Hidrokarbon Kelas 11 Kurikulum 2013 - pengertian, tata nama, contoh

Pengertian dan klasifikasi Hidrokarbon 

Hidrokarbon adalah golongan senyawa karbon yang paling sederhana, yaitu istilah mengacu pada senyawa yang tersusun dari atom karbon dan hidrogen. Hidrokarbon dan senyawa turunannya terbagi menjadi tiga kelompok besar pada umumnya, yaitu :

• Hidrokarbon alifatik terdiri atas rantai terbuka atau hidrokarbon asiklik

Contoh :    CH3 — CH2 — CH3         CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3
                 
                      Propana                               Pentana

• Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri atas atom karbon yang tersusun dalam satu lingkar atau lebih. Contoh :  Siklo propana dan Siklo pentana

• Hidrokarbon aromatik adalah golongan khusus senyawa siklik yang digambarkan sebagai lingkar enam dengan ikatan selang – seling antara tunggal dan rangkap. Kelompok ini digolongkan terpisah dari hidrokarbon alisiklik dan alifalik karena sifat fisika dan kimianya yang khas. Contoh :  Benzena dan Naftalena

Sebelum lanjut Sobat harus mengetahui apa itu senyawa karbon dan apa yang menjadi ciri khas senyawa karbon. Hal ini dimaksudkan untuk lebih mudah memahami materi selanjutnya, ringlasannya yaitu :

Pengertian dan Kekhasan Atom Karbon

Senyawa karbon adalah semua senyawa yang mengandung rantai karbon. Senyawa karbon disebut juga senyawa organik, karena dahulu ada anggapan bahwa senyawa organik berasal dari bahan kehidupan baik hewan maupun tumbuhan. Kimia organik merupakan salah satu cabang kimia yang mempelajari senyawa organik atau senyawa karbon.

1. Atom karbon dengan nomor atom 6 dan mempunyai konfigurasi elektron 2, 4. Karbon dapat berikatan kovalen dengan  mengunakan keempat elektron valensinya.

                                    |

                              ― C ―                                                                              

                                    |

 Tiap garis menyatakan satu elektron valensi atau satu ikatan kovalen.

2. Atom karbon relatif kecil, hal ini sesuai dengan periodenya yaitu periode 2 sehingga hanya mempunyai dua kulit atom yang menyebabkan jari – jari atom relatif kecil. Dengan relatif kecilnya jari-jari atom, atom karbon mempunyai dua keuntungan :

(1) Ikatan kovalen yang dibentuk karbon relatif kuat.
(2) Karbon dapat membentuk ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga.


3. Atom karbon mempunyai kemampuan untuk ikatan rantai.                     

Atom karbon dapat mengikat atom karbon lain terbentuklah ikatan rantai atom karbon. Ikatan rantai atom karbon dapat berupa :

• Rantai C terbuka 

Contoh :

C – C – C – C

• Rantai C tertutup ( lingkar )

Contoh : C C C | | C C C

• Rantai C bercabang

Contoh :                          C
|
                              C - C - C - C
  |
                                    C
       
4. Ikatan antara atom – atom C dapat secara :

• Ikatan tunggal

Contoh :
      C ― C

Senyawa karbon yang memiliki ikatan tunggal disebut senyawa jenuh.

• Ikatan rangkap

Contoh : rangkap 2 ( alkena ), dan rangkap 3 ( alkuna )

Senyawa karbon yang memiliki ikatan rangkap disebut senyawa tak jenuh.

5. Berdasarkan jumlah atom karbon yang diikatnya, posisi atom karbon dibedakan :

• Atom C primer yaitu satu atom C mengikat 1 atom C yang lain.
• Atom C sekunder yaitu satu atom C mengikat 2 atom C yang lain.
• Atom C tersier yaitu satu atom C mengikat 3 atom C yang lain.
• Atom C kwarter yaitu satu atom C mengikat 4 atom C yang lain.

Contoh :
           
                         C7                  C8
                          |                      |
               C1 — C2 —  C3 — C4 — C5 — C6
                                                |
                                              C9

Atom C primer adalah      = 1, 6, 7, 8, 9.
Atom C sekunder adalah   = 3, 5
Atom C tersier adalah      = 2
Atom C kwarter adalah    = 4

Tata nama senyawa Hidrokarbon

1. Alkana ( Rangkap Tunggal )

Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh yang masing – masing atom karbonnya terikat pada keempat atom lain.

Alkana disebut juga parafin ( miskin daya reaksi  ) dengan rumus umum CnH₂n+2. Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus yang sama dan kemiripan sifatnya besar disebut satu homolog ( deret sepancaran ). Contoh – contoh alkana dapat dilihat pada tabel berikut :

      A. Tata Nama Alkana

Para kimiawan sesungguhnya menggunakan banyak sistem tata nama yang berbeda – beda, disini akan diberikan cara yang bersistem dari tata nama IUPAC ( International Union of Pureaud Applied Chemistry ) yaitu Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional, karena cara ini memberikan pendekatan yang lebih tepat dalam memberikan nama dan menggambarkan senyawa organik.

• Untuk nama alkana normal ( tidak bercabang ). 

Rangkaian atom karbon yang terpanjang dalam molekul merupakan dasar  nama induk untuk hidrokarbon alifatik.
Nama induk diturunkan dari kata dasar, biasanya dari kata Yunani yang menunjukan jumlah atom karbon dalam rangkaian rantai atom C. Kemudian akhiran –ana diimbuhkan pada kata dasar untuk melengkapi nama induk suatu alkana. Nama suatu alkana normal sesuai dengan nama induknya.
Contoh :
CH₃(CH₂)₆CH₃

Kata dasarnya adalah okt. ( karena ada 8 atom C ) 

kemudian diimbuhkan –ana, sehingga mempunyai nama oktana.

• Untuk nama alkana bercabang. 

1. menentukan rantai induk ( utama ) yaitu rangkaian atom C terpanjang, diluar rantai utama dinamakan cabang.
Contoh :
                       CH3         
                              | 
       1           2        3       
   CH3 — CH — C — CH3
                     |        |                 
                 CH3     4           5
                             CH2 — CH3

Rangkaian atom C dinomori adalah rantai induk.

2. menuliskan nomor atom C utama ( induk )di mulai dari ujung, jika :

•  Ujung paling dekat dengan cabang 
• Jika terdapat dua ujung yang keduanya berdekatan dengan cabang, maka pilih yang lebih panjang cabangnya 

contoh :
     5            4          3           2             1
   CH3 — CH2 — CH3 — CH2 — CH3
                                             |
                                            CH3

Ujung kiri omor 2 merupakan rantai yang terdapat cabangnya, sehingga penomoran dimulai dari kiri

3. menuliskan nomor C yang ditempati cabang, diikuti nama cabang kemudian dituliskan nama rantai induk / utamanya.
Pada rantai cabang untuk diperhatikan :

• Rantai cabang hidrokarbon diberi nama dengan menggunakan nama dasar yang tepat yang diberi nama akhiran – il.

Contoh :
CH3   yang terangkai pada rantai induk disebut metil.     

CH2CH3   disebut etil dan seterusnya.

• Rantai cabang ganda diberi nama dengan awalan bilangan yunani yang sesuai yaitu di- untuk dua, tri- untuk tiga, dan seterusnya.

• Apabila dua atau lebih rantai cabang yang berbeda di rangkaikan pada rantai induknya, nama dari rantai itu disusun menurut abjad di dalam senyawanya.

      Contoh Soal :

1.               CH3
                      |
        1            2          3           4           5            6 
      CH3 — CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

2 - metilheksana

2.              CH3
                    |
        1           2         3           4
       CH3 — C — CH2 — CH3
                      |
                   CH3

2, 2 - dimetilbutana

C. Sumber dan Kegunaan Alkana

• Sumber Alkana

Alkana merupakan komponen utama dari minyak bumi dan gas alam.

• Kegunaan Alkana

Dalam kehidupan sehari – hari, alkana banyak dimanfaatkan sebagai :
a. Bahan bakar, misalnya LPG, minyak tanah, bensin dan solar.
b. Sebagai bahan pelarut dalam industri, misalnya petroleum eter, dan nafta.
c. Sebagai sumber gas hidrogen.
d. Sebagai pelumas, misalnya vaselin dan oil.
e. Sebagai bahan baku industri, misalnya minyak bumi sebagai bahan pembuatan plastik, detergen, karet sintetis, serat sintetis, minyak rambut, dan obat gosok.

2. Alkena ( Rangkap Dua )

Alkena merupakan hidrokarbon yang memiliki satu ikatan rangkap dua   karbon – karbon. Senyawa ini dikatakan tidak jenuh karena tidak mempunyai jumlah maksimum atom yang sebetulnya dapat ditampung oleh setiap atom karbon. Alkena disebut juga olefin karena dari kenyataan klor mengadisi etilena yang berbentuk gas ( C2H4 ) membentuk hasil yang menyerupai minyak. Alkena mempunyai rumus umum CnH2n, berikut akan diberikan contoh – contoh alkena.

   A. Tata Nama Alkena

• Untuk alkena normal mengikuti aturan yang serupa dengan aturan alkana, kemudian mengganti akhiran ana menjadi ena.

• Untuk alkena bercabang :

(1) Menentukan rantai induk ( utama ) yaitu rangkaian atom C terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua.
Contoh :
                      CH2— CH3
                          |
           1            2         3          4           5           6
        CH2   =  CH — CH — CH2— CH2— CH3

Rangkaian atom C yang dinomori merupakan rantai induk

(2) Menuliskan nomor atom C utama ( induk ) dan nomor ikatan rangkap, dimulai dari ujung, ujung paling dekat dengan ikatan rangkapnya.
Contoh :

      1     1    2   2   3           4        5                  
   CH3 — CH  = CH — CH2 — CH3

Karena ujung kiri lebih dekat dengan rangkap ( no 2 biru ), maka penomoran dilakukan dari ujung kiri

  5            4          3    2   2    1     1     
 CH3 — CH — CH  = CH  — CH3
                 |
               CH3
Karena ujung kanan lebih dekat dengan rangkap ( no 1 biru ), maka penomoran delakukan dari ujung kanan

(3) Menuliskan unsur C utama yang ditempati cabang dikuti nama cabang, kemudian dituliskan nomor ikatan rangkapnya dan kemudian dituliskan nama rantai induk alkenanya.

Contoh Soal :

1.
   1      1    2   2    3         4
  CH3 —CH  = CH — CH3

2 - butena

2.                       CH3
                              |
  7            6           5       4    3    3    2     2    1     1
CH3 — CH2 — CH — CH  =  CH — CH2 — CH3

5  - metil  - 3  - heptena

B. Sumber dan Kegunaan Alkena

Dalam industri alkena di buat dari alkana dengan proses Cracking (perengkahan). Alkena suhu rendah merupakan bahan baku yang sangat penting dalam industri untuk pembuatan plastik, karet sintetis dan alkohol.

3. Alkuna ( Rangkap Tiga )

Alkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap tiga karbon – karbon. Alkuna yang paling sederhana adalah Asetelina / etuna ( C2H2 ), yang merupakan gas penting. Alkuna sering disebut Asetilena dengan rumus umum CnH2n-2, berikut akan diberikan contoh – contoh senyawa alkuna.

A. Tata Nama Alkuna

• Untuk alkuna normal diturunkan dari alkana yang sesuai, kemudian mengganti ana menjadi una.

• Untuk alkuna bercabang.

Yaitu pemilihan rantai induk, penomoran, dengan cara penulisan sama seperti pada alkena.

B. Sumber dan Kegunaan Alkuna

Diantara golongan alkuna yang mempunyai nilai ekonomis hanyalah  etuna / asetilen ( C2H2 ). Dalam jumlah sedikit C2H2 dibuat dari reaksi batu karbit ( kalsium karbida ) dengan air.

CaC2 + 2H2O   —  Ca(OH)2 + C2H2

Dalam jumlah besar ( industri ), C2H2 dibuat melalui pembakaran tidak sempurna dari metana.

4CH4 + 3O2  —   2C2H2 + 6H2O

Gas asitilen ( etuna ) dimanfaatkan dalam industri pemotongan / -penyambungan baja.

Rangkuman

1. Senyawa karbon adalah senyawa yang mengandung unsur karbon.
2. Senyawa karbon juga mengandung unsur hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan fosfor.
3. Sumber senyawa karbon adalah mahluk hidup dan sisa – sisa mahluk hidup.
4. Berdasarkan proses terbentuknya senyawa karbon dibedakan menjadi senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik.
5. Senyawa karbon organik memegang peranan penting dalam kimia yang berasal dari mahluk hidup.
6. Keunikan atom karbon karena mempunyai empat elektron valensi dan jari – jari atom yang tegolong kecil.
7. Senyawa hidrokarbon terdiri atas karbon dan hidrogen. Metana merupakan hidrokabon paling sederhana.
8. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk empat ikatan kovalen. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai.
9. Berdasarkan bentuk rantainya, hidrokarbon dapar dibagi kedalam senyawa alifatik, alisiklik dan aromatik.
10. Alkana mempunayi rumus umum CnH2n + 2. Senyawa ini disebut juga hidrokarbon jenuh tergolong dalam senyawa alifatik. Senyawa ini menunjukkan peristiwa keisomeran.
11. Alkena mengandung satu ikatan rangkap dua dan mempunyai rumus umum CnH2n, disebut juga hidrokarbon tak jenuh.
12. Alkuna mengandung satu ikatan rangkap tiga dan mempunyai rumus umum   CnH2n – 2, tergolong hidrokarbon tak jenuh.
13. Alkana adalah senyawa yang kurang reaktif sehingga disebut parafin. Reaksi penting alkana adalah pembakaran, substitusi, dan perengkahan.
14. Alkena dan alkuna lebih reaktif daripada alkana karena mengandung ikatan rangkap dua dan rangkap tiga.
15. Sumber utama alkana adalah minyak bumi dan gas alam.
16. Alkena dibuat dari alkana dengan proses cracking, sedang alkuna dibuat dari gas alam dan reaksi batu karbit dengan air.

Bagikan Artikel ini