HIDROKARBON

Kompetensi dasar

4.1  Mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam membentuk senyawa hidrokarbon

4.2    Menggolongkan senyawa hidrokarbon berdasarkan strukturnya dan hubungannya dengan sifat senyawa

INDIKATOR HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kalian dapat :

1)      Menguji keberadaan unsur-unsur C, H dan O dalam senyawa karbon

2)      Menjelaskan Kekhasan atom karbon.

3)      Membedakan atom C primer, sekunder, tersier dan kuarterner

4)      Menuliskan komposisi, sifat-sifat, dan reasi-reaksi alkana,  alkena, dan alkuna.

5)       Menunjukkan keisomeran terhadap senyawa-senyawa hidrokarbon.

MATERI  PELAJARAN

1. Keberadaan atom karbon di alam

Untuk mempelajari senyawa karbon, cobalah jawab  pertanyaan berikut, berdasarkan pengetahuan yang  Anda miliki, bila perlu carilah referensi yang diperlukan.

1. Apakah yang dimaksud dengan senyawa karbon ?

2. Bagaimana mengenali senyawa karbon di alam ?

3. Jelaskan yang dimaksud dengan reaksi pembakaran sempurna suatu bahan !

4.  Bagaimana cara membuktikan bahwa suatu reaksi menghasilkan gas CO2 ?

5.  Berikan 10 macam senyawa karbon yang terdapat disekitar Anda ?

6. Kelompokkan menurut sumber asalnya senyawa-senyawa tersebut !

7. Jelaskan yang dimaksud dengan senyawa organik, sertai dengan contoh !

Senyawa karbon  mudah kita jumpai, baik yang bersumber dari hewan, tumbuhan, maupun minyak bumi dan batu bara. Tumbuhan dan hewan adalah ‘mesin” pembuat senyawa karbon. Mengapa ?

Senyawa karbon juga disebut dengan senyawa organik, karena semula dianggap hanya dapat disintesa oleh tubuh organisme hidup. misalnya karbohidrat, lemak,protein, urea. 

Pendapat ini sudah tidak tepat karena sudah banyak senyawa karbon organik yang dapat disintesa di laboratorium dan industri.

Sejak Frederick Wohler dapat mensintesis urea ( suatu senyawa organik ) dengan

memanaskan garam amonium sianat pada tahun 1928, pendapat mengenai senyawa

organik kemudian berubah. Reaksi tersebut adalah : NH₄CNO  → CO(NH₂)₂

Sejak saat itu,banyak senyawa karbon  dibuat di laboratorium. Senyawa karbon dibedakan atas senyawa  karbon organik dan senyawa karbon anorganik

Penggolongan senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik lebih didasarkan pada sifat dan strukturnya, tidak lagi berdasarkan asalnya. 

Beberapa perbedaan antara senyawa karbon organic dan senyawa karbon anorganik

No	Perbedaan Sifat	Senyawa Organik	Senyawa Anorganik
1	Stabilitas terhadap pemanasan	Kurang stabil	Relatif stabil
2	Titik cair dan titk didih	Relatif lebih rendah	Relatif lebih tinggi
3	Kelarutan dalam air	Tidak larut dalam air	Larut dalam air
4	Kereaktifan	Kurang reaktif	Lebih reaktif
5	Tipe ikatan	Ikatan kovalen	Ikatan ion
6	Massa jenis	Relatif kecil	Relatif besar
7	Kelarutan dalam senyawa organik	Larut	Tidak larut

2.      Kekhasan / Keunikan Atom Karbon

a)      Terletak pada golongan IVA dengan Z = 6 dan mempunyai 4 elektron valensi. Untuk mencapai 
        kestabilan, atom ini masih membutuhkan 4 elektron lagi dengan cara berikatan kovalen sesuai 
        dengan kaidah oktet (8 elektron terluar) 

b)    Atom unsur karbon relatif kecil. Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, dapat diketahui     
       bahwa  atom karbon dapat membentuk rantai karbon, yaitu ikatan antara sesama atom karbon secara berantai (lurus, bercabang, atau melingkar), sehingga dapat membentuk senyawa yang banyak sekali jenisnya.

c)      Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau 
        rangkap tiga.

d)     Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang panjang).

e)      Rantai karbon yang terbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus, bercabang dan melingkar 
        (siklik).

       

    

rantai melingkar (siklik)

3.  Hidrokarbon 

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon.

     a) Kedudukan Atom Karbon

Berdasarkan kedudukan atom karbon,hidrokarbon dapat dibedakan sebagai berikut :

·      Atom C primer              :           atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lain

·      Atom C sekunder           :           atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang lain

·      Atom C tersier                 :         atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain

·      Atom C kuarterner        :           atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang lain

Rantai Karbon

Contoh : 

Keterangan :

1^o  = atom C primer ( ada 5 )

2^o  = atom C sekunder ( ada 3 )

3^o  = atom C tersier ( ada 1 )

4^o  = atom C kuarterner ( ada 1 )

 b)   Klasifikasi / Penggolongan Hidrokarbon (terdiri dari atom C dan H)

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon.

Skema Klasifikasi Hidrokarbon

Skema Klasifikasi Hidrokarbon

a.    Berdasarkan bentuk rantai karbonnya :

• Hidrokarbon alifatik      =          senyawa hidrokarbon dengan rantai terbuka jenuh        (ikatan tunggal) maupun tidak jenuh (ikatan rangkap).

Rantai Karbon Alifatik 

             

•  Hidrokarbon alisiklik   = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar / tertutup (cincin).
•  Hidrokarbon aromatik  adalah senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian (konjugasi).

 Perhatikan perbedaan dari hidrokarbon alifatik, alisiklik dan aromatik berikut :

Rantai Karbon Alifatik, Alisiklik, dan Aromatik

b.   Berdasarkan jenis ikatan antar atom karbonnya :

• Hidrokarbon jenuh = senyawa hidrokarbon yang ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan tunggal. 
• Hidrokarbon tak jenuh           = senyawa hidrokarbon yang memiliki 1 ikatan rangkap dua (alkena) atau lebih dari 1 ikatan rangkap dua (alkadiena), atau ikatan rangkap tiga (alkuna).                

Hidrokarbon Jenuh dan Hidrokarbon Tak Jenuh

Untuk mengetahui rumus umum senyawa alkana, alkena dan alkuna , silakan

Kerjakan LKS 7.1. SENYAWA HIDROKARBON   di bawah ini.

LKS : 7.1. HIDROKARBON

Berdasar jenis ikatan hidrokarbonnya, Hidrokarbon alifatik digolongkan menjadi 3 golongan :

a)    Alkana

b)    Alkena

c)    Alkuna

Lengkapi dengan atom H pada setiap atom C dan isilah titik-titik berikut ini :

No	Rantai  C	Jumlah atom C	Jumlah atom H	Rumus Molekul	Nama
1	│ —C—     │
2	│   │ —C—C—     │    │
3	│   │     │ —C—C—C—     │    │     │

Dst…sampai C-nya 10  

Lengkapi dengan atom H pada setiap atom C dan isilah titik-titik berikut ini :

No	Rantai  C	Jumlah atom C	Jumlah atom H	Rumus Molekul	Nama
1	│   │ —C=C—     │   │
2	│   │    │ —C=C—C—     │         │

Lengkapi dengan atom H pada setiap atom C dan isilah titik-titik berikut ini :

No	Rantai  C	Jumlah atom C	Jumlah atom H	Rumus Molekul	Nama
1	│    │ —CC—     │    │
2	│    │   │ —CC—C—     │    │   │

Dst sampai C-nya 10, maka

No	Hidrokarbon	Rumus Molekul/ Umum	Struktur Rantai Karbon	Jenis Ikatan	Sifat
1. 2. 3.	Alkana Alkena Alkuna	CnH2n+2 CnH2n CnH2n-2	C – C C = C CC	Kovalen Tunggal Kovalen Rangkap Dua Kovalen Rangkap Tiga	Jenuh Tak Jenuh Tak Jenuh

           Penamaan hidrokarbon ditentukan oleh jumlah atom C :

            DERET HOMOLOG HIDROKARBON

No	Jumlah atom C	Nama	No	Jumlah atom C	Nama
1. 2. 3. 4. 5.	1 2 3 4 5	Met Et Prop But Pent	6. 7. 8. 9. 10.	6 7 8 9 10	Heks Hept Okt Non Dek

Materi tata nama alkana dan rumus umum alkana bisa dibaca di SINI

Materi Isomer Alkana dan Sifat Alkana bisa dibaca di 

Materi ISOMER bisa dibaca di 

Materi Alkena, rumus umum dan tata nama bisa dibaca di SINI

Materi Alkena, Isomer dan sifat alkena bisa dibaca di SINI

Materi Alkuna: rumus umum dan tata nama bisa dibaca di SINI

Alkana

Alkana merupakan golongan senyawa hidrokarbon alifatik dengan semua ikatannya tunggal (jenuh). Disebut sebagai hidrokarbon  
.,karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap molekulnya maksimal.

Rumus umumnya C_nH_2n+2

Deret Homolog Alkana

Adalah suatu golongan / kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda CH₂.

Sifat-sifat deret homolog :

o   Mempunyai sifat kimia yang mirip

o   Mempunyai rumus umum yang sama

o   Perbedaan Mr antara 2 suku berturutannya sebesar 14

o   Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya

Nama-nama beberapa alkana tidak bercabang yang sering disebut sebagai deret homolog dapat dilihat pada tabel.

Nama	Rumus molekul	Nama	Rumus molekul
metana	CH4	heksadekana	C16H34
etana	C2H6	heptadekana	C17H36
propana	C3H8	oktadekana	C18H38
butana	C4H8	nonadekana	C19H40
pentana	C5H12	eikosana	C20H42
heksana	C6H14	heneikosana	C21H44
heptana	C7H16	dokosana	C22H46
oktana	C8H18	trikosa	C23H48
nonana	C9H20	tetrakosana	C24H50
dekana	C10H22	pentakosana	C25H52
undekana	C11H24	keksakosana	C26H54
dodekana	C12H26	heptakosana	C27H56
tridekana	C13H26	oktaoksana	C28H58
tetradekana	C14H30	nonakosana	C29H60
pentadekana	C15H32	trikontana	C30H62

Sifat-sifat Alkana

1. Hidrokarbon jenuh (tidak ada ikatan atom C rangkap sehingga jumlah atom H nya maksimal)
2. Disebut golongan parafin karena affinitas kecil (sedikit gaya gabung)
3. Sukar bereaksi
4. Bentuk Alkana dengan rantai C1 – C4 pada suhu kamar adalah gas, C4 – C17  pada suhu adalah cair dan > C18  pada suhu kamar adalah padat
5. Titik didih makin tinggi bila unsur C nya bertambah...dan bila jumlah atom C sama maka yang bercabang mempunyai titik didih yang lebih rendah
6. Sifat kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar
7. Massa jenisnya naik seiring dengan penambahan jumlah unsur C
8. Merupakan sumber utama gas alam dan petrolium (minyak bumi)

TATA NAMA ALKANA

Aturan pemberian nama alkana mengikuti aturan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), yaitu:

a.  Alkana yang tidak bercabang

Namanya sesuai dengan jumlah atom C yang dimiliki (tabel 1) dan diberi awalan n 
(n = normal).

Contoh:

C4H10	CH3-CH2-CH2-CH3
	n-butana

b.  Alkana yang bercabang

1.  Tentukan rantai yang terpanjang, yang menjadi nama alkana. Apabila ada dua atau 
    lebih rantai yang terpanjang maka dipilih yang jumlah cabangnya terbanyak

2.  Tentukan cabang-cabangnya (alkil)

3.  Penomoran cabang yang serendah mungkin (atom C yang mengikat cabang diberi 
    nomor yang serendah mungkin)

4.  Jika cabang lebih dari satu:

-       Cabang – cabang yang berbeda disusun sesuai urutan abjad dari nama cabang ( diabaikan semua awalan “ di,tri,tetra,penta, normal, sek, ters KECUALI “ ISO” )

-       Jika terdapat beberapa cabang yang sama, maka nama cabang yang jumlah C nya sama disebutkan sekali tetapi dilengkapi dengan awalan yang menyatakan jumlah seluruh cabang tersebut.

-       Nomor atom C tempat cabang terikat harus dituliskan sebanyak cabang yang ada (jumlah nomor yang dituliskan = awalan yang digunakan), yaitu di = 2, tri = 3, tetra =4, penta = 5 dan seterusnya.

5.     Nama ditulis dalam satu kata, dipisahkan antara nomor dengan “ ,(koma)“ dan dipisahkan antara huruf dan angka dengan tanda strip “-“.

Urutan penamaan: nomor cabang-nama cabang-nama alkana rantai terpanjang

Contoh   : Bagaimana cara memberi nama alkana berikut?

pertama kali kita tentukan rantai utamanya.....Rantai utama adalah rantai terpanjang :

rantai utamanya adalah yang di kotak merah...... Kenapa??

Ya.. 1) pada kotak merah : rantai terpanjangnya = 8

        2) pada yang lurus (garis putus-putus) rantai terpanjangnya hanya 7

Jadi rantai utamanya 8 = oktana

terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil dan 2 metil  (lingkaran kuning)

penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil :

• bila dari ujung rantai utama sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai

  utama    nomor  3 dan metil  terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6

• bila dari ujung rantai utama sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai

  utama nomor  6 dan metil di atom C rantai utama nomor 3 dan 7

kesimpulannya kira urutkan dari ujung sebelah kiri.....

Urutan penamaan :    nomor cabang - nama cabang - nama rantai induk

jadi namanya          :    3 etil 2,6 dimetil oktana

 cabang etil disebut lebih dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad "e" lebih dahulu dari "m"). karena cabang metil ada dua buah maka cukup disebut sekali ditambah awalan "di" yang artinya "dua". karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C maka rantai utamanya bernama : oktana.

Kegunaan alkana, sebagai :

• Bahan bakar

• Pelarut

• Sumber hidrogen

• Pelumas

• Bahan baku untuk senyawa organik lain

• Bahan baku industri

       

GUGUS ALKIL

-          Gugus Alkil merupakan gugus alkana yang telah melepaskansatu atom H

-          Rumus Umum                      : R –

-          Rumus Molekul                    : C_nH_2n+1 –

No	Rumus Molekul	Rumus Struktur	Nama
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	CH3 - C2H5 - C3H7 - C3H7 - C4H9 - C4H9 - C4H9 - C4H9 -	CH3 - CH2 -  CH2 - CH3 -  CH2 -  CH2 - CH3 - CH -  CH2 -           l  CH3 - CH2 - CH2 -  CH2 - CH3 - CH -  CH2 – CH3           l CH3 - CH –  CH2 -           l                        CH3          CH3           l             CH3 – C -           l                        CH3	Metil Etil 1- Propil /  n- Propil 2 - Propil / Sekunder – Propil / Isopropil 1 – Butil / n – Butil 2 –Butil / Sekunder- Butil Isobutil Tersierbutil