ALKANA
ALKENA DAN ALKUNA
Dari berbagai unsur-unsur kimia yang
kita kenal….ada satu unsur yang cakupannya sangat luas dan pembahasannya sangat
mendalam yakni KARBON. Karbon mempunyai nomor atom 6 sehingga jumlah
elektronnya juga 6….dengan konfigurasi 6C = 2, 4. Dari konfigurasi elektron ini
terlihat atom C mempunyai 4 elektron valensi (elektron pada kulit
terluar)…..Untuk memperoleh 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya (elektron
valensi) dibutuhkan 4 elektron sehingga masing-masing elektron valensi mencari
pasangan elektron dengan atom-atom lainnya. Kekhasan atom karbon adalah
kemampuannya untuk berikatan dengan atom karbon yang lain membentuk rantai
karbon. Bentuk rantai2 karbon yang paling sederhana adalah Hidrokarbon.
Hidrokarbon hanya tersusun dari dua
unsur yaitu Hidrogen dan Karbon.
Berdasarkan jumlah atom C lain yang
terikat pada satu atom C dalam rantai karbon, maka atom C dibedakan menjadi :
a. Atom C primer, yaitu atom C yang
mengikat satu atom C yang lain.
b. Atom C sekunder, yaitu atom C
yang mengikat dua atom C yang lain.
c. Atom C tersier, yaitu atom C yang
mengikat tiga atom C yang lain.
d. Atom C kwarterner, yaitu atom C
yang mengikat empat atom C yang lain.
• atom C primer, atom C nomor
1, 7, 8, 9 dan 10 (warna hijau)
• atom C sekunder, atom C
nomor 2, 4 dan 6 (warna biru)
• atom C tersier, atom C nomor
3 (warna kuning)
• atom C kwarterner, atom C
nomor 5 (warna merah)
Berdasarkan bentuk rantai karbonnya
:
• Hidrokarbon alifatik = senyawa
hidrokarbon dengan rantai lurus/terbuka yang jenuh (ikatan tunggal/alkana)
maupun tidak jenuh (ikatan rangkap/alkena atau alkuna).
• Hidrokarbon
alisiklik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar / tertutup (cincin).
• Hidrokarbon aromatik =
senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan
antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian (konjugasi)
Selanjutnya dalam artikel ini saya
batasi membahas hidrokarbon rantai terbuka (alifatik) saja….
Berdasarkan ikatan yang ada dalam
rantai C-nya, senyawa hidrokarbon alifatik dibedakan atas :
1. Alkana (CnH2n+2)
2. Alkena (CnH2n)
3. Alkuna (CnH2n-2)
Keterangan : n = 1, 2, 3, 4, …….dst
Alkana (Parafin)
adalah hidrokarbon yang rantai C nya
hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. sering disebut sebagai
hidrokarbon jenuh….karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap2 molekulnya maksimal.
Memahami tata nama Alkana sangat vital, karena menjadi dasar penamaan senyawa2
karbon lainnya.
Sifat-sifat Alkana
- Hidrokarbon jenuh (tidak ada ikatan atom C rangkap sehingga jumlah atom H nya maksimal)
- Disebut golongan parafin karena affinitas kecil (sedikit gaya gabung)
- Sukar bereaksi
- Bentuk Alkana dengan rantai C1 – C4 pada suhu kamar adalah gas, C4 – C17 pada suhu adalah cair dan > C18 pada suhu kamar adalah padat
- Titik didih makin tinggi bila unsur C nya bertambah…dan bila jumlah atom C sama maka yang bercabang mempunyai titik didih yang lebih rendah
- Sifat kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar
- Massa jenisnya naik seiring dengan penambahan jumlah unsur C
- Merupakan sumber utama gas alam dan petrolium (minyak bumi)
Rumus umumnya CnH2n+2
Deret homolog alkana
Deret homolog adalah suatu
golongan/kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat
yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda CH2 atau dengan
kata lain merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang yang nomor
cabangnya sama.
Sifat-sifat deret homolog alkana :
o Mempunyai sifat kimia yang mirip
o Mempunyai rumus umum yang sama
o Perbedaan Mr antara 2 suku
berturutannya sebesar 14
o Makin panjang rantai karbon, makin
tinggi titik didihnya
n
Rumus
Nama
1.
CH4
= metana
2 .
C2H6
= etana
3 .
C3H8
= propana
4.
C4H10
= butana
5.
C5H12
= pentana
6.
C6H14
= heksana
7.
C7H16
= heptana
8. C8H18
= oktana
9.
C9H20
= nonana
10.
C10H22
= dekana
11.
C11H24
= undekana
12.
C12H26
= dodekana
TATA
NAMA ALKANA
1. Nama alkana didasarkan pada rantai C
terpanjang sebagai rantai utama. Apabila ada dua atau lebih rantai yang
terpanjang maka dipilih yang jumlah cabangnya terbanyak
2. Cabang merupakan rantai C yang
terikat pada rantai utama. di depan nama alkananya ditulis nomor dan nama
cabang. Nama cabang sesuai dengan nama alkana dengan mengganti akhiran ana
dengan akhiran il (alkil).
3. Jika terdapat beberapa cabang
yang sama, maka nama cabang yang jumlah C nya sama disebutkan sekali tetapi
dilengkapi dengan awalan yang menyatakan jumlah seluruh cabang tersebut. Nomor
atom C tempat cabang terikat harus dituliskan sebanyak cabang yang ada (jumlah
nomor yang dituliskan = awalan yang digunakan), yaitu di = 2, tri = 3, tetra
=4, penta = 5 dan seterusnya.
4. Untuk cabang yang jumlah C nya
berbeda diurutkan sesuai dengan urutan abjad ( etil lebih dulu dari metil ).
5. Nomor cabang dihitung dari ujung
rantai utama yang terdekat dengan cabang. Apabila letak cabang yang terdekat
dengan kedua sama dimulai dari :
• Cabang yang urutan abjadnya lebih
dulu ( etil lebih dulu dari metil )
• Cabang yang jumlahnya lebih banyak
( dua cabang dulu dari satu cabang )
Contoh :
Apakah nama idrokarbon di bawah ini
?
pertama kali kita tentukan rantai
utamanya…..Rantai utama adalah rantai terpanjang :
rantai utamanya adalah yang di kotak
merah…… Kenapa?? coba kalian perhatikan sisi sebelah kiri, bila rantai utamanya
yang lurus (garis putus2) maka sama2 akan bertambah 2 atom C tapi hanya
akan menimbulkan satu cabang (bagian yang belok ke bawah)….sedangkan bila kita
belokkan ke bawah akan timbul 2 cabang (Aturan no 1). Sekarang coba kalian
perhatikan bagian kanan, penjelasannya lebih mudah….bila rantai utamanya yang
lurus (garis putus2) hanya bertambah satu atom C sedangkan bila belok ke bawah
maka akan bertambah 2 atom C. Jadi rangkaian rantai utama itu boleh belak-belok
dan gak harus lurus……asal masih dalam satu rangkaian yang bersambungan tanpa
cabang.
rantai karbon yang tersisa dari
rantai utama adalah cabangnya…..
terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil
dan 2 metil…..penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil :
• bila dari ujung rantai utama
sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 3 dan
metil terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6
• bila dari ujung rantai utama
sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 6 dan metil
di atom C rantai utama nomor 3 dan 7
kesimpulannya kira urutkan dari
ujung sebelah kiri…..
Urutan penamaan : nomor
cabang – nana cabang – nama rantai induk
jadi
namanya
: 3 etil 2,6 dimetil oktana
cabang etil disebut lebih
dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad “e” lebih dahulu
dari “m”). karena cabang metil ada dua buah maka cukup disebut sekali ditambah
awalan “di” yang artinya “dua”. karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C
maka rantai utamanya bernama : oktana.
bentuk struktur kerangka Alkana
kadangkala mengalami penyingkatan…..misalnya :
CH3 (warna hijau) merupakan ujung
rantai
CH2 (warna biru) merupakan bagian
tenganh rantai lurus
CH (warna oranye) percabangan
tiga
C (warna merah) percabangan empat
Kegunaan alkana, sebagai :
• Bahan bakar
• Pelarut
• Sumber hidrogen
• Pelumas
• Bahan baku untuk senyawa organik
lain
• Bahan baku industri
Alkena (Olefin)
merupakan senyawa hidrokarbon tak
jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 2 (-C=C-)
Sifat-sifat Alkena
- Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua
- Alkena disebut juga olefin (pembentuk minyak)
- Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur –> 2-metil-2-butena)
- Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif
- Sifat-sifat : gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara (pada konsentrasi 3 – 34 %)
- Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses “cracking”
Rumus umumnya CnH2n
TATA
NAMA ALKENA
hampir sama dengan penamaan
pada Alkana dengan perbedaan :
- Rantai utama harus mengandung ikatan rangkap dan dipilih yang terpanjang. Nama rantai utama juga mirip dengan alkana dengan mengganti akhiran -ana dengan -ena. Sehingga pemilihan rantai atom C terpanjang dimulai dari C rangkap ke sebelah kanan dan kirinya dan dipilih sebelah kanan dan kiri yang terpanjang.
- Nomor posisi ikatan rangkap ditulis di depan nama rantai utama dan dihitung dari ujung sampai letak ikatan rangkap yang nomor urut C nya terkecil.
- Urutan nomor posisi rantai cabang sama seperti urutan penomoran ikatan cabang rantai utama.
Contoh :
menpunyai rantai utama……
penghitungan atom C pada rantai
utama dimulai dari ikatan rangkap….sebelah kiri ikatan rangkap hanya ada satu
pilihan sedangkan sebelah kanan ikatan rangkap ada dua pilihan yaitu lurus dan
belokan pertama ke bawah….kedua2nya sama2 menambah 4 atom C namun bila belokan
pertama kebawah hanya menghasilkan satu cabang sedangkan bila lurus menimbulkan
dua cabang.
Jadi
namanya : 3 etil 4 metil 1
pentena
1 pentena dapat diganti dengan
n-pentena atau khusus ikatan rangkap di nomor satu boleh tidak
ditulis….sehingga namanya cukup : pentena. Nomor cabang diurutkan sama dengan
urutan nomor ikatan rangkapnya. Pada soal di atas dari ujung sebelah kanan….
Kegunaan Alkena sebagai :
- Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O2)
- Untuk memasakkan buah-buahan
- bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alkohol.
Alkuna
merupakan senyawa hidrokarbon tak
jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 3 (–C≡C–). Sifat-nya sama dengan
Alkena namun lebih reaktif.
Rumus umumnya CnH2n-2
Tata namanya juga sama dengan Alkena….namun akhiran -ena
diganti -una
Kegunaan Alkuna sebagai :
- etuna (asetilena = C2H2) digunakan untuk mengelas besi dan baja.
- untuk penerangan
- Sintesis senyawa lain.
Alkil Halida (Haloalkana)
Senyawa alkil halida merupakan
senyawa hidrokarbon baik jenuh maupun tak jenuh yang satu unsur H-nya atau
lebih digantikan oleh unsur halogen (X = Br, Cl. I)
Sifat fisika Alkil Halida :
- Mempunyai titik lebih tinggi dari pada titik didih Alkana dengan jumlah unsur C yang sama.
- Tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik tertentu.
- Senyawa-senyawa bromo, iodo dan polikloro lebih berat dari pada air.
Struktur Alkil Halida : R-X
Keterangan :
R = senyawa hidrokarbon
X = Br (bromo), Cl (kloro) dan
I (Iodo)
Berdasarkan letak alkil dalam
hidrokarbon di bagi menjadi :
- Alkil halida primer, bila diikat atom C primer
- Alkil halida sekunder, bila diikat atom C sekunder
- Alkil halida tersier, bila diikat atom C tersier
CH3-CH2-CH2-CH2-Cl
(CH3)2CH-Br
(CH3)3C-Br
Primer
sekunder
tersier
Pembuatan Alkil Halida
- Dari alkohol
- Halogenasi
- Adisi hidrogen halida dari alkena
- Adisi halogen dari alkena dan alkuna
reaksi
adisi dapat dilihat dalam TAUTAN artikel berikut dengan Judul:
Penggunaan Alkil Halida :
- Kloroform (CHCl3) : pelarut untuk lemak, obat bius (dibubuhi etanol, disimpan dalam botol coklat, diisi sampai penuh).
- Tetraklorometana = karbontetraklorida (CCl4) : pelarut untuk lemak, alat pemadam kebakaran (Pyrene).
- Freon (Freon 12 = CCl2F2, Freon 22 = CHCl2F) : pendingin lemari es, alat “air conditioner”, sebagai propellant (penyebar) kosmetik, insektisida, dsb.