ALKANA, HIDROKARBON ALIFATIK

ALKANA, HIDROKARBON ALIFATIK

Kekhasan / Keunikan Atom Karbon

Sesuai dengan nomor golongannya (IVA), atom karbon mempunyai 4 elektron valensi. Oleh karena itu, untuk mencapai konfigurasi oktet maka atom karbon mempunyai kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang relatif kuat.  Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga.  Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang panjang).  Rantai karbon yang  terrbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus, bercabang dan melingkar ( siklik )

Kedudukan Atom Karbon

Dalam senyawa hidrokarbon, kedudukan atom karbon dapat dibedakan sebagai berikut :

1. Atom C primer yaitu atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lain

2. Atom C sekunder yaitu atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang lain

3. Atom C tersier yaitu atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain

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

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik.

Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jenis ikatan antaratom karbon, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh. Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana. Contoh senyawa hidrokarbon alifatik jenuh:

Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan alkuna. Contoh senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh: 

Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Golongan ini terbagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan aromatik. senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai tertutup.

Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang membentuk rantai benzena.  Hidrokarbon aromatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian ( konjugasi ).

Alkana adalah hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan tunggal.

Rumus umum alkana yaitu : C n H 2n+2 ; n = jumlah atom C

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

Sifat-sifat Alkana

1. Merupakan senyawa nonpolar, sehingga tidak larut dalam air
2. Makin banyak atom C (rantainya makin panjang), maka titik didih makin tinggi
3. Pada tekanan dan suhu biasa, CH4 - C4H10 berwujud gas, C5H12 - C17H36 berwujud cair, diatas C18H38 berwujud padat
4. Mudah mengalami reaksi subtitusi dengan atom-atom halogen (F 2, Cl 2, Br 2 atau I 2 )
5. Dapat mengalami oksidasi (reaksi pembakaran)

Berdasarkan aturan dari IUPAC (nama sistematik) :

1. Nama alkana bercabang terdiri dari 2 bagian : 

   • Bagian pertama (di bagian depan) merupakan nama cabang
   • Bagian kedua (di bagian belakang) merupakan nama rantai induk
2. Rantai induk adalah rantai terpanjang dalam molekul. Jika terdapat 2 atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai cabang terbanyak. Induk diberi nama alkana sesuai dengan panjang rantai.
3. Cabang diberi nama alkil yaitu nama alkana yang sesuai, tetapi dengan mengganti akhiran –ana menjadi –il. Gugus alkil mempunyai rumus umum : CnH2n+1 dan dilambangkan dengan R
4. Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Untuk itu rantai induk perlu dinomori. Penomoran dimulai dari salah 1 ujung rantai induk sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor terkecil.
5. Jika terdapat 2 atau lebih cabang sejenis, harus dinyatakan dengan awalan di, tri, tetra, penta dst.
6. Cabang-cabang yang berbeda disusun sesuai dengan urutan abjad dari nama cabang tersebut. Awalan normal, sekunder dan tersier diabaikan. Jadi n-butil, sek-butil dan ters-butil dianggap berawalan b-.Awalan iso- tidak diabaikan. Jadi isopropil berawal dengan huruf i- Awalan normal, sekunder dan tersier harus ditulis dengan huruf cetak miring .
7. Jika penomoran ekivalen dari kedua ujung rantai induk, maka harus dipilih sehingga cabang yang harus ditulis terlebih dahulu mendapat nomor terkecil.

penamaan alkana bercabang dapat dilakukan dengan 3 langkah sebagai berikut :

1. Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang terbanyak.
2. Penomoran, dimulai dari salah 1 ujung sehingga cabang mendapat nomor terkecil.
3. Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang sesuai urutan abjad, kemudian diakhiri dengan nama rantai induk. Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Antara angka dengan angka dipisahkan dengan tanda koma (,) antara angka dengan huruf dipisahkan dengan tanda jeda (-). Atau lebih singkatnya adalah: Jika rantai lurus, nama sesuai dengan jumlah alkana dengan awalan n-(alkana).  Jika rantai cabang;

Tentukan rantai terpanjang (sebagai nama alkana) 

Tentukan rantai cabangnya (alkil)

Pemberian nomor dimulai dari atom C yang paling dekat dengan cabang Alkil-alkil sejenis digabung dengan awalan di(2), tri(3), dst 

Alkil tak sejenis ditulis berdasar abjad (butil, etil, metil,..) atau dari yang paling sederhana (metil, etil, propil,....)

Gugus Alkil

Alkana yang telah kehilangan 1 atom H .......  CnH2n+1

Sumber dan Kegunaan Alkana

Alkana adalah komponen utama dari gas alam dan minyak bumi.

Kegunaan alkana, sebagai :

1. Bahan bakar
2. Pelarut
3. Sumber hidrogen
4. Pelumas
5. Bahan baku untuk senyawa organik lain
6. Bahan baku industri