PERCOBAAN 3

SIFAT-SIFAT KIMIA 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 (CnH2n+2).

Tipe-tipe Hidrokarbon

Klasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanama organik

adalah:

1. 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.

2. 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.

3. Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih

cincin karbon. Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah

CnH2n.

4. 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).

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.

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 jumlah ikatannya,

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.

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 di antara 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

Alkana

1. Sifat Kimia Alkana

Komponen utama elpiji yang digunakan pada kompor gas adalah propana.

Jika elpiji dialirkan ke kompor gas tanpa diberi panas oleh pemantik api, maka

tidak terjadi apa-apa. Sebaliknya, jika diberi pemantik api, maka diperoleh nyala

api yang ditimbulkan oleh reaksi kimia propana dengan oksigen di udara. Jadi

dapat dikatakan alkana bersifat kurang reaktif kecuali jika diberi panas.

Pada dasarnya, reaksi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukkan ikatan

kimia zat-zat dalam reaksi. Untuk alkana ada dua hal yang menentukan sifat

kimianya, yaitu:

1. Alkana memiliki 2 jenis ikatan kimia, yakni ikatan C-C dan C-H. Ikatan C-C

dan C-H tergolong kuat karena untuk memutuskan kedua ikatan tersebut

diperlukan energi masing-masing sebesar 347 kJ/mol untuk C-C dan 413

kJ/mol untuk H-H. Energi tersebut dapat diperoleh dari panas seperti dari

pemantik api pada pembakaran elpiji di atas.

2. Alkana memiliki ikatan C-C yang bersifat non polar dan C-H yang dapat

dianggap non polar karena beda keelektronegatifanny yang kecil. Ini yang

menyebabkan alkana dapat bereaksi dengan pereaksi non polar seperti

oksigen dan halogen.Sebaliknya, alkana sulit bereaksi dengn perekasi

polar/ionik seperti asam kuat, basa kuat dan oksidator permanganat.

2. Kegunaan Alkana

Alkana adalah komponen utama dari gas alam dan minyak bumi. Kegunaan

alkana dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai berikut.

- Bahan bakar, misalnya elpiji, kerosin, bensin, dan solar.

- Pelarut

Berbagai jenis hidrokarbon, seperti petroleum eter dan nafta, digunakan

sebagai pelarut dalam industri dan pencucian kering (dry cleaning).

- Sumber hidrogen

Gas alam dan gas petroleum merupakan sumber hidrogen dalam industri,

misalnya industri amonia dan pupuk.

- Pelumas

Pelumas adalah alkana suku tinggi (jumlah atom karbon tiap molekulnya

cukup besar, misalnya C18H38.

- Bahan baku untuk senyawa organik lain

Minyak bumi dan gas alam merupakan bahan baku utama untuk sintesis

berbagai senyawa organik seperti alkohol, asam cuka, dll.

- Bahan baku industri

Berbagai produk industri seperti plastik, deterjen, karet sintetis, minyak

rambut, dan obat gosok dibuat dari minyak bumi atau gas alam.

3. Sumber Alkana

Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan

rantai terbuka dan semua ikatan atom karbon-karbonnya merupakan ikatan

tunggal. Nama alkana dimulai dari metana, etana, propana, butana, pentana,

heksana, heptana, oktana, nonana, dekana. Nama alkana ditentukan dari jumlah

atom C-1 sampai C-10. C-1 merupakan metana sampai dengan C-10 yaitu

dekana. Rumus umum alkana : CnH2n+2.

Sumber utama alkana adalah bahan bakar fosil dalam bentuk minyak bumi

dan gas alam. Minyak bumi mengandung alkana. Mulai dari rantai terpendek

sampai rantai terpanjang, sedangkan gas alam mengandung alkana rantai

pendek.

Alkena

1. Sifat Kimia Alkena

Alkena jauh lebih reaktif daripada alkana karena adanya ikatan rangkap.

Reaksi alkena terutama terjadi pada ikatan rangkap tersebut. Reaksi-reaksi

alkena sebagai berikut.

1. Reaksi Adisi (penambahan atau penjenuhan)

Reaksi adisi, yaitu pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal dengan

cara mengikat atom lain. Zat-zat yang dapat mengadisi alkena adalah:

i. Gas hidrogen

(H2)CH2 = CH2+ H2 CH3–CH3

etena etana

ii. Halogen (F2, Cl2, Br2, dan I2)

CH2 = CH – CH3 + Br2 CH2 – CH – CH3

Br Br propena 1,2 – dibromopropan

iii. Asam halida (HCl, HBr, HF, dan HI)

Jika alkena menangkap asam halida berlaku aturan Markovnikov, yaitu atom

H dari asam halida akan terikat pada atom C berikatan rangkap yang telah

memiliki atom H lebih banyak.

2. Reaksi Pembakaran (oksidasi dengan oksigen)

Pembakaran sempurna alkena menghasilkan CO2 dan H2O.C2H4 + 3 O2 2

CO2 + 2 H2O Pembakaran tidak sempurna alkena menghasilkan CO dan H2O.

C2H4 + 2 O2 2 CO + 2 H2O

3. Reaksi Polimerisasi

Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana

(monomer) menjadi molekul besar (polimer).

2. Kegunaan Alkena

Kegunaan alkena yaitu sebagai bahan baku untuk sintesis senyawa

organik di industri, seperti plastik, farmasi dan insektisida.

3. Sumber Alkena

Dalam industri, alkena dibuat dari alkana melalui pemanasan dengan

katalis, yaitu dengan proses yang disebut perekahan atau cracking. Alkena,

khususnya suku-suku rendah, adalah bahan baku industri yang sangat penting,

misalnya untuk membuat plastik, karet sintetis, dan alkohol.

Di alam, sumber alkena berada dalam jumlah yang kecil, sehingga alkena

harus disintesis dari gas alam dan minyak bumi melalui reaksi perekahan.

Alkuna

1. Sifat Kimia Alkuna

Alkuna mudah bereaksi seperti alkena karena mempunyai ikatan rangkap.

2. Kegunaan Alkuna

- Sebagai bahan bakar untuk obor oksiasetilena yang digunakan untuk

pengelasan dan pemotongan logam. Hal ini dikarenakan reaksi antara etuna dan

O2 murni dapat melepas panas yang mencapai 2.500-3.0000 C.

- Sebagai bahan baku untuk sintesis senyawa organik, seperti etanol, asam

asetat, dan vinil klorida.

3. Sumber Alkuna

Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh dengan satu ikatan karbon-

karbon rangkap tiga. Senyawa yang mempunyai 2 ikatan karbon-karbon rangkap

tiga disebut alkadiuna, sedangkan yang mempunyai 1 ikatan karbon-karbon

rangkap dan 1 ikatan karbon rangkap tiga disebut alkenuna. Tiga nama pertama

dari alkuna antara lain, etuna, propuna, butuna. Rumus umum alkuna : CnH2n-2.

Tata nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti

akhiran ana menjadi una. Tata nama alkuna bercabang, yaitu pemilihan rantai

induk, penomoran, dan cara penulisan, sama seperti pada alkena. Alkuna yang

mempunyai nilai ekonomis penting hanyalah etuna (C2H2). Nama lain etuna

adalah asetilena. Dalam industri asetilena dibuat dari metana melalui

pembakaran tak sempurna. Dalam jumlah sedikit, asetilena dapat dibuat dari

reaksi batu karbid (kalsium karbida) dengan air. Pembuatan gas karbid dari batu

karbid ini digunakan oleh tukang las (las karbid). Jika diperhatikan, gas karbid

berbau tidak sedap. Namun sebenarnya gas asetilena murni tidaklah berbau

busuk bahkan sedikit harum. Bau busuk itu terjadi karena gas asetilena yang

dibuat dari batu karbid tidak murni, tetapi mengandung campuran. Perlu

diketahui bahwa gas forfin juga bersifat racun. Jadi ada untungnya gas ini

berbau tidak sedap, sehingga orang akan menghindarinya.

Alkuna ditemukan dalam gas rawa, batubara, dan minyak bumi. Tetapi

dalam jumlah yang sedikit. Jadi industri harus mensintesis alkuna. Satu alkuna

sintetis yang penting adalah etuna (asetilena).

Penggunaan Hidrokarbon

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. Hidrokarbon

dulu juga pernah digunakan untuk pembuatan kloroflurokarbon, 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.

Pembakaran hidrokarbon

Saat ini, hidrokarbon merupakan sumber energi listrik dan panas utama

dunia karena energi yang dihasilkannya ketika dibakar. Energi hidrokarbon ini

biasanya sering langsung digunakan sebagai pemanas di rumah-rumah, dalam

bentuk minyak maupun gas alam. Hidrokarbon dibakar dan panasnya digunakan

untuk menguapkan air, yang nanti uapnya disebarkan ke seluruh ruangan.

Prinsip yang hampir sama digunakan di pembangkit-pembangkit listrik.

Ciri-ciri umum dari hidrokarbon adalah menghasilkan uap, karbon

dioksida, dan panas selama pembakaran, dan oksigen diperlukan agar reaksi

pembakaran dapat berlangsung. Berikut ini adalah contoh reaksi pembakaran

metana:

CH4 + 2 O2 → 2 H2O + CO2 + Energi

Jika udara miskin gas oksigen, maka akan terbentuk gas karbon monoksida (CO)

dan air:

2 CH4 + 3 O2 → 2CO + 4H2O

Contoh lainnya, reaksi pembakaran propana:

C3H8 + 5 O2 → 4 H2O + 3 CO2 + Energi

CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → (n+1) H2O + n CO2 + Energi

Reaksi pembakaran hidrokarbon termasuk reaksi kimia eksotermik.

Daftar Pustaka

Anonim, 2010, Sumber dan Kegunaan Alkena, http://erni-kimia.blogspot.com,diakses tanggal 29 September 2013.

Anonim, 2009,http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0703825/Sumber.htm, diakses tanggal 29 September 2013.

Anonim, 2013, makalah-hidrokarbon-dan-minyak-bumi,http://ohmayjourney.blogspot.com, diakses tanggal 29 September 2013.

Ikhsan, A., 2013, Senyawa Hidrokarbon, http://chemicalus.blogspot.com, diaksestanggal 29 September 2013.

MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK

PERCOBAAN 3

SIFAT-SIFAT KIMIA HIDROKARBON

OLEH

NAMA : AYU MERIAH REZKI

NIM : F1F1 11083

KELOMPOK : IV

KELAS : FARMASI C

LABORATORIUM FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2013