Pengertian, Sifat serta Kegunaan Senyawa Alkana, Alkena, dan Alkuna

Alkana

Pengertian alkana

Alkana merupakan hidrokarbon jenuh yang paling sederhana merupakan suatu deret senyawa yang memenuhi rumus umum C_nH_2n+2 . Suku pertama sampai dengan suku kesepuluh senyawa alkana dapat kita peroleh dengan mensubstitusikan harga n kedalam rumus tersebut. Harga n merupakan jumlah atom C yang ada. Perhatikan tabel berikut ini.

Tabel suku pertama sampai dengan suku kesepuluh senyawa alkana

 

Senyawa alkana penting sebagai bahan bakar dan sebagai bahan mentah untuk mensintesis senyawa-senyawa karbon lainnya. Alkana banyak terdapat dalam minyak bumi, dan dapat dipisahkan menjadi bagian-bagiannya dengan destilasi bertingkat (destilasi fraksionasi). 

Sifat fisik dan kimia alkana

1) Merupakan hidrokarbon tidak memiliki ikatan rangkap (hidrokarbon jenuh) terdiri dari alkana rantai lurus dan alkana berbentuk siklo/ cincin

2) Disebut golongan parafin karena mempunyai affinitas kecil (=sedikit gaya gabung)

3) Sukar bereaksi

4) Alkana yang C₁ – C₄ pada suhu (T) dan tekanan (P) normal adalah gas

5) Alkana C₄ – C₁₇ : pada T dan P normal adalah cair

6) Alkana dengan rantai karbon > C₁₈ pada T dan P normal adalah padat

7) Makin tinggi rantai karbon Titik didih makin tinggi

8) Pada jumlah atom C sama, alkana yang bercabang mempunyai titik didih rendah

9) Mudah larut dalam pelarut non polar

10) Berat jenis naik dengan penambahan jumlah unsur C

Kegunaan alkana dalam kehidupan sehari-hari

1) Metana biasa disebut juga gas alam yang banyak digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga/industri. Metana juga digunakan sebagai zat bakar, sintesis dan carbon black (tinta, cat, semir, ban).

2) Gas propana, dapat dicairkan pada tekanan tinggi dan digunakan pula sebagai bahan bakar yang disebut LPG (Liquified Petroleum Gas). LPG dijual dalam tangki-tangki baja dan diedarkan ke rumah-rumah.

3) Gas butana lebih mudah mencair daripada propana dan digunakan sebagai "geretan" rokok dan sering digunakan sebagai bahan bakar pada pematik api.

4) Pentana, heksana, heptana sebagai pelarut pada sintesis kimia.

5) Oktana mempunyai titik didih yang tempatnya berada dalam lingkungan bahan bakar motor.

6) Alkana-alkana yang bersuhu tinggi terdapat dalam kerosin (minyak tanah), bahan bakar diesel, bahan pelumas, dan parafin yang banyak digunakan untuk membuat lilin. 

Gas Butana digunakan sebagai gas untuk rumah tangga

Alkena

Pengertian alkena

Alkena ialah suatu hidrokarbon yang mengandung suatu ikatan rangkap dua antara dua atom C yang berurutan. Nama lain dari alkena adalah olefin, yang berasal dari kata olefiant gas (gas yang membentuk minyak). Alkenan memiliki rumus umum yaitu C_nH_2n. Alkena disebut juga hidrokarbon tidak jenuh karena tidak mempunyai jumlah maksimum atom yang ditampung oleh setiap atom karbon. 

Alkena mempunyai ikatan sigma dan ikatan phi antara dua atom karbon yang berhadapan. Ikatan rangkap karbon-karbon merupakan gugus fungsional yang banyak terdapat dalam produk-produk alam dan pada umumnya ikatan rangkap ini akan bergabung dengan gugus fungsional yang lain. Selain itu alkena juga banyak ditemukan dalam komponen-komponen minyak bumi. 

Sifat fisik dan kimia alkena

1) Hidrokarbon tak jenuh yang ditandai dengan adanya ikatan rangkap dua

2) gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara (pada konsentrasi 3 – 34%)

3) Alkena = olefin (pembentuk minyak)

4) Sifat fisiologis lebih aktif, seperti 2-metil-2-butena yang digunakan sebagai obat tidur.

4) Lebih reaktif dari senyawa alkana

5) Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses “cracking”

6) Makin tinggi rantai karbon Titik didih makin tinggi

7) Pada jumlah atom C sama, alkena yang bercabang mempunyai titik didih rendah

8) Mudah larut dalam pelarut non polar organik

9) Berat jenis naik dengan penambahan jumlah unsur C

10) Titik didih masing-masing alkena sedikit lebih rendah dibanding titik didih alkana dengan jumlah atom karbon yang sama.

11) Etena, propena dan butena berwujud gas pada suhu kamar, selainnya adalah cairan. C₁ sampai C₄ pada suhu kamar berbentuk gas C₅ ke atas pada suhu kamar berbentuk cair

Kegunaan alkena dalam kehidupan sehari-hari

1) Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O₂)

2) Untuk memasakkan buah-buahan

3) Sintesis zat lain (gas alam, minyak bumi, etanol) 

4) Sebagai bahan baku pembuatan plastik polietena (PE)

5) Polipropilena (PP) digunakan sebagai bahan pembuatan perabotan plastik, seperti kursi plastik dan peralatan memasak. 

Senyawa Polipropilena (PP) digunakan sebagai bahan baku kursi

Alkuna

Pengertian alkuna

Alkuna merupakan deret senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang dalam tiap molekulnya mengandung satu ikatan rangkap 3 diantara dua atom C yang berurutan. Untuk membentuk ikatan rangkap 3 atau 3 ikatan kovalen diperlukan 6 elektron, sehingga tinggal satu elektron pada tiap-tiap atom C tersisa untuk mengikat atom H. Jumlah atom H, yang dapat diikat berkurang dua, maka rumus umumnya menjadi C_nH_2n-2.

Seperti halnya alkena, alkuna juga mempunyai suku pertama dengan harga n = 2, sehingga rumus molekulnya C₂H₂. Senyawa alkuna tersebut mempunyai nama etuna atau dengan nama lazim asetilena. Asetilena merupakan suatu gas yang dihasilkan dari reaksi senyawa karbida dengan air dan banyak digunakan oleh tukang las untuk menyambung besi. 

Etuna merupakan suku alkuna satu-satunya yang dapat dibuat. Suku-suku alkuna lain sering diberi nama atau dianggap sebagai turunan etuna. Jadi propuna disebut metil asetilena.

Sifat fisik dan kimia alkuna

1) Hidrokarbon tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga

2) Sifat-sifatnya menyerupai alkena, tetapi lebih reaktif

3) Suatu senyawaan endoterm, maka mudah meledak

4) Suatu gas, tak berwarna, baunya khas 

Kegunaan alkuna dalam kehidupan sehari-hari

1) Asetilena (etuna) digunakan sebagai bahan bakar pada las karbid : asetilena dibakar dengan O2 memberi suhu yang tinggi (± 3000 derajat celcius) untuk mengelas lempeng besi dan baja.

2) Digunakan sebagai bahan bakar pada beberapa instrumen analisis kimia, seperti GC dan AAS

3) Untuk penerangan (bahan bakar lampu)

4) Untuk bahan baku pembuatan senyawa organik, seperti etanal, asam etanoat dan vinil klorida

Gas Asetilena digunakan sebagai bahan bakar las karbid dan instrumen kimia

Beberapa Hidrokarbon yang Lain

Seperti dikatakan dalam klasifikasi hidrokarbon, masih banyak hidrokarbon lainnya, tetapi rumus umumnya kadang-kadang sama dengan rumus umum yang ada antara lain rumus umum alkena. Rumus umum alkena juga menunjukkan hidrokarbon siklis yang jenuh yang dikenal sebagai siklana (siklo-alkana) dan siklo-propana sebagai suku pertamanya mempunyai harga n = 3. Alkandiena dan siklo-alkena mempunyai rumus umum yang sama dengan alkuna. Rumus molekul C₅H₈ dapat merupakan pentuna, isoprena (monomer dari karet alam atau siklopentana).

Adalagi hidrokarbon berlingkar yang mengandung cincin segi enam, dikenal sebagai hidrokarbon aromatik karena umumnya hidrokarbon ini harum baunya walaupun banyak juga yang beracun. Struktur utama senyawa aromatik yang menjadi dasar sifat-sifat kimianya adalah cincin benzena. Cincin benzena biasa digambarkan sebagai segi-enam beraturan dengan tiap sudut ditempati oleh atom C yang mengikat satu atom H dan ikatan rangkap yang berselang-seling antara dua atom C yang berurutan. 

Pengertian dan Klasifikasi Hidrokarbon

Pengertian Senyawa Hidrokarbon

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan rantai-rantai tersebut.

Klasifikasi Hidrokarbon

1. Klasifikasi Hidrokarbon berdasarkan bentuk rantai

Hidrokarbon dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: 

1) Hidrokarbon alifatik, terdiri atas senyawa hidrokarbon yang berantai lurus, berantai cabang, dan berantai melingkar. Senyawa hidrokarbon berantai lurus atau bercabang disebut sebagai rantai terbuka (alifatik), contohnya metana, butana, dan sebagainya. Sedangkan senyawa hidrokarbon berantai melingkar disebut dengan rantai tertutup (alisiklik), contohnya senyawa siklobutana.

Hidrokarbon Alifatik Rantai Lurus

Hidrokarbon Alifatik Rantai Bercabang

Hidrokarbon Alifatik Rantai Melingkar (Alisiklik)

2) Hidrokarbon aromatik, terdiri atas senyawa hidrokarbon yang mengandung cincin atom karbon terkonjugasi (ikatan rangkap selang-seling) yang sangat stabil, contohnya adalah senyawa benzena.  

Hidrokarbon Aromatik

2. Klasifikasi Hidrokarbon berdasarkan kelipatan ikatan karbon

Berdasarkan kelipatan ikatan karbon-karbonnya, hidrokarbon alifatik masih dapat dibedakan lagi menjadi dua sub-kelompok: 

1. Hidrokarbon jenuh, terdiri atas senyawa hidrokarbon yang mengandung ikatan tunggal, contohnya senyawa golongan alkana.

Hidrokarbon Jenuh (Ikatan Kovalen Tunggal)

2. Hidrokarbon tak jenuh, terdiri atas senyawa hidrokarbon ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga, contohnya senyawa golongan alkena atau alkuna.

Hidrokarbon Tak Jenuh (Ikatan Kovalen Rangkap)

Hidrokarbon adalah senyawa yang banyak terdapat di alam sebagai minyak bumi. Indonesia banyak menghasilkan senyawa ini dalam bentuk minyak bumi yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.

Senyawa hidrokarbon tersebut terdiri dari : 

1) Alkana (C_nH_2n+2)

2) Alkena (C_nH_2n)

3) Alkuna (C_nH_2n-2)

Kimia Organik dan Kekhasan Atom Karbon

Kimia organik merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang struktur, sifat, komposisi, reaksi, dan sintesis senyawa organik.

Senyawa organik tersusun dari karbon dan hidrogen, dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosfor, dan belerang. Senyawa organik adalah senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. 

Pembeda kimia organik dan anorganik adalah ada-tidaknya ikatan karbon-hidrogen. Sehingga asam format dan asam lemak termasuk senyawa organik, sedangkan asam karbonat termasuk anorganik. 

Dahulu kimia organik disebut sebagai kimia karbon. Karena senyawa-senyawa yang dipelajari adalah senyawa hidrokarbon dan turunannya yang hanya dapat diperoleh dari tubuh makhluk hidup dan tidak dapat disintesis dalam laboratorium (pabrik). 

Setelah keberhasilan Wohler membuat senyawa karbon, banyaklah peneliti lain yang mencoba membuat senyawa karbon dari senyawa anorganik. Lambat laun teori tentang arti hidup hilang dari kimia organik. Dan sekarang orang hanya menggunakan kimia organik sebagai nama saja tanpa disesuaikan dengan arti yang sesungguhnya. Sejak saat itu banyak senyawa karbon berhasil disintesis dan hingga sekarang lebih dari 2 juta senyawa karbon dikenal orang dan terus bertambah setiap harinya.

Kekhasan Atom Karbon 

Atom karbon merupakan fokus utama yang dikaji dalam kimia organik. Senyawa-senyawa yang dibentuk oleh atom karbon seluruhnya dapat dijumpai pada makhluk hidup. Sehingga atom karbon memiliki ciri khas yang tidak dimiliki oleh atom dari unsur lainnya. Berikut ini adalah ciri khas yang dimiliki oleh atom karbon:

1) Atom karbon (C) dengan nomor atom 6 mempunyai susunan elektron K=2 dan L=4. Sehingga Atom karbon mempunyai 4 elektron valensi dan dapat membentuk empat ikatan kovalen. Contohnya molekul CH₄ (metana).

2) Atom karbon dapat membentuk ikatan dengan atom karbon lain (katenasi). Ikatan katenasi yang terbentuk dapat berupa rantai karbon yang lurus, bercabang dan tertutup.

3) Atom karbon dapat membentuk ikatan kovalen tunggal, kovalen rangkap dua dan kovalen rangkap tiga.