< Previous151Dalam kehidupan sehari-hari, Anda tentu tidak asing lagi dengan bahanmakanan, seperti beras, jagung, daging, tempe, dan tahu. Anda juga pastimengenal berbagai jenis plastik. Berbagai perabotan rumah tangga, sepertiember, gayung, dan gelas yang terbuat dari plastik. Bahan-bahan tersebutterbuat dari senyawa makromolekul atau polimer. Sesuai dengan namasenyawa tersebut, makromolekul berarti molekul besar dengan berat molekulyang besar. Tubuh manusia juga terdiri atas makromolekul-makromolekulyang Anda kenal dengan karbohidrat, protein, dan lemak. Sekarang, Andapikirkan, apakah persamaan dan perbedaan antara bahan makanan dan plastik?Apakah makromolekul dan polimer itu? Bagaimana sifat-sifatmakromolekul? Senyawa apa sajakah yang termasuk makromolekul? Jika Andaingin mengetahui jawabannya, pelajarilah bab ini.MakromolekulPada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat memahami senyawa organik dan reaksinya,benzena dan turunannya, serta makromolekul dengan cara mendeskripsikan struktur, tatanama, penggolongan, sifat, dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, dan protein),serta mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan lemak.7B a b 7A.PolimerB.PembuatanPolimerC.KarbohidratD.ProteinE.PlastikF.Lemakdan MinyakSumber: Science in Focus: chemistry, 2002; bahasajepun.com;www.ptspaa.comPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII152Apakah polimer itu? Istilah polimer diambil dari bahasa Yunani (poly =banyak; meros = unit). Dengan kata lain, senyawa polimer dapat diartikansebagai senyawa besar yang terbentuk dari penggabungan unit-unit molekulkecil yang disebut monomer (mono = satu). Jumlah monomer yang bergabungdapat mencapai puluhan ribu sehingga massa molekul relatifnya bisamencapai ratusan ribu, bahkan jutaan. Itulah sebabnya mengapa polimerdisebut juga makromolekul. Dapatkah Anda menyebutkan contoh-contohsenyawa yang merupakan polimer? Bagaimana cara mengelompokkansenyawa-senyawa polimer tersebut? Mari, menyelidikinya denganmelakukan kegiatan berikut.APolimerKimia PolimerTujuanMengelompokkan polimer alam dan polimer buatanAlat dan BahanContoh-contoh polimerLangkah Kerja1.Gambar berikut merupakan contoh-contoh senyawa polimer. Amati denganteliti.2.Carilah informasi mengenai nama kimia polimer-polimer tersebut, kemudiankelompokkan berdasarkan asalnya (alami atau buatan).Jawablah pertanyaan berikut untuk menarik kesimpulan.1.Bagaimanakah cara mengelompokkan polimer?2.Apakah perbedaan antara polimer alami dan polimer buatan?Diskusikan hasil yang Anda peroleh dengan teman Anda.Bandingkanlah hasil penyelidikan Anda dengan penjelasan berikut.Polimer dapat dikelompokkan berdasarkan asalnya, yaitu polimer alamidan polimer buatan. Tuhan telah menciptakan polimer alami yang dapatlangsung Anda temukan di alam, seperti beras, jagung, dan kapas. Bahan-bahan tersebut merupakan polimer alami yang mengandung karbohidrat,daging mengandung protein dan lemak, sedangkan sutra mengandung protein.Polimer tersusun atasmolekul yang lebih kecilyang disebut monomer.Anda HarusIngatSumber: www.arla.se; bahasajepun.com; aged.ces.uga.edu; background;www.emeraldplastics; www.john1701a.comSelidikilah 7.1You Must RememberPolymer consists of smallermolecules, called monomer.1.Apakah yang Anda ketahuitentang polimer?2.Tuliskan beberapa contohnama senyawamakromolekul yang Andaketahui.3.Tuliskan beberapa contohproduk sehari-hari yangmengandung suatumakromolekul.PramateriSoalMakromolekul153 Ada beberapa jenis polimer buatan, di antaranya polietena (PE),polietilentereftalat (PET), polivinilklorida (PVC), polipropilena (PP),polistirena (PS), poliamida (nilon), teflon (PTFE), dan karet sintetik.Sumber: www.chm.bris.ac.uk; www.purbalingga.go.id; www.ptspaa.com;Dokumentasi Penerbit.Adapun polimer buatan dibuat di laboratorium kimia dengan caramencampurkan beberapa zat kimia dengan perlakuan khusus. Adapuncontoh-contoh polimer buatan dapat Anda amati pada gambar berikut.Sumber: www.rrtenviro.com; www.solvay.com; Chemistry (Chang), 2002;www.gallery.hd1.Tuliskanlah perbedaan polimer alami dan polimerbuatan.2.Tuliskanlah contoh-contoh polimer alami besertamonomernya.Gambar 7.1Beberapa contoh polimeralami:(a)tempe mengandungprotein;(b)jagung mengandungkarbohidrat;(c)daging mengandungprotein dan lemak; dan(d)beras mengandungkarbohidrat.Gambar 7.2Beberapa contoh polimerbuatan:(a)botol-botol plastik PEdan PET;(b)bijih bahan plastik (PS);(c)teflon pada alatpenggorengan (PTFE);dan(d)pipa saluran air (PVC).Dapatkah Anda sebutkancontoh polimer buatanlainnya?3.Tuliskanlah contoh-contoh polimer buatan besertamonomernya.Soal PenguasaanMateri 7.1Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.abcdabcdPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII154Reaksi pembentukan polimer disebut reaksi polimerisasi. Berdasarkanjenis monomernya, ada dua cara pembentukan polimer, yaitu cara adisi dankondensasi. Apakah perbedaan antara kedua cara ini? Pelajarilah uraian berikut.1.Reaksi Polimerisasi AdisiPada reaksi polimerisasi ini, monomernya merupakan senyawa alkena,yaitu hidrokarbon takjenuh yang berikatan rangkap dua. Reaksi polimerisasiadisi dari alkena membentuk polialkena. Secara umum, reaksi polimerisasiadisi dapat dirumuskan sebagai berikut.BPembuatan PolimerPolimer-polimer yang terbentuk melalui reaksi polimerisasi adisi antaralain polietena (PE), polivinil klorida (PVC), karet alam, teflon, danpolipropena. Bagaimanakah persamaan reaksinya? Perhatikan tabel berikut.2.Reaksi Polimerisasi KondensasiCiri khas reaksi polimerisasi kondensasi adalah monomernyamengandung gugus fungsi dan dihasilkannya produk samping, seperti H2O,HCl, NH3, dan CH3COOH. Produk samping ini merupakan gabungan darigugus fungsi setiap monomer.Secara umum, reaksi polimerisasi kondensasi dituliskan sebagai berikut.Senyawa yang terbentuk melalui reaksi polimerisasi kondensasi, diantaranya protein, nilon, dan plastik polietilentereftalat (PET). Perhatikanlahtabel berikut untuk mengetahui reaksi polimerisasi senyawa-senyawa tersebut.MonomerPolimerPersamaan ReaksiEtenaVinil kloridaTetrafluoroetilenaIsoprenaPropenaPolietenaPolivinil kloridaPolitetrafluoroetilena (teflon)Poliisoprena (karet alam)PolipropenaTabel 7.1Reaksi Polimerasi Adisi Beberapa SenyawanCH2 = CH2 →nCH2 = CHCl →nCF2 = CF2→nCH2 = C – CH = CH2→nCH3 = CH – CH3 → –– CH2 – CH2 ––n–– CH2 – CHCl ––n–– CF2 – CF2 ––n–– CH2 – C – CH – CH2 ––n–CH3–– CH2 – CH ––n–CH3CH3–•Polimer•PolimerisasiKata Kuncigugus fungsi–M–gugus fungsi⎯⎯→[gabungan gugus fungsi–M–M ... M–M–gabungan gugus fungsi]+produk sampingM = monomergugus fungsi–M–gugus fungsi+M...M = polimeralkenapolialkenaC = C––––⎡⎢⎣⎡⎢⎣n⎯⎯→– C – C–––––⎡⎢⎣⎡⎢⎣nMakromolekul155SenyawaMonomer 1Polimer yang TerbentukProteinNilonPETTabel 7.2Reaksi Polimerasi Kondensasi Beberapa SenyawaMonomer 2n(HO – C – (CH2)4 – C – OH=O=OC=OHO–C=–OHOH2N – (CH2)6 – NH2HO – CH2CH2–OH–=O––– O – C – (CH2)4 – C – N – (NH2)4 – N –––HnH2OH2OH2OHasilSamping1.Bagaimanakah rumus umum reaksi polimerisasiadisi? Tuliskan contohnya.2.Bagaimanakah rumus umum reaksi polimerisasikondensasi? Tuliskan contohnya.3.Tuliskanlah contoh senyawa yang terbentukdengan cara polimerisasi adisi.Karbohidrat merupakan contoh polimer alami. Karbohidrat berasal daritumbuh-tumbuhan dan terdiri atas unsur C, H, dan O dengan rumus molekulCn(H2O)n. Istilah karbohidrat diambil dari kata karbon dan hidrat (air).Selain itu, karbohidrat juga dikenal dengan nama sakarida (Saccharum =gula).Senyawa karbohidrat mudah ditemukan di dalam kehidupan sehari-hari,misalnya di dalam gula pasir, buah-buahan, gula tebu, air susu, beras, jagung,gandum, ubi jalar, kentang, singkong, dan kapas. Apakah yang membedakanbahan-bahan tersebut? Berdasarkan jumlah sakarida yang dikandungnya,karbohidrat dapat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, danpolisakarida. Gula pasir dan buah-buahan mengandung monosakarida, gulatebu dan air susu mengandung disakarida, sedangkan beras, jagung, gandum,ubi jalar, kentang, singkong, dan kapas mengandung polisakarida.1.MonosakaridaMonosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana karena hanyaterdiri atas satu unit sakarida. Suatu monosakarida mengandung guguskarbonil dan hidroksil. Bagaimanakah cara menggolongkan monosakarida?Mari, menyelidikinya dengan melakukan kegiatan berikut.CKarbohidratKupasTuntasKarbohidrat merupakan sumberenergi bagi manusia. Dalamtubuh, karbohidrat diubahmenjadi ....A.disakaridaB.glukosaC.proteinD.galaktosaE.fruktosaPembahasanJika karbohidrat yang dimaksudadalah polisakarida sepertiamilum atau glikogen, makahasil perubahannya (hasilhidrolisisnya) adalah glukosa.Jadi, dalam tubuh, karbohidratdiubah menjadi (B) glukosa.SPMB 2002Soal PenguasaanMateri 7.2Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.H2N – C – C=–OOHR1–HH2N – C – C=–OOHR2–H––– N – C – C – N – C – C –––=OR1–R2–=OnHHHHH––– C=OC – O – C – C–––CH2–OH–nHH2Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII156Penggolongan MonosakaridaTujuanMenyelidiki penggolongan monosakaridaAlat dan BahanStruktur senyawa monosakaridaLangkah Kerja1.Amati dengan teliti beberapa struktur monosakarida berikut.Bandingkanlah hasil penyelidikan Anda dengan penjelasan berikut.Suatu monosakarida memiliki dua gugus fungsi, yaitu gugus karbonil(C=O) dan gugus hidroksil (–OH). Monosakarida dapat dikelompokkanberdasarkan letak gugus karbonilnya. Jika letak gugus karbonil di ujung,berarti monosakaridanya digolongkan ke dalam golongan aldosa. Disebutaldosa karena gugus karbonil yang berada di ujung membentuk gugusaldehid. Jika gugus karbonil terletak di antara alkil, berarti gugus fungsionaldigolongkan sebagai golongan ketosa. Disebut ketosa karena guguskarbonilnya membentuk gugus keton. Jenis monosakarida yang tergolongaldosa adalah glukosa dan galaktosa, sedangkan yang tergolong ketosa adalahfruktosa.Pada glukosa, posisi –OH yang sama adalah pada C ke-4 dan ke-5,sedangkan pada galaktosa posisi –OH yang sama adalah pada C ke-3 dan ke-4.glukosafruktosaC = O–H – C – OHH––HO – C – H––H – C – OH–CH2OHHO – C – Hgalaktosa2.Amati posisi gugus karbonil setiap senyawa.Jawablah pertanyaan berikut untuk menarik kesimpulan.1.Bagaimanakah posisi gugus karbonil pada setiap senyawa?2.Disebut apakah monosakarida yang gugus karbonilnya berada di ujung?3.Disebut apakah monosakarida yang gugus karbonilnya tidak berada di ujung?4.Bagaimanakah rumus struktur dari monosakarida?Diskusikan hasil yang Anda peroleh dengan teman Anda.glukosaH – C – OH–C = O–HHO – C – H–H – C – OH–H – C – OH––CH2OHgalaktosaH – C – OH–C = O–HHO – C – H––H – C – OH––CH2OHHO – C – HKupasTuntasSuatu senyawa dapatmemberi endapan Cu2Odengan pereaksi Fehling,tetapi tidak dapat mengubahwarna iodium menjadi birudan zat tersebut jikadihidrolisis dapatmenghasilkan dua macammonosakarida yang berlainan.Zat tersebut adalah ....A.maltosaB.laktosaC.fruktosaD.glukosaE.amilumPembahasanPereaksi Fehling (Cu2+ danOH–) biasa digunakan untukmengetahui adanya gugusaldehid (–CHO) dalamsenyawa karbon. Jika senyawakarbon yang mengandunggugus aldehid ditetesipereaksi Fehling maka akanmembentuk endapan merahbata Cu2O, sebab Cu2+ akandireduksi oleh –CHO, secarasederhana reaksinya dapatditulis:Cu2+ + –CHO→Cu2O + –COOHReaksi hidrolisisnya adalahmaltosa + H2O→glukosa + glukosa(1 macam monosakarida)laktosa + H2O→galaktosa + glukosa (2 macam monosakarida)Jadi, zat tersebut adalah (B)laktosa.UN 2003Selidikilah 7.2C = O–H – C – OHH––HO – C – H–H – C – OH–H – C – OH–CH2OHCH2OH–H – C = O–HO – C – H–H – C – OH–H – C – OH–CH2OHMakromolekul157Bagaimanakah dengan fruktosa? Fruktosa memiliki gugus karbonil yangterletak di antara alkil, posisi –OH yang sama adalah pada C ke-4 dan ke-5.Perhatikanlah gambar berikut.–C = O–H – C – OH–H – C – OH––CH2OHCH2OHHO – C – HfruktosaMonosakarida banyak ditemukan di alam. Tahukah Anda, bahan-bahanapa saja yang mengandung monosakarida? Glukosa banyak terdapat di dalambuah-buahan yang sudah masak atau matang, terutama buah anggur. Darahmanusia juga mengandung glukosa sehingga glukosa biasa disebut guladarah. Fruktosa sering ditemukan dalam bentuk campuran dengan glukosa.Fruktosa banyak terkandung di dalam buah-buahan dan madu.2.Disakarida dan PolisakaridaAnda telah mengetahui bahwa karbohidrat dapat dikelompokkanmenjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Disakarida tersusunatas dua monosakarida, sedangkan polisakarida tersusun atas lebih daridua monosakarida. Agar lebih jelas, perhatikanlah tabel berikut.Nama DisakaridaKandungan MonosakaridaSukrosaMaltosaLaktosaGlukosa dan fruktosaGlukosa dan glukosaGlukosa dan galaktosaTabel 7.3Disakarida dan MonosakaridaDua monosakarida dapat membentuk disakarida melalui ikatanglikosida. Ikatan ini menghubungkan antarmonosakarida. Perhatikanlahgambar berikut.maltosasukrosaKupasTuntasDalam urine penderitapenyakit diabetes dapatdiidentifikasikan adanyasenyawa ....A.sukrosaB.fruktosaC.galaktosaD.glukosaE.maltosaPembahasanPenyakit diabetes (kencingmanis) disebabkan olehtingginya kadar glukosa dalamdarah.Jadi, dalam urine penderitapenyakit diabetes dapatdiidentifikasikan adanyasenyawa (D) glukosa.UMPTN 1996Banyak makanan yangmengandung karbohidrat.Tuliskanlah contoh-contohmakanan yangmengandung monosa-karida, disakarida, danpolisakarida. Diskusikanlahdengan teman Anda.KimiaTantanganHOOHHOHHOHCH2OHHHOOHHHOHHOHCH2OHHHOHOOHHOHHOHCH2OHHHOCH2OHCH2OHHOHHHOHOPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII158Suatu disakarida dapat terurai menjadi monosakarida (penyusunnya)melalui reaksi hidrolisis. Perhatikan persamaan reaksi berikut.sukrosa + air → fruktosa + glukosamaltosa + air → glukosa + glukosalaktosa + air → galaktosa + glukosaBerbeda dengan disakarida, jumlah monosakarida yang dikandungpolisakarida lebih banyak. Di antara monosakarida tersebut dihubungkanoleh ikatan glikosida. Contoh polisakarida antara lain amilum (pati),glikogen, dan selulosa.Pati mengandung dua jenis polimer glukosa, amilosa dan amilopektin.Amilosa terdiri atas rantai unit-unit D-glukosa yang panjang dan tidakbercabang, digabungkan oleh ikatanα(1→4). Rantai ini beragam dalamberat molekulnya, dari beberapa ribu sampai dengan 500.000. Amilopektinjuga memiliki berat molekul yang tinggi, tetapi strukturnya bercabang tinggi.Ikatan glikosida yang menggabungkan residu glukosa yang berdekatan didalam rantai amilopektin adalah α(1→4), tetapi titik percabanganamilopektin merupakan ikatan α(1→6).laktosa•Ikatan glikosida•Karbohidrat•SakaridaKata KunciOHOHHOHHOHCH2OHHHOOHHHOHHOHCH2OHHHOamilosa123456α123456α123456α123456αHOHHOHHOHCH2OHHOOHOHHOHHOHCH2OHHOHOHHOHHOHCH2OHHOHOHHOHHOHCH2OHHO6amilopektin12345α123456αHOHHOHHOHCH2OHHOOOHOHHOHHOHCH2HOMakromolekul159Istilah protein diambil dari bahasa Yunani, proteios (pertama atau utama).Protein tersusun atas beberapa asam amino. Asam amino sendiri adalahsenyawa turunan asam karboksilat yang mengandung gugus amina (–NH2).1.Pengertian dan Struktur Protein Asam amino merupakan turunan karboksilat, mengandung guguskarboksil (–COOH) dan gugus amina. Berikut ini struktur umum asamamino.1.Apakah perbedaan antara monosakarida, di-sakarida, dan polisakarida?2.Bagaimanakah cara menggolongkan mono-sakarida?3.Apakah yang dihasilkan dari reaksi hidrolisisdisakarida?DProteinAntarasam amino dapat bergabung membentuk protein. Ikatan yangmenghubungkan antarasam amino disebut ikatan peptida. Perhatikanlahpembentukan protein dari asam amino berikut.Tahukah Anda contoh-contoh asam amino beserta strukturnya?Perhatikanlah gambar berikut.H2N – C – CH–H=O–OHH2N – C – C–CH3=O–OHH2N – C –C–CH2=O–OH–C6H5glisin (gli)alanin (ala)fenilalanin (phe)Protein apakah yang dapat dihasilkan dari asam-asam amino tersebut?Jumlah asam amino yang terkandung dalam protein dapat dua, tiga, ataulebih dari tiga. Protein yang tersusun atas dua asam amino disebut dipeptida.Soal PenguasaanMateri 7.3R – C – COOH–H–NH2Secara kimiawi, semuaprotein adalah mirip,tersusun atas unit-unitdasar penyusunnya, yangdinamakan asam amino.All proteins are chemicallysimilar, consist of the samebasic building blocks, calledamino acids.Anda HarusIngatYou Must RememberKerjakanlah di dalam buku latihan Anda.HHasam amino 1asam amino 2protein→H2N – C – C–R1=O–OH+H – N – C – C – OH–R2ikatan peptidaH2N – C – C – N – C – C – OH + H2O–R1=O–R2HHHH–H=OH=OPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII160Protein yang tersusun atas tiga asam amino disebut tripeptida. Adapunprotein yang tersusun atas lebih dari tiga asam amino disebut polipeptida.Perhatikanlah gambar berikut.alaniglisin (gli-ala)merupakan contoh dipeptidaglisilalanilfenilalanin (gli-ala-pen)merupakan contoh tripeptidastruktur dari suatu polipeptidaβ1β2α1α2H2NCHC – NHCH2C–CH3=O–OH=OH2NCH2C – NHCHC – NHCHC–CH3–OH=O=O–CH2–C6H5=OSumber: Chemistry: Matter and Its Changes, 2004Gambar 7.3Struktur molekul hemoglobinHemHemoglobin tersusun atas empat polipeptida yaitu dua pasang unitαdan βserta satu molekul hem. Molekul hem yaitu senyawa organik yangmenyebabkan darah berwarna merah. Berikut ini adalah struktur molekulhemoglobin.NNNNCCCCCHHCH3HCH3HH2CH3CH3CCH2CCH2CH2COOHH2CCH2COOHHHFe2+––– C – C – N – C – C – N – C – C – N – C – C – N –––=O–H–R–H–R–R–R–H–H–H=O–H=O–H=O–HnNext >