Post on 19-Oct-2015
description
1
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas
makalah ini tanpa suatu halangan dan rintangan yang cukup berarti.
Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Muhammad
SAW, beserta keluarga dan para sahabatnya yang telah membimbing kita dari jalan
kegelapan menuju jalan Islami.
Tak lupa saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
semua pihak yang telah bersusah payah membantu hingga terselesaikannya
penulisan makalah ini. Semoga semua bantuan dicatat sebagai amal sholeh di
hadapan Allah SWT.
Saya menyadari walaupun kami telah berusaha semaksimal mungkin dalam
menyusun makalah ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari
kesempurnaannya. Oleh karena itu, segala tegur sapa sangat saya harapkan demi
perbaikan tugas ini. Saya berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi
semua pembaca. Amin.
Kendari, Novembwer 2013
Penyusun
2
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling
sederhana. Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang
hanya tersusun dari atom hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan
sehari-hari banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah,
bensin, gas alam, plastik dan lain-lain.
Sampai saat ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon.
Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak,
para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon
dalam molekulnya.
Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri atas hidrogen dan
karbon. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon akan menghasilkan uap
air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dan pembakaran tidak sempurna
senyawa hidrokarbon akan menghasilkan uap air (H2O), karbon dioksida
(CO2), dan karbon monoksida (CO). Sumber utama senyawa karbon adalah
minyak bumi dan batu bara.
Adanya uap air dapat dideteksi dengan menggunakan kertas kobalt biru
yang akan menjadi berwarna merah muda dengan adanya air. Sedangkan
adanya gas karbon dioksida dapat dideteksi dengan menggunakan air barit
(Ca(OH)2 atau Ba(OH)2) melalui reaksi:
CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l)
Senyawa karbon yang pertama kali disintesis adalah urea (dikenal
sebagai senyawa organik) oleh Friederick Wohler dengan memanaskan
amonium sianat menjadi urea di laboratorium.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana sifat-sifat khas dari senyawa hidrokarbon jenuh, tak jenuh dan
aromatik?
2. Bagaimana membedakan senyawa tersebut berdasarkan sifat reaksi kimianya?
3
C. Tujuan
1. Untuk memperlihatkan sifat-sifat khas dari senyawa hidrokarbon jenuh, tak
jenuh dan aromatik
2. Untuk membedakan senyawa tersebut berdasarkan sifat reaksi kimia.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Senyawa hidrokarbon adalah golongan senyawa karbon yang hanya terdiri
atas unsur karbon dan hidrogen. Pengelompokkan senyawa hidrokarbon
berdasarkan bentuk rantainya dibedakan menjadi senyawa hidrokarbon alifatik yang
memiliki rantai C terbuka dan senyawa hidrokarbon siklik yang rantai atom C
tertutup. Berdasarkan ikatannya atau kejenuhan ikatannya, senyawa hydrogen
dikelompokkan atas senyawa hidrokarbon jenuh dan senyawa hidrokarbon tak
jenuh (Untoro, 2010).
Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri atas hidrogen dan karbon.
Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon akan menghasilkan uap air (H2O) dan
karbon dioksida (CO2) dan pembakaran tidak sempurna senyawa hidrokarbon akan
menghasilkan uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan karbon monoksida (CO).
Sumber utama senyawa karbon adalah minyak bumi dan batu bara.
Adanya uap air dapat dideteksi dengan menggunakan kertas kobalt biru yang
akan menjadi berwarna merah muda dengan adanya air. Sedangkan adanya gas
karbon dioksida dapat dideteksi dengan menggunakan air barit (Ca(OH)2 atau
Ba(OH)2) melalui reaksi:
CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l)
Senyawa volatil golongan hidrokarbon merupakan senyawa homolog dari
hidrokarbon berantai lurus dan siklik. Hidrokarbon gugus alkana yang memiliki
rantai jenuh dapat dihasilkan dan dikarboksilat dan pemisahan rantai karbon-karbon
dari asam lemak yang lebih tinggi. Golongan alkena dapat berasal dari dekarbosilasi
dan pemisahan rantai karbon asam lemak (Pratama, dkk., 2013).
Dalam berikatan sesama atom karbon terdapat tiga kemukinan, pertama
membentuk ikatan tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga. Untuk
penyederhanaan dapat kita ibaratkan Ikatan tunggal terjadi dari orbital s dan
disebut ikatan () sigma pada orbital hibrid sp3 dan bentuk molekul tetrahedron
dengan sudut 109,5o. Senyawa dengan ikatan tunggal disebut dengan senyawa
hidrokarbon jenuh.
Senyawa hidrokarbon dengan ikatan rangkap dua terjadi pada orbital p, dan
ikatan ini dikenal dengan ikatan , pada ikatan rangkap dua terjadi perubahan sudut
5
akibat dua orbital p berposisi sejajar sehingga membentuk orbital sp2 (segi tiga
datar) dan sudut yang terbentuk adalah 120o. Sama halnya dengan ikatan rangkap
tiga terdapat dua orbital p dalam posisi sejajar sehingga merubah bentuk orbital sp
menjadi (bentuk planar) dengan sudut 180o.
Atom karbon pada senyawa hidrokarbon memiliki posisi yang berbeda-beda.
Semua atom karbon (merah) yang dapat mengikat 3 atom hidrogen dan berposisi di
tepi, disebut dengan atom karbon primer. Atom karbon nomor 3 (hijau) yang
mengikat 2 atom hidrogen disebut dengan atom karbon sekunder. Demikian pula
atom karbon yang mengikat hanya 1 atom hidrogen (warna abu-abu) memiliki
posisi sebagai atom karbon tersier.
Secara umum senyawa hidrokarbon memiliki ciri-ciri seperti, dibangun oleh
kerangka atom karbon, ikatan yang membentuk senyawa merupakan ikatan
kovalen. Senyawa ini titik didih yang rendah sesuai dengan berkurangnya jumlah
atom karbon penyusunnya, mudah terbakar. Untuk senyawa hidrokarbon yang
berikatan dengan atom H bersifat polar, dan jika mengikat atom lainnya seperti
oksigen, nitrogen, belerang, klorida menyebabkan terjadinya molekul yang lebih
polar.
Hidrokarbon yang paling sederhana adalah alkana, yaitu hidrokarbon yang
hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Hidrokarbon merupakan senyawa yang
struktur molekulnya terdiri dari hidrogen dan karbon. Molekul yang paling
sederhana dari alkana adalah metana. Metana berupa gas pada suhu dan tekanan
baku, merupakan komponen utama gas alam (Wilbraham, 1992).
Hidrokarbon dapat diklasifikasikan menurut macam-macam ikatan karbon
yang dikandungnya. Hidrokarbon dengan karbon-karbon yang mempunyai satu
ikatan dinamakan hidrokarbon jenuh. Hidrokarbon dengan dua atau lebih atom
karbon yang mempunyai ikatan rangkap dua atau tiga dinamakan hidrokarbon tidak
jenuh (Fessenden, 1997).
Hidrogen dan senyawa turunannya, umumnya terbagi menjadi tiga kelompok
besar yaitu:
1. Hidrogen alifatik terdiri atas rantai karbon yang tidak mencakup bangun siklik.
Golongan ini sering disebut sebagai hidrokarbon rantai terbuka atau hidrokarbon
6
siklik. Contoh hidrokarbon alifatik yaitu : C2H6 (etana) CH3CH2CH2CH2CH3
(pentana)
2. Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri atas atom karbon yang
tersusun dalam satu lingkar atau lebih.
3. Hidrokarbon aromatik merupakan golongan khusus senyawa siklik yang biasanya
digambarkan sebagai lingkar enam dengan ikatan tunggal dan ikatan rangkap
bersilihganti. Kelompok ini digolongkan terpisah dari hidrokarbon asiklik dan
alifatik karena sifat fisika dan kimianya yang khas (Syukri, 1999).
Sebagai hidrokarbon jenuh, semua atom karbon dalam alkana mempunyai
empat ikatan tunggal dan tidak ada pasangan elektron bebas. Semua elektron
terikat kuat oleh kedua atom. Akibatnya, senyawa ini cukup stabil dan disebut juga
parafin yang berarti kurang reaktif (Wilbraham, 1992).
Karbon-karbon dari suatu hidrokarbon dapat bersatu sebagai suatu rantai atau
suatu cincin. Hidrokarbon jenuh dengan atom-atomnya bersatu dalam suatu rantai
lurus atau rantai yang bercabang diklasifikasikan sebagai alkana. Suatu rantai lurus
berarti dari tiap atom karbon dari alkana akan terikat pada tidak lebih dari dua atom
karbon lain. Suatu rantai cabang alkana mengandung paling sedikit sebuah atom
karbon yang terikat pada tiga atau lebih atom karbon lain (Fessenden, 1997).
Alkana rantai lurus:
CH3 CH2 - CH3
Alkana rantai cabang :
CH3 CH CH2 CH3
Senyawa berbobot molekul rendah berwujud gas dan cair, dan zat yang
berbobot molekul tinggi berwujud padat. Alkana merupakan zat nonpolar, zat yang
tak larut dalam air dengan kerapatan zat cair kurang dari 1,0 g/ml. Selain alkana
juga ada alkena yaitu hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap dua
karbonkarbon. Senyawa ini dikatakan tidak jenuh karena tidak mempunyai jumlah
maksimum atom yang sebetulnya dapat ditampung oleh setiap karbon (Pettruci,
1987).
Minyak mentah terdiri atas senyawa hidrokarbon rantai jenuh (alkana),
aromatik, resin, dan aspaltan. Hidrokarbon rantai jenuh tidak mempunyai rantai
ganda. Hidrokarbon jenis ini dikelompokkan berdasarkan struktur kimianya menjadi
7
nalkana (parafin), isoalkana dan sikloalkana (naften). Dari beberapa senyawa
tersebut n-alkana alifatik merupakan kelompok hidrokarbon terbesar yang ada di
minyak mentah maupun hasil penyulingan, yaitu berkisar antara 20-50%. Senyawa
poliaromatik hidrokarbon (PAH) tersusun atas dua atau lebih cincin aromatik.
Walaupun kandungan PAH di minyak mentah (sekitar 25%) lebih kecil dibanding
alkana, namun senyawa ini memiliki tingkat toksisitas yang tinggi. Dengan demikian
kedua senyawa ini merupakan komponen penting dari minyak yang mempunyai
efek negatif bagi lingkungan. Hidrokarbon minyak adalah polutan utama pada
lingkungan laut sebagai akibat dari limbah kilang minyak, produksi minyak lepas
pantai, aktivitas pelayaran, dan tumpahan minyak akibat kecelakaan tanker
(Tantowi, 2013).
Hidrokarbon alifatik berasal dari minyak bumi sedangkan hidrokarbon aromatik
dari batu bara. Semua hidrokarbon, alifatik dan aromatik mempunyai tiga sifat
umum, yaitu tidak larut dalam air, lebih ringan dibanding air dan terbakar di udara
(Wilbraham, 1992).
Hidrokarbon yang paling sering terkandung di dalam tumbuhan adalah
hidrokarbon golongan terpen ((C5H8)n, n= 2, 3, dst.) (Eggersdorfer,2003). Terpen-terpen
dalam rentang hidrokarbon minyak tanah adalah kelompok monoterpen (C10H16) dan
seskuiterpen(C15H24). Senyawa-senyawa yang termasuk dalam kelompok ini ada yang
berantai karbon terbuka (asiklik) dan ada pula yang berantai membentuk cincin (siklik)
(Hudaya, 2013).
Hidrokarbon C2-C4 merupakan komponen utama dari hasil olahan minyak
bumi, yang dibutuhkan dalam jumlah yang besar bagi industri dan
masyarakat.Hidrokarbon C2-C4 merupakan hidrokarbon yang terdiri dari golongan
paraffin dan olefin. Golongan paraffin berupa etana, propane dan butane,
sedangkan golongan olefin berupa etilen, propilen dan senyawa butena.
Hidrokarbon C2-C4 golongan parafin merupakan komponen utama untuk
pembuatan bahan bakar gas. Adapun etilen dan propilen merupakan bahan baku
dasar bagi industry petrokimia (Setiadi, 2007).
8
BAB III
PEMBAHASAN
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana.
Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun
dari atom hidrogen dan atom karbon. Identifikasi senyawa hidrokarbon ini bertujuan
untuk Menyelidiki sifat-sifat fisik, kelarutan dan massa jenis senyawa hidrokarbon,
Membandingkan reaktivitas antara alkana, alkena , dan senyawa aromatik,
Menggunakan sifat fisika dan kimia untuk mengidentifikasi senyawa yang tidak
diketahui. Sample yang digunakan adalah sikloheksana, toluena dan sample
unknown (fenol).
Senyawa organik yang hanya mengandung atom hidrogen dan karbon disebut
hidrokarbon. Hidrokarbon terbagi menjadi dua yaitu hidrokrbon alifatik dan
hidrokarbon siklik. Hidrokarbon alifatik dan siklik juga dibagi lagi dalam beberapa
bagian. Hidrokarbon alifatik terbagi menjadi dua yaitu alifatik jenuh (senyawa
alkana) dan alifatik tak jenuh (senyawa alkena dan alkuna), sedangkan hidrokarbon
siklik terbagi menjadi tiga yaitu siklik jenuh (sikloalkana), siklik tak jenuh
(sikloalkena), dan siklik aromatik (benzena).
Sifat fisik yang dimiliki oleh hidrokarbon disebabkan oleh sifat non polar dari
senyawa tersebut. Umumnya hidrokarbon tidak dapat bercampur dengan pelarut
polar seperti air atau etanol. Sebaliknya hidrokarbon daopat bercampur dengan
pelarut yang relative non polar seperti karbon tetra klorida (CCl4) atau
diklorometana (CH2Cl2). Reaktivitas kimia senyawa hidrokarbon ditentukan oleh
jenis ikatannya. Hidrokarbon jenuh (alkana) tidak reaktif terhadap sebagian besar
pereaksi. Hidrokarbon tak jenuh (alkena dan alkuna), dapat mengalami reaksi adisi
pada ikatan rangkap dua atau rangkap tiganya. Sedangkan senyawa aromatik
biasanya mengalami reaksi substitusi.
Alkana merupakan suatu golongan hidrokarbon alifatik jenuh dengan
penyusunnya adalah atom-atom karbon dalam rantai terbuka. Alkana mempunyai
rumus empiris CnH2n+2. Pemberian nama pada alkana dengan rantai tidak
bercabang yaitu dengan cara menyatakan jumlah atom karbonnya dan ditambah
akhiran ana yang berarti senyawa tersebut adalah hidrokarbon alifatik jenuh.
9
Alkana yang memiliki massa molekul rendah yaitu metana, etana, propana
dan butana pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berwujud gas, alkana yang
memiliki 5-17 atom karbon berupa cairan tidak berwarna dan selebihnya berwujud
padat. Alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga sukar larut dalam air tetapi
cenderung larut pada pelarut-pelarut yang nonpolar seperti eter, CCl4. Jika alkana
ditambahkan ke dalam air alkana akan berada pada lapisan atas, hal ini disebabkan
adanya perbedaan massa jenis antara air dan alkana. Sebagian besar alkana
memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air.
Alkena tergolong reaktif, karena ikatan rangkap C=C kurang stabil, mudah
membentuk ikatan tunggal C-C. Jenis reaksi yang terkenal pada alkena adalah adisi,
yaitu reaksi penambahan atom/gugus atom yang akan menumbuk atom-atom C
yang reaktif, yaitu C=C dan bergabung dengan kedua atom C tersebut, sehingga
ikatan rangkap terbuka dan berubah menjadi ikatan tunggal C-C. Sehingga C=C ini
dapat dikatakan sebagai gugus fungsi alkena, karena C=C inilah yang menentukan
sifat alkena.
Benzena termasuk senyawa aromatik dan memiliki rumus molekul C6H6.
Rumus molekul benzena memperlihatkan sifat ketakjenuhan dengan adanya ikatan
rangkap. Tetapi ketika dilakukan uji bromin benzena tidakmemperlihatkan sifat
ketakjenuhan karena benzena tidak melunturkan warna dari air bromin.
Berdasarkan hasil analisis, ikatan rangkap dua karbon-karbon pada benzena
tidak terlokalisasi pada karbon tertentu melainkan dapat berpindah-pindah. Gejala
ini disebut resonansi. Adanya resonansi pada benzena ini menyebabkan ikatan pada
benzena menjadi stabil, sehingga ikatan rangkapnya tidak dapat diadisi oleh air
bromin.
Reaksi-reaksi yang terjadi pada hidrokarbon:
1. Reaksi Pembakaran
Hasil pembakaran hidrokarbon adalah CO2 dan H2O. Sebagaimana reaksinya
adalah sebagai berikut. CH4 2O2 CO2 + 2H2O
2. Reaksi dengan Bromin
Hidrokarbon tak jenuh bereaksi cepat dengan bromine dalam larutan CCl4.
Reaksi yang terjadi adalah adisi bromine pada ikatan rangkap. Larutan bromine
berwarna merah kecoklatan sedangkan hasilnya adalah tidak berwarna. Sehingga
10
terjadinya reaksi ini ditandai dengan ilangnya warna larutan bromine. Alkana
yang tidak memiliki ikatan rangkap, tidak bereaksi dengan bromine (warna
merah kecoklatan bromine tetap ada). Sedangkan senyawa aromatic dapat
mengalami reaksi substitusi dengan bromine dengan adanya kjatalis Fe atau
AlCl3. Reaksi substitusi tersebut juga menghasilkan gas HBr.
3. Reaksi dengan H2SO4 pekat
Hidrokarbon tak jenuh akan mengalami reaksi adisi dengan H2SO4 pekat dingin.
Produksi yang dihasilkan adalah asam alkil sulfonat yang larut dalam H2SO4.
Hidrokarbon tak jenuh dengan H2SO4 pekat tidak bereaksi, sedangkan alkuna
dan senyawa aromatik bereaksi lambat.
4. Reaksi dengan KMnO4 (Uji Baeyer)
Larutan KMnO4 mengoksidasi senyawa tak jenuh. Alkan dan senyawa aromatic
umumnya tidak reaktif dengan KMnO4. Terjadinya reaksi ini ditandai dengan
hilangnya warna ungu dari KMnO4 dan terbentuknya endapan coklat MnO2.
Produk yang dihasilkan adalah suatu glikol atau 1,2-diol.
Untuk mengetahui sifat fisika hidrokarbon digunakan pereaksi air dan
kloroform. Setelah melakukan percobaan tersebut dapat diketahui bahwa senyawa
hidrokarbon tidak larut dalam air karena air bersifar polar. Semua persenyawaan
hidrokarbon bersifat non pokar, sehingga ikatan antar molekulnya sangat lemah.
Karena itu hidrokarbon yang berat molekulnya rendah berbentuk gas. Karena sifat
non polar ini, hidrokarbon akan mudah larut dalam pelarut-pelarut berpolaritas
rendah seperti kloroform (CHCl3), benzena (C6H6) dan eter (R-O-R). Selain itu
hidrokarbon mempunyai kerapatan yang lebih kecil dari air.
Pereaksi mengalami reaksi adisi (reaksi pemutusan ikatan rangkap atau
pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan kovalen tunggal). Terjadinya reaksi adisi
ditandai dengan hilangnya warna merah cokelat dari bromin. jika warna merah pada
bromin tidak berubah dapat di simpulkan bahwa sampel tersebut temasuk alkana
karena tidak memiliki ikatan rangkap (tidak mengalami reaksi adisi).
11
BAB IV
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapar disimpulkan bahwa
1. Senyawa hidrokarbon jenuh, tak jenuh dan aromatik cenderung memiliki sifat
khas masing-masing, akan tetapi jika ditinjau dari sifat kelarutannya,senyawa-
senyawa tersebut tidak dapat larut dalam pelarut polar tetapi dalampelarut
nonpolar.
2. Berdasarkan reaksi kimianya, dapat diketahui bahwa alkena lebih rekstif
dibandinkan dengan alkana, alkana karena terdiri dari satu ikatan
rangkapsehingga tidak reaktif. Sedangkan senyawa alkena dan senyawa
aromatik memiliki reaksi yaitu pembakaran, adisi dan polimerisasi.
B. SARAN
Saran saya pada percobaan ini adalah sebaiknya perlu diadakan
ketersediaan bahan-bahan untuk percobaan ini agar kesempatan untuk langsung
mengenal senyawa hidrokarbon tidak tertutup untuk para praktikan.
12
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar-dasar Kimia Organik. Bina Aksara. Jakarta.
Hudaya, T., dkk., 2013, Hidrogenasi Elektrokimia Hidrokarbon Terpen.
Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 3. Erlangga.
Jakarta.
Pratam, R., I., dkk., 2013, Komposisi Kandungan Senyawa Flavor Ikan Mas (Cyprinus Carpio) Segar Dan Hasil Pengukusannya, Jurnal Akuatika, Vol. IV No. 1.
Setiadi, dkk., 2007, Konversi Katalitik N-Butanol Menjadi Hidrokarbon C2-C4 Menggunakan Katalis B2O3/Zeolit Alam, Jurnal Teknik Kimia Indonesia, Vol. 6, No. 2.
Syukri, S. 1999. KImia Dasar 3. ITB. Bandung.
Tantowi, A., dkk., 2013, Keragaman Bakteri Laut Pendegradasi Alkana Dan Poliaromatik Hidrokarbon Di Pulau Pari Jakarta (Diversity Of Alkane And Polyaromatic Hydrocarbon Degrading Bacteria In Pari Island (Jakarta), Jurnal Biologi Indonesia, Vo. 9, No. 1.
Untoro, J., dkk., 2010, Buku Pintar pelajaran SMA IPA, Jakarta, Wahyumedia.
Wilbraham, A. C. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. ITB. Bandung.