redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Definisi Hidrokarbon

Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan rantai-rantai tersebut. Misal jika rantai karbonnya terbuka disebut senyawa karbon alifatik seperti hidrokarbon golongan alkana, alkena dan alkuna sedangkan rantai karbonnya tertutup disebut senyawa karbon alisiklik seperti senyawa siklopentana dan aromatik seperti senyawa benzena.

Karbon mempunyai nomor atom 6 dengan 4 elektron valensi, sehingga mampu membentuk ikatan kovalen dan dapat membentuk rantai karbon yang panjang sehingga jumlahnya banyak.

Atom karbon (C) dengan nomor atom 6 mempunyai susunan elektron K=2 dan L=4. Atom karbon mempunyai 4 elektron valensi dan dapat membentuk empat ikatan kovalen. Sebagai contoh, molekul CH4 (metana) yang memiliki diagram yang cukup sederhana dibawah ini.

Contoh Hidrogen (Metana)

Dalam kimia karbon, penting bagi kita untuk dapat menuliskan rumus molekul dan rumus struktur. Rumus molekul menyatakan jumlah atom setiap unsur yang ada dalam suatu molekul. Sedangkan rumus struktur menggambarkan bagaimana atom-atom itu terikat satu sama lain.

Penggolongan Hidrokarbon

Sobat Pintar, Berdasarkan jenis ikatan antara ikatan antar atom-atom karbon maka senyawa hidrokarbon dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu :

1. senyawa hidrokarbon jenuh

senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan antar atom karbonnya tunggal

2. senyawa hidrokarbon tak jenuh

senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan antara atom karbonnya rangkap dua atau ikatan rangkap tiga

Berdasarkan struktur rantai karbonnya, senyawa hidrokarbon digolongkan menjadi 2 yaitu :

1. Hidrokarbon alifatik: Hidrokarbon alifatik adalah senyawa hidrogen dan karbon yang tidak mengandung cincin benzena. Ada beberapa jenis hidrokarbon alifatik: alkana, alkena, dan alkuna.

2. Hidrokarbon alisiklik: Hidrokarbon alisiklik adalah senyawa hidro dan karbon yang membentuk rantai karbon cincin melingkar. Contoh: senyawa alisiklik adalah siklobutana.

3. Hidrokarbon aromatik: Hidrokarbon aromatik, atau Arenes, adalah mereka yang memiliki setidaknya satu cincin benzena di dalamnya. Sebuah cincin benzena adalah cincin enam atom karbon dengan tiga ikatan rangkap dua. Contoh: senyawa aromatis adalah benzena.

 

Pada rantai karbon, terdapat empat macam atom karbon.

  1. Atom C primer (1o), adalah atom karbon yang berikatan dengan 1 atom karbon lain.
  2. Atom C sekunder (2o), adalah atom karbon yang berikatan dengan 2 atom karbon lain.
  3. Atom C tersier (3o), adalah atom karbon yang berikatan dengan 3 atom karbon lain.
  4. Atom C kuartener (4o), adalah atom karbon yang berikatan dengan 4 atom karbon lain.

Latihan 2

Salah satu faktor yang menyebabkan senyawa karbon banyak jumlahnya adalah....

A. Karbon melimpah di kulit bumi

B. Karbon memiliki 4 elektron valensi

C. Dapat membentuk rantai atom karbon

D. Titik didih karbon sangat tinggi

E. Karbon sangat reaktif

Latihan 1

Di antara pernyataan berikut yang benar tentang senyawa organik jika dibandingkan dengan senyawa anorganik adalah....

A. Lebih mudah larut dalam air

B. Mempunyai titik didih lebih tinggi

C. Lebih reaktif

D. Lebih stabil terhadap pemanasan

E. Lebih mudah terbakar

Latihan 3

Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari....

A. unsur karbon dan hidrogen

B. unsur atom dan molekul

C. unsur dan senyawa yang dicampur

D. campuran dari NaCl dan Iodium

E. Oksigen dan litium

Latihan 4

Atom karbon memiliki kekhasan. Pernyataan yang tepat mengenai kekhasan atom karbon adalah....

A. Karbon memiliki 4 elektron valensi yang mampu membentuk ikatan kovalen yang kuat

B. Karbon mempunyai ukuran relatif besar sehingga mampu mengikat semua unsur

C. Karbon memiliki 6 elektron valensi yang dapat berikatan semua

D. Karbon dapat disintesis oleh manusia

E. Karbon dapat membentuk ikatan ion dari keempat elektron terluarnya

Latihan 5

Berikut ini yang merupakan pernyataan yang benar mengenai senyawa hidrokarbon jenuh adalah....

A. memiliki hanya ikatan tunggal

B. memiliki ikatan rangkap 2

C. memiliki ikatan rangkap 3

D. memiliki ikatan ion

E. tidak berikatan

Proses Terbentuknya Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut. Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam.

Proses penguraian tersebut berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan dengan pengeboran.

Lokasi Pengeboran Minyak yang Berada di Lepas Pantai

Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk dapat dimanfaatkan perlu dipisahkan melalui distilasi bertingkat, yaitu cara pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya pada kolom bertingkat.

Untuk menentukan secara akurat keberadaan minyak mentah di dalam bumi menggunakan teknik gelombang seismik. Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer.

Komponen utama minyak bumi dan gas alam adalah alkana. Gas alam mengandung 80% metana, 7% etana, 6% propana, 4% butana dan isobutana, sisanya pentana. Untuk dapat dimanfaatkan, gas propana dan butana dicairkan yang dikenal sebagai LNG (Liquid Natural Gas). Karena pembakaran gas alam murni lebih efisien dan sedikit polutan, maka gas alam banyak digunakan untuk bahan bakar industri dan rumah tangga. Dalam tabung kecil sering digunakan untuk berkemah, piknik, dan sebagai pemantik api. LNG juga banyak digunakan untuk bahan dasar industri kimia seperti pembuatan metanol dan pupuk.

Senyawa penyusun minyak bumi: alkana, sikloalkana, dan senyawa aromatik. Di samping itu terdapat pengotor berupa senyawa organik yang mengandung S, N, O, dan organo logam. Dari hasil distilasi bertingkat diperoleh fraksi-fraksi LNG, LPG, petroleum eter, bensin, kerosin, solar, oli, lilin, dan aspal.

Skema proses distilasi bertingkat atau distilasi fraksinasi digambarkan pada gambar berikut ini:

 

Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Sobat pintar, dibawah ini merupakan tabel dari fraksi-fraksi minyak bumi:

Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan jumlah isooktan dan n-heptana dalam bensin. Bilangan oktan merupakan ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin yang dapat merusak mesin. Semakin tinggi bilangan oktan maka semakin baik.

Pertamina mengeluarkan beberapa produk bahan bakar:

  1. Premium dengan bilangan oktan 88
  2. Pertalite dengan bilangan oktan 90
  3. Pertamax dengan bilangan oktan 92
  4. Pertamax Turbo dengan bilangan oktan 98
  5. Pertamax Racing dengan bilangan oktan 100

Bilangan oktan dapat dinaikan dengan menambahkan MTBE (Methyl Tertier Butil Eter) dan TEL (Tetra Ethyl Lead).

Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar. Maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan dengan cara:

  • Cracking (perengkahan), yaitu memecahkan molekul besar menjadi molekul kecil.
  • Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.
  • Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.

Latihan 1

Minyak bumi terbentuk selama ribuan tahun berasal dari fosil ….

A. Dinosaurus

B. Paus

C. Tumbuhan

D. Binatang mamalia

E. Plankton dan tumbuhan

Latihan 2

Untuk menentukan secara akurat keberadaan minyak mentah di dalam bumi dipakai teknik ….

A. Peledakan

B. Gelombang seismik

C. Pantauan udara

D. Gelombang kejut

E. Mikroskop

Teknik Pemisahan fraksi-fraksi Minyak Bumi

1. Penghilangan garam

Minyak bumi mentah selalu terkotori dengan air garam yang berasal dari sumur minyak bumi, sehingga air garam harus dihilangkan karena pada konsentrasi tertentu (di atas 5 lb/1000 barel) dapat menyebabkan korosi pada peralatan pengolahan yang terbuat dari baja. Garam dalam minyak mentah berupa kristal garam yang terlarut atau tersuspensi dalam emulsi air dengan minyak. Salah satu jenisnya adalah garam-garam klorida.

2. Distilasi

Distilasi (penyulingan) merupakan proses pendidihan cairan, pengembunan & pengumpulan uapnya. Pada pengolahan minyak bumi modern, menggunakan proses distilasi fraksinasi (distilasi bertingkat. Pada industri minyak bumi, penyulingan bertingkat dilakukan dalam menara besar dengan beberapa piringan berpori.

3. Cracking (Perengkahan)

Proses cracking berfungsi untuk memecah molekul hidrokarbon besar menjadi kecil dengan panas. Proses cracking diharapkan dapat meningkatkan kualitas hasil fraksinasi minyak bumi. Katalis yang sering digunakan adalah zeolit. Reaksi cracking umumnya ada 4:

  • Reaksi cracking dengan parafin
    Parafin --> Parafin + Olefin
  • Reaksi cracking dengan olefin
  • Reaksi cracking dengan naften
    Alkil naften --> Naften + Olefin
  • Reaksi cracking dengan aromatis
    Alkil aromatis --> Aromatis + Olefin

4. Reforming

Yaitu perubahan bentuk molekul produk minyak bumi bermutu kurang baik menjadi bentuk yang lebih baik kualitasnya. Reforming dilakukan dengan menggunakan pemanasan dan katalis. Katalis yang digunakan adalah molibdenum oksida dalam Al2O3 atau platina dalam lempung. Unit reforming katalitis akan mengubah nafta berat dengan angka oktan rendah menjadi nafta berat dengan angka oktan tinggi.

5. Alkilasi dan Polimerisasi

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih besar. Proses ini membutuhkan katalis asam kuat (H2SO4, HCl, AlCl3). Polimerisasi merupakan penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) menjadi molekul yang lebih besar dan kompleks .

6. Treating

Treating adalah perlakuan yang berbeda untuk setiap fraksi hasil penyulingan minyak bumi. Perlakuan paling sederhana adalah pencucian soda untuk menghilangkan senyawa belerang (desulfurizing). Perlakuan lebih kompleks yaitu perlakuan pelarut (solvent treating), penghilangan wax atau lilin (solvent dewaxing), perlakuan lempung (clay treating) dan perlakuan air (hidrotreating).

7. Blending

Adalah proses pencampuran produk penyulingan minyak bumi dengan senyawa tertentu. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kualitas produk dan menyesuaikan sifat produk sesuai yang diharapkan. Misalnya dengan penambahan suatu aditif.

Pembakaran Hidrokarbon

Reaksi pembakaran hidrokarbon

Pembakaran hidrokarbon terdapat dua jenis yaitu pembakaran sempurna, dan pembakaran tidak sempurna.

Pada pembakaran sempurna

Pada pembakaran sempurna, reaktan terbakar dengan oksigen menghasilkan beberapa produk. Ketika hidrokarbon terbakar dengan oksigen, maka reaksi utama akan menghasilkan karbon dioksida dan air.

Ketika elemen dibakar, maka produk yang dihasilkan biasanya juga berupa oksida. Karbon dibakar menghasilkan karbon dioksida, sulfur dibakar menghasilkan sulfur oksida, dan besi dibakar menghasilkan besi(III) oksida.

Nitrogen tidak dianggap sebagai komponen yang bisa terbakar jika oksigen dipakai sebagai agen pengoksidasi, namun nitrogen oksida NOx dalam jumlah kecil biasanya akan terbentuk. Jumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran sempurna disebut udara teoritis. Namun, pada praktiknya digunakan jumlah 2-3 kali jumlah udara teoritis.

Pembakaran tidak sempurna

Pembakaran tak sempurna dihasilkan bila tidak ada oksigen yang cukup untuk membakar bahan bakar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air.
Pada banyak bahan bakar, seperti minyak diesel, batu bara, dan kayu, pirolisis muncul sebelum pembakaran.

Pada pembakaran tak sempurna, produk pirolisis tidak terbakar dan mengkontaminasi asap dengan partikulat berbahaya, misalnya oksidasi sebagian etanol menghasilkan asetaldehid yang berbahaya, begitu juga dengan oksidasi sebagian karbon yang menghasilkan karbon monoksida yang beracun.

Pembakaran tidak sempurna dengan reaksi sebagai berikut:

CxHy + O2(g) --> C(s) + CO(g) + CO2(g) + H2O(g)

Latihan 3

Contoh fraksi minyak bumi yang paling sedikit jumlah atom karbonnya adalah....

A. solar

B. aspal

C. minyak tanah

D. LPG

E. premium

Latihan 4

Pernyataan berikut yang benar adalah....

A. bilangan oktan menunjukkan perbandingan antara premium dan pertamax

B. bilangan oktan merupakan perbandingan antara MTBE dan TEL

C. bilangan oktan merupakan perbandingan antara isooktana dan n-heptana

D. bilangan oktan menunjukkan perbandingan MTBE dan isooktana

E. bilangan oktan menunjukkan perbandingan TEL dan n-heptana

Latihan 5

Zat yang ditambahkan ke dalam bensin untuk menaikkan bilangan oktan adalah....

A. TEL dan dibromoetana

B. TEL dan MTBE

C. MTBE dan dibromoetana

D. LPG dan MTBE

E. pertamax dan pertamax plus

Alkana

Senyawa hidrokarbon yang semuanya berikatan tunggal disebut Alkana. Secara umum senyawa alkana dapat dirumuskan:

Senyawa alkana diakhiri dengan kata -ana. Pada rantai alkana, kenaikan panjang rantai dalam senyawa alkana selalu berselisih CH2. Kenaikan panjang rantai dengan selisih sama disebut deret homolog. Deret homolog alkana beserta namanya dapat dilihat dalam tabel berikut:

Senyawa alkana seperti dalam tabel di atas dapat berupa rantai bercabang dan rantai tidak bercabang
Contoh alkana rantai tidak bercabang (lurus) :

Contoh alkana rantai bercabang :

Sobat untuk Tatanama senyawa Alkana Tata nama senyawa alkana dibagi menjadi dua yaitu senyawa alkana rantai lurus dan rantai bercabang.

1. Tata nama Alkana rantai lurus :

Nama senyawa dituliskan dengan urutan sebagai berikut : “ normal (n)-Alkana” Keterangan :
Alkana = adalah nama pada deret homolog alkana sesuai dengan jumlah atom C nya
Contoh:

2. Tata nama Alkana rantai bercabang

Langkah penamaan senyawa alkana rantai bercabang adalah sebagai berikut ;

  • Tentukan rantai utama yaitu rantai karbon terpanjang yang memiliki jumlah C paling banyak . Jika terdapat beberapa pilihan rantai utama, pilihlah rantai yang memiliki jumlah cabang yang lebih banyak. Selain rantai utama disebut rantai cabang
  • Penomoran atom C rantai utama Prioritas penomoran atom C rantai utama adalah sebagai berikut :

1) Penomoran atom C dimulai dari salah satu ujung rantai yang paling dekat dengan letak cabang sehingga cabang terletak di nomor yang terkecil

Rantai utama misalnya adalah rantai C yang diarsir dengan jumlah C = 6 Penomoran atom C pada rantai tersebut harus dimulai dari kanan, karena nomor cabang jika dimulai dari kiri adalah nomor 3, 3 dan 5 sedangkan jika dimulai dari kanan nomor cabang adalah 2, 4 dan 4

2) Jika jumlah nomor cabangnya sama, pilihlah penomoran yang mengandung nomor cabang yang terkecil

Pada senyawa di atas, bila penomoran dimulai dari kanan cabang berada di nomor 2, 5 dan 5, jumlah nomor cabang adalah (2 + 5 + 5) = 12. Jika penomoran dimulai dari kiri, cabang berada di nomor 3, 3 dan 6, jumlah nomor cabang (3 + 3 + 6) = 12. Berarti jumlah nomor cabang baik dimulai dari kiri maupun dari kanan sama, oleh karena itu penomoran dipilih yang mengandung nomor terkecil, yaitu 2. Jadi penomoran atom C rantai utama pada senyawa di atas adalah dari kanan.

3) Jika jumlah nomor cabang sama, nomor terkecilnya juga sama, pilihlah cabang besar terletak di nomor kecil

Pada senyawa diatas, letak cabang jika dimulai dari kiri dan kanan sama yaitu berada di nomor 3 dan 5, sehingga jumlah nomor cabangnya sama dan nomor terkecilnya juga sama. Dengan demikian penomoran menggunakan prioritas ketiga yaitu cabang besar berada di nomor kecil. Jadi penomoran dimulai dari kiri karena cabang C2H5 lebih besar daripada cabang CH3.

Penulisan nama senyawa ditulis sesuai dengan urutan berikut:

  • “Nomor cabang nama cabang nama rantai utama”
  • Nama cabang menggunakan nama alkil yang sesuai jumlah atom C-nya
  • Jika terdapat dua atau lebih cabang yang sama penyebutan nama cabang digabung dengan memberi awalan di untuk 2, tri  untuk 3, tetra untuk 4, penta untuk 5 dan seterusnya tetapi nomor cabang tetap harus dituliskan.jika terdapat cabang yang berbeda, penulisannya diurutkan abjad huruf depan nama cabangnya
  • Nama rantai utama menggunakan nama deret alkana yang sesuai jumlah atom C-nya
  • Nomor cabang harus ditulis secara keseluruhan meskipun terletak pada atom c yang sama (nomor cabang sama)
  • Nomor cabang harus ditulis secara keseluruhan meskipun terletak pada atom c yang sama (nomor cabang sama)

Contoh:

Latihan 1

Rumus struktur diatas merupakan senyawa alkana dengan nama...

A. Butana

B. Pentana

C. Dekana

D. Heksana

E. Etana

Alkena

Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki satu buah ikatan rangkap dua. Secara umum alkena dirumuskan CnH2n dengan nama yang diakhiri kata -ena. Deret homolog alkena dapat dituliskan sebagai berikut:

Tata nama senyawa alkena Penulisan nama senyawa alkena hampir sama dengan tata nama senyawa alkana. Senyawa alkena tidak mengenal senyawa normal, jadi penamaannya seperti tata nama alkana bercabang.
Langkah penamaan alkena adalah sebagai berikut:

1. Penentuan rantai utama Rantai utama adalah rantai terpanjang yang meliputi ikatan rangkap dua

Rantai utama dipilih seperti rantai yang diarsir, meskipun ada rantai yang lebih panjang, karena rantai yang diarsir itulah rantai terpanjang yang meliputi ikatan rangkap dua. Sedangkan rantai yang lebih panjang tidak meliputi ikatan rangkap dua.  

2. Penomoran atom C rantai utama Atom C rantai utama diberi nomor dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan ikatan rangkap dua. Jika nomor ikatan rangkap dimulai dari kiri dan kanan sama prioritas penomorannya mengikuti penomoran seperti pada alkana

3. Penulisan nama dilakukan dengan ketentuan “Nomor cabang nama cabang nomor ikatan rangkap nama rantai utama”

Nama cabang ditulis dengan nama alkyl sesuai jumlah atom C

Nomor ikatan rangkap dituliskan nomor atom C berikatan rangkap yang kecil Nama rantai utama dituliskan dengan nama deret homolog alkena yang sesuai dengan jumlah atom C-nya

contoh :

Alkuna

Alkuna adalah senyawa hidrokarbon yang mempunyai satu buah ikatan rangkap tiga.
Secara umum alkuna dituliskan dengan rumus CnH2n-2 dengan nama diakhiri kata -ana.

Deret homolog alkena dapat dituliskan sebagai berikut:

Tata nama senyawa alkuna Penamaan senyawa alkuna sama dengan tatanama senyawa alkena, tetapi nama rantai utama menggunakan deret homolog alkuna

Contoh :

Latihan 2

Rumus molekul dari etuna adalah...

A. CH4

B. C2H6

C. C2H4

D. C2H2

E. CH3

Latihan 3

Urutan yang paling tepat untuk alkana adalah....

A. C2H6, C5H12, C7H16

B. C2H4, C5H12, C7H14

C. C4H8, C5H12, C7H16

D. C3H6, C4H10, C7H16

E. C2H2, C5H10, C7H14

Latihan 4

Diantara senyawa berikut

  1. C4H8
  2. C5H12
  3. C6H12
  4. C4H10
  5. C5H8

Yang merupakan homolog alkena adalah....

A. 1 dan 2

B. 2 dan 3

C. 1 dan 3

D. 2 dan 4

E. 3 dan 5

Latihan 5

Rumus kimia C3H8 merupakan homolog dari....

A. alkana

B. alkena

C. alkuna

D. alkadiena

E. alifatik

Alkil

Alkil atau gugus alkil adalah alkana yang telah kehilangan satu atom H yang merupakan salah satu gugus cabang pada rantai utama hidrokarbon. Gugus alkil ini dapat dituliskan dengan menggunakan rumus CnH2n+1. Dengan kehilangan satu atom H, maka namanya juga akan berubah dari alkana menjadi alkil atau berakhiran -il.

Berikut ini beberapa gugus alkil yang biasa digunakan pada cabang rantai hidrokarbon:

 

Sifat Fisis

Sifat fisis senyawa hidrokarbon

Kelarutan

Senyawa hidrokarbon (alkana, alkena dan alkuna) adalah senyawa yang bersifat non polar, sehingga kelarutannya akan baik jika berada pada pelarut senyawa yang juga non polar (alkohol dan eter). Kelarutannya dalam air akan dipengaruhi oleh besarnya massa molekul relatif (Mr). Semakin besar Mr senyawanya, makin kecil kelarutannya dalam air.

Titik didih

Titik didih senyawa hidrokarbon (alkana, alkena dan alkuna) adalah besarnya energi yang diperlukan untuk melepaskan molekul senyawa tersebut dari lingkungannya yang berwujud cair sehingga menjadi berwujud gas. Besarnya titik didih senyawa hidrokarbon akan semakin tinggi jika Mr senyawa semakin besar. Berikut adalah tabel titik didih senyawa hidrokarbon:

Senyawa hidrokarbon yang memiliki isomer titik didihnya akan semakin tinggi jika rantai utamanya semakin panjang.

Massa Jenis

Massa jenis dari senyawa hidrokarbon berbanding lurus dengan panjangnya rantai karbon yang dimiliki. Semakin panjang rantai karbonnya atau semakin banyak atom karbon yang dimiliki, maka massa jenis senyawa hidrokarbon tersebut semakin besar.

 

Untuk sifat kimianya, yuk Sobat Pintar lanjut ke halaman berikutnya

Sifat Kimia (reaksi oksidasi dan subtitusi)

Sifat kimia senyawa hidrokarbon

Sifat kimia senyawa hidrokarbon berhubungan dengan kereaktifannya terhadap pereaksi tertentu. Beberapa reaksi kimia pada senyawa hidrokarbon adalah sebagai berikut:

Reaksi oksidasi

Reaksi oksidasi pada senyawa hidrokarbon adalah reaksi suatu hidrokarbon dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O

Contoh :
C5H12 + 8O2 --> 5CO2 + 6H2O
C4H8 + 6O2 --> 4CO2 + 4H2O
C3H4 + 4O2 --> 3CO2 + 2H2O

Reaksi oksidasi identik dengan reaksi pembakaran.

Contoh reaksi pembakaran:

  1. Pembakaran sempurna, menghasilkan CO2 dan H2O.
  2. Pembakaran tidak sempurna, menghasilkan C (jelaga), CO, CO2 dan H2O.

 

Reaksi substitusi pada alkana

Reaksi substitusi adalah pergantian satu atom H pada alkana dengan satu buah atom lain. Reaksi subtitusi biasa terjadi pada homolog alkana.

Contoh :
CH4 + Cl2 --> CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 --> CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + 2F2 --> CF2Cl2 + 2HF

Sifat Kimia (reaksi adisi)

Reaksi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap. Reaksi ini hanya berlaku pada senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap (alkena dan alkuna) Reaksi adisi dapat terjadi dengan menggunakan pereaksi:

1) Adisi dengan H2

  • Adisi alkena dengan H2 membentuk alkana
    Contoh : C2H4 + H2 --> C2H6
  • Adisi alkuna dengan H2 menghasilkan alkena
    Contoh : C2H2 + H2 --> C2H4

2) Adisi dengan halogen (F2 ; Cl2 ; Br2 ; I2)

  • Adisi alkena dengan halogen
    Contoh : C2H4 + Cl2 --> C2H4Cl2
  • Adisi alkuna dengan halogen
    Contoh : C2H2 + I2 --> C2H2I2

3) Adisi dengan asam halida (HCl ; HBr ; HI)
Adisi dengan menggunakan asam halida mengikuti aturan Markovnikov sebagai berikut :
” atom H dari asam akan terikat pada atom C berikatan rangkap yang mengikat atom H lebih banyak”

  • Adisi alkena dengan asam halida
    Contoh :
  • Adisi alkuna dengan asam halida
    Contoh :

 

Sifat Kimia (reaksi eliminasi dan polimerisasi)

Reaksi eliminasi

Reaksi ini disebut juga sebagai reaksi penghilangan. Dapat juga didefinisikan sebagai pengubahan ikatan jenuh (tunggal) menjadi ikatan tak jenuh (rangkap) dengan cara menghilangkan atom-atom atau juga disebut reaksi pembentukan ikatan rangkap. Reaksi eliminasi hanya terjadi pada senyawa alkana.

Contoh : CH3-CH2-CH2-CH3 --> CH3-CH2-CH=CH2 + H2

 

Polimerisasi

Adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang besar. Molekul sederhana yang mengalami polimerisasi disebut monomer, sedangkan hasilnya disebut polimer. Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.

Prosesnya sebagai berikut :

  1. Mula-mula ikatan rangkap terbuka, sehingga terbentuk gugus dengan 2 elektron tidak berpasangan.
  2. Elektron-elektron yang tidak berpasangan tersebut kemudian membentuk ikatan antar gugus, sehingga membentuk rantai.

Latihan 1

Reaksi yang membentuk ikatan rangkap merupakan reaksi ....

A. eliminasi

B. adisi

C. subtitusi

D. oksidasi

E. reduksi

Latihan 2

Reaksi hidrokarbon yang melepaskan ikatan rangkap adalah reaksi...

A. eliminasi

B. oksidasi

C. reduksi

D. adisi

E. subtitusi

Latihan 3

Reaksi CH3CH2Cl --> CH2=CH2 + HCl adalah reaksi....

A. subtitusi

B. adisi

C. eliminasi

D. oksidasi

E. polimerisasi

Latihan 4

Perhatikan reaksi dibawah ini

  1. CH2=CH2 + Cl2 --> CH2ClCH2Cl
  2. CH3CH2CH2Cl --> CH3CH=CH2 + HCl

Kedua reaksi tersebut secara berurutan merupakan reaksi....

A. substitusi - adisi

B. substitusi - halogenasi

C. eliminasi - substitusi

D. eliminasi - kondensasi

E. adisi - eliminasi

Latihan 5

Produk dari reaksi adisi HBr pada propena yang mengikuti hukum markovnikov adalah....

A. CH2=CH–CH3

B. CH2Br–CH2–CH3

C. CH3–CHBr–CH3

D. CH3–CH2CH2Br

E. CH3–CH2–CH3

Isomer Struktur

Hidrokarbon Isomer adalah senyawa dengan rumus molekul sama tetapi memiliki perbedaan seperti misalnya bentuk rangkanya, letak ikatan rangkapnya, dan jenis ikatan rangkapnya maupun berbeda jika ditinjau dari segi keruangannya.

Isomer struktur

Yaitu senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki rumus struktur yang berbeda. Isomer ini berlaku untuk alkana, alkena maupun alkuna

Contoh :
Isomer dari C4H10
struktur-struktur yang mungkin adalah :

Jadi C4H10 memiliki isomer 2 buah.

Isomer Posisi

Isomer Posisi      

Yaitu senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki letak ikatan rangkap yang berbeda. Jadi isomer posisi hanya dimiliki oleh alkena dan alkuna saja.

Contoh :
Isomer dari C4H8
Posisi atau letak ikatan rangkap yang mungkin adalah :

Ditinjau dari letak ikatan rangkapnya sama yaitu ikatan rangkap berada di atom C nomor 1

CH3-CH=CH-CH3

Pada struktur di atas, ikatan rangkap berada di atom C nomor 2

Jadi C4H8 memiliki dua buah isomer posisi.

Isomer Fungsi

Isomer fungsi

Yaitu senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki jenis ikatan rangkap yang berbeda. Isomer ini hanya dimiliki oleh alkuna.

Contoh :
Isomer dari C4H6
jenis ikatan rangkap yang mungkin adalah :

Isomer ini tidak menambah jumlah isomer, tetapi hanya diketahui bahwa isomer fungsi alkuna adalah alkadiena.

Isomer Geometri

Isomer geometri (isomer cis dan trans)

Yaitu senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi secara keruangan memiliki posisi yang berbeda. Senyawa yang memiliki isomer geometri terjadi hanya pada alkena.
Syarat senyawa alkena yang memiliki isomer geometri adalah atom C berikatan rangkap dua yang mengikat dua jenis atom atau gugus yang berbeda tetapi sama untuk kedua atom C berikatan rangkap tersebut.

Perhatikan contoh berikut :

Keterangan :

Atom C nomor 1 dan nomor 2 sama-sama mengikat dua gugus yang sama, tetapi dua gugus yang diikat oleh atom C nomor 1 berbeda (CH3 dan H) Senyawa yang demikian memiliki isomer geometri

Untuk membedakannya, kedua rumus bangun diberi notasi cis- dan trans-:

  1. Bentuk cis, gugus yang sama ada pada satu sisi.
  2. Bentuk trans, gugus yang sama terletak berseberangan.

Latihan 1

Bentuk cis dan tras adalah termasuk suatu isomer dalam senyawa hidrokarbon yaitu isomer....

A. geometri

B. fungsi

C. struktur

D. posisi

E. alokasi

Latihan 2

Senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki letak ikatan rangkap yang berbeda, merupakan definisi dari isomer....

A. geometri

B. fungsi

C. struktur

D. posisi

E. alokasi

Latihan 3

Senyawa C4H10 memiliki kemungkinan rumus struktur sebanyak....

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

Latihan 4

Senyawa pentana memiliki isomer sebanyak....

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

Latihan 5

Pernyataan berikut tentang isomer yang paling tepat adalah....

A. isomer memiliki rumus struktur sama

B. isomer mengandung kumpulan gugus sama

C. isomer adalah hidrokarbon

D. isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen

E. isomer memiliki titik didih yang sama

Peta Belajar Bersama

Sobat, ini nih, ada Peta Belajar Bersama Kimia di bab pertama.

Yuk, mulai belajar bersama!

redesain-navbar Portlet