HIDROKARBON (untuk KLS X SMK/SMA)

HIDROKARBON

A. Kekhasan Atom Karbon

Atom karbon merupakan salah satu atom yang cukup banyak berada di alam. Keberadaannya dalam bentuk karbon, grafit, maupun intan. Atom karbon memiliki nomor atom 6 dengan konfigurasi elektron 6C : 1s² 2s² 2p².

Oleh karena memiliki 4 elektron pada kulit terluar, atom karbon dapat membentuk empat buah ikatan kovalen dengan atom-atom yang lain.

Contoh:

  CH₄

Atom karbon juga dapat berikatan dengan atom karbon yang lain membentuk rantai karbon. Ikatan atom karbon dengan atom karbon yang lain tersebut dapat membentuk rantai panjang lurus, bercabang, maupun melingkar membentuk senyawa siklis.

1. Senyawa hidrokarbon rantai lurus

H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃

2. Senyawa hidrokarbon rantai bercabang

3. Senyawa hidrokarbon siklis

1. Jenis Ikatan Rantai Karbon

a. Ikatan tunggal, hanya sepasang elektron yang pakai bersama.

H₃C – CH₃

b. Ikatan rangkap dua, dua pasang elektron dipakai bersama.

H₂C = CH₂

c. Ikatan rangkap tiga, tiga pasang elektron dipakai bersama.

HC º CH

2. Posisi Atom Karbon

Berdasarkan kedudukannya tersebut, atom karbon dapat dibedakan menjadi:

a.    atom C primer (1°) : atom C yang terikat pada satu atom C yang lain.

b.    atom C sekunder (2°) : atom C yang terikat pada dua atom C yang lain.

c.    atom C tersier (3°) : atom C yang terikat pada tiga atom C yang lain.

d.    atom C kuartener (4°) : atom C yang terikat pada empat atom C yang lain.

B. Alkana, Alkena, dan Alkuna

1. Alkana

a. Rumus umum alkana

Hidrokarbon jenuh yang paling sederhana merupakan suatu deret senyawa alkana atau parafin.

Rumus umum alkana:

C_nH_2n+2

Rumus struktur dan rumus molekul beberapa senyawa alkana

b. Tata nama alkana

1) Untuk rantai karbon tidak bercabang

Penamaan alkana sesuai dengan jumlah atom C yang dimiliki dan diberi awalan n (n= normal).

Rumus molekul dan nama alkana

2) Untuk rantai karbon bercabang

–     Tentukan rantai induk, yaitu rantai karbon terpanjang. Beri nomor pada rantai induk sehingga cabang mempunyai nomor sekecil mungkin.

Contoh:

–     Rantai induk diberi nama alkana sesuai dengan jumlah atom C yang dimiliki oleh rantai induk.

–     Cabang merupakan gugus alkil (dengan rumus umum –CnH2n+1) dan diberi nama alkil sesuai jumlah atom C dalam cabang tersebut.

Rumus struktur beberapa alkil

Contoh:

Rantai induk : Pentana

Gugus alkil : 2-metil dan 3-etil (cabang ada di nomor 2 dan 3)

3-etil-2-metilpentana

c. Kegunaan alkana

Secara umum, alkana berguna sebagai bahan bakar dan bahan baku dalam industri petrokimia.

1)   Metana; berguna sebagai bahan bakar untuk memasak, dan bahan baku pembuatan zat kimia seperti H₂ dan NH₃.

2)   Etana; berguna sebagai bahan bakar untuk memasak dan sebagai refrigerant dalam sistem pendinginan dua tahap untuk suhu rendah.

3)   Propana; merupakan komponen utama gas elpiji untuk memasak dan bahan baku senyawa organik.

4)   Butana; berguna sebagai bahan bakar kendaraan dan bahan baku karet sintesis.

5)   Oktana; merupakan komponen utama bahan bakar kendaraan bermotor, yaitu bensin.

2. Alkena

a. Rumus umum alkena

Alkena adalah hidrokarbon alifatik yang mengandung ikatan rangkap dua C=C.

Adanya ikatan rangkap menyebabkan jumlah atom H pada alkena tidak maksimum seperti pada alkana.

Rumus umum alkena:

C_nH_2n

Rumus struktur dan rumus molekul beberapa senyawa alkena

b. Tata nama alkena

1)   Rantai induk adalah rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap C=C. Nama rantai induk berasal dari nama alkana, dengan akhiran –ana diganti menjadi –ena

2)   Rantai induk diberi nomor sedemikian sehingga atom C pertama yang terikat ke ikatan C=C memiliki nomor sekecil mungkin.

3)   Ketentuan lain sama dengan tata nama alkana

Contoh:

2-etil-5,5-dimetil-1-heksena

Beberapa kegunaan monomer dan polimer alkena

c. Kegunaan alkena

1)   Etena; digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik polietena (PE).

2)   Propena, digunakan untuk membuat plastik polipropilena (PP), yaitu polimer untuk membuat serat sintesis dan peralatan memasak.

3. Alkuna

a. Rumus umum alkuna

Alkuna termsuk hidrokarbon tak jenuh, karena tidak mengandung jumlah atom H maksimum seperti alkana. Alkuna memiliki setidaknya satu ikatan rangkap tiga.

Rumus umum alkuna:

C_nH_2n-2

Rumus struktur dan rumus molekul beberapa senyawa alkuna

b. Tata nama alkuna

1)   Rantai induk adalah rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap tiga C º C. Nama rantai induk berasal dari nama alkana, dengan akhiran –ana diganti –una.

2)   Rantai induk diberi nomor sedemikian sehingga atom C pertama yang terikat ke ikatan C º C memiliki nomor sekecil mungkin.

3)   Ketentuan lain sama dengan tata nama alkana

Contoh:

c. Kegunaan alkuna

Etuna (asetilena) yang sehari-hari dikenal sebagai gas karbit dihasilkan dari batu karbit yang direaksikan dengan air:

CaC₂ + 2H₂O ®Ca(OH)₂ + C₂H₂

Gas karbit jika dibakar akan menghasilkan suhu yang tinggi, sehingga dapat digunakan untuk mengelas dan memotong logam. Gas karbit sering pun digunakan untuk mempercepat pematangan buah.

Jawablah soal-soal berikut!

SOAL LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang tepat!

1.    Alkana yang tidak mengandung lima atom karbon yaitu . . . .

a. n-pentena

b. 2-metil-butana

c. isopentana

d. 2-metil-pentana

e. 2,2-dimetil-propana

2.    Di antara senyawa-senyawa berikut yang tergolong alkena yaitu . . . .

a. C₅H₁₂

b. C₆H₁₂

c. C₆H₁₀

d. C₅H₈

e. C₄H=

3.    Nama yang tepat untuk senyawa di bawah ini yaitu . . . .

a. 3,5,6-trimetil-oktana

b. 3,4,6-trimetil-oktana

c. 6-etil-3,4-dimetil-heptana

d. 2-etil-4,5-dimetil-heptana

e. 2,5-dietil-3 metil-heksana

4.    Nama yang tepat untuk senyawa berikut yaitu . . . .

a. 2,5-dimetil-5 etil-2-pentena

b. 2-metil-5 etil-2-heksena

c. 2-etil-5 metil-2-heksena

d. 2,5-dimetil-2-heptena

e. 3,6-dimetil-5-heptena

5.    Senyawa yang bukan isomer dari oktana yaitu . . . .

a. 2-metil-heptana

b. 2,3-dimetil-heksana

c. 2,3,4-trimetil-pentana

d. 2,2-trimetil-pentana

e. 2,2,3,3-tetrametil-butana

6.    Homolog tertinggi berikutnya dari C₇H₁₆ yaitu . . . .

a. C₆H₁₄

b. C₇H₁₂

c. C₇H₁₀

d. C₇H₁₄

e. C₈H₁₈

7.    Senyawa berikut yang mempunyai isomer lebih dari satu yaitu . . . .

a. C₆H₁₄

b. C₆H₁₄

c. C₂F₆

d. C₂H₄F₂

e. C₂H₅F

8.    Di antara senyawa hidrokarbonberikut yang paling rendah titik didihnya yaitu . . . .

a. n-pentana

b. n-oktana

c. n-butana

d. n-heptana

e. heksana

9.    Di antara senyawa hidrokarbon berikut yang sedikit larut dalam air yaitu . . . .

a. 3-metil-pentana

b. 3-metil-1-pentena

c. 2,2-dimetil-pentana

d. n-oktana

e. 4-etil-2-metil-oktana

10.   CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃

Sifat yang tidak benar mengenai senyawa di atas yaitu . . . .

a. dalam suhu kamar berbentuk cair

b. tidak larut dalam air

c. titik didihnya lebih tinggi dari 2– metil–propana

d. tidak larut dalam dietil eter

e. larut dalam dietil eter

11. Jika suatu senyawa hidrokarbon dibakar secara sempurna dan tiap mol senyawa tersebut menghasilkan 5 mol CO₂ dan 6 mol H₂O, senyawa tersebut yaitu . . . .

a. 2-metil-pentana

b. 3-metil-butana

c. 2,4-pentadiena

d. 2,3-dimetil-butana

e. 3-metil-pentadiena

12. Berikut merupakan sifat-sifat dari alkuna, kecuali . . .

a. Untuk menghasilkan alkana, harus mengalami 2x adisi oleh H₂.

b. Sedikit larut di dalam air.

c. Jika dibakar sempurna menghasilkan H₂O dan CO₂.

d. Tidak larut dalam dietil eter.

e. Adisi oleh halida maupun asam halida akan menghasilkan haloalkana.

13. Dari senyawa hidrokarbon berikut yang tidak mengalami reaksi adisi yaitu . . . .

a. 2-metil-4-heksena

b. 2,3-pentadiena

c. 2-metil-pentana

d. 3-pentuna

e. 2-heksena

14. Berikut merupakan isomer-isomer dari n-heptana, kecuali . . . .

a. 2,4-dimetil-pentana

b. 2,2,3-trimetil-butana

c. 2,3-dimetil-butana

d. 3-metil-heksana

e. 3,3-dimetil-pentana

15. Dari senyawa alkana berikut yang berwujud gas pada suhu kamar yaitu...

a. n-butana

b. n-pentana

c. n-heksana

d. n-heptana

e. n-oktana

B. Jawablah dengan singkat dan jelas!

1.    Tulislah isomer-isomer dari C₅H₁₀ dan beri nama!

2.    Tulislah pasangan isomer geometri dari:

a. 2-heksena,

b. 2-kloro-2-pentena!

3.    Selesaikan reaksi berikut!

a. 2-pentena + HBr

b. 2-metil-1-pentena + HBr

4.    Apa yang harus Anda lakukan untuk membedakan propana dan propena secara eksperimen?

5.    Diketahui reaksi sebagai berikut.

A + HBr ® 2- bromo-2-metil-butana

Jika 10 mol zat A dibakar secara sempurna, berapa mol uap air yang akan dihasilkan?