Hidrocarbon
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu rumpun senyawa yang
melimpah di alam adalah senyawa karbon. Senyawa ini tersusun atas atom karbon
dan atom-atom lain yang terikat pada atom karbon, seperti hidrogen, oksigen,
nitrogen, dan atom karbon itu sendiri. Salah satu senyawa karbon paling
sederhana adalah hidrokarbon. Hidrokarbon banyak digunakan sebagai komponen
utama minyak bumi dan gas alam.
Senyawa hidrokarbon terdiri atas
hidrogen dan karbon. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon akan menghasilkan
uap air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dan pembakaran tidak sempurna senyawa
hidrokarbon akan menghasilkan uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan karbon
monoksida (CO).
Sampai saat ini terdapat lebih
kurang dua juta senyawa hidrokarbon. Hal ini tidak dipungkiri, karena atom
karbon yang memiliki sifat - sifat khusus. Sifat senyawa -senyawa hidrokarbon
ditentukan oleh struktur dan jenis ikatan koevalen antar atom karbon.oleh
karena itu,untuk memudahkan mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak,
para ahli melakukan pergolongan hidrokarbon berdasarkan strukturnya,dan jenis
ikatan koevalen antar atom karbon dalam molekulnya.
Dalam kehidupan sehari-hari hampir
semua yang kita gunakan atau kenakan dalam menjalankan aktifitas adalah hasil
olahan dari senyawa hidrokarbon. Seperti pakaian, alat masak, alat tulis tempat
pensil, dan sebagainya. Begitu banyak manfaat yang diberikan oleh produk -
produk dari hidrokarbon, namun masih ada beberapa orang yang belum mengetahui
produk – produk yang dihasilkan dari hidrokarbon.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah
senyawa hidrokarbon itu?
2. Bagaimana
karateristik dan klasifikasi hidrokarbon?
3. Apa itu
Alkana, Alkena dan Alkuna ?
4. Apa manfaat
dari senyawa hidrokarbon ?
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Senyawa hidrokarbon
Hidrokarbon
adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon ( C ) dan hidrogen ( H ). Seluruh
hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan
rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.
Senyawa
hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri atas hidrogen dan karbon. Pembakaran
sempurna senyawa hidrokarbon akan menghasilkan uap air (H2O) dan karbondioksida
(CO2) dan pembakaran tidak sempurna senyawa hidrokarbon akan menghasilkan uap
air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan karbon monoksida (CO). Sumber utama
senyawa karbon adalah minyak bumi dan batu bara. Adanya uap air dapat dideteksi
dengan menggunakan kertas kobalt biru yang akan menjadi berwarna merah muda
dengan adanya air. Sedangkan adanya gas karbon dioksida dapat dideteksi dengan
menggunakan air barit (Ca(OH)2 atau Ba(OH)2) melalui reaksi:
CO2 (g) +
Ca(OH)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l)
Senyawa karbon yang pertama kali disintesis adalah
urea (dikenal sebagai senyawa organik) oleh Friederick Wohler dengan memanaskan
amonium sianat menjadi urea di laboratorium.
Karbon organic
|
Karbon anorganik
|
Di dalam
strukturnya terdapat rantai atom karbon.
|
Di dalam
strukturnya tidak terdapat rantai atom karbon.
|
Struktur
molekulnya dari yang sederhana sampai yang besar dan kompleks
|
Struktur
molekulnya sederhana
|
Mempunyai isomer
|
Tidak
mempunyai isomer
|
Mempunyai ikatan kovalen
|
Mempunyai
ikatan ion
|
Titik didih/leleh rendah
|
Titik
didih/leleh tinggi
|
Umumnya
tidak mudah larut dalam air
|
Mudah
larut dalam air
|
Kurang stabil terhadap pemanasan
|
Lebih
stabil terhadap pemanasan
|
Reaksi
umumnya berlangsung lambat
|
Reaksi berlangsung lebih cepat
|
KEKHASAN ATOM KARBON
Atom karbon memiliki empat elektron valensi dengan
rumus Lewis yang ditunjukkan di samping. Keempat elektron valensi tersebut
dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan
elektron dengan atom-atom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen tunggal
dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana (CH4). Selain dapat
berikatan dengan atom-atom lain, atom karbon dapat juga berikatan kovalen
dengan atom karbon lain, baik ikatan kovalen tunggal maupun rangkap dua dan
tiga, seperti pada etana, etena dan etuna (lihat pelajaran Tata Nama Senyawa
Organik).
Kecenderungan atom karbon dapat berikatan dengan atom
karbon lain memungkinkan terbentuknya senyawa karbon dengan berbagai struktur
(membentuk rantai panjang atau siklik). Hal inilah yang menjadi ciri khas atom
karbon. Jika satu atom hidrogen pada metana (CH4) diganti oleh gugus –CH3 maka
akan terbentuk etana (CH3–CH3). Jika atom hidrogen pada etana diganti oleh
gugus –CH3 maka akan terbentuk propana (CH3–CH2–CH3) dan seterusnya hingga
terbentuk senyawa karbon berantai atau siklik.
B.
Penggolongan
Senyawa Hidrokarbon
Berdasarkan
jumlah atom karbon yang diikat oleh atom karbon lainnya
a. Atom C
primer, adalah atom C yang diikat oleh 1 atom C yang lain.
b. Atom C
sekunder, adalah atom C yang diikat oleh 2 atom C yang lain.
c. Atom C
tersier, adalah atom C yang diikat oleh 3 atom C yang lain.
d. Atom C
kuartener, adalah atom C yang diikat oleh 4 atom C yang lain.
keterangan:
nomor (1) :
atom C primer
nomor (2) :
atom C sekunder
nomor (3) :
atom C tersier
nomor (4) :
atom C kuartener
Berdasarkan kerangkanya
a.
Senyawa hidrokarbon rantai terbuka
(alifatik), adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai karbon terbuka,
baik lurus, bercabang, berikatan Senyawa hidrokarbon rantai terbuka (alifatik),
adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai karbon terbuka, baik lurus,
bercabang, berikatan tunggal atau berikatan rangkap 2 atau rangkap 3.
b.
Senyawa hidrokarbon rantai tertutup
(asiklik), adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai tertutup. Dibagi
menjadi dua golongan, yaitu:
§
Senyawa hidrokarbon asiklik, yaitu
senyawa hidrokarbon dengan rantai tertutup yang mengandung ikatan jenuh atau
tidak jenuh. atau dapat ditulis.
§
Senyawaa hidrokarbon aromatik, yaitu
senyawa hidrokarbon dengan rantai tertutup yang membentuk cincin benzena atau
terdapat ikatan rangkap dan tunggal yang bergantian. atau dapat ditulis.
Hidrokarbon
berdasarkan klasifikasi tatanama organik terbagi atas :
1. Alkana
Alkana
adalah hidrokarbon jenuh yang memiliki struktur paling sederhana. Hidrokarbon
ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus
umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2.
Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan
ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tapi rumus strukturnya berbeda
dinamakan isomer struktur.
a. Sifat Fisis
Alkana
Pada suhu biasa, metana, etana, propana, dan
butana berwujud gas; pentena sampai heptadekana (C17H36) berwujud cair;
sedangan oktadekana (C18H38) dan seterusnya berwujud padat. Alkana tidak larut
dalam air. Pelarut yang baik untuk alkana yaitu benzena, karbontetraklorida,
dan alkana lainnya.
Semakin
banyak atom C yang dikandungnya (semakin besar nilai Mr), maka:
a)
titik didih dan titik lelehnya
semakin tinggi (alkana yang tidak bercabang titik didihnya lebih tinggi; makin
banyak cabang, titik didihnya semakin rendah)
b)
kerapatannya makin besar
c)
viskositas alkana makin naik.
d)
volatilitas alkana makin berkurang
b.
Sifat Kimia Alkana
Pada
dasarnya, reaksi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukkan ikatan kimia
zat-zat dalam reaksi. Untuk alkana ada dua hal yang menentukan sifat kimianya,
yaitu:
§
Alkana memiliki 2 jenis ikatan
kimia, yakni ikatan C-C dan C-H . katan C-C dan C-H tergolong kuat karena untuk
memutuskan kedua ikatan tersebut diperlukan energi masingmasing sebesar 347
kJ/mol untuk C-C dan 413 kJ/mol untuk H-H. Energi tersebut dapat diperoleh dari
panas seperti dari pemantik api pada pembakaran elpiji di atas.
§
Alkana memiliki ikatan C-C yang
bersifat non polar dan C-H yang dapat dianggap non polar karena beda keelektronegatifanny
yang kecil. Ini yang menyebabkan alkana dapat bereaksi dengan pereaksi non
polar seperti oksigen dan halogen.Sebaliknya, alkana sulit bereaksi dengn
perekasi polar/ionik seperti asam kuat , basa kuat dan oksidator permanganat.
Reaksi alkana
dengan oksigen diatas merupakan salah satu dari tiga reaksi alkana akan dibahas
di sini, yakni: pembakaran alkana, perengkahan (craking)/eliminasi alkana, dan
reaksi substitusi alkana oleh halogen.
a)
Pembakaran Alkana
b)
Perengkahan ( Reaksi Eliminasi ) Alkana
c)
Reaksi Substitusi Alkana oleh
Halogen
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 CH2atau dengan kata
lain merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang yang nomor
cabangnya sama.
Sifat-sifat deret homolog alkana :
§
Mempunyai sifat kimia yang mirip
§
Mempunyai rumus umum yang sama
§
Perbedaan Mr antara 2 suku
berturutannya sebesar 14
§
Makin panjang rantai karbon, makin
tinggi titik didihnya
No.
|
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
|
2.
Alkena
Alkena merupakan salah satu
hidrokarbon tak jenuh namun cukup reaktif. Gugus fungsi alkena yang terpenting
adalah adanya ikatan rangkap dua (C=C)
a.
Sifat Fisik Alkena
Alkena mempunyai sifat tidak larut
dalam air, massa jenis lebih kecil dari satu, dan titik didih bertambah tinggi
dengan meningkatnya jumlah atom C. Perhatikan tabel titik didih dan massa jenis
alkana berikut ini.
Alkena memiliki sifat fisika yang
sama dengan alkana. Perbedaannya yaitu, alkena sedikit larut dalam air. Hal ini
disebabkan oleh adanya ikatan rangkap yang membentuk ikatan π. Ikatan π
tersebut akan ditarik oleh hidrogen dari air yang bermuatan positif sebagian.
Deret
Homolog Alkena
Pemberian
nama alkena sesuai dengan pemberian nama alkane hanya mengganti akhiran –ana
dengan –ena. Deret homolog senyawa alkena dapat dilihat di bawah ini.
No.
|
Rumus
|
Nama
|
1.
|
C2H4
|
Etena
|
2.
|
C3H6
|
Propena
|
3.
|
C4H8
|
Butena
|
4.
|
C5H10
|
Pentena
|
5.
|
C6H12
|
Heksena
|
6.
|
C7H14
|
Heptena
|
7.
|
C8H16
|
Oktena
|
8.
|
C9H18
|
Nonena
|
9.
|
C10H20
|
Dekena
|
3.
Alkuna
Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon
tak jenuh dengan ikatan rangkap tiga (-C C-).
Memiliki sifat yang sama dengan alkena namun lebih reaktif. Dan memiliki
rumus CnH2n-2.
a.
Ciri – ciri Alkuna
§
Hidrokarbon tak jenuh mempunyai
ikatan rangkap tiga
§
Sifat-sifatnya menyerupai alkena,
tetapi lebih reaktif
§
Pembuatan : CaC2 + H2O → C2H2 +
Ca(OH)2
§
Sifat-sifat :
1)
Suatu senyawaan endoterm, maka mudah
meledak
2)
Suatu gas, tak berwarna, baunya khas
b. Sifat Fisika
Alkuna
Sifat fisik
alkuna mirip dengan sifat-sifat alkana maupun alkena, Berdasarkan titik
didihnya, tiga senyawa alkuna terpendek berwujud gas.
Alkuna
sangat sukar larut dalam air tetapi larut di dalam pelarut organik seperti
karbontetraklorida. Massa jenis alkuna sama seperti alkana dan alkena lebih
dari air. Titik didih alkuna mirip dengan alkana dan alkena. Semakin
bertambah jumlah atom C harga Mr makin besar maka titik didihnya makin tinggi.
c. Sifat Kimia
Alkuna
§ Adanya
ikatan rangkap tiga yang dimiliki alkuna memungkinkan terjadinya reaksi adisi,
polimerisasi, substitusi dan pembakaran.
§ reaksi adisi
pada alkuna.
§ Reaksi
alkuna dengan halogen (halogenisasi)
Perhatikan
reaksi di atas, reaksi pada tahap 2 berlaku aturan markonikov.
§ Reaksi
alkuna dengan hidrogen halida
§ Reaksi di
atas mengikuti aturan markonikov, tetapi jika pada reaksi alkena dan alkuna
ditambahkan peroksida maka akan berlaku aturan antimarkonikov. Perhatikan
reaksi berikut:
§ Reaksi
alkuna dengan hidrogen
§ Polimerisasi
alkuna
§ Substitusi
alkuna Substitusi (pengantian) pada alkuna dilakukan dengan menggantikan satu
atom H yang terikat pada C=C di ujung rantai dengan atom lain.
§ Pembakaran
alkuna Pembakaran alkuna (reaksi alkuna dengan oksigen) akan menghasilkan CO2
dan H2O.
§ 2CH=CH + 5
O2 + 4CO2 +
2H2O
Deret Homolog Alkuna
Asetilena adalah induk deret homolog
alkuna, maka deret ini juga disebut deret asetilena.
Atom C
|
Rumus Molekul
|
Nama
|
1
|
-
|
-
|
2
|
C2H2
|
Etuna
|
3
|
C3H4
|
Propuna
|
4
|
C4H6
|
Butuna
|
5
|
C5H8
|
Pentuna
|
6
|
C6H10
|
Heksuna
|
7
|
C7H12
|
Heptuna
|
8
|
C8H14
|
Oktuna
|
9
|
C9H16
|
Nonuna
|
10
|
C10H18
|
Dekuna
|
C. Penggunaan
Hidrokarbon Dalam Kehidupan
1. Alkana
§
Gas Alam
Hampir 80 % gas alam tersusun dari senyawa
alkana yaitu metana (rumus CH4) dan 20% sisanya terdiri dari senyawa
alkana lainnya seperti etana, propana, dan juga butana. Gas alam yang
diolah dan dikemas dalam tabung bisa menjadi bahan bakar alternatif selain
minyak bumi. Gas alam yang ditaruh pada suhu minus 160 derajat akan berubah wujud menjadi cair yang
kita kenal dengan Liquified Petroleum Gas (populer dengan nama elpiji). Dalam
bentuk inilah gas alam terasa sekali kegunaanya di kehidupan sehari-hari, mulai
dari memasak, las, bahan bakar kendaraan (BBG), dan lain – lain.
§
Metil Klorida atau Monoklor Metana
(CH3Cl)
Seiring
dengan kesadaran banyak pihak tentang penggunaan gas freon yang sudah tidak
ramah lingkungan lagi, muncul yang namanya Metil Klorida. Senyawa yang
dihasilkan dari reaksi subtitusi alkana dengan gas klor ini banyak digunakan
sebagai pada pendingan kulkas. Zat ini lebih ramah lingkungan karena tidak
merusak ozon.
§
Kloroform (CHCl3)
Kegunaan
senyawa alakan berikutnya adalah kloroform. Kloroform merupakan hasil reaksi
subtitusi metana dengan gas klor berlebih. Zat ini berupa cairan yang sering
digunakan sebagai agen anastetik atau pemati rasa atau lebih dikenal dengan
nama obat bius. Dalam dunia medis zat ini sangat penting guna membantu
mengurangi rasa sakit saat operasi. Tidak hanya itu, kloroform pada suhu kamar
punya wujud cair sering digunakan sebagai bahan pelarut organik.
§
Karbon Tetraklorida
Di dalam
tabung pemadam kebakaran ada salah satu senyawa alkana yaitu Karbon
Tetraklorida namanya. Zat ini ampuh untuk memadamkan api dengan cepat.
Sama dengan kloroform, zat ini juga bisa dimanfaatkan sebagai pelarut
nonorganik.
§
Minyak Tanah
Hampir semua
produk olahan minyak bumi tersusun dari senyawa alkana. Salah satunya yang
sering kita manfaatkan adalah minyak tanah. Walaupun sekarang sudah jarang yang
memakai tapi sobat tidak bisa mengelak kalau dulu minyak yang satu ini sangat
berguna. Minyak tanah berasal dari minyak bumi yang difraksinasi sehingga
menghasilkan berbagai produk salah satunya minyak tanah.
§
Butana
Berguna sebagai bahan bakar kendaraan dan bahan baku
karet sintesis.
§
Oktana
Komponen utama bahan bakar kendaraan bermotor, yaitu
bensin.
2. Alkena
Etena; digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik
polietena (PE).Propena, digunakan untuk membuat plastik Beberapa kegunaan
monomer dan polimer, yaitu polimer untuk membuat serat sintesis dan peralatan
memasak.
3. Alkuna
Etuna (asetilena) yang sehari-hari dikenal sebagai gas
karbit dihasilkan dari batu karbit yang dengan air : CaC2 + 2H2O →
Ca(OH)2 + C2H2
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
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. Sampai saat ini
telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon. Untuk mempermudah
mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan
hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya.
Hidrokarbon
pada kehidupan sehari-hari sangatlah penting dan memiliki kegunaan yang tidak
dapat digantkan oleh senyawa lain dalam penggunaan sehari-hari dalam bidang
sandang, pangan serta papan. Dalam penggunaannya pun memiliki peran tersendiri
dalam kegunaannya sehari-hari.
B. Saran
Dari
pembelajaran materi ini, diharapkan kita bisa mengerti tentang reaksisenyawa
hidrokarbon. Jadi, belajar itu tidak hanya dari satu buku tetapi dari buku lain
kita juga bisa, karena buku adalah ilmu pengetahuan untuk kita. Keraguan
bukanlah lawan keyakinan, keraguan adalah sebuah elemen dari kegagalan. Dan
kita tidak harus takut pada kegagalan. tetapi pada keberhasilan melakukan
sesuatu yang tidak berarti.
DAFTAR PUSTAKA
Anshory, Irvan.
2003. Kimia SMU untuk kelas 3. Erlangga. Jakarta
Ciptadi. 1999. Penuntun Praktikum Kimia Organik. Palangkaraya:
UNPAR
Fessenden &
Fessenden. 1999. Kimia Organik Edisi Ketiga. Erlangga. Jakarta
Hart, Harold.
1999. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Erlangga. Jakarta
Post a Comment for "Hidrocarbon"