TUGAS KIMIA “HIDROKARBON”
TUGAS KIMIA
“HIDROKARBON”
Oleh :Exza pratama
Kelas :x.Akselerasi
SMAN 2 KOTA BENGKULU
JL.N MAHONI
Identifikasi
dan Klasifikasi Hidrokarbon
Identifikasi dan Klasifikasi Hidrokarbon- Anda tentu sudah mengetahui bahwa
salah satu senyawa karbon yang paling sederhana adalah hidrokarbon. Senyawa
hidrokarbon hanya tersusun atas unsur karbon dan hidrogen. Akan tetapi, dari
dua macam unsur ini dapat membentuk banyak senyawa, mulai dari gas alam, minyak
bumi, batubara hingga lilin dan polistirena.
1.Identifikasi Karbon dan Hidrogen
Adanya unsur karbon dan hidrogen dalam senyawa hidrokarbon dapat diidentifikasi melalui percobaan sederhana. Percobaan sederhana ini dapat dilakukan di laboratorium sekolah maupun di rumah Anda. Salah satu metodenya adalah dengan menggunakan lilin (C20H42) yang direaksikan dengan oksigen dari udara (dibakar), hasil pembakaran lilin dilewatkan ke dalam larutan Ca(OH)2 1%, seperti ditunjukkan pada Gambar 8.1.
Gambar 8.1 Identifikasi karbon dan hidrogen menggunakan metode pembakaran
lilin.
Bagaimana mengidentifikasi adanya unsur karbon dan
hidrogen dalam senyawa hidrokarbon atau senyawa organik? Untuk dapat menjawab
ini, Anda harus memahami dulu reaksi yang terjadi. Ketika lilin terbakar
terjadi reaksi antara lilin dan oksigen dari udara. Jika pembakarannya
sempurna, terjadi reaksi:
2C20H42(s) + 61O2(g) →40CO2(g) + 42H2O(g)
2C20H42(s) + 61O2(g) →40CO2(g) + 42H2O(g)
Gas CO2 dan uap air hasil pembakaran akan
mengalir melalui saluran menuju larutan Ca(OH)2. Pada saat menuju
larutan Ca(OH)2, terjadi pendinginan oleh udara sehingga uap air
hasil reaksi akan mencair. Hal ini dibuktikan dengan adanya tetesan-tetesan air
yang menempel pada saluran. Oleh karena titik embun gas CO2 sangat
rendah maka akan tetap sebagai gas dan bereaksi dengan larutan Ca(OH)2.
Bukti adanya CO2 ditunjukkan oleh larutan menjadi keruh atau
terbentuk endapan putih dari CaCO3 (perhatikan Gambar 8.1).
Persamaan reaksinya:
CO2(g) + Ca(OH)2(aq)
→CaCO3(s) + H2O(l).
2.Klasifikasi Hidrokarbon
Pada dasarnya, senyawa karbon dapat digolongkan ke
dalam senyawa hidrokarbon dan turunannya. Senyawa turunan
hidrokarbon adalah senyawa karbon yang mengandung atom-atom lain selain atom
karbon dan hidrogen, seperti alkohol, aldehida, protein, dan karbohidrat.
Ditinjau dari cara berikatan karbon-karbon, senyawa hidrokarbon dapat
dikelompokkan menjadi dua bagian besar (perhatikan Gambar 8.2), yaitu:
a. Senyawa hidrokarbon alifatik, yaitu senyawa
hidrokarbon yang membentuk rantai karbon dengan ujung terbuka, baik berupa
rantai lurus atau bercabang. Senyawa alifatik dibedakan sebagai berikut
1) Senyawa hidrokarbon jenuh, merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan kovalen tunggal. Contohnya, senyawa alkana.
1) Senyawa hidrokarbon jenuh, merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan kovalen tunggal. Contohnya, senyawa alkana.
Gas alam dan minyak bumi tergolong hidrokarbon alifatik.
2) Senyawa hidrokarbon tidak jenuh, merupakan
senyawa hidrokarbon yang berikatan kovalen rangkap dua atau rangkap tiga.
Contohnya alkena dan alkuna.
b. Senyawa hidrokarbon siklik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan ujung rantai karbon tertutup. Senyawa siklik dibedakan sebagai berikut.
1) Senyawa hidrokarbon alisiklik, merupakan senyawa golongan alifatik dengan ujung rantai karbon tertutup. Contohnya sikloheksana dan sikloheksena.
2) Senyawa hidrokarbon aromatik, merupakan senyawa benzena dan turunannya. Contoh hidrokarbon aromatik yaitu benzena, naftalena, toluena, dan sebagainya.
b. Senyawa hidrokarbon siklik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan ujung rantai karbon tertutup. Senyawa siklik dibedakan sebagai berikut.
1) Senyawa hidrokarbon alisiklik, merupakan senyawa golongan alifatik dengan ujung rantai karbon tertutup. Contohnya sikloheksana dan sikloheksena.
2) Senyawa hidrokarbon aromatik, merupakan senyawa benzena dan turunannya. Contoh hidrokarbon aromatik yaitu benzena, naftalena, toluena, dan sebagainya.
Hidrokarbon Alifatik Tidak
Jenuh
Hidrokarbon Alifatik Tidak Jenuh- Hidrokarbon tidak jenuh adalah
hidrokarbon dengan satu atau lebih atom karbon mengikat atom hidrogen tidak
maksimal atau memiliki ikatan rangkap. Alkena memiliki ikatan rangkap dua
karbon-karbon (C=C) dan alkuna memiliki ikatan rangkap tiga karbon-karbon (C ≡
C).
1.Struktur dan Sifat Alkena
Alkena paling sederhana adalah etena yang memiliki rumus mampat CH2=CH2. Dalam alkena terdapat sekurang-kurangnya satu buah ikatan rangkap dua karbon-karbon, seperti pada Gambar 8.4.
Gambar 8.4 Model struktur molekul CH2 = CH2
Tiga deret pertama dari alkena rantai lurus dapat
ditulis dalam bentuk struktur mampat sebagai berikut.
CH2=CH 2CH3CH=CH2 CH3CH2CH=CH2 CH=CHCH3
CH2=CH 2CH3CH=CH2 CH3CH2CH=CH2 CH=CHCH3
C2H4 (etena) C3H6
(propena) C4H8 (1-butena) C4H8
(2-butena)
Sama halnya dengan alkana, senyawa-senyawa dalam
golongan alkena membentuk deret homolog, dengan selisih antarsenyawa yang
berurutan sebanyak –CH2–. Secara umum, sifat fisika deret homolog
alkena mirip dengan sifat fisika alkana, yakni makin besar massa molekul makin
tinggi titik didih dan titik lelehnya.
Etena
Propena
2-butena
Tabel 8.3 Sembilan Deret Pertama Alkena Rantai Lurus
Rumus
Molekul
|
Tata Nama
|
C2H4
|
Etena
|
C3H6
|
Propena
|
C4H8
|
Butena
|
C5H10
|
Pentena
|
C6H12
|
Heksena
|
C7H14
|
Heptena
|
C8H16
|
Oktena
|
C9H18
|
Nonena
|
C10H20
|
Dekena
|
2. Isomer dan Tata Nama Alkena
Sebelumnya, Anda telah mempelajari isomer dan tata nama alkana. Pada bagian ini, Anda akan mempelajari isomer dan tata nama pada alkena. Prinsipnya sama dengan alkana, namun ada beberapa perbedaan dalam hal jenis isomernya.
a. Tata Nama pada Alkena
Tata nama alkena didasarkan pada rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua karbon-karbon. Seperti pada alkana, rantai terpanjang ini merupakan rantai induk. Atom karbon rantai terpanjang diberi nomor mulai dari ujung rantai yang terdekat pada ikatan rangkap dua karbon-karbon sehingga posisi ikatan rangkap memiliki nomor terkecil. Aturan pencabangan sama seperti yang diberlakukan pada alkana. Jika dalam molekul alkena terdapat lebih dari satu ikatan rangkap dua maka namanya ditambah di- …-ena, misalnya 1,3-butadiena dan 1,3,5- dekatriena.
Contoh Penulisan Nama Alkena Menurut IUPAC
Apa nama senyawa alkena berikut menurut aturan IUPAC?
a.
b.
Jawab
a. Penomoran rantai karbon adalah
a. Penomoran rantai karbon adalah
Rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua
karbon-karbon memiliki lima atom karbon maka senyawa ini adalah 2-pentena.
Posisi ikatan rangkap dua berada pada atom karbon nomor 2. Gugus metil juga
terikat pada atom karbon nomor 2 sehingga nama lengkap senyawa ini adalah
2-metil-2-pentena.
b. Rantai induk yang mengandung ikatan rangkap dua
karbon-karbon adalah dari kanan ke arah bawah, yaitu sebanyak sembilan gugus,
dua ikatan rangkap, dan gugus cabang adalah butil. Jadi, nama senyawa ini
adalah 3-butil-2,7-nonadiena.
b. Isomer pada Alkena
Perhatikan struktur molekul berikut.
1-butena
2-butena
2-metil-2-propena
Ketiga struktur tersebut memiliki rumus molekul sama,
yakni C4H8, tetapi strukturnya beda. Jadi, dapat
dikatakan bahwa ketiga senyawa itu berisomer struktur satu sama lain. Bagaimana
Anda menjelaskan perbedaan titik didih dari ketiga senyawa tersebut? Hubungkan
dengan tingkat kerumitan molekul. Makin rumit struktur molekul, makin rendah
titik didihnya. Ikatan rangkap dua karbon-karbon pada alkena tidak dapat
memutar (melintir) sebab jika diputar akan memutuskan ikatan rangkap, tentunya
memerlukan energi cukup besar. Oleh karena itu, alkena dikatakan memiliki
struktur yang rigid (tegar) seperti ditunjukkan pada Gambar 8.5.
Gambar 8.5 Pada alkena, tidak terjadi perputaran ikatan rangkap
pada sumbu rotasinya.
Akibat dari ketegaran, ikatan rangkap menimbulkan
isomer tertentu pada alkena. Pada contoh berikut, ada dua isomer untuk 2-butena
(CH3CH=CHCH3), yaitu cis-2-butena dan trans-2-butena.
cis-2-butena
trans-2-butena
Isomer pada cis-2-butena dan trans-2-butena
dinamakan isomer geometri. Isomer geometri adalah isomer yang terjadi
akibat perbedaan lokasi atom-atom atau gugus atom dalam ruang tiga dimensi,
sedangkan rumus molekul dan gugus terikatnya sama. Perbedaan titik didih antara
cis-2-butena (3,7°C) dan trans-2-butena (0,9°C) menunjukkan bahwa
kedua senyawa ini benar-benar ada dan berbeda, walaupun keduanya memiliki rumus
molekul sama (C4H8) dan gugus terikatnya sama. Pada
alkena, selain isomer geometri dan isomer struktur, juga dikenal isomer
posisi. Isomer posisi adalah isomer yang memiliki perbedaan posisi ikatan
rangkap karbon-karbon dalam molekul yang sama. Contoh: 1-butena dan 2-butena.
Contoh Meramalkan Isomer Geometri pada Alkena
Pada senyawa alkena berikut, apakah terdapat isomer geometri? Jika ada, gambarkan bentuk geometrinya dan berikan nama menurut IUPAC
.
a. CH3CH2CH=C(CH3)2
a. CH3CH2CH=C(CH3)2
b. CH3CH=CHCH2CH3
Jawab
a. Rumus strukturnya adalah
2-metil-2-pentena
Oleh karena terdapat dua gugus metil terikat pada atom
kabon rangkap dua yang sama maka isomer geometri tidak terjadi pada senyawa
ini sebab jika kedua gugus metil itu dipertukarkan lokasinya, tidak mengubah
keadaan geometrinya.
b. Isomer geometri pada senyawa ini memungkinkan dapat
memiliki geometri berbeda.
cis-2-pentena
trans-2-pentena
3. Struktur dan Tata Nama Alkuna
Alkuna adalah hidrokarbon tidak jenuh yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon. Alkuna paling sederhana adalah asetilen atau etuna (C2H2), dengan rumus struktur sebagai berikut.
Bentuk tiga dimensi dari etuna ditunjukkan pada Gambar
8.6. Terlihat bahwa bentuk molekulnya adalah linear.
Gambar 8.6 Struktur molekul etuna (asetilen)
Etuna dapat dibuat dengan cara mereaksikan CaC2
dan air yang digunakan sebagai sumber energi las besi, reaksi yang terjadi
dapat dilihat pada Gambar 8.7. Empat deret pertama dari alkuna dapat
ditulis dalam bentuk struktur molekul yang dimampatkan. Perhatikan bentuk
struktur molekul berikut.
CH≡CH CH3C≡CH CH3CH2C≡CH CH3CH2CH2C≡CH
C2H2 (Etuna) C3H4 (Propuna) C4H6 (1-butuna) C5H8 (1-pentuna)
CH≡CH CH3C≡CH CH3CH2C≡CH CH3CH2CH2C≡CH
C2H2 (Etuna) C3H4 (Propuna) C4H6 (1-butuna) C5H8 (1-pentuna)
Gambar 8.7 Reaksi CaC2(karbida) dan air menghasilkan
etuna sebagai sumber energi las besi (las karbida)
Aturan tata nama alkuna menurut aturan IUPAC sama
seperti pada alkana atau alkena. Rantai induk ditentukan oleh rantai terpanjang
yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon dan akhiran untuk nama induk
adalah -una sebagai pengganti -ana pada alkana. Isomer yang
terjadi pada alkuna adalah isomer posisi ikatan rangkap dan isomer
struktur untuk gugus alkil, sedangkan isomer geometri pada alkuna tidak
terjadi.
Contoh Penamaan Alkuna Menurut IUPAC
Tuliskan nama IUPAC dari senyawa berikut.
Jawab
Rantai induk senyawa tersebut adalah dekuna (10 gugus). Ikatan rangkap tiga karbon-karbon terdapat pada atom karbon nomor 2, gugus metil terikat pada atom karbon nomor 4 dan 8, dan gugus etil terikat pada nomor 5. Jadi, namanya adalah 5-etil-4,8-dimetil-2-dekuna.
Rantai induk senyawa tersebut adalah dekuna (10 gugus). Ikatan rangkap tiga karbon-karbon terdapat pada atom karbon nomor 2, gugus metil terikat pada atom karbon nomor 4 dan 8, dan gugus etil terikat pada nomor 5. Jadi, namanya adalah 5-etil-4,8-dimetil-2-dekuna.
Hidrokarbon Alifatik Jenuh
Hidrokarbon Alifatik Jenuh- Berdasarkan jumlah ikatan antara
atom karbon, senyawa alifatik dikelompokkan menjadi alifatik jenuh dan tidak
jenuh. Pada alifatik jenuh, atom karbon dapat mengikat atom hidrogen secara
maksimal. Senyawa yang tergolong alifatik jenuh adalah alkana dan sikloalkana.
1. Struktur dan Sifat Alkana
Senyawa golongan alkana paling sederhana adalah metana (CH4) yang terdiri atas satu atom karbon dan empat atom hidrogen (Model molekul pada Gambar 8.3).
Gambar 8.3 Model molekul CH4
Struktur molekul alkana yang lebih panjang, seperti
etana, propana, butana, dan yang lainnya membentuk rantai yang memanjang.
Struktur alkana dan senyawa karbon umumnya biasa dituliskan dalam bentuk rumus struktur
yang dimampatkan, seperti empat deret alkana pertama berikut. CH4
(metana), C2H6 (etana), C3H8
(propana), C4H10 (butana).
a. Deret Homolog
Perhatikan keempat contoh senyawa alkana di atas. Terlihat bahwa dari kiri ke kanan secara berurutan terdapat selisih jumlah gugus –CH2–. Etana kelebihan satu gugus –CH2– dari metana, propana kelebihan satu gugus –CH2– dari etana, dan seterusnya. Jika dalam suatu deret senyawa terdapat selisih jumlah gugus sebanyak –CH2– secara berurutan maka senyawa-senyawa tersebut merupakan deret homolog. Deret homolog adalah senyawa-senyawa yang memiliki selisih gugus sebanyak –CH2– dari senyawa sebelumnya. Senyawa-senyawa dalam deret homolog memiliki sifat kimia mirip, tetapi sifat-sifat fisika berubah sejalan dengan naiknya massa molekul seperti yang ditunjukkan pada Tabel 8.1.
Tabel 8.1 Titik Leleh dan Titik Didih Alkana Rantai Lurus
Berdasarkan Deret Homolog
|
Rumus
Molekul |
Wujud
Zat |
Massa
Molekul |
Titik
Leleh
(°C) |
Titik
Didih
(°C) |
Metana
|
CH4
|
Gas
|
16
|
–182,5
|
–164,0
|
Etana
|
C2H6
|
Gas
|
30
|
–183,3
|
–88,6
|
Propana
|
C3H8
|
Gas
|
44
|
–189,7
|
–42,1
|
Butana
|
C4H10
|
Gas
|
58
|
–138,4
|
0,5
|
Pentana
|
C5H12
|
Cair
|
72
|
–139,7
|
36,1
|
Heksana
|
C6H14
|
Cair
|
86
|
–95,0
|
68,9
|
Heptana
|
C7H16
|
Cair
|
100
|
–90,6
|
98,4
|
Oktana
|
C8H18
|
Cair
|
114
|
–56,8
|
124,7
|
Nonana
|
C9H20
|
Cair
|
128
|
–51,0
|
150,8
|
Dekana
|
C10H22
|
Cair
|
142
|
–29,7
|
174,1
|
Simak Tabel 8.1, tentu Anda dapat melihat
kecenderungan yang teratur antara titik didih dan titik leleh dengan naiknya
massa molekul relatif alkana. Dengan demikian, terdapat hubungan antara massa
molekul relatif alkana dan sifat-sifat fisikanya. Dengan bertambahnya massa
molekul, sifat fisika yang lain seperti wujud zat juga berubah. Pada suhu
kamar, empat deret pertama alkana berupa gas, deret berikutnya cair, dan alkana
yang lebih tinggi berwujud padat, misalnya aspal dan lilin. Semua alkana dapat
bereaksi dengan oksigen membentuk gas karbon dioksida dan uap air. Persamaan
reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.
CnH2n+2 + O2(g)→
n CO2(g) + (n+1) H2O(g)
b. Rumus Umum Alkana
Jika dicermati dengan saksama, deret homolog alkana memiliki keteraturan yang dapat dirumuskan secara matematika. Dapatkah Anda menentukan rumus umum alkana? Dalam deret homolog terdapat selisih gugus sebanyak –CH2–. Jika tambahannya sebanyak n gugus maka dapat ditulis sebagai (–CH2–)n atau –CnH2n–. Dalam metana, kedua garis pada rumus –CnH2n– menunjukkan jumlah atom hidrogen.
Struktur molekul oktana (C8H18)
2. Isomer dan Tata Nama Alkana
Beberapa senyawa alkana sederhana telah Anda pelajari pada bagian sebelumnya. Sekarang, akan diperkenalkan tata nama senyawa alkana rantai lurus yang bercabang.
a. Tata Nama pada Alkana
Untuk alkana rantai bercabang, terdapat lima aturan pokok dari IUPAC yang telah disepakati, yaitu sebagai berikut.
1. Nama dasar alkana rantai bercabang ditentukan oleh rantai terpanjang atom karbon. Rantai terpanjang ini disebut rantai induk. Contoh:
Benar
Salah
Rantai induk adalah rantai terpanjang. Pada contoh
tersebut rantai induk mengandung 9 gugus, bukan 8 gugus
2. Setiap cabang pada rantai induk disebut gugus
alkil. Nama gugus alkil didasarkan pada nama alkana semula, tetapi akhiran -ana
diganti menjadi -il. Contoh: metana menjadi metil. Perhatikan Tabel
8.2. Pada contoh nomor 1, terdapat satu gugus etil sebagai cabang dari
rantai induk. Tabel 8.2 Nama Gugus-Gugus Alkil pada Rantai Induk Alkana
Struktur Gugus Alkil
|
Nama Alkil
|
–CH3
|
Metil
|
–CH2CH3
|
Etil
|
–CH2CH2CH3
|
Propil
|
|
CH3CHCH3 |
Isopropil
|
–CH2CH2CH2CH3
|
Butil
|
|CH3CHCH2CH3
|
Sek-butil
|
CH3
| –CH2CHCH3 |
Isobutil
|
CH3
| –C–CH3 |CH3 |
Ter-butil/ t-butil
|
• Neopentana (trivial)
• 2,2-dimetilpropana (IUPAC)
3. Gugus alkil yang terikat pada rantai induk diberi
nomor dengan urutan terkecil. Penomoran gugus alkil adalah sebagai berikut.
Dengan demikian, gugus etil diposisikan pada atom
karbon nomor 4 dari rantai
induk, bukan nomor 6. Jadi, nama untuk senyawa alkana di atas adalah 4-etilnonana,
bukan 6-etilnonana.
4. Jika terdapat lebih dari satu gugus alkil yang sama
maka penulisan nama gugus ditambah kata depan di–(dua gugus), tri–(tiga
gugus), atau tetra–(empat gugus) yang diikuti dengan nama gugus alkil.
Lihat contoh struktur berikut.
Nama senyawanya adalah 4,5-dietilnonana bukan
4-etil-5-etilnonana
5. Jika terdapat dua atau lebih cabang alkil yang berbeda,
penulisan nama setiap cabang diurutkan berdasarkan alfabetis, seperti contoh
berikut.
Nama senyawanya adalah 4-etil-5-metilnonana, bukan
5-metil-4- etilnonana).
Perhatikan beberapa aturan tambahan berikut
.
1. Nomor posisi dan nama gugus dipisahkan oleh garis, misalnya 2-metil, 3-etil, dan seterusnya.
2. Nama gugus dan nama rantai induk disatukan (tidak dipenggal). Contoh: metilheksana bukan metil heksana, etilpentana bukan etil pentana
1. Nomor posisi dan nama gugus dipisahkan oleh garis, misalnya 2-metil, 3-etil, dan seterusnya.
2. Nama gugus dan nama rantai induk disatukan (tidak dipenggal). Contoh: metilheksana bukan metil heksana, etilpentana bukan etil pentana
3. Jika terdapat lebih dari dua nomor berurutan maka
penulisan nomor dipisah oleh koma. Contoh: 3,3-dimetil atau 1,2,3-trietil, dan
seterusnya.
Contoh Penataan Nama Senyawa Hidrokarbon Alifatik
1. Tuliskan nama untuk senyawa berikut.
3. Gambarkan struktur molekul dari
senyawa berikut
:
a. 2,2-dimetil-5-isopropilnonana
a. 2,2-dimetil-5-isopropilnonana
b. 2,4-dimetil-5-propildekana
Jawab
1. Tahap penentuan nama senyawa tersebut, yaitu :
a. tentukan rantai induk;
b. tentukan gugus alkil;
c. tentukan nomor terkecil untuk gugus alkil.
Pada struktur soal, rantai induknya sebanyak 8 gugus (oktana) dengan 2 buah gugus alkil, yaitu metil dengan nomor urut 2 dan etil dengan nomor urut 5.
Jadi, nama senyawa itu adalah 5-etil-2-metiloktana.
2.
b. Isomer pada Alkana
Struktur alkana dapat berupa rantai lurus atau rantai bercabang. Dalam senyawa alkana juga ada yang rumus molekulnya sama, tetapi rumus strukturnya beda. Butana memiliki rumus molekul C4H10. Selain itu, ada senyawa yang rumus molekulnya sama dengan butana, tetapi rumus strukturnya berbeda dan namanya juga berbeda. Perhatikan rumus struktur berikut.
n-butana
Isobutana (2-metilpropana)
Kedua senyawa tersebut dapat disintesis dan memiliki
titik didih dan titik leleh berbeda. Senyawa n-butana titik didih dan
titik lelehnya secara berturut-turut –0,5°C dan –135°C. Adapun senyawa
isobutana atau 2-metilpropana titik didih dan titik lelehnya secara
berturut-turut –10°C dan –145°C. Untuk senyawa-senyawa tersebut disebut isomer.
Oleh karena perbedaan hanya pada struktur maka isomer tersebut disebut isomer
struktur.
Semakin banyak jumlah atom karbon dalam senyawa
alkana, kemungkinan rumus struktur juga makin banyak. Oleh karena itu, jumlah
isomer struktur juga akan bertambah. Pentana (C5H12)
memiliki 3 isomer struktur, heksana (C6H14) memiliki 5
isomer struktur, dan dekana memiliki 75 isomer struktur. Struktur berikut
merupakan ketiga isomer dari pentana.
n-pentana
Isopentana (2-metilbutana)
Oleh karena strukturnya berbeda maka sifat-sifat
fisika senyawa yang berisomer juga berbeda, tetapi sifat kimianya mirip. Perhatikan
titik didih dan titik leleh isomer butana dan isomer pentana. Isobutana (alkana
yang bercabang) memiliki titik didih dan titik leleh lebih rendah dibandingkan n-butana(yang
tidak bercabang). Hal ini disebabkan oleh struktur yang lebih rumit pada isobutana
mengakibatkan gaya tarik antarmolekul lebih kecil dibandingkan struktur rantai
lurus sehingga lebih mudah menguap. Pada senyawa pentana, titik didih dan titik
leleh berkurang menurut urutan: n-pentana > isopentana >
neopentana. Hal ini akibat dari bentuk struktur, yaitu neopentana lebih rumit
dibandingkan isopentana. Demikian juga isopentana lebih rumit dari n-pentana.
Isomer
Senyawa hidrokarbon memiliki sebuah keunikan
dimana beberapa buah hidrokarbon memiliki rumus molekul yang sama namun memiliki
sifat yang berbeda-beda, ternyata perbedaan tersebut disebabkan oleh rumus
bangun atau struktur molekulnya. Senyawa dengan rumus molekul yang sama namun
berbeda dalam rumus bangun atau struktur molekulnya disebut dengan isomer.
Dalam senyawa hidrokarbon jenuh, isomer yang
terjadi karena adanya perbedaan atom atau gugus yang mengganti atom hidrogen
dalam rantai utama senyawa hidrokarbon. Contoh sederhana, dari bentuk isomer
ini ditunjukan dengan atom karbon yang mengikat tiga buah gugus metil, sedangkan
isomernya mengikat 1 gugus metil, 2 atom hidrogen dan satu gugus etil,
perhatikan Gambar 12.6.
Gambar 12.6. Struktur isomer untuk senyawa dengan
rumus molekul C4H10
Perbedaan struktur molekul menyebabkan perbedaan
sifat fisik, molekul pertama memiliki titik leleh -138 oC, titik
didih -1 oC, dengan densitas 0.58g/mL, sedangkan molekul yang kedua
memiliki titik leleh -159 oC, titik didih -12oC dan
densitas 0,55g/mL.
Bentuk isomer lainnya adalah adanya perbedaan
gugus yang dikandung dalam senyawa hidrokarbon. Kita bisa cermati Gambar 12.7.
Gambar 12.7. Perbedaan posisi atom oksigen dalam
senyawa Hidrokarbon
Dari gambar tampak sebuah molekul dengan rumus
molekul yang sama C2H6O. Dalam senyawa ini terdapat 2 atom C, 1 atom O dan 6
atom H, perbedaan terletak pada posisi atom oksigen, senyawa pertama atom
oksigen berposisi pada atom C primer -C-O-H. Sedangkan molekul kedua atom
oksigen terletak antara dua atom karbon (-C-O-C-).
Perbedaan ini juga menyebabkan adanya perbedaan
sifat fisika dan sifat kimia dari kedua molekul tersebut. Senyawa hidrokarbon
dapat diklasisifikasikan atas dua golongan besar yaitu senyawa hidrokarbon
jenuh dan hidrokarbon tidak jenuh. Senyawa hidrokarbon jenuh bercirikan ikatan
tunggal antar atom karbon sebagai penyusun rantai utamanya, berbeda dengan
senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang dapat membentuk ikatan rangkap dua atau
rangkap tiga antar atom karbon penyusunnya.
Comments
Post a Comment