ALKANA, ALKENA, ALKUNA

Mari kita lanjutkan pelajaran Hidrokarbon dengan pembahasan tentang alkana, alkena dan alkuna.

ALKANA

Alkana adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum : C_nH_{2n + 2}

Jenuh artinya semua ikatan yang digunakan adalah ikatan tunggal. Rumus kimia beserta nama alkana dari C1 sampai C10 adalah seperti terlihat pada tabel berikut :

 

Jumlah atom C	Rumus Kimia	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

Tata nama alkana menurut IUPAC :
* Alkana rantai tak bercabang, diberi nama dengan  menambahkan 
   awalan n (normal). Misal : n-pentana, n-heksana, ...
* Alkana bercabang terdiri atas dua bagian yaitu bagian rantai 
   utama dan cabang.
* Rantai utama adalah rantai terpanjang dalam molekul yaitu yang 
   memiliki jumlah atom C paling banyak. 
* Rantai utama diberi nama sesuai tabel di atas, sedangkan nama 
   cabang diberi nama sesuai cabangnya misalnya alkil, -CnH(2n+1). 
* Posisi cabang pada rantai utama dinyatakan dengan awalan angka 
   yang ditentukan dari nomor atom terkecil pada ujung. Atom C 
   ujung dipilih dari ujung di mana cabang memperoleh nomor  
   terkecil.
*Jika terdapat 2 atau lebih cabang yang sama, nama cabang 
  ditambah awalan di, tri, tetra, dst sesuai jumlah cabang yang sama. 
* Jika terdapat cabang-cabang yang berbeda penamaannya disusun 
   menurut abjad.
* Jika terdapat penomoran yang sama dari kedua ujung rantai   
   utama, mulailah dari salah satu ujung sehingga cabang yang 
   ditulis terlebih dahulu memiliki nomor terkecil. 
Contoh :

Alkana tak bercabang

n-butana

 Alkana bercabang 

3-etil-2-metil heptana

Contoh lain

2,3-dimetil heptana

2,3,4-trimetil heptana

 Latihan 
1. Beri nama senyawa alkana berikut :

 2. Gambarkan struktur :
      a. 3-etil-2,3,4,5-tetrametil oktana
      b. 4-isopropil-2,4-dimetil nonana

Semakin panjang rantai karbon pada alka (deret homolog), titik didih alkanna makin besar. Alkana C1-C5 berwujud gas, C6-C19 berwujud cair, C>25 berwujud padat.

ALKENA

Alkena merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap, dengan rumus umum CnH2n

Aturan Penamaan Senyawa Alkena

1.      Periksa jenis ikatannya, jika memiliki ikatan rangkap dua, berarti senyawa tersebut merupakan senyawa alkena.

2.      Hitung jumlah atom C-nya.

3.      Tuliskan awalan berdasarkan jumlah atom C-nya dan diakhiri dengan akhiran -ena.

4.      Jika jumlah atom C senyawa alkena lebih dari 3, beri nomor setiap atom sedemikian rupa sehingga nomor paling kecil terletak paling dekat dengan atom C yang terikat ikatan rangkap dua. Kemudian, penamaan senyawa diawali oleh nomor atom C pertama yang terikat ke ikatan rangkap 2, diikuti tanda (-) dan nama rantai induk.

5.      Jika alkena memiliki cabang, tentukan rantai induk dan rantai cabangnya. Rantai induk ditentukan dari rantai atom C terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua.

6.      Rantai induk diberi nama sesuai aturan penamaan senyawa alkena rantai lurus.

7.      Rantai cabang diberi nama sesuai jumlah atom C dan struktur gugus alkil. 

8.   Urutan penulisan nama senyawa sama dengan urutan penulisan nama senyawa alkana.

Contoh :

                                              a. etena

                                              b. propena

                                              c. 1-butena

                                              d. 2-butena

3,3-dimetil-1-butena

2-metil-2-butena

Alkena yang Memiliki Ikatan Rangkap Dua Lebih dari Satu

1.      Periksa jenis ikatannya, jika memiliki ikatan rangkap dua, berarti  senyawa tersebut merupakan senyawa alkena.

2.      Hitung jumlah atom C-nya.

3.      Hitung jumlah ikatan rangkap duanya. Jika jumlah ikatan rangkap duanya = 2, nama senyawa diakhiri dengan akhiran -diena. Jika jumlah ikatan rangkap duanya = 3, nama senyawa diakhiri dengan akhiran -triena.

4.      Beri nomor setiap atom sedemikian rupa sehingga nomor paling kecil terletak pada dua atau tiga atom C pertama yang terikat ikatan rangkap dua. Kemudian, penamaan senyawa diawali oleh nomor atom C pertama dan kedua/ketiga yang terikat ke ikatan rangkap 2, diikuti tanda (-) dan nama rantai induk. 

5.   Jika terdapat rantai cabang, penamaan rantai cabang seperti penamaan senyawa alkena.

Contoh :

                                                 a. 1,3-pentadiena
                                                 b. 1,3,5-heksatriena
                                                 c. 2-metil-1,3-pentadiena

ALKUNA
Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap tiga dengan rumus umum :
 C_nH_{2n - 2}
Secara umum, penamaan alkuna tidak jauh beda dengan penamaan alkana dan alkena. Perbedaannya terletak pada akhiran nama senyawa. Berikut langkah-langkah memberi nama senyawa alkuna :
1. Periksa jenis ikatannya, jika memiliki ikatan rangkap tiga, berarti senyawa tersebut merupakan 
    senyawa alkuna.
2. Hitung jumlah atom C-nya.
3. Tuliskan awalan berdasarkan jumlah atom C-nya dan diakhiri dengan akhiran -una.
4. Jika jumlah atom C senyawa alkuna lebih dari 3, beri nomor setiap atom sedemikian rupa sehingga 
     nomor paling kecil terletak pada atom C yang terikat ikatan rangkap tiga. Kemudian, penamaan 
     senyawa diawali oleh nomor atom C pertama yang terikat ke ikatan rangkap 3, diikuti tanda (-)  
     dan   nama rantai induk.
5. Untuk alkuna bercabang :
    1. Periksa jenis ikatannya, jika memiliki ikatan rangkap tiga, berarti senyawa tersebut merupakan 
        senyawa alkuna.
    2. Tentukan rantai induk dan rantai cabangnya. Rantai induk ditentukan dari rantai atom C 
         terpanjang yang mengandung ikatan rangkap tiga.
    3. Beri nomor setiap atom sedemikian rupa sehingga nomor paling kecil terletak pada atom C yang 
         terikat ikatan rangkap tiga.
    4. Rantai induk diberi nama sesuai aturan penamaan senyawa alkuna rantai lurus.
    5. Rantai cabang diberi nama sesuai jumlah atom C dan struktur gugus alkil.
    6. Urutan penulisan nama senyawa sama dengan urutan penulisan nama senyawa alkana dan alkena.

  Contoh :

                                     a. 3-metil-1-butuna
                                     b. 4-etil-2-heptuna
                                     c. 2,2-dimetil-3-heptuna

jika ada lebih dari 1 ikatan rangkap 3, maka ikuti contoh berikut :

                                            a. 1,3-pentadiuna
                                            b. 1,3,5-heptatriuna
                                            c. 5-metil-1,3-heptadiuna

KEISOMERAN

HIDROKARBON

Bagi sains maniak khususnya kelas X MA/SMA/SMK, pada sesi ini kami sajikan materi singkat tentang senyawa hidrkarbon, smoga dapat membantu kalian dalam mencari sumber belajar. Tapi sabar yaaa....soalnya karena materinya banyak, maka akan saya sajikan bertahap.

BAGIAN 1

IDENTIFIKASI UNSUR C, H, DAN O DALAM SENYAWA KARBON

Senyawa karbon didefinisikan sebagai semua senyawa yang mengandung atom karbon (C), dengan pengecualian senyawa karbon seperti oksida karbon, karbonat, dan sianida. Senyawa karbon yang paling sederhana dikenal dengan hidrokarbon, yang hanya terdiri dari atom karbon (C) dan hidrogen (H). Dalam senyawa karbon, selain unsur karbon dan hidrogen terdapat unsur lain seperti oksigen, nitrogen, sulfur atau posfor.
Keberadaan unsur karbon, hidrogen dan oksigen dalam senyawa karbon dapat diidentifikasi  dengan percobaan sederhana, misalnya dengan pembakaran. Salah satu contoh dari senyawa karbon adalah gula (C₁₁H₂₂O₁₁). Adanya unsur karbon dan hidrogen pada sukrosa dapat ditunjukkan melalui reaksi pembakaran. 

 

Apabila senyawa sukrosa (gula pasir) dibakar atau dioksidasi sempurna maka karbon akan berubah menjadi gas CO₂ dan hidrogen akan berubah menjadi H₂O, melalui reaksi :

C₁₁H₂₂O₁₁ (s) + 32O₂ (g) ------------------> 21CO₂ (g) + 22H₂O (g)

Adanya H₂O dapat ditunjukkan dengan terbentuknya embun pada dinding pipa penghubung. Selain itu, keberadaan air tersebut dapat diuji dengan menambahkan CuSO4 anhidrat. Berubahnya serbuk putih CuSO4 anhidrat menjadi berwarna biru menunjukkan adanya H2O.

CuSO₄ (s) + 5H₂O (l) -------------------> CuSO4.5H₂O (s)

Adanya gas CO₂ dapat ditunjukkan dengan timbulnya kekeruhan apabila gas CO₂ tersebut dialirkan pada larutan kalsium hidroksida Ca(OH)₂ atau air kapur, membentuk endapan CaCO3, menurut persamaan reaksi berikut.

CO₂ (g) + Ca(OH)₂ (aq) -------------------> CaCO₃ (s) + H2O (l)

Keterbatasan oksigen menyebabkan terjadinya reaksi pembakaran yang tidak sempurna, sehingga digunakan oksidator untuk menyebabkan terjadinya reaksi pembakaran sempurna. Dalam kasus pembakaran gula pasir ini, dapat digunakan CuO sebagai oksidator dan uap gula pasir yang akan mengalami reaksi oksidasi, sebagaimana persamaan reaksi

2C₁₁H₂₂O₁₁ (s) + 4CuO (s) + 51O₂ (g) ------------> 42CO₂ (g) + 44H₂O (g) + 2Cu₂O (s)

Terjadinya reaksi oksidasi sempurnya ditunjukkan dengan terbentuknya zat berwarna merah yaitu Cu₂O.

 BAGIAN 2
KEKHASAN ATOM KARBON
 Atom karbon memeiliki sifat khas yang tidak dimiliki oleh atom lain. Kekhasan atom karbon antara lain :

1.      Atom C dengan nomor atom 6 memiliki 4 elektron valensi yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen dengan 4 atom yang lain.

2.      Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, atom karbon terletak pada periode 2, yang berarti atom ini mempunyai 2 kulit atom, sehingga jari-jari atomnya relatif kecil. Hal ini menyebabkan ikatan kovalen yang dibentuk relatif kuat dan dapat membentuk ikatan kovalen rangkap dan ikatan rangkap tiga.

3.      Atom  karbon dapat membentuk rantai karbon yang sangat panjang dengan ikatan kovalen, baik ikatan kovalen tunggal, rangkap 2, maupun rangkap 3. Selain itu dapat pula membentuk rantai lingkar (siklik).

kelompok senyawa alkana

Kelompok senyawa alkena

Kelompok senyawa alkuna

    Adanya sifat khas atom karbon tersebut, di alam maupun di Lab dan Industri, senyawa karbon (hidrokarban) dapat dijumpai dalam jumlah yang teramat banyak. Berdasarkan jenis rantainya dapat dikelompokkan ke dalam :

      1. Senyawa alifatis (rantai terbuka)

      2. Senyawa alisiklis (rantai tertutup yang tidak memiliki sifat aromatis).

      3. Senyawa aromatis (rantai tertutup yang memiliki sifat aromatis)

      Beranekanya ikatan dalam rantai karbon juga dapat menyebabkan terbentuknya dua senyawa atau lebih yang memiliki rumus kimia sama namun memiliki struktur bangun yang berbeda yang disebut ISOMER (Hal akan dibahas di lain posting).

      Dalam senyawa hidrokarbon, atom C dapat dibedakan atas : (1) atom  C primer (maksimal berikatan dengan 1 atom C tetangga), (2) atom C sekunder (maksimal berikatan dengan 2 atom C tetangga, (3) atom C tersier (maksimal berikatan dengan 3 atom C tetangga, dan (4) atom C kuarterner (berikatan dengan 4 atom C tetangga.

     Perhatikan contoh berikut :

     Berdasarkan gambar, A dan E adalah atom C primer, D atom C sekunder, C atom C tersier dan B atom Ckuarterner.

     Senyawa hidrokarbon umumnya digunakan sebagai : pelarut organik, bahan bakar, minyak pelumas, badan jalan dan lain-lain.

     Nah untuk bahasan hidrokarbon pada sesi ini cukup sampai di sini dulu. Lanjutannya dapat disimak pada postingan berikutnya yang berjudul : ALKANA, ALKENA & ALKUNA.

      Insya Alloh segeri kami terbitkan.

ALKOHOL

Alkohol(alkanol)merupakan senyawa turunan alkana yang memiliki gugus fungsi –OH (hidroksi) dengan rumus umum R – OH.

Contoh :

CH₃OH            metanol atau metil alkohol

C₂H₅OH           etanol atau etil alkohol

CH₃CH₂CH₂OH           1-propanol atau propil alkohol

CH₃CH₂CH₂CH₂OH     1-butanol atau butil alkohol

Berdasarkan letak gugus OH, alkohol dapat dibedakan atas :

1)      Alkohol primer adalah alkohol yang gugus OH nya terikat pada atom C primer.

Contoh :

 CH₃CH₂CH₂CH₂-OH     1-butanol atau butil alkohol

1)      Alkohol sekunder adalah alkohol yang gugus OH nya terikat pada atom C sekunder.

Contoh :

2-butano

1)      Alkohol tersier adalah alkohol yang gugus OH nya terikat pada atom C tersier.

Contoh :

2-metil-2-propanol

1)   

Sifat fisik alkohol

1.      Pada suhu kamar, alkohol dengan atom C₁ sampai C₄ berwujud gas atau cair, C₅ sampai C₉ cairan kental dan C₁₀ ke atas berwujud padat.

2.      Memiliki titik didih yang tinggi karena adanya ikatan hidrogen.

3.      Bersifat polar karena memiliki gugus OH

4.      Mengandung zat yang memabukkan atau beracun.

 

Sifat kimia alkohol

1.      Alkohol dapat bereaksi dengan logam natrium menghasilkan gas hidrogen dan natrium alkanolat.

       C₂H₅OH  +  Na (s) -------------> C₂H₅ONa   +      H₂  

 

1.      Alkohol dapat mengalami reaksi oksidasi dengan kalium bikromat.

a.       Alkohol primer menghasilkan aldehid. Aldehid dioksidasi lanjut menjadi asam karboksilat.

b.      Alkohol sekunder menghasilkan keton.

c.       Alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.

 

1.       Dapat mengalami reaksi substitusi dengan, HX, PX₃, dan PX₅

        C₂H₅OH  +  HCl (aq) -------------> C₂H₅Cl   +      H₂O        
         3C₂H₅OH  +  PCl₅  -------------> 3C₂H₅Cl   +      POCl₂    +   HCl

  3C₂H₅OH  +  PCl₃  -------------> 3C₂H₅Cl   +      H₃PO₄   

1.      Alkohol mengalami dehidrasi dengan asam sulfat pekat pada suhu 130℃ dihasilkan eter dan pada suhu 180℃ dihasilkan alkena.

 

 

1.      Dengan asam karboksilat mengalami reaksi esterifikasi membentuk ester dan air.

 

Kegunaan alkohol

1.      Metanol, suatu cairan tak berwarna, bau seperti alkohol, mudah menguap, mudah terbakar dan sangat beracun. Dalam industri dibuat dari reaksi gas CO dan gas hidrogen dengan katalis ZnO dan Cr₂O₇.

Reaksi :           CO (g)  +  2H₂ (g) -------->  CH₃OH (g)

Metanol digunakan sebagai pelarut dalam pembuatan fernis dan pembersih karat pada logam-logam. Juga sebagai zat anti beku pada otomobil karena titik didihnya rendah. Campuran metanol dan etanol ditambah zat warna biru dikenal dengan spiritus sebagai bahan bakar.

2.      Etanol, dikenal dengan alkohol berupa cairan bening, mudah menguap, berbau khas dan mudah terbakar. Etanol dapat dibuat dari reaksi fermentasi karbohidrat dengan ragi yang mengandung enzim diastase, maltase dan zimase.

                                                          diastase

Reaksi :  2 (C₅H₁₀O₅)_n    +  nH₂O --------------> nC₁₂H₂₂O₁₁

               Amilum                                                 maltosa

maltase                       

              C₁₂H₂₂O₁₁   +      nH₂O   ----------------------> 2 C₆H₁₂O₆

                                                                                         Glukosa

                                    zimase

             C₆H₁₂O₆          -------------->     2C₂H₅OH   +  2CO₂

Selain digunakan dalam pembuatan minuman keras, juga untuk berbagai barang industri seperti zat warna, rayon, parfum essensi buatan dan sebagainya. Juga sebagai pelarut dan obat antiseptik pada luka (alkohol 70%).

3.      Glikol, berupa zat cair kental, tak berwarna, manis rasanya,  mudah larut dalam air dan memiliki titik didih tinggi dan titik beku rendah. Glikol digunakan untuk bahan serat sintetis (dacron), pelarut dan pelembut. Selain itu juga digunakan untuk menurunkan titik beku air. Glikol dibuat dari oksidasi etena dengan katalis perak.

      
     Gliserol atau gliserin, berupa zat cair kental, tak berwarna, rasanya manis dan larut dalam air. Gliserol digunakan sebagai pelarut obat-obatan dan kosmetik seperti obat batuk dan body lotion. Selain itu juga sebagai bahan pembuatan bahan peledak (dinamit) yang mengandung gliseril trinitrat.