Selasa, 24 September 2013

HIDROKARBON "ALKANA"

         Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana. Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain.

KEKHASAN ATOM KARBON
  • Sesuai dengan nomor golongannya (IVA), atom karbon mempunyai 4 elektron valensi. Oleh karena itu, untuk mencapai konfigurasi oktet maka atom karbon mempunyai kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang relatif kuat.
  • Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga.
  • Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang panjang).
  • Rantai karbon yang terbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus, bercabang dan melingkar ( siklik )
            Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik. Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jenis ikatan antaratom karbon, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh. Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.  Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan alkuna.
Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai alkana .

ALKANA
            Adalah hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan tunggal. Sebagai hidrokarbon jenuh, alkana memiliki jumlah atom yang maksimum.

Alkana disebut juga parafin ( parum affinis), karena sukar bereaksi dengan senyawa lain. Secara umum, senyawa hidrokarbon ditentukan dengan jumlah C yang menyusun senyawa hidrokarbon tersebut.

Tabel 1.1 Nama awalan hidrokarbon

Tabel 1.2  Nama beberapa senyawa alkana
Berdasarkan sepuluh suku pertama deret alkana tersebut, dapat dirumuskan bahwa :

1.      DERET HOMOLOG ALKANA
      Terdapat tiga suku pertama pada alkana, yaitu :
a.     Metana
 Rumus elektron :                                                                 Rumus bangun :
Rumus molekul : CH4
b.      Etana
Rumus electron :                                                               Rumus bangun :
 Rumus molekul : C2H6

c.       Propana
Rumus electron :                                                         Rumus bangun :

Rumus molekul : C3H8

                     Alkana memiliki deret homolog (sepancaran), yaitu deretan senyawa yang mempunyai rumus umum sama, gugus sama, sifat kimia yang sama, sifat fisika meningkat. Dan setiap suku berselisih CH2. Tabel berikut ini menunjukkan deret homolog alkana

 2.      ATOM C PRIMER, C SKUNDER, C TERSIER DAN C KUARTENER
Berdasarkan posisinya, atom karbon dalam alkana dibedakan menjadi :
a.       Karbon primer (1o)
      Atom karbon primer merupakan atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon
      lainnya. Atom karbon primer mengikat 3 atom Hidrogen.

b.      Karbon skunder (2o)
      Atom karbon skunder merupakan atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon
      lainnya. Atom karbon primer mengikat 2 atom Hidrogen.

c.       Karbon tersier (3o)
      Atom karbon tersier merupakan atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon
      lainnya. Atom karbon primer mengikat 1 atom Hidrogen.

d.      Karbon kuartener (4o)
      Atom karbon kuartener merupakan atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon
      lainnya.

3.      KEISOMERAN PADA ALKANA
      Isomer merupakan istilah yang diberikan kepada dua buah senyawa yang mempunyai rumus molekul sama, tetapi berbeda struktur atau rumus bangunnya. Keisomeran pada alkana disebut keisomeran kerangka, dimana perbedaan struktur terletak pada perbedaan kerangka atom karbonnya. Makin panjang rantai karbon maka makin banyak kemungkinan isomernya. Berikut ini keisomeran beberapa alkana :
1.      Metana (CH4), etana (C2H6) dan propane (C3H8) tidak mempunyai isomer karena hanya ada satu struktur.
Metana                 : CH4
Etana                : CH3 – CH3
Propana                : CH3 – CH2 – CH3

2.      Butana (C4H10) mempunyai dua isomer karena ada dua struktur yang dapat terbentuk dengan rumus molekul C4H10, yaitu :
3.      Pentana (C5H12) mempunyai tiga isomer, yaitu :                                                 
     
Jumlah isomer alkana untuk sepuluh suku pertama adalah sebagai berikut :


4.      SIFAT-SIFAT ALKANA
      Deret sepancaran (homolog) merupakan satu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat yang mirip. Alkana merupakan satu homolog. Rumus molekul dan suku-suku yang berurutan dalam satu homolog berbeda sebesar CH2. Sifat senyawa dalam satu homolog berubah secara berurutan sesuai dengan penambahan panjang rantai atom karbon (penambahan massa molekul relatif).
a.       Sifat fisis alkana
  • Makin besar massa molekul relative alkana, makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik leleh, titik didih, dan massa jenisnya. 
  • Pada suhu kamar (25oC), C1 – C4 (metana sampai butane) berwujud gas, suku-suku berikutnya berwujud cair, dan suku-suku tinggi (mulai C18H38) berupa zat padat. 
  • Antara suatu alkana dan isomer-isomernya, ternyata isomer bercabang mempunyai titik leleh dan titik didih yang lebih rendah. 
  • Semua alkana sukar larut dalam air. Hal ini disebabkan molekul alkana bersifat nonpolar, sedangkan air adalah pelarut polar.

b.      Sifat kimia alkana
  • Sukar bereaksi dengan zat lain (paraffin, dari kata para  yang berarti miskin dan afinitas yang berarti daya reaksi/daya gabung). 
  • Pada pembakaran sempurna dihasilkan CO2, H2O dan energy. Adapun pada pembakaran tak sempurna dihasilkan CO, H2O, dan energy. 
  • Tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut nonpolar.
  • Makin panjang ikatan karbon, makin tinggi titik didih dan titik lelehnya.
  • Senyawa alkana sebagai gas maupun zat cair digunakan untuk bahan bakar.

5.      SUMBER DAN KEGUNAAN ALKANA
      Sumber utama alkana adalah bahan bakar fosil berupa minyak bumi dan gas alam. Minyak bumi mengandung alkana mulai dari rantai pendek sampai rantai panjang, sedangkan gas alam mengandung alkana rantai pendek.
Ada dua kegunaan utama alkana, yakni :
  1. Sebagai bahan bakar untuk menghasilkan listrik, menjalankan kendaraan, memasak dan lainnya.
  2. Sebagai bahan baku dalam industri petrokimia.

Pertanyaan:
  Berdasarkan artikel di atas, ada beberapa hal yang ingin saya tanyakan kepada para pembaca, yaitu:
1. Mengapa alkana sukar larut dalam pelarut polar (air) tetapi larut dalam pelarut nonpolar?
2. Mengapa antara suatu alkana dan isomer-isomernya, ternyata isomer bercabang mempunyai titik leleh dan titik didih yang lebih rendah?
Diposting oleh di

8 komentar:

  1. Unknown24 September 2013 pukul 07.11

    Nama : Wulandari
    NIM : A1C112006
    1. Alkana tidak larut dalam air. Ini karena molekul air bersifat polar, sedangkan alkana bersifat nonpolar. Dan salah satu ciri senyawa nonpolar yaitu tidak larut dalam pelarut polar seperti air melainkan larut dalam pelarut nonpolar. Untuk mencampurkan molekul alkana dengan air, kita perlu memutuskan interaksi ikatan hidrogen diantara molekul-molekul air, yang memerlukan banyak energi. Alkana dengan ikatan C-H yang nonpolar, tidak dapat menggantikan ikatan hidrogen diantara molekul-molekul air dengan interaksi tarik-menarik alkana-air yang setara dengan kekuatannya. Dengan kata lain, alkana akan larut dalam air jika ada cukup energi yang dilepaskan ketika ikatan-ikatan baru terbentuk antara alkana dan air untuk mengganti energi yang digunakan dalam memutus gaya tarik awal. Sehingga pencampuran molekul alkana dan molekul air secara energetik bukanlah proses yang mudah.
    2. Titik didih alkana yang memiliki rantai lurus makin meningkat seiring bertambahnya atom karbon atau makin meningkat seiring bertambahnya massa molekul. Artinya makin panjang rantai karbon titik didih alkana makin tinggi. Tetapi hal ini tidak berlaku untuk alkana-alkana yang memiliki percabangan pada strukturnya. Untuk alkana bercabang makin banyak cabang maka titik didih yang dimiliki semakin rendah apabila dibandingkan dengan alkana yang memiliki jumlah C sama (dengan isomernya) atau dibanding alkana yang memiliki berat molekul yang hampir sama. Dengan adanya percabangan pada struktur alkana, maka bentuk molekul alkana cenderung menyerupai bentuk bola/bulat. Akibatnya luas permukaan bidang singgung antar molekul menjadi berkurang atau interaksi yang terjadi antar molekul menjadi berkurang sehingga gaya tarik antar molekulnya rendah. Dan untuk mengalahkan gaya tersebut hanya diperlukan energi yang dapat dicapai pada suhu rendah.
    Pengaruh percabangan dalam struktur molekul terjadi pada semua senyawa organik. Artinya makin banyak substituen cabang dalam struktur suatu molekul maka titik didih senyawa organik makin rendah apabila dibandingkan dengan senyawa yang memiliki massa molekul sama atau hampir sama.

    BalasHapus
  2. lisa purnama24 September 2013 pukul 07.19

    bismillahirrochmanirrahim,,
    saya akan mencoba menjawab pertanyaan anda

    untuk soal no 1 :
    sesuai dengan daktor yang mempengaruhi laju reaksi diantaranya adalah sifat zat. alkana merupakan senyawa hidrokarbon sederhana yang bersifat non polar , sedangkan air adalah molekul ionik yang bersifat polar . logikanya tidak mungkin kita mengawinkan kucing dengan sapi. oleh karena sifat alkana sendiri adalah bersifat non polar maka akan larut dengan pelarut non polar.

    soal no 2 :
    isomer adalah adalah senyawa dengan rumus molekul sama tetapi struktur bebeda. berkaitan dengan struktur ini, maka akan dikaitkan dengan luas permukaan. isomer yang memiliki atom-atom yang sama maka dapat kita asumsikan dapat mempunyai volume yang sama. kita mengetahui bahwa untuk volume yang sama maka bentuk bolalah yang memiliki luas permukaan terkecil. karena bentuk isomer bercabang mendekati bentuk struktur bola , dapat dikatakan bahwa isomer cabang memiliki luas permukaan kecil, sehingga memiliki titik leleh dan titik didih yang rendah.

    terimakasih :)

    BalasHapus
  3. Unknown24 September 2013 pukul 07.21

    Nama : ayu rizky nanda
    Nim: A1C112007

    saya akan mencoba menjawab soal no.1
    alkana sukar larut terhadap air karena molekul air bersifat polar, sedangkan alkana bersifat nonpolar ( semua ikatan C-C dan C-H nyaris kovalen murni )
    Alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga sukar larut dalam air tetapi cenderung larut pada pelarut-pelarut yang nonpolar seperti eter, CCl4.

    BalasHapus
  4. Shinta devitri24 September 2013 pukul 09.12

    Asalamualaikum raudhah…
    Baiklah saya akan mencoba menjawab pertanyaan Anda,..

    1. Semua alkana merupakan senyawa polar sehingga sukar larut dalam air. Pelarut yang baik untuk alkana adalah pelarut non polar, misalnya eter. Jika alkana bercampur dengan air, lapisan alkana berada di atas, sebab massa jenisnya lebih kecil daripada 1. Namun molekul alkana dan air dapat dicampurkan dengan cara memutuskan interaksi ikatan hydrogen diantara molekul-molekul air, yang memerlukan banyak energy. Alkana dengan ikatan C-H yang nonpolar,tidak dapat menggantikan ikatan hydrogen diantara molekul-molekul air denganinteraksi tarik menarik alkana-air yang setara kekuatannya, sehingga pencampuranmolekul alakana dan molekul airsecaragenetik bukanlah proses yang mudah.


    2. Karena gaya tarik van der waalsnya lemah, proses pemisahan molekul dari sesamanya (yang dilakukan bila ingin mengubah cairan menjadi gas) memerlukan eneri relative sedikit, dan akibatnya titik didih senyawa ini relative rendah. Oleh karena gaya tarik ini bekerja pada jarak pendek diantara permukaan-permukaan molekul, titik didih alkana meningka dengan bertambah panjangnya rantai dan menurun jika rantainya bercabang dan bentuknya lebih menyerupai bola.

    BalasHapus
  5. Unknown5 Juni 2016 pukul 12.25

    Kalian kasih alasan yg logis dong... jangan karena sifat air yaitu polar dan alkna atau hidrokarbon yaitu non polar jadi tidak bisa bereaksi.. anak SD aja tau jawab kyak gitu.. kasih alasan yg logis napa..

    BalasHapus
  6. Unknown18 April 2017 pukul 19.40

    Mengapa semakin panjang rantai karbon kelarutanya mudah larut
    mohon jawab nyaa

    BalasHapus
  7. Unknown18 April 2017 pukul 19.41

    Mengapa semakin panjang rantai karbon kelarutanya mudah larut
    mohon jawab nyaa

    BalasHapus
  8. sayid kutub4 Juni 2017 pukul 22.04

    Bismillahirrahmanirrahiim
    Dalam senyawa hidrokarbon semakin bertambahnya atom C maka kepolarannya menurun (semakin non polar) sehingga lebih mudah terlarut dalam pelarut non polar (ex heksana, dietil eter, alkohol, petroleum eter) dan sulit larut dalam pelarut polar (ex air)
    Senyawa polar mempunyai ion (elektron bebas) sehingga mudah berikatan dengan senyawa polar (mempunyai elektron bebas juga) Sedangkan untuk senyawa nonpolar tidak mempunyai momen dipol sehingga sulit larut dalam pelarut berion (polar) dan mudah larut dalam pelarut non polar.

    Senyawa polar dapat larut dalam pelarut non polar jika diberi emulsifier (Contohnya dtergen) yang mempunyai gugus polar(hidrofilik /suka air) dan non polar sehinnga gugus polar akan berikatan dengan senyawa polar dan gugus nonpolar (hidrokarbon) (hidrofobik) akan berikatan dengan non polar.

    BalasHapus

Langganan: Posting Komentar (Atom)