Transcript Analisis unknown sampel

ANALISIS KUALITATIF PADA
SAMPEL UNKNOWN
(Mata Kuliah Kimia Farmasi Analisis I)
Universitas Tulang Bawang, 2008
Purwadi, S.Si. M.Si.
Graduated from:
Master of Science with Cume Laude,
School of Pharmacy - Institut Tecnology of
Bandung, 2007
Bachelor of Science in Chemistry,
University of Lampung, 1999
Works:
NQCLDF in Bandar Lampung, Deputy of Technical Manager Testing Laboratoria for Therapeutics, Narcotics, Traditional
Drugs, and Complement Product
Supervisor for Cosmetic testing Laboratory
•broad and sturdy side (wall)
•tusk (spear)
•trunk (snake)
•knee (tree)
•Ear (fan)
•tail (rope)
RINGKASAN PROSEDUR IDENTIFIKASI UNTUK SENYAWA
TIDAK DIKETAHUI (UNKNOWN SAMPEL)
1. Purity
Estimasi kemurnian: warna (satu warna? Tidak berwarna? dekomposisi?),
bentuk (kristal atau padat? Padat atau cair?, titik leleh untuk padat, atau titik
didih untuk cairan), KLT, GC
Test pembakaran: residu? Jelaga? Warna nyala?
Tingkatkan kemurnian: distilasi, rekristalisasi, kromatografi
2. Sifat Fisika
Padat atau cair? warna? Titik leleh atau titik didih? bau (berbahaya)?
3. Kelarutan
Lakukan Klasifikasi dengan uji kelarutan.
Sarankan kelas gugus fungsi.
Buat daftar daftar tabel senyawa berdasarkan gugus fungsi (mp/bp).
4. Analisis UV, IR dan NMR
Saring daftar senyawa (identititas senyawa?).
Lakukan serapan UV, IR dan NMR.
5. Test Kimia untuk gugus fungsi
Lakukan sesuai prosedur.
6. Pembuatan turunan (Derivative)
Pilih produk dimana struktur turunan yang diusulkan.
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
Sintesis
Turunan
Skema Umum Analisis Kualitatif
A. Uji Pendahuluan / Penyisihan
Catat ciri-ciri fisik:
padat, cair, warna, dan bau. senyawa berwarna kuning
sampai merah biasanya mempunyai kunjugasi elektron
yang tinggi.
Amina mempunyai bau mirip ikan, ester berbau buahbuahan atau tumbuhan.
Asam mempunyai bau yang tajam. Bau berguna
sebagai informasi tentang sampel;
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
B. Tentukan Konstanta Fisika
1. Titik didih atau titik leleh
2. Indeks Refraksi
3. Konstanta Polarisasi
Sintesis
Turunan
4. Log P (air / oktanol)
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
Sintesis
Turunan
Alat titik leleh digunakan :
1.
Untuk sampel padat
2. Untuk Identitas Senyawa
3. Secara kualitatif digunakan
untuk penentuan kemurnian
zat
4. Pada Alat sekarang bisa
digunakan untuk penentuan
kemurnian zat kuantitatif
Alat pengukur titik leleh (MelTemp)
: www.chemistry.mcmaster.ca/.../expt1/exp1b-i.html
Refractometry (Lihat model)
> Teknik dimana mengukur cahaya
direfraksikan ketika dilewatkan pada suatu
sampel. Jumlah cahaya yang direfraksikan
disebut sebagai indeks refraksi.
> Indeks refraksi
> identifikasi senyawa cair
> uji kemurnian => bandingkan nilai
literatur.
Indeks Refraksi: ratio kecepatan cahaya
diudara terhadap kecepatan cahaya pada
media terukur:
nD = [V udara]/(V cairan)
Indeks Refraksi tergantung suhu. Untuk
menyesuaikan suhu yang lebih tinggi dari 20oC:
nD20 = nDT + 0.00045(T - 20oC)
http://www2.ups.edu/faculty/hanson/labtechniques/refractometry/theory.htm
Polarimetry
Polarimetry mengukur interaksi bahan pada cahaya terpolarisasi (cahaya
hanya mempunyai satu gelombang / vibrasi hanya satu bidang);
Optis Aktif: senyawa yang mampu memutar cahaya yang terpolarisasi.
Senyawa tersebut harus punyai pusat kiral, yaitu karbon yang mempunyai
4 gugus fungsi yang berbeda.
Nilai Derajat arah rotasi diketahui dari percobaan. Rotasi percobaan harus
dikoreksi dengan panjang sel yang digunakan dan konsentrasi larutan.
Membandingkan rotasi percobaan terkoreksi terhadap nilai literatur
membantu untuk identifikasi senyawa sampel unknown.
Gunakan persamaan untuk koreksi rotasi hasil percobaan:
[a]lit = [(a)obs]/(l x c)
a = rotasi specifik (derajat) (nilai literature), l = panjang sel (dm), c =
konsentrasi (g/ml).
The two enantiomers of
bromochlorofluoromethane
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
Sintesis
Turunan
C. Tes Kelarutan
Kelarutan sampel terhadap reagen
memberi informasi penting.
Secara umum, sekitar 1 mL pelarut
digunakan untuk sekitar 0.1 g atau 0.2
mL (2-3 tetes) sampel.
contoh
Tidak larut dalam Air
Larut dalam NaOH 2,5 M
Tidak larut dalam 0,6 M NaHCO3
Tidak larut dalam HCl 1,5 M
Larut dalam H2SO4 pekat
HO
Fenol
Mengapa ?????
Diagram Alir Kelarutan
Class
Functional Group Possibilities
Sa
monofunctional carboxylic acids (<5C), arylsulfonic acids
Sb
monofunctional amines (<6C)
Sg
monofunctional alcohols, aldehydes, ketones, esters, nitriles, and amides (all
<5C)
S
salts of organic acids, amine hydrochlorides, amino acids, polyfunctional
compounds with hydrophilic functional groups
As
strong organic acids: carboxylic acids (>6C), phenols with electron-withdrawing
groups in the ortho and/or para position(s), -diketones
Aw
weak organic acids: phenols, enols, oximes, imides, sulfonamides, thiophenols
(all >5C), -diketones, nitro compounds with a-hydrogens
B
aliphatic amines (>8C), anilines (only one phenyl group attached to N), some
ethers
miscellaneous neutral compounds containing N or S (>5C)
Nm
N
I
alcohols, aldehydes, ketones, monofunctional esters (>5C but <9C), ethers,
epoxides, alkenes, alkynes, some aromatic compounds (with activating groups)
saturated hydrocarbons, haloalkanes, aryl halides, other deactivated aromatic
compounds, diaryl ethers
Ekstraksi dalam
asam / basa
Kelarutan dalam Air
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
Sintesis
Turunan
D. Uji Klasifikasi Gugus Fungsi
Setelah analisis pendahuluan dilakukan analisis IR, UV,
Jika dibutuhkan, informasi lanjut dapat diperoleh
pemilihan test klasifikasi gugus fungsi.
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Uji Konstanta
Fisika
Identifikasi secara spektrofotometri IR
Prinsip:
Uji Kelarutan
a.
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
b. Momen Dipol???
Sintesis
Turunan
radiasi IR menyebabkan molekul bervibrasi,
rotasi, translasi
ANALISIS
KUALITATIF:
Uji Pendahuluan
Spektrofotometri UV-Vis
Uji Konstanta
Fisika
Uji Kelarutan
Uji Klasifikasi
Gugus Fungsi
Sintesis
Turunan
UV-Vis Spectrofotometry: λmax ,
A(1%,1cm), serapan relatif,
spektrum UV-Vis
Identifikasi Aldehid dan keton dengan pereaksi 2,4-Dinitrophenylhydrazine
Terbentuk
endapan
Prosedur
1 atau 2 tetes Larutan 30 mg sampel (unknown) dalam 2 mL of 95% ethanol ditambahkan 2,4dinitrophenylhydrazine reagent 3 mL. Kocok kuat, dan jika tidak terbentuk endapan biarkan selama 15
menit.
Reagen 2,4-Dinitrophenylhydrazine : Larutkan 3 g dari 2,4-Dinitrophenylhydrazine dalam 15 mL Asam
sulfat pekat. Larutan ini ditambahkan sambil diaduk pada 20 mL air dan 70 mL ethanol 95% . Larutan di
aduk dan disaring.
Identifikasi menggunakan Pereaksi Asetil Klorida
Procedure
Pada Lemari tambahkan tetes demi tetes acetyl chloride 0.2 mL pada 0.2
mL atau 0.2 g sampel. Biarkan campuran sampai 1 atau 2 menit,
kemudian alirkan kontinu pada 1 mL air.
Positive Test
Hasil Positif: Perubahan lambat panas dan gas HCl atau terjadi
endapan.
Alkohol and Fenol menghasilkan ester ditunjukkan dengan terbentuknya
lapisan di atas pada tabung reaksi.
Amina primer and sekunder membentuk amida yang akan mengendap.
Ident Fenol dengan Reaksi Nitroso Liebermann
Procedure
Tambahkan satu kristal Na nitrite pada 2 mLAsam sulfat pekat, kocok sampai larut. + 0.1
g sampel.
Positive Test
Warna biru menunjukkan positif fenol. Petunjuk lain positif fenol phenol adalah
perubahan warna larutan menjadi merah, jika dituangkan kedalam 20 mL air es, dan
kembali berwarna biru jika larutan diubah menjadi basa dengan penambahan lar. NaOH
10%.
Pembentukan Anilid
Anhidrida Asam
Asil Klorida
Procedure
Pada tabung reaksi bertutup tempatkan 0.2 mL aniline, 1 mL air, dan 0.2 mL atau 0.2 g sampel.
Pada larutan ini tambahkan 10 mL larutan NaOH 20%, kocok beberapa menit, dan uji larutan
dengan kertas litmus untuk melihat larutan masih basa.
Positive Test
Terbentuknya padatan menunjukan hasil positif.
Anhidrida dan asil hailda menghasilkan anilid yang akan mengendap.
Ident senyawa aromatis dengan Azoxybenzene and Al. Klorida
Procedure
Tempatkan 0.5 mL atau 0.4 g senyawa kering pada tabung reaksi kering dan
bersih; tambahkan satu kristal azoxybenzene dan 25 mg aluminum chloride
anhidrat. Catat warna. Jika tidak menghasilkan warna, hangatkan campuran 1
menit. Tunggu 30 min untuk mengamati perubahan warna. Jika hidrokarbon
berbentuk padat, larutkan 0.5 g dalam 2 mL carbon disulfide kering.
Positive Test
terbentuknya kompleks 4-arylazobenzene dan aluminum chloride
Test Baeyer untuk pengujian alkena & Alkuna
Procedure
Pada 2 mL air atau ethanol tambahkan 0.1 g atau 0.2 mL sampel. Tambahkan 2% larutan
KMnO4 teter demi tetes kocok sampai warna ungu the permanganate mantap.
Positive Test
Tidak ada warna ungu dan adanya suspensi berwarna coklat.
Bromin Test untuk iden Alkana dan Alkuna
Procedure
Pada lemari asam, 0.1 g atau 0.2 mL sampel + 2 mL carbon tetrachloride, + 5% larutan
bromine dalam carbon tetrachloride tetes demi tetes, kocok, sampai warna bromine
hilang.
Positive Test
Hilangnya warna bromine tanpa terbentuk gas hydrogen bromide.
Test Benedict untuk ident Aldehid
Karbohidrat
Procedure
Pada larutan / suspensi dari 0.2 g sampel dalam 5 mL air, + 5 mL larutan Benedict. Jika
tidak mengendap, didihkan kemudian dinginkan.
Larutan Benedict: larutkan 17.3 g Na citrate + 10.0 g Na carbonate anhidrat dalam 80.0
mL air panaskan sampai garam terlarut. Penambahan air sampai 85.0 mL. Larutan 1.73 g
CuSO4 anhidrat dalam 10.0 mL air dituang perlahan sambil diaduk dalam larutan citrate
dan carbonate. Tambahkan air sampai volume 100 mL.
Positive Test
Endapan Tembaga(I) oksida berwarna merah, kuning, atau hijau kekuningan.
Ident Aldehida dengan Test Fehling
Karbohidrat
Procedure
Terhadap larutan /suspensi dari 0.2 g sampel dalam 5 mL air, + 5 mL lar. Fehling, panaskan
dan didihkan. Dinginkan larutan.
Lar. Fehling: Larutkan 17.32 g CuSO4 hidrat dalam 200 mL air, encerkan sampai 250 mL.
Larutkan 86.5 g NaK-tartrate + 35 g NaOH dalam 100 mL air encerkan sampai 250 mL.
campurkan 2.5 mL masing-masing larutan seketika mau digunakan.
Positive Test
Pengendapan / padatan Tembaga(I) oksida berwarna merah, kuning, atau hijau kekuningan
Ident Aldehida / Karbohidrat dengan Test Tollens
Procedure
Tambahkan pada 1 tetes atau beberapa kristal sampel dengan reagen Tollens yang
dipersiapkan segar. Panaskan jika reaksi tidak segera teramati.
Reagen Tollens: ke dalam tabung reaksi yang telah dibersihkan dengan NaOH 10%,
tempatkan 2 mL larutan perak nitrate 5% , + 1 tetes Na OH 10%. + lar. ammonia 2% tetes
demi tetes, dengan pengocokan konstan, sampai endapan Perak oksida menjadi larut.
Positive Test
Pembentukan cermin perak atau endapan hitam.
Test boraks untuk ident karbohidrat
Procedure
Pada tabung reaksi, tambahkan beberapa tetes phenolphthalein pada 0.5 mL larutan borax
1%. Terbentuk larutan pink. + 2 tetes atau beberapa crystal sampel. Jika berwarna pink
mulai memudar setelah sampel & reagent dicampur, kemudian lanjutkan menambahkan
sejumlah kecil sampel sampai warna pink lengkap memudar. tempatkan tabung reaksi pada
water bath panas. Jika warna pink color muncul lagi pada pemanasan, dan hilang lagi pada
pendinginan, berarti sampel adalah alkohol polyhydrat.
Positive Test
Carbohydrates and 1,2-diols give a positive test.
Air Bromin
Procedure
Dissolve 0.1 g of unknown in 10 mL of water. Add bromine water drop by drop until
the bromine color is no longer discharged.
Positive Test
Discharging of the bromine color or formation of a white precipitate is a positive
test.
Ident senyawa aromatik
Procedure
2 mL chloroform kering dalam tabung reaksi + 0.1 mL atau 0.1 g sampel. kocok,
condongkan tabung reaksi ke arah dinding. + 0.5-1.0 g AlCl3 anhidrat sampai serbuk
mengenai sisi tabung. Catat warna dari bubuk pada sisi, atau pada pada larutan. Diskusi:
warna dihasilkan oleh reaksi senyawa aromatik dengan chloroform and AlCl3 sebagai
charakteristik. Senyawa Aliphatik yang tidak larut dalam asam sulfat, tidak memberi warna
atau hanya kuning terang. Tipe warna yang dihasilkan mengindikasikan senyawa (hal
berikut).
Positive Test
Pembentukan karbokation berwarna.
Senyawa
benzene and its homologs
aryl halides
naphthalene
biphenyl
phenanthrene
anthracene
Warna
orange to red
orange to red
blue
purple
purple
green
Chromic Anhydride (Jones Oxidation)
Ident Alkohol dan Aldehid
Procedure
1 mL acetone dalam tabung reaksi, + 1 tetes atau 10 mg sampel. + 1 tetes reagen Jones.
Catat hasil setelah 2 detik. Lakukan test kontrol dengan acetone, bandingkanhasilnya.
Reagen Jones: Suspensi dari 25 g chromat anhydrida (CrO3) dalam 25 mL Asam Sulfat
Pekat dituang perlahan sambil diadukdalam 75 mL air. Larutan orange-merah didinginkan
pada suhu kamarsebelum digunakan.
Positive Test
Alcohol primer dan skunder menghasilkan supensi opaque berwarna hijau sampai biru.
Alcohol tersier tidak memberi reaksi tampak dalam 2 detik, tetapi hanya berwarna kuning
yang akan berubag setelah 2 detik.
Penentuan identitas senyawa dengan membuat turunan
(Derivatisasi)
derivatisasi Alkohol sampel dengan
3,5-dinitrobenzoate ester
Pustaka
Mohrig, Jerry R, C.N Hammond, P.F. Schatz, and T.C.
Morrill, 2003. Organic Qualitative Analysis, W. H.
Freeman and Company.