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
Pengertian Alkana
Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan atom karbon-karbonnya merupakan ikatan tunggal. Nama alkana dimulai dari metana, etana, propana, butana, pentana, heksana, heptana, oktana, nonana, dekana. Nama alkana ditentukan dari jumlah atom C-1 sampai C-10. C-1 merupakan metana sampai dengan C-10 yaitu dekana. Rumus umum alkana : CnH2n+2.
Jumlah Karbon Nama Rumus Molekul Rumus Struktur
1 Metana CH4 CH4
2 Etana C2H6 CH3CH3
3 Propana C3H8 CH3CH2CH3
4 Butana C4H10 CH3CH2CH2CH3
5 Pentana C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3
6 Heksana C6H14 CH3(CH2)4CH3
7 Heptana C7H16 CH3(CH2)5CH3
8 Oktana C8H18 CH3(CH2)6CH3
9 Nonana C9H20 CH3(CH2)7CH3
10 Dekana C10H22 CH3(CH2)8CH3
Tata nama alkana
Penamaan karbon yang digunakan saat ini adala menurut IUPAC ( International Union and Pure Chemistry ). Tata nama alkana berdasarkan IUPAC adalah:
1. Nama alkana di ambil dari dari jumlah atom karbon penyusun rantai utama dan di beri akhiran -ana.
contoh: metana, etana dst.
2. Bila tidak bercabang maka di beri awalan n ( normal ).
contoh: n - heksana, n- metana dst.
3. bila ada cabang, maka di tentukan rantai utama dulu, yaitu rantai karbon yang memiliki rantai terpanjang.
Contoh: CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
|
C2H5
4. Rantai karbon terpanjang harus di beri nomor terkecil adal yang dekat dengan cabang.
Contoh : 1 2 3 4 5
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
|
CH2 6
|
CH3 7
5. Menetapkan gugus cabang yang terikat pada rantai utama maka di bei akhiran -il. dan di sesuaikan dengan alkena dengan cara mengganti ana menjadi il.
Contoh : CH3 : Metil
C2H5 : Etil
C3H7 : Butil
6. Urutan penyebutan :
Nomor cabang - nama cabang - nama rantai utama.
7. Bila lebih dari satu nama cabng maka di sebutkan jumlah cabang dengan angkan latin.
Contoh : CH3
|
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 3 Etil, 3 Metil Heksana
|
C2H5
8. Cabang yang berbeda di susun sesuai urutan abjad dari nama cabang.
Sifat Kimia Alkana
1). Dapat mengalami reaksi substitusi/pergantian atom bila direaksikan dengan halogen (F2, Cl2, Br2, I2)
2) Reaksi oksidasi / reaksi pembakaran dengan gas oksigen menghasilkan energi. Pembakaran sempurna menghasilkan CO2, pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO. Reaksi yang terjadi :
CH4(g) + 2O2(g) ----->CO2(g) + 2H2O(g) + energi
CH4(g) + 1/2O2(g)------>CO(g) + 2H2O(g) + energi
3) Reaksi eliminasi, Penghilangan beberapa atom untuk membentuk zat baru. Alkana dipanaskan mengalami eliminasi dengan bantuan katalis logam Pt/Ni akan terbentuk senyawa ikatan rangkap /alkena.
Jenis – jenis isomer
1) Isomer Rantai
Isomer rantai adalah isomer zat- zat yang disebabkan oleh perbedaan susunan rantai karbon.
Contoh :
n-pentana 2-metilbutana
H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3
|
CH3
2) Isomer Posisi
Isomer posisi adalah isomer zat- zat yang disebabkan oleh perbedaan letak gugus fungsi.
Contoh :
2-kloropentana 3-kloropentana
H3C – CH – CH2 – CH2 – CH3 H3C –CH2 – CH – CH2- CH3
| |
Cl Cl
3) Isomer Fungsi
Isomer fungsi adalah isomer yang berbeda golongan. Keisomeran fungsi terjadi karena perbedaan gugus fungsi di antara senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama.
Contoh :
1-butanol etoksietana
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – OH CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3
4) Isomer Geometrik
Keisomeran geometri tergolong keisomeran ruang. Senyawa- senyawa yang berisomer ruang mempunyai rumus molekul dan struktur yang sama. Keisomeran tersebut terjadi karena perbedaan konfigurasi molekul (perbedaan susunan ruang atom- atom dalam molekul). Keisomeran geometrik terdapat dalam senyawa yang molekulnya mempunyai bagian yang kaku, seperti ikatan rangkap. Keisomeran geometrik mempunyai dua bentuk yang dinamai dengan cis dan trans.
Contoh :
A A
\ /
C = C bentuk cis
/ \
B B
A B
\ /
C = C bentuk trans
/ \
B A
5) Isomer Optik
Isomer optik hanya dimiliki oleh zat yang mengandung atom C kiral, yaitu yaiti atom C yang menikat empat jenis gugus yang berbeda- beda
1 H O
| 4 ||
NH2 – C asimetris – C – OH
2 |
R 3
Zat- zat yang mengandung atom C asimetrik mempunyai sifat optis – aktif yaitu dapat memutar bidang cahaya yang terpolarisasi.
Ada dua bentuk isomer optik, yaitu :
a. Bentuk destro (d) : memutar ke kanan
b. Bentuk levo (l) : memutar ke kiri
Penggunaan Alkana
Senyawa alkana dekat dengan kehidupan manusia. Penerapan senyawa alkana dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
- Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black (tinta,cat,semir,ban)
- Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG (Liquified Petrolium Gases)
- Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada sintesis
- Iso-oktana adalah bensin dengan kualitas tinggi (biasa disebut pertamax)
ALKENA
alkena 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 :
CH3 - CH2 - CH - CH = CH3
| |
CH3 CH2
|
CH3
menpunyai rantai utama.
CH3 - CH2 - CH - CH = CH3
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
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
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
1. Dari alkohol
2. Halogenasi
3. Adisi hidrogen halida dari alkena
4. Adisi halogen dari alkena dan alkuna
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.
