Tampilkan postingan dengan label KIMIA. Tampilkan semua postingan
A. Efek buruk Hidrokarbon
Senyawa
kimia hidrokarbon seperti minyak dan gas bumi merupakan salah satu pencemaran
yang sering terjadi di perairan laut. Polutan hidrokarbon di laut banyak
merugikan ekosistem laut, bahkan mematikan komoditi tertentu yang akhirnya
terjadi kepunahan. Selain itu, dilihat dari sifat kimiawinya,
polutan hidrokarbon dapat mempengaruhi kesehatan manusia (karsinogenik).
Polutan-polutan itu dapat berasal dari tumpahan minyak oleh kapal-kapal niaga,
kapal-kapal tanker maupun kapal-kapal perang. Di samping itu dapat juga berasal
dari pengeksploitasian minyak lepas pantai yang kurang pengendalian sehingga
terjadi kesalahan teknis. Polutan minyak di laut juga bisa berasal dari air
ballas, kapal tanker maupun kapal niaga lainnya.
Minyak
mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari
hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur,
oksigen, nitrogen, dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam. Komposisi
kimia pada minyak bumi sebagai bahan toksik di perairan sangat bervariasi,
yaitu karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur. Dalam minyak bumi banyak terdapat
zat kimia yang merupakan zat-zat pengotor sehingga mengurangi daya fungsinya,
zat-zat tersebut yaitu senyawa sulfur, oksigen, nitrogen, dan konstituen metalik.
Bahan-bahan pengotor pada minyak biasanya merupakan produk sampingan yang
memiliki daya toksisitas di lingkungan lebih tinggi dari kimia utama yang
terdapat dalam minyak bumi atau gas.
Minyak
yang mencemari laut sering dimasukkan dalam kelompok padatan, yaitu padatan
yang mengapung di atas permukaan air. Minyak yang terdapat di dalam air dapat
berasal dari berbagai sumber, diantaranya karena pembersihan dan pencucian
kapal-kapal di laut. Buangan air ballas, pengeboran minyak lepas pantai, kebocoran
kapal tanker pengangkut minyak dan gas bumi, tabrakan laut dan lain-lain.
Toksisitas hidrokarbon telah diklasifikasikan ke dalam
lima kelompok besar yaitu, alkana hidrokarbon aromatik tidak jenuh, hidrokarbon
aromatik (mempunyai satu atau dua rantai aromatik), hidrokarbon
polysiklik (banyak rantai), dan hidrokarbon campuran. Penyebab minyak yang
mencemari lautan secara umum adalah transportasi minyak, pengeboran minyak
lepas pantai, pengilangan minyak, dan pemakaian bahan bakar minyak bumi.
Pada hakikatnya, minyak tidak dapat larut
dalam air, sehingga jika laut tercemar oleh minyak, maka banyak minyak tersebut
akan mengapung, kecuali jika terdampar ke pantai atau tanah di sekeliling
sungai. Tapi faktanya tidak demikian, karena semua jenis minyak mengandung
senyawa volatil yang segera dapat menguap dan sisa minyak yang tidak
menguap akan mengalami emulsifikasi yang mengakibatkan minyak dan air
bercampur. Jika minyak terapung akan kita lihat dua macam emulsi yang terbentuk
antara minyak dan air, yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam
minyak. Emulsi minyak dalam air terjadi jika droplet-droplet minyak terdispersi
di dalam air dan distabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi
permukaan droplet-droplet tersebut.
Emulsi air dalam minyak terbentuk jika
droplet-droplet air tertutupi oleh lapisan minyak dan emulsi ini distabilkan
oleh interaksi diantara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi semacam ini
terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan lekat. Sebagian
besar emulsi minyak tersebut kemudian akan mengalami degradasi melalui
fotooksidasi spontan dan oksidasi oleh mikroorganisme, yang dalam hal ini
sangat berperan dalam dekomposisi minyak di laut. Setelah kurang lebih tiga
bulan, hanya beberapa saja volume minyak pencemar masih terdapat di dalam air.
Laut yang tercemar oleh tumpahan minyak akan
membawa pengaruh negatif bagi biota laut, karena emulsi lemak dapat
menghambat difusi oksigen dari atmosfer dalam badan air laut, serta menghambat
penetrasi sinar matahari ke permukaan perairan, yang akhirnya mengakibatkan
kematian fatal bagi biota. Air yang bercampur minyak, juga akan mengganggu
organisme akuatik pantai, seperti berbagai jenis ikan, terumbu karang
(pori-pori tertutup), hutan bakau (mangrove), dan merusak wisata pantai.
Beberapa komponen yang menyusun minyak juga
diketahui bersifat racun terhadap berbagai hewan maupun manusia, tergantung
dari struktur serta molekulnya. Emisi minyak bumi umumnya mengandung senyawa
logam berat seperti Pb (timbal) dan Cd (kadnium) yang sangat toksik bagi
organisme perairan. Beberapa jenis zat kimia dari minyak bumi yang mengambang
di permukaan air, biasanya lengket dan dapat menempel bulu burung laut yang
berenang di sekitarnya sehingga burung itu tidak dapat terbang. Lapisan minyak
di permukaan dapat juga menghambat kehidupan biota perairan, sehingga ikan atau
hewan laut lainnya tidak dapat bernafas dan akhirnya mati dan tenggelam.
Kimia yang beracun terkandung pada
minyak bumi adalah alkana, etil (non-aromatik), benzena (aromatik hidrokarbon),
benzop (a) pyrene(polisiklik hidrokarbon/PAH), cumene, dan tetraline (campuran
hidrokarbon). Dalam menguraikan alkana, terdapat dua reaksi yang bersifat
toksik bagi lingkungan, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi substitusi dengan satu
atom H atau lebih. Reaksi oksidasi dengan molekul oksigen, seperti reaksi
pembakaran propana sebagai berikut :
C3H8
+ 5O2 3CO2
+ 4H2O + panas
Reaksi tersebut cukup berbahaya bagi
lingkungan, karena dapat meningkatkan kandungan racun di lingkungan. Sedangkan
reaksi substitusi misalkan reaksi metana dengan klorin yang dapat menghasilkan
komponen toksik yaitu tetrachloride.
Menurut Anonim (2012), hidrokarbon di udara akan bereaksi
dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut polycyclic
aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan
padat lalulintas. Bila PAH ini masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan
merangsang terbentuknya sel-sel kanker.
Jika gas dan uap yang sifatnya larut dalam air, maka zat
tersebut dapat larut di dalam lendir yang melapisi permukaan saluran
pernapasan, sehingga menimbulkan iritasi dan mungkin tidak akan pernah mencapai
bagian bawah serat alveolus. Saat kita menarik napas, partikel-partikel yang
menyusun zat toksik terkumpul di sepanjang saluran pernapasan. Oleh karena itu
respon sistem pernapasan terhadap pemaparan zat toksik disaluran pernapasan
akan mempengaruhi tingkat keparahannya, karena kemungkinan besar sistem imun
tidak dapat melawannya jika zat toksik yang masuk terlalu banyak.
Sel kanker tidak menanggapi secara normal mekanisme
pengontrolan tubuh. Sel ini membelah secara berlebihan dan menyerang jaringan
lain. Sel kanker tidak butuh faktor pertumbuhan dalam medium kulturnya. Sel ini
mungkin membuat faktor pertumbuhannya sendiri atau memiliki abnormalitas pada
jalur pensinyalan yang menghantarkan sinyal faktor pertumbuhan ke sistem
pengontrolan siklus sel atau sistem pengontrolan siklus itu sendiri mungkin
abnormal. Perilkau abnormal sel kanker dapat merusak apabila perilaku tersebut
terjadi pada tubuh. Potensi masalah berawal ketika sel tunggal dalam jaringan
mengalami transformasi,proses yang mengubah sel normal menjadi sel
kanker. Akibat perubahan abnormal pada permukaan sel, sel itu juga kehilangan
pelekatannya dengan sel di sebelahnya dan dengan matriks ekstraseluler, dan
dapat menyebar ke jaringan di dekatnya. Sel kanker juga dapat dapat menyebar
diluar dari tempat asalnya yang disebut metastasis.
Pengaruh hidrokarbon aromatik pada kesehatan manusia
dapat terlihat pada tabel dibawah ini, yang dikeluarkan oleh Departemen
Kesehatan :
Konsentrasi Jenis Hidrokarbon (ppm)
|
Dampak Kesehatan
|
Benzena (C6H6)
100
3000
7500
20000
|
Iritasi membran mukosa
Lemas setelah ½ – 1 jam
Pengaruh sangat berbahaya setelah
pemaparan 1 jam
Kematian setelah pemaparan 5-10 menit
|
Toluena (C7H8)
200
600
|
Pusing lemah dan berkunang-kunang setelah
pemaparan 8 jam
Kehilangan koordinasi bola mata terbalik
setelah pemaparan 8 jam
|
Menurut Widyastuti (2000), pemaparan dari Hidrokarbon
benzena dapat berupa zat cair ataupun gas yaitu melalui air dan udara. Minyak
mentah merupakan campuran dari beribu-ribu hidrokarbon. Pada pabrik penyulingan
misalnya, petroleum menghasilkan berbagai jenis polutan udara dan air serta
limbah padat berbahaya. Seringkali polutan yang dilepaskan mengandung semua
produk penyulingan kilang minyak (bahan bakar, solven, minyak, zat lilin,
pelumas aspal ) dan khususnya hidrogen sulfida, hidrokarbon polisiklik
aromatik, CO. CO2. dan benzena.
Masalah seperti ini, biasanya akan berisiko terhadap
penduduk masyarakat yang tinggal didaerah perindustrian. Hal tersebut dapat
menyebabkan penduduk terkena dampak dari pencemaran air dan udara dengan
menghirup udara tercemar serta mengkonsumsi air yang sudah tercemar. Resiko ini
tergolong tinggi, misalkan saja gejala sakit pernafasan. Beberapa paparan bisa
berasal dari kontak langsung melalui kulit dan inhalasi gas serta uap, terutama
hidrokarbon yang secara alami memang terkandung di dalam minyak mentah(dilepaskan
melalui penyulingan. Substansi pokok penduduk, terutama para pekerja, dapat
terpapar saat bekerja di pabrik penyulingan petroleum.
Selain itu dampak buruk lainnya adalah pada reaksi
pembakaran hidroakarbon yang melibatkan O2 akan menghasilkan panas yang tinggi.
Panas yang tinggi ini menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking)
menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon. Gas hidrokarbon
dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut
minyak (droplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan
menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NO2 dan
O2 mengahsilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates).
Selain itu, hidrokarbon yang bersifat mutagenik akan
sangat rentan pada hewan. Beberapa percobaan pada hewan telah membuktikan
adanya indikasi perubahan gen pada hewan tersebut. Dengan kekalan massa yang
berlaku, konsumsi hewan yang tercemar oleh manusia akan memindahkan kandungan
senyawa hidrokarbon ke manusia.
Dampak buruk pada tumbuhan oleh hidrokarbon dapat berupa
campuran PAN dengan gas CO dan O3 disebut kabut foto kimia (Photo
Chemistry Smog) yang dapat merusak tanaman. Daun menjadi pucat karena
selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitasnya akan meningkat.
Hasil pengolahan industri senyawa-senyawa hidrokarbon
untuk kepentingan manusia akan menjadi bersifat polutan karena
pengolahan/pemakaiannya yang tidak sempurna. Misalnya asap hasil pembakaran
motor yang tidak sempurna merupakan hasil pengolahan senyawa hidrokarbon yang tidak
sempurna.
Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat
berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas geothermal
seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya
Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada
permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan
manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas
hidrakarbon di atmosfer.
Efek pembakaran Hidrokarbon terhadap Lingkungan dan Kesehatan
6
Tata Nama Alkana
Tatanama semua senyawa organik terbagi menjadi tata nama sistematik dan tata nama umum. Tata nama sistematik diatur oleh badan internasional IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Sedangkan nama umum pemakaiannya sangat terbatas, karena hanya digunakan untuk senyawa-senyawa dengan rumus molekul sederhana atau senyawa-senyawa tertentu saja.
Nama yang diberikan pada suatu senyawa organik harus memberikan gambaran yang jelas mengenai rumus strukturnya demikian pula sebaliknya dari struktur yang ada nama suatu senyawa organik dapat ditentukan. Nama-nama beberapa alkana tidak bercabang yang sering disebut sebagai deret homolog dapat dilihat pada gambar.
Aturan-aturan pemberian nama sistematik alkana bercabang menurut IUPAC
1) Alkana tak bercabang pemberian nama sistematik sesuai gambar di atas sedangkan untuk nama umum ditambah n (normal) untuk alkana yang tidak bercabang.
CH3–CH2–CH2–CH3
n-butana
2) Untuk alkana yang rantainya bercabang, rantai utamanya adalah
rantai dengan jumlah atom C terpanjang. Gugus yang terikat pada rantai
utama disebut substituen. Susstituen yang diturunkan dari suatu alkana dengan mengurangi satu atom H disebut gugus alkil. Gugus alkil memiliki rumus umum -CnH2n+1 dan dilambangkan dengan –R. Pemberian nama gugus alkil sesuai dengan nama alkana, tetapi mengganti akhiran -ana pada alkana asalnya dengan akhiran –il. Nama dan rumus beberapa gugus alkil dapat dilihat pada ( gambar 1) 
3) Rantai terpanjang nomori dari ujung yang paling dekat dengan substituen sehingga rantai cabang memberikan nomor yang sekecil mungkin. Pada pemberian nama, hanya nomor atom karbon rantai utama yang mengikat substituen dituliskan kemudian diikuti nama susbstituen. (gambar 2)
4) Jika terdapat lebih dari satu subtituen yang sama, maka nomor masing-masing atom karbon rantai utama yang mengikat substituen semuanya harus dituliskan. Jumlah substituen ditunjukan dengan awalan di, tri, tetra, penta, heksa dan seterusnya, yang berturut-turut menyatakan jumlah substituen sebanyak dua, tiga, empat, lima dan seterusnya. Penomoran tetap dimulai dari ujung yang paling dekat dengan substituen. (gambar 3)
5) Jika terdapat dua atau lebih sustituen yang berbeda, maka dalam penulisan nama disusun berdasarkan urutan abjad huruf pertama dari nama substituen. Penomoran rantai utama dimulai dari ujung rantai yang nama substituen berdasarkan urutan abjad lebih awal. awalan di, tri, tetra, penta, heksa dan seterusnya tidak perlu diperhatikan dalam penentuan urutan abjad.
6) Awalan-awalan sek-, ters- yang diikuti tanda hubung tidak perlu diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Sedangkan awalan iso dan neo tidak perlu dipisahkan dengan tanda hubung dan diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Awalam iso menunjukan adanya gugus –CH(CH3)2 dan awalan neo- menunjukan adanya gugus –C(CH3)3.
Tata Nama Alkena
Pemberian nama untuk senyawa-senyawa alkena berdasarkan sistem IUPAC mirip pemberian nama pada alkana. Rantai utama alkena merupakan rantai dengan jumlah atom C terpanjang yang melewati gugus ikatan rangkap dan atom C yang mengandung ikatan rangkap ditunjukan dengan nomor.
Ikatan rangkap yang dinomori diusahakan memperoleh nomor serendah mungkin. Pemberian nama pada alkena yaitu mengganti akhiran –ana pada alkana dengan akhiran –ena dengan jumlah atom C sama dengan alkana. Pemberian nama untuk alkena bercabang seperti pemberian nama pada alkana.
Alkena-alkena suku rendah nama umum lebih sering digunakan dibanding nama sistematik. Misalnya
Tatanama Alkuna
Sistem IUPAC
1) Pemberian nama pada alkuna menyerupai tata nama elkana yakni mengganti akhiran –ana pada alkana terkait dengan akhiran –una.
2) Rantai atom karbon terpanjang adalah rantai atom karbon yang mengandung ikatan ganda tiga
3) Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai yang memungkinkan ikatan ganda tiga mempunyai nomor serendah mungkin.
4) Pada penulisan nama, atom C yang mengandung atom ikatan ganda tiga ditunjukan dengan nomor.
Contoh
Nama Umum
Nama umum digunakan untuk alkuna-alkuna sederhana. Dalam pemberian nama umum alkuna dianggap sebagai turunan asetilena (C2H2) yang satu atom hidrogennya diganti oleh gugus akil.
Contoh:
Materi Tata Nama Alkana Alkena Alkuna
4
Silahkan jika ingin baca atau copas materi kimia yang tersedia dibawah ini
Materi Kimia kelas XI SMA/SMK (Kurikulum 2013)
-Hidrokarbon
-Penamaan Alkana Alkena Alkuna
-Efek pembakaran Hidrokarbon trhdp Lingkungan dan Kesehatan
Materi Kimia
0
Materi Hidrokarbon
HIDROKARBON
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen
(H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen
yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga
sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.
Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen: CH4. Etana
adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari
dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing
mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2)
Klasifikasi Hidrokarbon
Klasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanama organik adalah:
- Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2.Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tapi rumus strukturnya berbeda dinamakan isomer struktur.
- Hidrokarbon tak jenuh/tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum CnH2n.Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan rumus umum CnH2n-2.
- Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin karbon. Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah CnH2n.
- Hidrokarbon aromatik, juga dikenal dengan arena, adalah hidrokarbon yang paling tidak mempunyai satu cincin aromatik.
Hidrokarbon dapat berbentuk gas (contohnya metana dan propana), cairan (contohnya heksana dan benzena), lilin atau padatan dengan titik didih rendah (contohnya paraffin wax dan naftalena) atau polimer (contohnya polietilena, polipropilena dan polistirena).
Ciri-ciri umum
Karena struktur molekulnya berbeda, maka
rumus empiris antara hidrokarbon pun juga berbeda: jumlah hidrokarbon
yang diikat pada alkena dan alkuna pasti lebih sedikit karena atom
karbonnya berikatan rangkap.
Kemampuan hidrokarbon untuk berikatan dengan dirinya sendiri disebut dengan katenasi, dan menyebabkan hidrokarbon bisa membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks, seperti sikloheksana atau arena seperti benzena. Kemampuan ini didapat karena karakteristik ikatan diantara atom karbon bersifat non-polar.
Sesuai dengan teori ikatan valensi, atom karbon harus memenuhi aturan “4-hidrogen”
yang menyatakan jumlah atom maksimum yang dapat berikatan dengan
karbon, karena karbon mempunyai 4 elektron valensi. Dilihat dari
elektron valensi ini, maka karbon mempunyai 4 elektron yang bisa
membentuk ikatan kovalen atau ikatan dativ.
Hidrokarbon bersifat hidrofobik dan termasuk dalam lipid.
Beberapa hidrokarbon tersedia melimpah di tata surya. Danau berisi metana dan etana cair telah ditemukan pada Titan, satelit alam terbesar Saturnus, seperti dinyatakan oleh Misi Cassini-Huygens.
Hidrokarbon sederhana dan variasinya
| Jumlah atom karbon |
Alkana(1 ikatan) | Alkena(2 ikatan) | Alkuna (3 ikatan) | Sikloalkana | Alkadiena |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Metana | Metena | Metuna | – | – |
| 2 | Etana | Etena (etilena) | Etuna (asetilena) | – | – |
| 3 | Propana | Propena (propilena) | Propuna (metilasetilena) | Siklopropana | Propadiena (alena) |
| 4 | Butana | Butena (butilena) | Butuna | Siklobutana | Butadiena |
| 5 | Pentana | Pentena | Pentuna | Siklopentana | Pentadiena (piperylene) |
| 6 | Heksana | Heksena | Heksuna | Sikloheksana | Heksadiena |
| 7 | Heptana | Heptena | Heptuna | Sikloheptana | Heptadiena |
| 8 | Oktana | Oktena | Oktuna | Siklooktana | Oktadiena |
| 9 | Nonana | Nonena | Nonuna | Siklononana | Nonadiena |
| 10 | Dekana | Dekena | Dekuna | Siklodekana | Dekadiena |
Penggunaan
Hidrokarbon adalah salah satu sumber energi paling penting di bumi. Penggunaan yang utama adalah sebagai sumber bahan bakar. Dalam bentuk padat, hidrokarbon adalah salah satu komposisi pembentuk aspal.[6]
Hidrokarbon dulu juga pernah digunakan untuk pembuatan klorofluorokarbon, zat yang digunakan sebagai propelan pada semprotan nyamuk. Saat ini klorofluorokarbon tidak lagi digunakan karena memiliki efek buruk terhadap lapisan ozon.
Metana dan etana berbentuk gas dalam suhu ruangan dan tidak mudah dicairkan dengan tekanan begitu saja. Propana lebih mudah untuk dicairkan, dan biasanya dijual di tabung-tabung dalam bentuk cair. Butana sangat mudah dicairkan, sehingga lebih aman dan sering digunakan untuk pemantik rokok. Pentana berbentuk cairan bening pada suhu ruangan, biasanya digunakan di industri sebagai pelarut wax dan gemuk. Heksana biasanya juga digunakan sebagai pelarut kimia dan termasuk dalam komposisi bensin.
Heksana, heptana, oktana, nonana, dekana, termasuk dengan alkena dan beberapa sikloalkana merupakan komponen penting pada bensin, nafta, bahan bakar jet,
dan pelarut industri. Dengan bertambahnya atom karbon, maka hidrokarbon
yang berbentuk linear akan memiliki sifat viskositas dan titik didih
lebih tinggi, dengan warna lebih gelap.
ALKANA
Alkana (juga disebut dengan parafin) adalah senyawa kimia hidrokarbon jenuh asiklis. Alkana termasuk senyawa alifatik. Dengan kata lain, alkana adalah sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal. Rumus umum untuk alkana adalah CnH2n+2. Alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH4. Tidak ada batasan berapa karbon yang dapat terikat bersama. Beberapa jenis minyak dan wax adalah contoh alkana dengan atom jumlah atom karbon yang besar, bisa lebih dari 10 atom karbon.
Setiap atom karbon mempunyai 4 ikatan (baik ikatan C-H atau ikatan C-C),
dan setiap atom hidrogen mesti berikatan dengan atom karbon (ikatan
H-C). Sebuah kumpulan dari atom karbon yang terangkai disebut juga
dengan rumus kerangka. Secara umum, jumlah atom karbon digunakan untuk mengukur berapa besar ukuran alkana tersebut (contohnya: C2-alkana).
Gugus alkil, biasanya disingkat dengan simbol R, adalah gugus fungsional, yang seperti alkana, terdiri dari ikatan karbon tunggal dan atom hidrogen, contohnya adalah metil atau gugus etil.
Klasifikasi struktur
Hidorkarbon tersaturasi dapat berupa:
- lurus (rumus umum CnH2n + 2), kerangka karbon membentuk rantai lurus tanpa ada cabang
- bercabang (rumus umum CnH2n + 2, n > 3), kerangka karbon utamanya mempunyai cabang-cabang
- siklik (rumus umum CnH2n, n > 2), ujung-ujung kerangka karbonnya bertemu sehingga membentuk suatu siklus.
Menurut definisi dari IUPAC, 2 golongan pertama di atas dinamakan alkana, sedangkan golongan yang ketiga disebut dengan sikloalkana.Hidrokarbon
tersaturasi juga dapat membentuk gabungan ketiga macam rantai diatas,
misalnya linear dengan siklik membentuk polisiklik. Senyawa seperti ini
masih disebut dengan alkana (walaupun tidak mempunyai rumus umum),
sepanjang tetap berupa asiklik (tidak seperti siklus).
Keisomeran
C4-alkana dan -sikloalkana yang berbeda-beda (kiri ke kanan): n-butana dan isobutana adalah 2 isomer C4H10; siklobutana dan metilsiklopropana adalah 2 isomer C4H8.
Bisiklo[1.1.0]butana (C4H6) tidak mempunyai isomer; tetrahedrana (tidak terlihat) (C4H4) juga tidak mempunyai isomer.
Bisiklo[1.1.0]butana (C4H6) tidak mempunyai isomer; tetrahedrana (tidak terlihat) (C4H4) juga tidak mempunyai isomer.
Alkana dengan 3 atom karbon atau lebih dapat disusun dengan banyak macam cara, membentuk isomer struktur yang berbeda-beda. Sebuah isomer, sebagai sebuah bagian, mirip dengan anagram kimia, tapi berbeda dengan anagram, isomer dapat berisi jumlah komponen dan atom yang berbeda-beda, sehingga sebuah senyawa kimia
dapat disusun berbeda-beda strukturnya membentuk kombinasi dan
permutasi yang beraneka ragam. Isomer paling sederhana dari sebuah
alkana adalah ketika atom karbonnya terpasang pada rantai tunggal tanpa
ada cabang. Isomer ini disebut dengan n-isomer (n
untuk “normal”, penulisannya kadang-kadang tidak dibutuhkan). Meskipun
begitu, rantai karbon dapat juga bercabang di banyak letak. Kemungkinan
jumlah isomer akan meningkat tajam ketika jumlah atom karbonnya semakin
besar.Contohnya:
- C1: tidak memiliki isomer: metana
- C2: tidak memiliki isomer: etana
- C3: tidak memiliki isomer: propana
- C4: 2 isomer: n-butana & isobutana
- C5: 3 isomer: pentana, isopentana, neopentana
- C6: 5 isomer: heksana, 2-Metilpentana, 3-Metilpentana, 2,3-Dimetilbutana & 2,2-Dimetilbutana
- C12: 355 isomer
- C32: 27.711.253.769 isomer
- C60: 22.158.734.535.770.411.074.184 isomer, banyak diantaranya tidak stabil.
Tata nama
Tata nama IUPAC untuk alkana didasarkan
dari identifikasi rantai hidrokarbon. Rantai hidrokarbon tersaturasi,
tidak bercabang maka dinamai sistematis dengan akhiran “-ana”.
Rantai karbon lurus
Alkana rantai karbon lurus biasanya dikenalo dengan awalan n- (singkatan dari normal) ketika tidak ada isomer.
Meskipun tidak diwajibkan, tapi penamaan ini penting karena alkana
rantai lurus dan rantai bercabang memiliki sifat yang berbeda. Misalnya n-heksana atau 2- atau 3-metilpentana.
Anggota dari rantai lurus ini adalah:
- Metana, CH4 – 1 karbon dan 4 hidrogen
- Etana, C2H6 – 2 karbon dan 6 hidrogen
- Propana, C3H8 – 3 karbon dan 8 hidrogen
- Butana, C4H10 – 4 karbon dan 10 hidrogen
- pentana, C5H12 – 5 karbon dan 12 hidrogen
- heksana, C6H14 – 6 carbon dan 14 hidrogen
Mulai dengan jumlah karbon mulai dari lima diberi nama dengan imbuhan jumlah yang ditentukan IUPAC diakhiri dengan -ana. Contohnya antara lain adalah pentana, heksana, heptana, dan oktana.
Rantai karbon bercabang
Untuk memberi nama alkana dengan rantai bercabang digunakan langkah-langkah berikut:
- Cari rantai atom karbon terpanjang
- Beri nomor pada rantai tersebut, dimulai dari ujung yang terdekat dengan cabang
- Beri nama pada cabang-cabangnya
Nama alkana dimulai dengan nomor letak cabang, nama cabang, dan nama rantai utama. Contohnya adalah 2,2,4-trimetilpentana yang disebut juga isooktana. Rantai terpanjangnya adalah pentana, dengan tiga buah cabang metil (trimetil) pada karbon nomor 2, 2, dan 4.
| Nama umum/trivial | n-pentana | isopentana | neopentana |
|---|---|---|---|
| Nama IUPAC | pentana | 2-metilbutana | 2,2-dimetilpentana |
| Struktur |  |
 |
 |
Alkana siklik
Sikloalkana adalah hidrokarbon yang seperti alkana, tapi rantai karbonnya membentuk cincin.
Sikloalkana sederhana mempunyai awalan
“siklo-” untuk membendakannya dari alkana. Penamaan sikloalkana dilihat
dari berapa banyak atom karbon yang dikandungnya, misalnya siklopentana (C5H10) adalah sikloalkana dengan 5 atom karbon seperti pentana(C5H12), hanya saja pada siklopentana kelima atom karbonnya membentuk cincin. Hal yang sama berlaku untuk propana dan siklopropana, butana dan siklobutana, dll.
Sikloalkana substitusi dinamai mirip
dengan alkana substitusi – cincin sikloalkananya tetap ada, dan
substituennya dinamai sesuai dengan posisi mereka pada cincin tersebut,
pemberian nomornya mengikuti aturan Cahn-Ingold-Prelog.[3]
Nama-nama trivial
Nama trivial (non-IUPAC) dari alkana adalah “parafin.”
Nama trivial dari senyawa-senyawa ini biasanya diambil dari
artefak-artefak sejarah. Nama trivial digunakan sebelum ada nama
sistematik, dan sampai saat ini masih digunakan karena penggunaannya
familier di industri.
Dapat hampir dipastikan kalau nama parafin diambil dari industri petrokimia. Alkana rantai bercabang disebut isoparafin. Penggunaan kata “paraffin” untuk sebutan secara umum dan seringkali tidak membedakan antara senyawa murni dan campuran isomer dengan rumus kimia yang sama.
Beberapa nama ini dipertahankan oleh IUPAC
- Isobutana untuk 2-metilpropana
- Isopentana untuk 2-metilbutana
- Isooktana untuk 2,2,4-trimetilpentana
- Neopentana untuk 2,2-dimetilpropana
Ciri-ciri fisik
Tabel alkana
| Alkana | Rumus | Titik didih [°C] | Titik lebur [°C] | Massa jenis [g·cm3] (20°C) |
| Metana | CH4 | -162 | -183 | gas |
| Etana | C2H6 | -89 | -172 | gas |
| Propana | C3H8 | -42 | -188 | gas |
| Butana | C4H10 | 0 | -138 | gas |
| Pentana | C5H12 | 36 | -130 | 0.626 (cairan) |
| Heksana | C6H14 | 69 | -95 | 0.659 (cairan) |
| Heptana | C7H16 | 98 | -91 | 0.684 (cairan) |
| Oktana | C8H18 | 126 | -57 | 0.703 (cairan) |
| Nonana | C9H20 | 151 | -54 | 0.718 (cairan) |
| Dekana | C10H22 | 174 | -30 | 0.730 (cairan) |
| Undekana | C11H24 | 196 | -26 | 0.740 (cairan) |
| Dodekana | C12H26 | 216 | -10 | 0.749 (cairan) |
| Ikosana | C20H42 | 343 | 37 | padat |
| Triakontana | C30H62 | 450 | 66 | padat |
| Tetrakontana | C40H82 | 525 | 82 | padat |
| Pentakontana | C50H102 | 575 | 91 | padat |
| Heksakontana | C60H122 | 625 | 100 | padat |
ALKENA
Alkena atau olefin dalam kimia organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon. Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum CnH2n.
Alkena yang paling sederhana adalah etena atau etilena (C2H4) Senyawa aromatik
seringkali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan
ciri-ciri mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena
Tatanama IUPAC
Untuk mengikuti tatanama IUPAC, maka seluruh alkena memiliki nama yang diakhiri -ena. Pada dasarnya, nama alkena diambil dari nama alkana dengan menggantikan akhiran -ana dengan -ena. C2H6 adalah alkana bernama etana sehingga C2H4 diberi nama etena.
Pada alkena yang memiliki kemungkinan
ikatan rangkap di beberapa tempat, digunakan penomoran dimulai dari
ujung yang terdekat dengan ikatan tersebut sehingga atom karbon pada
ikatan rangkap bernomor sekecil mungkin untuk membedakan isomernya. Contohnya adalah 1-heksena dan 2-heksena. Penamaan cabang sama dengan alkana.
Pada alkena yang lebih tinggi, dimana terdapat isomer yang letaknya berbeda dengan letak ikatan rangkap, maka sistem penomoran berikut ini dipakai:
- Penomoran rantai karbon terpanjang dilihat dari ujung yang terdekat dengan ikatan rangkap, sehingga atom karbon pada ikatan rangkap tersebut mempunyai nomor sekecil mungkin.
- Ketahui letak ikatan rangkap dengan letak karbon rangkap pertamanya.
- Penamaan rantai alkena itu mirip dengan alkana.
- Beri nomor pada atom karbon, ketahui letak lokasi dan nama gugusnya, ketahui letak ikatan rangkap, lalu terakhir namai rantai utamanya.
Berbagai contoh penamaan isomer
1-heksena. Gambar kiri: 1-heksena, gambar tengah: 4-metil-1-heksena,
gambar kanan: 4-etil-2-metil-1-heksena.
Notasi Cis-Trans
Dalam sebuah kasus khusus pada alkena dimana 2 atom karbon mempunyai 2 gugus yang sejenis, maka notasi cis-trans dapat dipakai. Jika gugus sejenis terletak pada tempat yang sama dari ikatan rangkap, maka disebut sebagai (cis-). Jika gugus sejenis terletak berseberangan, maka disebut sebagai (trans-).
ALKUNA
Alkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap tiga. Secara umum, rumus kimianya CnH2n-2. Salah satunya adalah etuna yang disebut juga sebagai asetilen dalam perdagangan atau sebagai pengelasan.
Tata Nama
Semua anggota alkuna berakhiran -una dan menurut IUPAC.
Rantai karbon lurus
Untuk alkuna rantai lurus, dinamakan sesuai dengan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama, namun diakhiri dengan -una. Berikut adalah alkuna dengan jumlah atom karbon 2-10 disebut:
- Etuna, C2H2
- Propuna, C3H4
- Butuna, C4H6
- Pentuna, C5H8
- Heksuna, C6H10
- Heptuna, C7H12
- Oktuna, C8H14
- Nonuna, C9H16
- Dekuna, C10H18
Rantai karbon bercabang
Untuk memberikan nama alkuna dengan
rantai bercabang sama mirip dengan alkana rantai bercabang. Namun
“rantai utama” pada proses penamaan haruslah melalui ikatan rangkap 3,
dan prioritas penomoran dimulai dari ujung yang terdekat ke ikatan
rangkap 3.
Kalau ingin download materi ini berupa file ms.word (.docx)
klik disini
Kalau ingin download materi ini berupa file ms.word (.docx)
klik disini
