224 rumus umum
senyawa al kana C
n
H
2n+2
Tabel 12. 1 Perbandingan senyawa karbon dengan senyawa anorganik
Senyawa karbon Senyawa anorganik
x
membent uk ikat an koval en
x
dapat membent uk rant ai karbon
x
non el ekt rol it
x
reaksi berl angsung l ambat
x
t it ik didih dan t it ik l ebur rendah
x
l arut dal am pel arut organik
x
membent uk ikat an ion
x
t idak dapat membent uk rant ai karbon
x
el ekt rol it
x
reaksi berl angsung cepat
x
t it ik didih dan t it ik l ebur t inggi
x
l arut dal am pel arut pengion
1. Alkana
Gambar 12. 6 Cont oh senyawa al kana et ana
Hidrokarbon j enuh yang pal ing sederhana merupakan suat u deret senyawa yang memenuhi rumus umum C
n
H
2n+2
yang dinamakan al kana at au paraf in. Suku pert ama sampai dengan 14 senyawa al kana
dapat kit a perol eh dengan mensubst it usikan harga n kedalam rumus t ersebut , dengan n adal ah j uml ah at om C yang ada. Hasil l engkapnya
t ert ul is dalam Tabel 14. 2 berikut .
Tabel 12. 2 Suku pertama sampai dengan 14 senyawa alkana
Suku ke Rumus Mol ekul Nama
Tit ik Didih °C 1 at m
Massa 1 mol dal am g
1 CH
4
met ana -161
16 2 C
2
H
6
et ana -89
30 3 C
3
H
8
propana -44
44 4 C
4
H
14
but ana -0. 5
58 5 C
5
H
12
pent ana 36
72 6 C
6
H
14
heksana 68
86 7 C
7
H
16
hept ana 98
140 8 C
8
H
18
okt ana 125
114 9 C
9
H
20
nonana 151
128 14 C
14
H
22
dekana 174
142
Di unduh dari : Bukupaket.com
225 Sel isih ant ara suku sat u dan suku berikut nya sel al u sama, yait u
CH
2
at au 14 sat uan massa at om, sehingga der et homol og deret
sepancaran. Ternyat a banyak senyawa-senyawa karbon yang merupakan deret sepert i al kana sepert i yang akan kit a pel aj ari nant i.
Unt uk dapat memberi nama pada suku-suku al kana, dapat dil akukan dengan memperhat ikan nama set iap suku it u dan nama umumnya =
al kana.
Umpamanya, met ana dan al kana apanya yang sama? Keduanya memil iki akhiran -ana, j adi al k- digant i dengan
met - unt uk suku pert ama. Unt uk suku kedua digant i dengan
et -, suku ket iga dengan pr op-, suku keempat dengan but -, mulai suku kelima dan set erusnya
diberi awalan angka-angka Lat in; pent - unt uk 5, heks- unt uk 6, hept -
unt uk 7, okt - unt uk 8, non- unt uk 9, dan dek- unt uk 14. Hasil
penamaan sudah dapat dil ihat pada t abel di at as. Kit a harus bet ul - bet ul menguasai nama-nama dari kesepul uh al kana yang sederhana ini
karena akan merupakan dasar bagi penamaan senyawa-senyawa karbon l ainnya.
Al kana-al kana pent ing sebagai bahan bakar dan sebagai bahan ment ah unt uk mensint esis senyawa-senyawa karbon l ainnya. Sepert i
disebut dimuka, al kana banyak t erdapat dalam minyak bumi, dan dapat dipisahkan menj adi bagian-bagiannya dengan dist il asi
bert ingkat . Suku pert ama sampai dengan keempat senyawa alkana met ana sampai but ana berwuj ud gas pada t emperat ur kamar.
Met ana biasa disebut j uga gas alam yang banyak digunakan sebagai bahan bakar rumah t angga indust ri. Gas propana, dapat dicairkan
pada t ekanan t inggi dan digunakan pul a sebagai bahan bakar yang disebut LPG l iquif ied pet rol eum gas. LPG dij ual dal am t angki-t angki
baj a dan diedarkan ke rumah-rumah. Gas but ana l ebih mudah mencair daripada propana dan digunakan sebagai geret an rokok.
Okt ana mempunyai t it ik didih yang t empat nya berada dal am l ingkungan bahan bakar mot or. Al kana-al kana yang bersuhu t inggi
t erdapat dalam kerosin minyak t anah, bahan bakar diesel , bahan pel umas, dan paraf in yang banyak digunakan unt uk membuat l il in.
Bagaimana sif at -sif at senyawa karbon yang t ermasuk dal am sat u deret homol og ? Perhat ikan Tabel 12. 2 di at as di mana t erdapat
sal ah sat u sif at , yait u t i t ik didih. Tit ik didih semakin t inggi j ika massa mol ekul relat if nya makin besar. Hal ini berart i bahwa pada suhu
kamar, wuj udnya akan berubah dari gas ke cair kemudian padat . Kecenderungan sif at apa l agi yang dapat kit a ramalkan ?
Dal am kimia karbon adal ah pant ing bagi kit a unt uk dapat menul iskan
r umus mol ekul dan r umus st r ukt ur . Rumus molekul menyat akan banyaknya at om set iap unsur yang ada dal am suat u
mol ekul . Sedangkan rumus st rukt ur Lihat Tabel 12. 3 menggambarkan bagaimana at om-at om it u t erikat sat u sama l ain.
Karena at om karbon merupakan t ul ang punggung dari semua senyawa karbon, maka kit a harus mampu menggambarkan rangka karbon dal am
suat u mol ekul senyawa karbon. Set iap at om karbon dikel il ingi secara t et r ahedr al ol eh at om-at om yang t erikat dal am gambaran t iga
dimensi, t et api biasanya mol ekul -mol ekul senyawa karbon cukup digambarkan dengan t ampil an dua dimensi saj a.
Di unduh dari : Bukupaket.com
226 H
| H-C-H
| H
Gambar 12. 7 Rumus st rukt ur met ana
Tabel 12. 3 Rumus struktur beberapa senyawa alkana
Nama Formula
rumus
Formula struktural
met ana CH
4
H |
H -
C -
H |
H et ana C
2
H
6
H H
| |
H - C - C - H |
| H
H propana C
3
H
8
H H H
| |
| H - C - C - C - H
| |
| H
H H
but ana C
4
H
14
H H
H H
| |
| |
H - C - C - C - C - H |
| |
| H
H H
H Penggambaran rant ai st rukt ur senyawa ini sebenarnya mudah.
Bil a rant ai karbonnya panj ang at au bercabang, maka set el ah kit a buat rangka at om karbonnya t inggal membubuhkan at om-at om hidrogen
pada ikat an at om karbon yang masih kosong. Cont oh : mol ekul but ana. Pert ama sekal i, dibuat rangkanya
yang t erdiri dari 4 at om karbon yang dil et akkan berdampingan. Sel anj ut nya, at om-at om hidrogennya dil et akkan pada masing-masing
at om karbonnya. Bent uk but ana dal am ruang sesunggunhya adal ah sepert i yang
dit ampil kan ol eh Gambar 12. 8
Gambar 12. 8 But ana 3 dimensi
Di unduh dari : Bukupaket.com
227 Kal au kit a membuat mol ekul but ana dengan mol ymod, t erl ihat
bahwa rant ai karbonnya t idak benar-benar l urus sepert i rumus st rukt urnya, karena at om karbon t et rahedral mencegah gambaran
rant ai karbon l urus. Kebanyakan yang kit a t ul iskan adal ah rumus st rukt ur yang l ebih sederhana l agi yait u:
CH
3
- CH
2
- CH
2
- CH
3
at au CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
Jadi asal t erbaca rant ai karbonnya, it ul ah yang akan kit a gunakan sel anj ut nya asal sel al u ingat bahwa sesungguhnya adal ah
gambaran ruang. Ciri-ciri alkana
x
Merupakan hidrokarbon j enuh al kana rant ai l urus dan sikl o cincin al kana
x
Disebut gol ongan paraf in : af f init as kecil =sedikit gaya gabung
x
Sukar bereaksi
x
C1 – C4 : pada Tdan P normal adal ah gas
x
C4 – C17 : pada T dan P normal adal ah cair
x
C18 : pada T dan P normal adal ah padat
x
Tit ik didih makin t inggi : t erhadap penambahan unsur C
x
Juml ah at om C sama : yang bercabang mempunyai TD rendah
x
Kel arut an : mudah l arut dal am pel arut non pol ar
x
BJ naik dengan penambahan j uml ah unsur C
x
Sumber ut ama gas al am dan pet rol ium Pembuat an alkana
x
Hidrogenasi senyawa Al kena
x
Reduksi Al kil Hal ida
x
Reduksi met al dan asam
Penggunaan alkana
x
Met ana : zat bakar, sint esis, dan carbon bl ack t int a, cat , semir, ban
x
Propana, But ana, Isobut ana : zat bakar LPG Liquif ied Pet rol ium Gases
x
Pent ana, Heksana, Hept ana : sebagai pel arut pada sint esis .
Tata nama alkana Sekarang bagaimana cara memberi nama
i somer but ana it u? Unt uk it u maril ah kit a gunakan at uran t at a nama yang
dit erbit kan IUPAC Int er nat i onal Uni on of Pur e and Appl i ed
Chemi st r y. 1.
Rant ai karbon berurut an yang t erpanj ang dalam suat u mol ekul dit ent ukan sebagai rant ai induk. Caril ah namanya
pada t abel suku per t ama sampai dengan 14 senyawa al kana
Di unduh dari : Bukupaket.com
228 dan l et akkan di bagian bel akang. Kadang-kadang rumus
st rukt ur it u t idak digambarkan dengan rant ai karbon t erpanj ang dal am garis l urus.
2. Isomer bercabang diberi nama sebagai t urunan rant ai l urus
di mana sat u at au beberapa at om hidrogen digant i dengan pecahan al kana. Pecahan al kana ini disebut gugus al kil ,
biasa diberi t anda -R dari kat a radikal , dan mempunyai rumus umum -C
n
H
2n+1
. Nil ai n adal ah j uml ah at om karbon yang ada pada senyawa
t ert ent u t ersebut sedemikian hingga didapat suku-sukunya sepert i t erl ihat pada t abel berikut :
Tabel 12. 4 Gugus al kil
-C
n
H
2n+1
Rumus struktur sederhana Nama
-CH
3
-CH
3
Met il -C
2
H
5
-CH
2
-CH
3
Et il -C
3
H
7
-CH
2
-CH
2
-CH
3
Propil -C
4
H
9
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
3
But il
Tent u kit a dapat meneruskan unt uk al kil -al kil l ain, t et api unt uk gugus bercabang t ent u j arang yang berant ai panj ang.
Let akkan nama gugus cabang ini di depan nama rant ai induk. Unt uk menent ukan cabang pada rant ai induk, rant ai induk it u diberi diberi
nomor dari kiri at au dari kanan sehingga cabang pert ama mempunyai nomor t erkecil .
Dibawah ini adal ah cont oh cara menamakan senyawa berikut : H
H H H H |
| | | |
H - C
5
- C
4
- C
3
- C
2
- C
1
- H |
| |
| H
H H
H-C-H |
H a. Menurut at uran nomor sat u, rant ai C t erpanj ang 5, j adi
namanya pent ana dan kit a l et akkan di bagian bel akang. b. Cabangnya adal ah met il
c. Let akkan cabang it u pada at om C nomor dua dari kanan karena kal au dari kiri menj adi nomor 4.
Di unduh dari : Bukupaket.com
229 Kadang-kadang t erdapat l ebih dari sat u cabang. Jika cabang-cabang
it u sama, namanya t idak perl u disebut dua kal i. Cukup diberi awal an di- , kal au 3 cabang sama awal annya t ri-, t et ra unt uk 4 cabang yang
sama dan set erusnya. Ingat set iap cabang diberi sat u nomor, t idak pedul i cabangnya sama at au beda.
Dibawah ini adal ah cont oh penamaan yang l ain. H
H H H |
| | | H-
1
C -
2
C -
3
C -
4
C - H 2, 3-dimet il but ana |
| | | H H-C-H H-C-H H
| | H
H a. Rant ai t erpanj angnya 4, j adi dinamakan but ana
b. Cabangnya adal ah met il dan ada dua buah c. Let ak cabangnya pada at om C nomor 2 dan nomor 3.
Jika cabang-cabang it u berbeda, maka urut an menyebut nya adal ah menurut urut an abj ad huruf pert amanya, cabang et il disebut
dul u dari cabang met il . Isomer alkana
Bagaimana kit a dapat memperol eh mol ekul al kana yang l ebih panj ang dari mol ekul yang l ebih pendek ? Gant il ah sal ah sat u at om H
dari met ana dengan gugus -CH
3
maka akan kit a perol eh mol ekul et ana. Demikian j uga j ika kit a menggant i sal ah sat u at om H dari
et ana dengan gugus -CH
3
akan kit a perol eh propana yang rant ai karbonnya l ebih panj ang sat u l agi. Lihat berikut ini.
CH
3
- H
digant i dengan -CH
3
akan diperol eh CH
3
-CH
3
CH
3
-CH
2
- H
digant i dengan -CH
3
diperol eh CH
3
-CH
2
-CH
3
. Dan set erusnya.
Kit a bol eh memilih sal ah sat u at om H yang mana saj a unt uk digant i dengan gugus -CH
3
dan kit a akan memperol eh hasil penggant ian yang sama. Kit a mengat akan bahwa set iap at om H t erikat
secara ekuival en dengan at om karbon. Tet api bila sekarang kit a akan menggant i sal ah sat u at om H dari propana dengan gugus -CH
3
anda akan memperol eh l ebih dari sat u macam hasil ,
Perhat ikanl ah: CH
3
-CH
2
-CH
2
- H
digant i dengan -CH
3
diperol eh CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
n-but ana
Di unduh dari : Bukupaket.com
230
Rumus umum Senyawa al kena
C
n
H
2n
H CH
3
| |
CH
3
-CH-CH
3
digant i dengan -CH
3
diperoleh CH
3
-CH-CH
3
i sobut ana
Jel as t erl ihat bahwa kedua hasil penggant ian di at as berbeda, kit a mengat akan at om H t idak l agi t erikat secara ekuival en. At om C
yang t erikat dengan sat u at om C dan 3 at om H disebut at om C primer, sedang at om C yang t erikat dengan dua at om C den dua at om H
disebut at om C sekunder. Kedua hasil penggant ian it u mempunyai rumus st rukt ur yang berbeda t et api rumus mol ekul nya sama,
perist iwa ini disebut isomer. Jadi dapat kah kit a mendef inisikan apa it u isomer ? Kedua hasil penggant ian it u adal ah senyawa yang berbeda
t erbukt i mempunyai sif at -sif at berbeda. Tit ik beku dan t it ik didih dari yang berant ai l urus adal ah -138, 3°C dan -0, 5°C seda ng yang rant ainya
bercabang adal ah -159°C dan -12°C. Sekarang semakin j el as t ent unya mengapa j uml ah senyawa karbon it u demikian banyaknya.
2. Alkena
