Makalah Kimia

Biomolekul, Makromolekul, Hidrokarbon

Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Pelajaran Kimia

Guru Mata pelajaran: Sumantitik, S.pd.

Disusun oleh :

Nama : Khasana Vuri MNo : 16Kelas : XI Keperawatan 1

SMK NEGERI 1 BANYUDONOTahun ajaran

2015-2016

A. HIDROKARBONDalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur

atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.

Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2)

B. Klasifikasi HidrokarbonKlasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanama organik adalah:

1. Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2.Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tapi rumus strukturnya berbeda dinamakan isomer struktur.

2. Hidrokarbon tak jenuh /tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum CnH2n.Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan rumus umum CnH2n-2.

3. Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin karbon. Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah CnH2n.

4. Hidrokarbon aromatik , juga dikenal dengan arena, adalah hidrokarbon yang paling tidak mempunyai satu cincin aromatik.Hidrokarbon dapat berbentuk gas (contohnya metana dan propana), cairan

(contohnya heksana dan benzena), lilin atau padatan dengan titik didih rendah (contohnya paraffin wax dan naftalena) atau polimer (contohnya polietilena, polipropilena dan polistirena).

C. Ciri-ciri umumKarena struktur molekulnya berbeda, maka rumus empiris antara hidrokarbon

pun juga berbeda: jumlah hidrokarbon yang diikat pada alkena dan alkuna pasti lebih sedikit karena atom karbonnya berikatan rangkap.

Kemampuan hidrokarbon untuk berikatan dengan dirinya sendiri disebut dengan katenasi, dan menyebabkan hidrokarbon bisa membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks, seperti sikloheksana atau arena seperti benzena. Kemampuan ini didapat karena karakteristik ikatan diantara atom karbon bersifat non-polar.

Sesuai dengan teori ikatan valensi, atom karbon harus memenuhi aturan “4-hidrogen” yang menyatakan jumlah atom maksimum yang dapat berikatan dengan karbon, karena karbon mempunyai 4 elektron valensi. Dilihat dari elektron valensi ini, maka karbon mempunyai 4 elektron yang bisa membentuk ikatan kovalen atau ikatan dativ.

Hidrokarbon bersifat hidrofobik dan termasuk dalam lipid. Beberapa hidrokarbon tersedia melimpah di tata surya. Danau berisi metana dan etana cair telah ditemukan pada Titan, satelit alam terbesar Saturnus, seperti dinyatakan oleh Misi Cassini-Huygens.

D. Hidrokarbon sederhana dan variasinya

Jumlah atomkarbon

Alkana(1 ikatan)

Alkena(2 ikatan)

Alkuna (3 ikatan) Sikloalkana Alkadiena

1 Metana Metena Metuna – –2 Etana Etena

(etilena)Etuna (asetilena) – –

3 Propana Propena (propilena)

Propuna (metilasetilena)

Siklopropana Propadiena (alena)

4 Butana Butena (butilena)

Butuna Siklobutana Butadiena

5 Pentana Pentena Pentuna Siklopentana Pentadiena (piperylene)

6 Heksana Heksena Heksuna Sikloheksana Heksadiena7 Heptana Heptena Heptuna Sikloheptana Heptadiena8 Oktana Oktena Oktuna Siklooktana Oktadiena9 Nonana Nonena Nonuna Siklononana Nonadiena10 Dekana Dekena Dekuna Siklodekana Dekadiena

E. PenggunaanHidrokarbon adalah salah satu sumber energi paling penting di bumi.

Penggunaan yang utama adalah sebagai sumber bahan bakar. Dalam bentuk padat, hidrokarbon adalah salah satu komposisi pembentuk aspal.[6]

Hidrokarbon dulu juga pernah digunakan untuk pembuatan klorofluorokarbon, zat yang digunakan sebagai propelan pada semprotan nyamuk. Saat ini klorofluorokarbon tidak lagi digunakan karena memiliki efek buruk terhadap lapisan ozon.

Metana dan etana berbentuk gas dalam suhu ruangan dan tidak mudah dicairkan dengan tekanan begitu saja. Propana lebih mudah untuk dicairkan, dan biasanya dijual di tabung-tabung dalam bentuk cair. Butana sangat mudah dicairkan, sehingga lebih aman dan sering digunakan untuk pemantik rokok. Pentana berbentuk cairan bening pada suhu ruangan, biasanya digunakan di industri sebagai pelarut wax dan gemuk. Heksana biasanya juga digunakan sebagai pelarut kimia dan termasuk dalam komposisi bensin.

Heksana, heptana, oktana, nonana, dekana, termasuk dengan alkena dan beberapa sikloalkana merupakan komponen penting pada bensin, nafta, bahan bakar jet, dan pelarut industri. Dengan bertambahnya atom karbon, maka hidrokarbon yang berbentuk linear akan memiliki sifat viskositas dan titik didih lebih tinggi, dengan warna lebih gelap.

F. ALKANA

Alkana (juga disebut dengan parafin) adalah senyawa kimia hidrokarbon jenuh asiklis. Alkana termasuk senyawa alifatik. Dengan kata lain, alkana adalah sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal. Rumus umum untuk alkana adalah CnH2n+2. Alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH4. Tidak ada batasan berapa karbon yang dapat terikat bersama. Beberapa jenis minyak dan wax adalah contoh alkana dengan atom jumlah atom karbon yang besar, bisa lebih dari 10 atom karbon.

Setiap atom karbon mempunyai 4 ikatan (baik ikatan C-H atau ikatan C-C), dan setiap atom hidrogen mesti berikatan dengan atom karbon (ikatan H-C). Sebuah kumpulan dari atom karbon yang terangkai disebut juga dengan rumus kerangka. Secara umum, jumlah atom karbon digunakan untuk mengukur berapa besar ukuran alkana tersebut (contohnya: C2-alkana).

Gugus alkil, biasanya disingkat dengan simbol R, adalah gugus fungsional, yang seperti alkana, terdiri dari ikatan karbon tunggal dan atom hidrogen, contohnya adalah metil atau gugus etil.

G. Klasifikasi strukturHidorkarbon tersaturasi dapat berupa:

1. lurus (rumus umum CnH2n + 2), kerangka karbon membentuk rantai lurus tanpa ada cabang

2. bercabang (rumus umum CnH2n + 2, n > 3), kerangka karbon utamanya mempunyai cabang-cabang

3. siklik (rumus umum CnH2n, n > 2), ujung-ujung kerangka karbonnya bertemu sehingga membentuk suatu siklus.Menurut definisi dari IUPAC, 2 golongan pertama di atas dinamakan alkana,

sedangkan golongan yang ketiga disebut dengan sikloalkana.Hidrokarbon tersaturasi juga dapat membentuk gabungan ketiga macam rantai diatas, misalnya linear dengan siklik membentuk polisiklik. Senyawa seperti ini masih disebut dengan alkana (walaupun tidak mempunyai rumus umum), sepanjang tetap berupa asiklik (tidak seperti siklus).

H. KeisomeranC4-alkana dan -sikloalkana yang berbeda-beda (kiri ke kanan): n -butana dan

isobutana adalah 2 isomer C4H10; siklobutana dan metilsiklopropana adalah 2 isomer C4H8. Bisiklo[1.1.0]butana (C4H6) tidak mempunyai isomer; tetrahedrana (tidak terlihat) (C4H4) juga tidak mempunyai isomer.

Alkana dengan 3 atom karbon atau lebih dapat disusun dengan banyak macam cara, membentuk isomer struktur yang berbeda-beda. Sebuah isomer, sebagai sebuah bagian, mirip dengan anagram kimia, tapi berbeda dengan anagram, isomer dapat berisi jumlah komponen dan atom yang berbeda-beda, sehingga sebuah senyawa kimia dapat disusun berbeda-beda strukturnya membentuk kombinasi dan permutasi yang beraneka ragam.

Isomer paling sederhana dari sebuah alkana adalah ketika atom karbonnya terpasang pada rantai tunggal tanpa ada cabang. Isomer ini disebut dengan n-isomer (n untuk “normal”, penulisannya kadang-kadang tidak dibutuhkan). Meskipun begitu, rantai karbon dapat juga bercabang di banyak letak. Kemungkinan jumlah isomer akan meningkat tajam ketika jumlah atom karbonnya semakin besar.

Contohnya:1. C1: tidak memiliki isomer: metana2. C2: tidak memiliki isomer: etana3. C3: tidak memiliki isomer: propana4. C4: 2 isomer: n-butana & isobutana5. C5: 3 isomer: pentana, isopentana, neopentana6. C6: 5 isomer: heksana, 2-Metilpentana, 3-Metilpentana, 2,3-Dimetilbutana & 2,2-

Dimetilbutana7. C12: 355 isomer

I. Tata namaTata nama IUPAC untuk alkana didasarkan dari identifikasi rantai hidrokarbon.

Rantai hidrokarbon tersaturasi, tidak bercabang maka dinamai sistematis dengan akhiran “-ana”.

J. Rantai karbon lurusAlkana rantai karbon lurus biasanya dikenalo dengan awalan n- (singkatan dari

normal) ketika tidak ada isomer. Meskipun tidak diwajibkan, tapi penamaan ini penting karena alkana rantai lurus dan rantai bercabang memiliki sifat yang berbeda. Misalnya n -heksana atau 2- atau 3-metilpentana.

Anggota dari rantai lurus ini adalah:1. Metana, CH4 – 1 karbon dan 4 hidrogen2. Etana, C2H6 – 2 karbon dan 6 hidrogen3. Propana, C3H8 – 3 karbon dan 8 hidrogen4. Butana, C4H10 – 4 karbon dan 10 hidrogen5. pentana, C5H12 – 5 karbon dan 12 hidrogen6. heksana, C6H14 – 6 carbon dan 14 hidrogen

Mulai dengan jumlah karbon mulai dari lima diberi nama dengan imbuhan jumlah yang ditentukan IUPAC diakhiri dengan -ana. Contohnya antara lain adalah pentana, heksana, heptana, dan oktana.

K. Rantai karbon bercabang

Model dari isopentana (nama umum) atau 2-metilbutana (nama sistematik IUPAC). Untuk memberi nama alkana dengan rantai bercabang digunakan langkah-langkah berikut:

1. Cari rantai atom karbon terpanjang2. Beri nomor pada rantai tersebut, dimulai dari ujung yang terdekat dengan cabang3. Beri nama pada cabang-cabangnya

Nama alkana dimulai dengan nomor letak cabang, nama cabang, dan nama rantai utama. Contohnya adalah 2,2,4-trimetilpentana yang disebut juga isooktana. Rantai terpanjangnya adalah pentana, dengan tiga buah cabang metil (trimetil) pada karbon nomor 2, 2, dan 4.

L. Alkana siklik

Sikloalkana adalah hidrokarbon yang seperti alkana, tapi rantai karbonnya membentuk cincin.

Sikloalkana sederhana mempunyai awalan “siklo-” untuk membendakannya dari alkana. Penamaan sikloalkana dilihat dari berapa banyak atom karbon yang dikandungnya, misalnya siklopentana (C5H10) adalah sikloalkana dengan 5 atom karbon seperti pentana(C5H12), hanya saja pada siklopentana kelima atom karbonnya membentuk cincin. Hal yang sama berlaku untuk propana dan siklopropana, butana dan siklobutana, dll.

Sikloalkana substitusi dinamai mirip dengan alkana substitusi – cincin sikloalkananya tetap ada, dan substituennya dinamai sesuai dengan posisi mereka pada cincin tersebut, pemberian nomornya mengikuti aturan Cahn-Ingold-Prelog.[3]

M. Nama-nama trivialNama trivial (non-IUPAC) dari alkana adalah “parafin.” Nama trivial dari

senyawa-senyawa ini biasanya diambil dari artefak-artefak sejarah. Nama trivial digunakan sebelum ada nama sistematik, dan sampai saat ini masih digunakan karena penggunaannya familier di industri.

Dapat hampir dipastikan kalau nama parafin diambil dari industri petrokimia. Alkana rantai bercabang disebut isoparafin. Penggunaan kata “paraffin” untuk sebutan secara umum dan seringkali tidak membedakan antara senyawa murni dan campuran isomer dengan rumus kimia yang sama.

Beberapa nama ini dipertahankan oleh IUPAC1. Isobutana untuk 2-metilpropana2. Isopentana untuk 2-metilbutana3. Isooktana untuk 2,2,4-trimetilpentana4. Neopentana untuk 2,2-dimetilpropana

N. Ciri-ciri fisikTabel alkana

Alkana Rumus Titik didih [°C] Titik lebur [°C] Massa jenis [g·cm3] (20°C)

Metana CH4 -162 -183 gasEtana C2H6 -89 -172 gasPropana C3H8 -42 -188 gasButana C4H10 0 -138 gasPentana C5H12 36 -130 0.626 (cairan)Heksana C6H14 69 -95 0.659 (cairan)Heptana C7H16 98 -91 0.684 (cairan)Oktana C8H18 126 -57 0.703 (cairan)Nonana C9H20 151 -54 0.718 (cairan)Dekana C10H22 174 -30 0.730 (cairan)Undekana C11H24 196 -26 0.740 (cairan)Dodekana C12H26 216 -10 0.749 (cairan)Ikosana C20H42 343 37 padatTriakontana C30H62 450 66 padatTetrakontana C40H82 525 82 padatPentakontana C50H102 575 91 padat

Heksakontana C60H122 625 100 padat

O. ALKENAAlkena atau olefin dalam kimia organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan

sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon. Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum CnH2n.

Alkena yang paling sederhana adalah etena atau etilena (C2H4) Senyawa aromatik seringkali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan ciri-ciri mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena

P. Tatanama IUPACUntuk mengikuti tatanama IUPAC, maka seluruh alkena memiliki nama yang

diakhiri -ena. Pada dasarnya, nama alkena diambil dari nama alkana dengan menggantikan akhiran -ana dengan -ena. C2H6 adalah alkana bernama etana sehingga C2H4 diberi nama etena.

Pada alkena yang memiliki kemungkinan ikatan rangkap di beberapa tempat, digunakan penomoran dimulai dari ujung yang terdekat dengan ikatan tersebut sehingga atom karbon pada ikatan rangkap bernomor sekecil mungkin untuk membedakan isomernya. Contohnya adalah 1-heksena dan 2-heksena. Penamaan cabang sama dengan alkana.

Pada alkena yang lebih tinggi, dimana terdapat isomer yang letaknya berbeda dengan letak ikatan rangkap, maka sistem penomoran berikut ini dipakai:

1. Penomoran rantai karbon terpanjang dilihat dari ujung yang terdekat dengan ikatan rangkap, sehingga atom karbon pada ikatan rangkap tersebut mempunyai nomor sekecil mungkin.

2. Ketahui letak ikatan rangkap dengan letak karbon rangkap pertamanya.3. Penamaan rantai alkena itu mirip dengan alkana.4. Beri nomor pada atom karbon, ketahui letak lokasi dan nama gugusnya, ketahui

letak ikatan rangkap, lalu terakhir namai rantai utamanya.Berbagai contoh penamaan isomer 1-heksena. Gambar kiri: 1-heksena, gambar

tengah: 4-metil-1-heksena, gambar kanan: 4-etil-2-metil-1-heksena.

Q. Notasi Cis-TransDalam sebuah kasus khusus pada alkena dimana 2 atom karbon mempunyai 2

gugus yang sejenis, maka notasi cis-trans dapat dipakai. Jika gugus sejenis terletak pada tempat yang sama dari ikatan rangkap, maka disebut sebagai (cis-). Jika gugus sejenis terletak berseberangan, maka disebut sebagai (trans-). Perbedaan antara isomer cis- dan trans-. Kiri: cis-2-butena, kanan: trans-2-butena.

R. ALKUNAAlkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap tiga. Secara

umum, rumus kimianya CnH2n-2. Salah satunya adalah etuna yang disebut juga sebagai asetilen dalam perdagangan atau sebagai pengelasan.

S. Tata NamaSemua anggota alkuna berakhiran -una dan menurut IUPAC.

T. Rantai karbon lurusUntuk alkuna rantai lurus, dinamakan sesuai dengan alkana dengan jumlah atom

karbon yang sama, namun diakhiri dengan –una. Berikut adalah alkuna dengan jumlah atom karbon 2-10 disebut:1. Etuna , C2H2

2. Propuna , C3H4

3. Butuna , C4H6

4. Pentuna , C5H8

5. Heksuna , C6H10

6. Heptuna , C7H12

7. Oktuna , C8H14

8. Nonuna , C9H16

9. Dekuna , C10H18

U. Rantai karbon bercabangUntuk memberikan nama alkuna dengan rantai bercabang sama mirip dengan

alkana rantai bercabang. Namun “rantai utama” pada proses penamaan haruslah melalui ikatan rangkap 3, dan prioritas penomoran dimulai dari ujung yang terdekat ke ikatan rangkap 3.

V. Pengertian biomolekulBiomolekul adalah molekul yang terjadi secara alami dalam organisme hidup.

Biomolekul termasuk makromolekul seperti protein, karbohidrat, lipid dan asam nukleat. Ini juga termasuk molekul kecil seperti metabolit primer dan sekunder dan produk alami. Biomolekul sebagian besar terdiri dari karbon dan hidrogen dengan nitrogen, oksigen, sulfur, dan fosfor. Biomolekul adalah molekul yang sangat besar dengan banyak atom, yang terikat bersama-sama dalam ikatan kovalen.

Kelas BiomolekulAda empat kelas utama biomolekul:

1. Karbohidrat 2. Lipid 3. Protein 4. Asam nukleat

1. Karbohidrat Karbohidrat adalah sumber energi yang baik. Karbohidrat (polisakarida) adalah

rantai panjang gula. Monosakarida adalah gula sederhana yang terdiri dari 3-7 atom karbon. Mereka memiliki gugus aldehid atau keton bebas, yang bertindak sebagai reduktor dan dikenal sebagai gula pereduksi. Disakarida yang terbuat dari dua monosakarida. Ikatan yang membagi antara dua monosakarida adalah ikatan glikosidik. Monosakarida dan disakarida terasa manis, kristal dan larut dalam air. Polisakarida merupakan polimer dari monosakarida. Mereka molekul kompleks yang tidak larut dalam air dan tidak dalam bentuk kristal. Contoh: glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, pati, selulosa dll

Gambar: Molekul Karbohidrat

2. Lipid Lipid terdiri dari rantai hidrokarbon yang panjang. Molekul lipid memegang

sejumlah besar energi dan molekul penyimpan energi. Lipid umumnya ester asam lemak dan bahan penyusun membran biologis. Sebagian besar lipid memiliki kepala polar dan ekor non-polar. Asam lemak dapat asam lemak tak jenuh dan jenuh.

Gambar: Molekul LipidLipid hadir dalam membran biologis dari tiga kelas berdasarkan jenis kepala

hidrofilik yang hadir: glikolipid adalah lipid yang kepalanya mengandung oligosakarida dengan 1-15 residu sakarida. Fosfolipid mengandung kepala bermuatan positif yang terkait dengan gugus fosfat bermuatan negatif. Sterol, yang kepalanya mengandung cincin steroid. Contoh steroid. Contoh lipid: minyak, lemak, fosfolipid, glikolipid, dll

3. ProteinProtein adalah heteropolimer dari untai asam amino. Asam amino bergabung

bersama oleh ikatan peptida yang terbentuk di antara gugus karboksil dan gugus amino dari asam amino berturut-turut. Protein terbentuk dari 20 asam amino yang berbeda, tergantung pada jumlah asam amino dan urutan asam amino.

Ada empat tingkat struktur protein:Struktur Primer Protein – disini protein ada rantai yang panjang asam amino

tersusun dalam urutan tertentu. Mereka adalah protein non-fungsional.Struktur protein sekunder – Rantai panjang protein dilipat dan diatur dalam

bentuk spiral, di mana asam amino berinteraksi dengan pembentukan ikatan hidrogen. Struktur ini disebut lembar lipit. Contoh: serat sutra.

Struktur tersier protein – rantai polipeptida panjang menjadi lebih stabil dengan melipat dan melingkar, dengan pembentukan ikatan ionik atau hidrofobik atau jembatan disulfida.

Struktur Kuarter protein – Bila protein hasil dari perakitan lebih dari satu polipeptida atau subunit sendiri, ini dikatakan struktur kuaterner protein. Contoh: Hemoglobin, insulin.

Gambar: Molekul Protein4. Asam nukleat

Asam nukleat adalah senyawa organik dengan cincin heterosiklik. Asam nukleat terbuat dari polimer nukleotida. Nukleotida terdiri dari basa nitrogen, gula pentosa dan gugus fosfat. Sebuah nukleosida terbuat dari basa nitrogen yang melekat pada gula pentosa. Basa nitrogen adalah adenin, guanin, timin, sitosin dan urasil. Nukleotida dipolimerisasi membentuk DNA dan RNA yang merupakan bahan genetik.

Gambar: Asam Nukleat

W. Fungsi BiomolekulKarbohidrat menyediakan tubuh dengan sumber bahan bakar dan energi,

membantu dalam berfungsinya otak kita, jantung dan saraf, pencernaan dan sistem kekebalan tubuh. Kekurangan karbohidrat dalam makanan menyebabkan kelelahan, fungsi mental yang buruk.

Setiap protein dalam tubuh memiliki fungsi tertentu, beberapa protein memberikan dukungan struktural, membantu dalam gerakan tubuh, dan juga pertahanan terhadap kuman dan infeksi. Protein dapat antibodi, hormon, enzim dan protein kontraktil.

Lipid, tujuan utama dari lipid dalam tubuh adalah penyimpanan energi. Membran struktural terdiri dari lipid yang membentuk aliran penghalang dan kontrol bahan masuk dan keluar dari sel. Hormon lipid, seperti sterol, membantu dalam mediasi komunikasi antar sel.

Asam nukleat adalah DNA dan RNA, mereka membawa informasi genetik dalam sel. Mereka juga membantu dalam sintesis protein, melalui proses translasi dan transkripsi.

X. Struktur BiomolekulStruktur biomolekul dilipat, struktur tiga dimensi rumit yang dibentuk oleh

protein, RNA, dan DNA. Struktur molekul ini dalam berbagai bentuk, struktur primer, sekunder, tersier dan kuaterner. Perancah untuk ini disediakan oleh ikatan hidrogen dalam molekul.

Struktur primer dari biomolekul adalah spesifikasi yang tepat dari komposisi atom dan dan ikatan kimia yang menghubungkan atom. Struktur Sekunder biomolekul adalah bentuk tiga dimensi biopolimer, struktur sekunder ditentukan oleh ikatan hidrogen dari biomolekul. Struktur Tersier biomolekul adalah struktur tiga dimensi, yang didefinisikan oleh koordinat atom, dengan pembentukan ikatan hidrogen, ion atau sulfida. Struktur Kuarter adalah susunan beberapa lipatan kompleks, pada kompleks mutli-subunit.

Y. MAKROMOLEKUL1. Definisi Polimer

Kata polimer berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly dan meros. Poly berarti banyak dan meros berarti unit aatu bagian. Jadi polimer adalah makromolekul (molekul raksasa) yang tersusun dari monomer yang merupakan molekul yang kecil dan sederhana.

2. Penggolongan Polimera) Berdasarkan Asalnya

1) Polimer alamPolimer alam adalah polimer yang terbentuk secara alami di dalam tubuh makhluk hidup.Tabel beberapa contoh polimer alam

2) Polimer semi sintetisPolimer semi sintetis adalah polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia.

No. Polimer Monomer Polimerisasi Terdapat pada 1. Amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian,akar umbi2. Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, kayu, kapas3. Protein Asam amino Kondensasi Susu,daging,telur, wol,4. Asam nukleat Nukleotida Kondensasi Molekul DNA, RNA5. Karet alam Isoprene Adisi Getah karet alam

Contoh : selulosa nitrat yangsering dipasarkan dengan nama celluloid dan guncotton.

3) Polimer sintetisPolimer sintetis adalah polimer yang tidak terdapat di alam, tetapi disintesis dari monomer-monomernya dalam reaktor.Tabel beberapa contoh polimer sintetisNo

.Polimer Monomer Polimerisas

iTerdapat pada

1. Polietena Etena Adisi Kantung,kabel plastik2. Polipropena Propena Adisi Tali,karung,botol plastik3. PVC Vinil klorida Adisi Pipa pralon,pelapis

lantai, kabel listrik4. Polivinil

alkoholVinil alkohol Adisi Bak air

5. Teflon Tetrafluoro etena Adisi Wajan,panci anti lengket6. Dakron Metal tereftalat

dan etilen glikolKondensasi Pita rekam magnetik,

kain,tekstil,wol sintetis7. Nilon Asam adipat dan

heksametilen diamin

Kondensasi Tekstil

8. Polibutadiena Butadiena Adisi Ban motor, mobilb) Berdasarkan Jenis Monomernya

1) Homopolimeradalah polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang sama atau sejenis.Contoh : PVC, protein, karet alam, polivinil asetat (PVA), polistirena, amilum, selulosa, dan teflon.

2) Kopolimeradalah polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berlainan jenis. Berdasarkan susunan monomernya, terdapat empat jenis kopolimer sebagai berikut.a) Kopolimer bergantianb) Kopolimer blokc) Kopolimer bercabangd) Kopolimer tidak beraturan

c) Berdasarkan Sifat terhadap Pemanasan atau Sifat Kekenyalannya1) Termoplastik

adalah polimer yang bersifat kenyal atau liat jika dipanaskan dan dapat dibentuk menurut pola yang diinginkan. Setelah dingin, polimer menjadi keras dan kehilangan sifat kekenyalannya. Contoh : polietilena, PVC, seluloid, polistirena, polipropilena, asetal, vinil, nilon dan Perspex.

2) Termosettingadalah polimer yang bersifat kenyal saat dipanaskan, tetapi setelah dingin tidak dapat dilunakkan kembali. Jika pecah, polimer tersebut

tidak dapat disambungkan kembali dengan pemanasan. Contoh : bakelit, uretana, epoksi, polyester, dan formika.

d) Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya1) Polimer linear

adalah polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatan satu sama lainnya :membentuk rantai polimer yang panjang.Gambar :

2) Polimer bercabangadalah polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama.Gambar :

3) Polimer berikatan silang (Cross-linking)adalah polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikataan satu sama lain pada rantai utamanya. Sambungan silang dapat terjadi ke berbagai arah sehingga terbentuk sambung silang tiga dimensi yang disebut polimer jaringan.Gambar :

e) Berdasarkan Apilkasinya1) Polimer komersial

adalah polimer yang disintesis dengan harga murah dan diproduksi secara besar-besaran.Contoh : polietilena, polipropilena, pilivinil klorida dan polistirena.

2) Polimer teknikadalah polimer yang mempunyai sifat unggul tetapi harganya mahal.Contoh : poliamida, polikarbonat, asetal, dan polyester.

3) Polimer dengan tujuan khususadalah polimer yang mempunyai sifat spesifik yang unggul dan dibuat untuk keperluan khusus.Contoh : alat-alat kesehatan seperti thermometer atau timbangan.

3. Sifat-sifat PolimerBeberapa faktor yang mempengaruhi sifat fisik polimer sebagai berikut.a) Panjang rata-rata rantai polimer

Kekuatan dan titik leleh naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer.b) Gaya antarmolekul

Jika gaya antar molekul pada rantai polimer besar maka polimer akan menjadi kuat dan sukar meleleh.

c) PercabanganRantai polimer yang bercabang banyak memiliki daya tegang rendah dan mudah meleleh.

d) Ikatan silang antar rantai polimerIkatan silang antar rantai polimer menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras. Jika ikatan silang semakin banyak maka polimer semakin kaku dan mudah patah.

e) Sifat kristalinitas rantai polimer

Polimer berstruktur tidak teratur memil;iki kristanilitas rendah dan bersifat amorf (tidak keras). Sedangkan polimer dengan struktur teratur mempunyai kristanilita tinggi sehingga lebih kuat dan lebih tahan terhadap bahaan-bahan kimia dan enzim.

4. Reaksi-reaksi PolimerReaksi polimerisasi yaitu reaksi penggabungan sejumlah monomer menjadi polimer. Polimerisasi dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.a) Polimerisasi adisi

adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.Polimerisasi adisi dibedakan menjadi dua sebagai berikut.1) Polimerisasi adisi alami

Polimerisasi adisi alami misalnya pembentukan karet alam atau poliisoprena. Monomernya berupa isoprene atau senyawa 2-metil-1,3-butadiena.

2) Polimerisasi adisi sintesisContoh : pembentukan PVC, polipropena, Teflon, polifenil etena atau polistirena, dan polietilena.

b) Polimerisasi kondensasiyaitu reaksi yang terjadi jika dua atau lebih monomer sejenis atau berbeda jenis bergabung membentuk molekul besar sambil melepaskan molekul-molekul kecil seperti H2O, NH3, dan HCl.Polimerisasi kondensasi dibagi menjadi dua sebagai berikut.1) Polimerisasi kondensasi alami

Contoh : pembentukan selulosa, amilum dan protein.2) Polimerisasi kondensasi sintesis

Contoh : pembentukan nilon, tetoron, bakelit, dan urea-metanal.5. Kegunaan Polimer

No. Polimer Monomer Sifat Kegunaan1. Polietena Etena Lentur Botol semprot, tas plastik,

kabel, ember, tempat sampah dan film plastik (pembungkus makanan)

2. Polipropilena Propena Keras dan titik leleh tinggi

Karpet, tali, wadah plastik, dan mainan anak-anak

3. Polivinil klorida Vinil klorida Kaku dan keras

Pipa air dan pipa kabel listrik (paralon)

4. PolistirenaPolifenil etena

Fenil etena Tahan terhadap tekanan tinggi

Plastik pada kendaraan dan pesawat terbang, genting, cangkir, mangkuk, dan mainan

5. Poliamida (nilon)

Asam adipat dan heksametilen diamina

Kuat (tidak cepat rusak) dan halus

Pakaian, peralatan camping, laboratorium, rumah tangga, dapur, parasut, layar perahu

6. PolitetrafluoroEtena (PTFE)Atau Teflon

Tetrafluoro etena Keras, kaku, tahan panas dan bahan kimia

Pelapis anti lengket dan wajan anti lengket

7. Bakelit FormaldehidDan fenol

Termoset Peralatan listrik (saklar), perlengkapan radio, telepon, kamera, piring, dan gelas

6. Dampak Negatif Penggunaan Polimer dan PenganggulanginyaDisamping memiliki manfaat yang sangat besar dalam semua bidang

kehidupan, polimer juga mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Polimer yang dibuang ke lingkungan sulit diuraikan olek mikroorganisme tanah. Hal ini menyebabkan pencemaran lingkungan. Sementara itu, gugus atom pada polimer yang terlarut di dalam makanan lalu masuk ke dalam tubuh akan menyebabkan kanker (karsinogenik).

Dampak negatif tersebut dapat ditanggulangi jika kita mengurangi pemakaian polimer plastik, tidak membuang sampah di sembarang tempat, memilih alat-alat yang lebih mudah diuraikan dan mengumpulkan sampah plastik untuk didaur ulang. Daur ulang plastik melalui proses pirolisis. Pirolisis adalah proses pemecahan senyawa menjadi satu atau lebih senyawa hasil dengan bantuan panas dalam reaktor.