HIDROKARBON

Hidrokarbon

A.  Kekhasan atom karbon

- Atom karbon memiliki sifat yang khas :

·          Karbon memiliki 4 elektron valensi

o   Atom korban memiliki 4 elektron valensi dan untuk mencapai konfingurasi oktet dan membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom H, O, N, dan golongan halogen.

·         Atom karbon relatif kecil

o   Atom karbon mempunyai 2 kulit atom dan 4 elektron valensi sehingga jari-jari atom relatif kecil dan hal ini menyebabkan ikatan kovalen kuat dan karbon dapat membentuk ikatan rangkap dan ikatan tiga.

B.   Alkana, Alkena, dan Alkuna

Penggolongan Hidrokarbon

Hidrokarbon digolongkan berdasarkan bentuk rantai karbon dan jenis ikatannya. Berdasarkan bentuk rantai karbonnya, digolongkan ke dalam hidrokarbon alifatik,alisiklik, atau aromatik. Hidrokarbon alifatik adalah hidrokarbon rantai tebuka, sedangkan hidrokarbon alisiklik dan aromatik berikatan konjugat.Hidrokarbon alisiklik dan aromatik mempunyai sifat-sifat yang berbeda nyata.

Berdasarkan jenis ikatan antarkarbonnya, hidrokarbon alifatik dan alisiklik dibedakan atas jenuh dan tidak jenuh.

-          Alkana

Alkana dapatdinyatakan dengan suatu rumus umum C_nH_2n+2  

Penamaan alkana bercabang dapat dilakukan mengikuti tiga langkah sebagai berikut:

1.      Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang terbanyak.

2.      Penomoran, dimulai dari salah satu ujung, sehingga cabang mendapat nomor terkecil.

3.      Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang sesuai urutan abjad, kemudian diakhiri dengan nama rantai induk.

-     Nama Alkana :  CH₄ = metana                C₂H₆ = etana               C₃H₈ = propana

                                C₄H₁₀ =butana               C₅H₁₂ = pentana       C₆H₁₄ = heksana

                                C₇H₁₆= heptana              C8H18 = oktana       C9H20 = nonana

                                C₁₀H₂₂ = dekana

            Struktur Gugus Alkil

            -CH₃-                                       =          Metil

            -CH₃-CH₂-                              =          Etil

            -CH_3-CH₂-CH₂-                       =          n-propil atau propil

             -       CH₃       

                        |

             H₃C-CH-                                =          Isopropil

            -CH₃-CH₂-CH₂-CH₃                    =          normalbutil (n-butil) atau butil

            - CH₃-CH₂-CH-                      =          sek-butil (baca : sekunder butil)

                              |

                            CH₃

            -CH₃-CH-CH₂-                       =          Isobutil

                        |

                     CH₃                          

                    CH₃

                      |

            -CH₃-C-                                   =          ters-butil (baca tersier butil)

                      |

                   CH₃

-          Alkena

Alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan satu ikatan rangkap —C==C—.Berdasarkan rumus molekul etana,propena, dan butena : C₂H₄,C₃H₆,C₄H₈,dapat disimpulkan rumus Alkena adalah C_nH_2n.

            -    Tata nama alkena:

1.      Nama alkena diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran ana menjadi ena.

2.      Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap..

3.      Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai induk sedemikian sehingga ikatan rangkap mendapat  nomor terkecil.

4.      Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka,yaitu nomor dari atom karbon berikatan rangkap yang paling pinggir.

-          Alkuna

Alkuna adalah  hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan satu ikatan rangkap tiga —C≡C—.Rumus umum alkuna adalah C_nH_2n-2.

-     Tata nama alkuna:

1.      Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran ana menjadi una.

C.   Keisomeran

Pengertian dan Jenis-jenis Keisomeran

>>Isomer adalah senyawa-senyawa yang berbeda, teteapi mempunyai rumus molekul yang sama. Keisomeran terjadi karena senyawa dengan rumus molekul sama dapat mempunyai struktur atau konfigurasi yang berbeda. Oleh karena itu, keisomeran dibedakan atas keisomeran struktur  dan keisomeran ruang (perbedaan konfigurasi).

-          Keisomeran Struktur adalah keisomeran karena perbedaan struktur. Keisomeran struktur dapat berupa keisomeran kerangka,posisi, dan gugus fungsi. Keisomeran kerangka yaitu rumus molekul sama rantai induk berbeda. Isomer posisi adalah rumus molekul dan rantai induk sama, tetapi cabang gugusnya berbeda.

-          Keisomeran Ruang dapat dibedakan atas keisomeran geometri dan keisomeran optik.

Keisomeran pada Alkana

Keisomeran pada alkana tergolongan keisomeran struktur, yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya. Cara sistematis untuk mencari jumlah kemungkinan isomer alkana adalah sebagai berikut:

1. Mulailah dengan isomer rantai lurus.
2. Kurangi rantai induknya, satu atom karbon dijadikan cabang. Tempatkan cabang itu mulai dari atom karbon nomor 2, kemudian ke nomor tiga, dst hingga semua kemungkianan habis.
3. Selanjutnya, kurangi lagi rantai induk dan lakukan langkah nomor 2 hingga semua kemungkinan habis.

Keisomeran Alkena

Keisomeran Alkena dapat berupa keisomeran struktur dan keisomeran ruang.

_-           Keisomeran Struktur dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau kerangka karbon. Contohnya Alkena dengan 5 atom karbon (C₅H₁₀) mempunyai 5 isomer struktur sebagai berikut :

1.      1-pentana

2.      2-pentana

3.      2-metil-1-butena

4.      3-metil-1-butena

5.      2-metil-2-butena

-          Keisomeran geometris dapat terjadi perbedaan penempatan gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap. Jika gugus sejenis terletak pada sisi yang sama dari ikatan rangkap disebut bentuk cis, sebaliknya bila gugus yang sama terletak berseberangan disebut bentuk trans.

Keisomeran pada Alkuna

Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan keisomeran posisi. Pada alkuna tidak teradapat keisomeran geometris. Keisomeran mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer, pentuna mempunyai 3 isomer.

D.  Fraksi-fraksi minyak bumi

Fraksi	Ukuran molekul	Titik didih (oC)	Kegunaan
Gas	C1 – C5	-160 – 30	Bahan bakar (LPG)
Eter petroleum	C5 – C7	30 – 90	Pelarut, binatu kimia (drycleaning)
Bensin (gasoline)	C5 – C12	30 – 200	Bahan bakar motor
Kerosi, minyak diesel/ solar	C12 – C18	180 – 400	Bahan bakar mesin diesel, bahan bakar industri, untuk cracking
Minyak pelumas	C16 ke atas	350 ke atas	Pelumas
Parafin	C20 ke atas	Merupakan zat padat dengan titik cair rendah	Membuat lilin, dan lain-lain
Aspal	C25 ke atas	Residu	Bahan bakar dan untuk pelapis jalan raya

>> Titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah atom dalam molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan dan minyak mentah dipisahkan ke fraksi dengan titik didih. Komponen titik didih yang tinggi akan berupa cairan dan ke bawah, begitu pula dengan sebaliknya.

>> Bensin ada 3 jenis, yaitu premium,pertamax, dan pertamax plus. Mutu bahan bakar ditentukan oelh jumlah ketukan yang ditimbulkan, yaitu dinyatakan dalam nilai oktan. Makin sedikit ketukan makin baik mutu bensin dan makin tinggi oktannya. Untuk menaikkan oktan dapat dilakukan reforming dengan zat TEL (Tertraethyl lead).

          E. Kegunaan hidrokarbon

-          Kegunaan Alkana dalam kehidupan sehari-hari :

1.      Bahan Bakar, misalnya elpiji, kerosin, bensin ,dan solar.

2.      Pelarut seperti petroleum eter dan nafta.

3.      Sumber hidrogen yaitu gas alam dan gas petroleum.

4.      Pelumas.

5.      Bahan baku untuk senyawa organik lain.

6.      Bahan baku industri

-          Kegunaan Alkena dalam kehidupan sehari-hari :

1.      Bahan baku industri yang sangat pentingmisalnya: plastik,karet,sintetik,dan alkohol.

-          Kegunaan Alkuna dalam kehidupan sehari-hari :

1.   Digunakan untuk mengelas besi dan baja.

>> Soal-soal latihan Hidrokarbon :

1. Sebutkan sifat khas dari atom karbon!
2. Nyatakan golongan hidorkarbon berikut (alifatik jenuh/tidak jenuh,alisikilik jenuh/tidak jenuh):

    H  H H                                                  H    H     H     H

           |    |   |                                                     |      |       |       |

a.   H-C-C-C-H                                         b.   C = C  -  C =  C    

     |    |   |                                                     |                      |

                      H  H H                                                  H                    H

                       H   H                                                          H    H

                        |     |                                                            |      |

c. H – C – C – H                                       d.  H – C – C = C - H

                        |     |     H                                                    |             |

                        |     |      |                                                    C--------C - H

                      H - C – C – C – H                                             |             |

                              |     |      |                                                    H           H

                             H   H    H

      3.   Beri nama senyawa berikut dengan nama IUPAC!

            a.         CH₃ – CH₂ – CH – CH₂ – CH₂ – CH₃               b.  CH₃ – CH – C ≡ C - H

                                     |                                                                            |

                                   CH – CH₃                                                            CH₃

                                     |

                                   CH₃

4.      Sebutkan contoh isomer alkana C₆H₁₄ !

5.      Sebutkan fraksi hidrokarbon!

>> Jawaban Soal latihan Hidrokarbon :

1.      Sifat khas hidrokarbon: - Ikatan kovalen yang dibentuk karbon relatif kuat.

  - Dapat membentuk ikatan rangkap dan ikatan rangkap 3

2. a. Alifatik jenuh (karena rangkaian hidrokarbonnya terbuka dengan ikatan tunggal).

b. Alifatik tak jenuh (karena rangkaian hidrokarbonnya terbuka dengan ikatan rangkap).

c. Alisiklik jenuh (karena rangkaian hidrokarbon tertutup/melingkar dengan ikatan tunggal).

d. Alisiklik tak jenuh  (karena rangkaian hidrokarbon tertutup/melingkar dengan ikatan rangkap).

      3.   a.         CH₃ – CH₂ – CH – CH₂ – CH₂ – CH₃ *          

                                     |                                                             

                                   CH – CH₃        Rangkaian dari CH₃ kanan ke CH₃ bawah, dan karbon punya 7 C

                                     |                      Penamaan dari CH₃ bawah

                                   CH₃ *               2,3-dimetilheptana

            b. CH₃ – CH – C ≡ C-H     

                             |

                           CH₃                          Rangkaian ada ikatan rangkap ganda

                                                            Penamaan dari CH₃ sebelah kanan, yang terdekat dari ikatan  ganda

                                                            3-metil-1-butana

      4.   Contoh isomer alkana C₆H₁₄ :

      Heksana, 2-metilpentana, 3-metilpentana, 2,2-dimetilbutana, 2,3-dimetilbutana

5. Fraksi-fraksi hidrokarbon :

    Gas, Eter petroleum, Bensin (gasoline), Kerosi, minyak diesel/ solar, Aspal, Parafin, dan Minyak pelumas.