1. Senyawa Hk

59
TUJUAN PEMBELAJARAN 1. mengidentifikasi unsur C, H, dan O dalam senyawa karbon. (C.1) 2. mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam senyawa karbon. (C.3) 3. membedakan atom C primer, sekunder, tertier dan kuarterner. (C.2) 4. menunjukkan sikap

description

Kimia XI IPA

Transcript of 1. Senyawa Hk

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. mengidentifikasi unsur C, H, dan O dalam senyawa karbon. (C.1)

2. mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam senyawa karbon. (C.3)

3. membedakan atom C primer, sekunder, tertier dan kuarterner. (C.2)

4. menunjukkan sikap bertanggung jawab dan teliti (A2)

SENYAWA HIDROKARBON

Elisabeth Fitriana D.K, S.SiSMA K IPEKA SUNTER

Senyawa Organik dan AnorganikSenyawa organik:Senyawa yang strukturnya memiliki rantai karbon, umumnya berasal dari makhluk hidup dan mudah rusak jika dipanaskan

Senyawa anorganik:Senyawa yang strukturnya tidak memiliki rantai karbon dan relatif lebih tahan terhadap pemanasan

No Senyawa organik Senyawa Anorganik

1 Kebanyakan berasal dari makhluk hidup dan beberapa dari hasil sintesis

Berasal dari sumber daya alam mineral ( bukan makhluk hidup)

2 Senyawa organik lebih mudah terbakar, dan memberikan hasil akhir CO2, H2O, dan hasil sampingan lainnya.

Tidak mudah terbakar

3 Strukturnya lebih rumit Struktur sederhana

4 Semua senyawa organik mengandung unsur karbon

Tidak semua senyawa anorganik yang memiliki unsur karbon

5 Hanya dapat larut dalam pelarut organik

Dapat larut dalam pelarut air atau organik

6 CH4, C2H5OH, C2H6, CO(NH2)2 NaF, NaCl, NaBr, NaI dsb.

7 Umumnya bersifat non-elektrolit

Umumnya bersifat elektrolit (konduktor listrik dalam larutannya)

8 Reaksi berlangsung lambat Reaksi berlangsung cepat

9 Titik didih dan titik lebur rendah

Titik didih dan titik lebur tinggi

Salah satu senyawa yang termasuk senyawa organik adalah senyawa hidrokarbon

HIDROKARBON

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang tersusun atas unsur C dan H

Penggolongan hidrokarbon:1. Berdasarkan bentuk rantai karbon

a. alifatik : terbukab. siklik : tertutupc. Aromatik : tertutup, selang-seling

alifatik

aromatik

alisiklik

2. Berdasarkan jenis ikatana. ikatan jenuh : semua ikatan tunggal

- alkana

b. ikatan tidak jenuh : mengandung ikatan rangkap

- alkena- alkuna

KEKHASAN ATOM C

1. Memiliki 4 elektron valensi

6C : 1s2 2s2 2p2

mempunyai kemampuan:- melepas 4 elektron- menangkap 4 elektron

Nilai elektronegatifitas C berada diantara logam dan nonlogam sehingga cenderung menggunakan elektron bersama, membentuk 4 ikatan kovalen.

2. Sifat ikatan dan bentuk molekul senyawa karbonAtom C mampu membentuk katenat (ikatan

dengan atom sejenis) sehingga memungkinkan terbentuk senyawa rantai terbuka/tertutup dan ikatan tunggal/rangkap.

Atom C

1. Atom C primer (1o)Atom C yang mengikat 1 atom C yang lain

2. Atom C sekunder (2o)Atom C yang mengikat 2 atom C yang lain

3. Atom C tersier (3o)Atom C yang mengikat 3 atom C yang lain

4. Atom C kuarterner (4o)Atom C yang mengikat 4 atom C yang lain

Tentukan atom C berikut ini:

UJI SENYAWA HIDROKARBON

Percobaan:1. Masukkan satu sendok gula pasir ke dalam tabung reaksi. Tutup mulut tabung dengan kapas. Jepit tabung tersebut dan panaskan sampai terbentuk zat cair yang menempel pada dinding dalam tabung reaksi tersebut. Ambil sumbat kapas tersebut kemudian masukkan kertas kobalt (II) klorida sampai menempel pada dinding bagian dalam tabung yang ada zat cairnya tersebut. Apa yang terjadi?

2. Panaskan kembali tabung reaksi tersebut sampai terbentuk zat padat hitam. Ulangi percobaan di atas, gula pasir diganti dengan glukosa! Catat perubahan yang terjadi.

3. Campurkan satu sendok glukosa dengan setengah sendok tembaga (II) oksida pada selembar kertas, kemudian masukkan campuran tersebut dalam tabung reaksi. Tutup tabung reaksi dengan gabus yang bersaluran pipa plastik seperti pada gambar!Panaskan tabung reaksi tersebut kemudian gas yang terjadi dimasukkan ke dalam larutan air kapur. Amati apa yang terjadi! Masukkan air kapur dalam tabung reaksi yang lain, kemudian tiupkan udara hasil pernapasanmu. Apa yang terjadi? Catatlah hasil pengamatanmu!

HASIL PERCOBAAN1. Percobaan Pertama Menggunakan gula pasir:- Setelah dipanasi pada dinding tabung reaksi

terbentuk uap-uap air / embun yaitu H2O- Warna Kertas Kobal (II) klorida yang dimasukkan

berubah dari merah muda menjadi putih.- Setelah pemanasan kembali terbentuk zat

padat berwarna coklat muda.

2. Percobaan Kedua Menggunakan glukosa - Setelah dipanasi pada dinding tabung reaksi terbentuk uap-uap

air / embun yaitu H2O- Warna kertas Kobalt (II) Klorida yang dimasukkan berubah dari

biru menjadi merah muda.- Setelah pemanasan kembali terbentuk zat padat berwarna

coklat kehitaman

3. Percobaan Ketiga Menggunakan Glukosa dicampur dengan CuO- Warna glukosa putih, warna CuO hitam pekat- Warna campuran glukosa dengan CuO hitam keabu-abuan,

warna air kapur putih bening- Setelah dipanaskan warna air kapur berubah menjadi keruh

ditambah dengan timbulnya gas putih pekat yaitu gas CO2 yang menyebabkan air menjadi keruh.

Pada saat melakukan percobaan dapat diamati yang terjadi pada percobaan pertama dan kedua terdapat embun pada dinding tabung reaksi hal ini membuktikan keberadaan unsur H dan O di dalam senyawa karbon, embun itu yaitu H2O, selain itu setelah pemanasan kembali pada percobaan pertama terbentuk zat padat berwarna coklat muda dan juga pada percobaan kedua terbentuk zat padat berwarna coklat kehitaman, zat yang terbentuk atau endapan yang ada di bawah tabung reaksi ini merupakan unsur C (carbon), hal ini membuktikan bahwa terdapat unsur C (carbon) pada senyawa karbon. Pada percobaan yang ketiga setelah dipanaskan muncul asap putih pekat dari tabung reaksi dimana asap ini merupakan gas CO2 yang membuat air suling menjadi keruh. Hal ini membuktikan bahwa adanya unsur C dan O pada senyawa karbon

ALKANARumus umum : CnH2n+2

Deret homolog : rumus umum sama, ada kemiripan sifat, beda antar suku berdekatan adalah CH2

Aturan Tata Nama Alkana1. Nama induk senyawa hidrokarbon ditentukan

oleh rantai karbon terpanjang atom-atom dalam molekul.

rantai C terpanjang berjumlah 7 = heptana

2. Tentukan nama cabang sebagai alkil (-CnH2n+1)

CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3

CH3

4-metilheptana

1 2 3 4 5 6 7

Nama cabang:

CH3 CH CH2 CH2 CH3

CH3

2-metilpentana

CH3 CH2 CH2 CH CH3

CH3

4-metillpentana

Rantai utama = rantai induk

3. Berilah nomor pada atom C rantai induk, dimana cabang dapat nomor terkecil

4. Gunakan awalan di-, tri-, tetra-, bila terdapat lebih dari satu cabang alkil yang sama.

CH3 CH CH CH2 CH2 CH3

CH3

1 2 3 4 5 6

CH3

2,3-dimetilheksana

CH3 CH C CH2 CH2 CH3

CH3

1 2 3 4 5 6

CH3

3,3-dimetilheksana

5. Jika ada cabang yang berbeda, maka jumlah C kecil memiliki nomor yang rendah, namun untuk penulisannya disesuaikan abjadnya.contoh:

4-etil-3-metilheksana

6. Penamaan alkana:nomor cabang – nama cabang – nama rantai induk

SikloalkanaAlkana yang atom-atom karbonnya bergabung dalam bentuk cincin dikenal sebagai Sikloalkana

Aksial = dibawah/diatas bidangEkuatorial = sebidang

ALKENARumus umum : CnH2n

Aturan tata nama alkena1. Tentukan rantai induk dan cabang2. Rantai induk harus mengandung ikatan rangkap 2

(ikatan rangkap prioritas nomor terkecil)3. Aturan yang lain sama dengan alkana4. Urutan penamaan:

nomor cabang – nama cabang – nomor ikatan rangkap – nama induk alkena

5. Jika ikatan rangkap lebih dari 1 maka diberi awalan di-, tri-, tetra, dsb sebelum akhiran -ena

ALKUNARumus umum : CnH2n-2

Aturan tata nama alkuna1. Tentukan rantai induk dan cabang2. Rantai induk harus mengandung ikatan rangkap 33. Aturan yang lain sama dengan alkena4. Urutan penamaan:

nomor cabang – nama cabang – nomor ikatan rangkap – nama induk alkuna

5. Jika ikatan rangkap lebih dari 1 maka diberi awalan di-, tri-, tetra, dsb sebelum akhiran -una

ISOMERISASIIso : samaMeros : bagian

Isomer diartikan sebagai dua atau lebih senyawa yang berbeda tetapi mempunyai rumus molekul yang sama.

C5H12

n-pentana2-metilbutana2,2-dimetilpropana (neopentana)

Macam-macam isomer:A. Isomer struktur

(1). Isomer kerangkakeisomeran yang terjadi karena perbedaan kerangka atom-atom C.contoh:n-pentana dan 2-metilbutana

(2). Isomer posisikeisomeran yang terjadi karena perbedaan posisi/letak ikatan rangkapnya.Contoh:2-pentena dan 1-pentena

(3). Isomer gugus fungsidipelajari di kelas XII IPA

B. Isomer Ruang(1). Isomer geometri

cis-2-butena dan trans-2-butena(2). Isomer optik

kemampuan memutar bidang polarisasi.dektro (ke kanan) dan levo (ke kiri)

IKATAN KOMBINASIa. Apabila dalam satu senyawa terdapat lebih dari

1 ikatan rangkap 2, maka pada akhir senyawa diberi akhiran –diena, -triena, dst.

b. Apabila dalam satu senyawa terdapat lebih dari 1 ikatan rangkap tiga, maka pada akhiran senyawa diberi akhiran –diuma, -triuna,

dst.c. Apabila dalam satu senyawa terdapat ikatan

rangkap dua dan rangkap tiga, maka memiliki aturan sebagai berikut:

Jumlah ikatan rangkap dua

Jumlah ikatan rangkap tiga

Nama

1 1 Nomor ikatan rangkap 2 – alken – nomor ikatan rangkap 3 – una

2 1 Nomor ikatan rangkap 2 – alkadien – nomor ikatan rangkap 3 – una

1 2 Nomor ikatan rangkap 2 – alken – nomor ikatan rangkap 3 – diuna

2 2 Nomor ikatan rangkap 2 – alkadien – nomor ikatan rangkap 3 – diuna

SIFAT-SIFAT SENYAWA HIDROKARBON

SIFAT – SIFAT FISIK1. Alkana- Merupakan senyawa nonpolar, dengan gaya antar molekulnya adalah gaya van der Waals sehingga titik lebur dan titik didih alkana lebih rendah dari senyawa polar dengan berat molekul sama.- Alkana dengan 1-4 atom karbon (metana, etana, propana, dan butana) pada temperatur kamar berwujud gas.- Alkana dengan 5-17 atom karbon berwujud cair pada temperatur kamar.- Alkana dengan atom karbon ≥ 18 berwujud padat pada temperatur kamar.- Alkana tidak larut dalam air, akan tetapi larut dalam pelarut nonpolar.

- Rantai lurus memiliki t.d lebih tinggi daripada yang bercabang

- Makin besar Mr maka makin tinggi titik didih (tidak berlaku C 1-4 pada alkana, alkena, alkuna)- Adanya ikatan rangkap menyebabkan titik didih makin tinggi (makin banyak ikatan rangkap, makin tinggi t.d)

2. AlkenaSifat fisik Alkena serupa dengan alkana.- Sifatnya nonpolar, tidak terlalu larut dalam air,

tetapi larut dalam alkena lainnya ,pelarut nonpolar. Kelarutan alkena dalam air lebih mudah larut dibandingkan alkana

- Seperti halnya alkana, senyawa dengan atom C dua, tiga dan empat berwujud gas tak berwarna, sedangkan homolognya yg lebih tinggi adalah cair atsiri (volatil) dan C ≥ 19 berupa padat

3. AlkunaSifat fisis alkuna serupa dengan sifat fisis alkena dan serupa dengan perilaku kimianya.

SIFAT – SIFAT KIMIAReaksi umum pada senyawa hidrokarbon:

1. SubstitusiReaksi penggantian 1 atom H atu lebih dengan atom/gugus atom lainnya.

Reaksi substitusi terjadi pada alkana

2. Adisireaksi yang mengubah ikatan rangkap 2 atau

menjadi ikatan tunggal

3. Eleminasireaksi yang mengubah ikatan tunggal menjadi

ikatan rangkap 2 atau 3

Reaksiadisi dan eliminasi terjadi pada alkena dan alkuna

4. Oksidasimerupakan reaksi pembakaran atau reaksi

dengan menggunakan gas oksigen

Reaksi oksidasi dapat terjadi pada semua jenis HK.

5. Polimerisasireaksi pembentukan polimer dari

monomer-monomernya.

contoh:etena + etena → polietena / piloetilenapropena + propena → polipropilena

Ada 2 jenis polimerisasi:1. Adisi2. Kondensasi

ALKANA1. Pembakaran

- pembakaran sempurnaCnH2n+2 + O2 → CO2 + H2O

- pembakaran tidak sempurnaCnH2n+2 + O2 → CO + H2O

CnH2n+2 + O2 → C + CO + CO2 + H2O

2. Reaksi substitusi- tidak dapat berlangsung dalam keadaan gelap- reaksi dapat berlangsung bila dikatalisis oleh

cahaya/panas/katalisator- reaksi paling baik dengan klorin- reaksi yang paling sering adalah halogenasi

3. Cracking (pemecahan=pengretakan)heksadekana → oktana + oktenametana → etuna + H2

Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang lebih pendek, dapat terjadi bila alkana dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen. Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana

ALKENAAlkena bersifat lebih aktif daripada alkana.1. Pembakaran2. Polimerisasi3. Adisi dan Eliminasi

- adisi dengan hidrogen- adisi dengan halogen- adisi dengan asam halogenida

ADISI ALKENA:Adisi dengan asam halogenida:- Urutan kereaktifan HI > HBr > HCl- Kaidah Markovnikoff

“atom halogen dari asam halogenida akan terikat pada atom C rangkap yang mengandung atom H paling sedikit, dan atom H dari asam halogenida akan terikat pada atom C rangkap yang mengandung atom H paling banyak”Contoh:

propena + HCl → 2-kloropropana

- Reaksi peroksida (anti Markovnikoff)bila ada peroksida maka reaksi yang terjadi

berlawanan dengan kaidah MarkovnikoffContoh:

propena + HCl peroksida 1-kloropropana

- Kaidah Saytzeffbila pada atom C rangkap mengandung atom

H sama banyak, maka halogen akan terikat pada atom C rangkap yang mengikat gugus alkil terbesarContoh:

2-pentena + HCl → 3-kloropentana

POLIMERISASI ALKENA:Polimerisasi merupakan proses penggabungan molekul kecil (monomer) menjadi molekul-molekul besar (polimer)Contoh:

polimer etilena (monomer: etena)polimer propilena (monomer: propena)

ALKUNA1. Pembakaran2. Adisi dan Eliminasi3. Polimerisasi

KEGUNAAN SENYAWA HIDROKARBONJenis Hidrokarbon Kegunaan

metana Bahan bakar memasak, bahan baku pembuatan zat kimia NH3, HCN, H2 dan C2H2

etana Bahan bakar memasak, refrigan dalam pendingin bersuhu rendah

propana Komponen gas elpiji, bahan refrigan, bahan baku senyawa organik

butana Bahan bakar kendaraan bermotor, bahan baku karet sintesis

oktana Bahan baku bensin

etena Pembuatan PVC, pembuatan polistirena

propena Pembuatan serat sintesis, bahan pengepakan dan peralatan masak

butadiena Pembuatan karet sintesis, komponen perekat, bahan proses vulkanisir

Jenis Hidrokarbon Kegunaan

etuna - Bahan bakar obor pada pengelasan dan pemotongan logam

- Bahan baku pembuatan senyawa organik seperti etanal, asam etanoat, vinil klorida

Salah satu sumber senyawa hidrokarbon adalah minyak bumi

(materi selanjutnya)

SOAL-SOAL1. Tentukan persamaan reaksi (setara) dan

golongkan termasuk reaksi sempurna atau bukan:

a. metana dibakar menghasilkan gas karbon dioksida dan airb. oktana dibakar menghasilkan karbon dioksida, karbon monoksida, karbon dan air

2. Tulislah persamaan:a. reaksi klorinasi etanab. reaksi brominasi metana

3. Tulislah persamaan:a. reaksi adisi propena oleh gas hidrogenb. reaksi polimerisasi propenac. reaksi adisi propuna oleh gas klorin

4. Periksalah apakah penamaan berikut sudah sesuai aturan IUPAC atau belum:

a. 3,4,4-trimetilheksanab. 4-etil-3-metilpentanac. 2-metil-3-etilpentanad. 1-metil-2-butuna