alkana

Materi Penunjang Media Pembelajaran Kimia Organik SMA

Ini merupakan bagian dari skripsi Pengembangan Media Pembelajaran Kimia Organik SMA Berbasis Multimedia Komputer oleh Ahmad Mutamakkin

ALKANA

1. Struktur Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh. Hidrokarbon adalah senyawa organik yang molekulnya tersusun dari unsur karbon, dan hidrogen. Alifatik artinya ujung rantai tidak saling bertemu. Jenuh artinya semua ikatan karbon-karbon adalah ikatan tunggal. Alkana memiliki rumus umum CnH2n+2 Untuk n:1 , CH4 merupakan suku pertama alkana Untuk n:2 , C2H6 merupakan suku kedua alkana dst Semua molekul alkana berbentuk tetrahedral dengan sudut ikatan mendekati 109,50. Contoh :

2. Tatanama a. IUPAC

1) Alkana tak bercabang Alkana tak bercabang diberi nama dengan nama yang menunjukkan jumlah atom karbon dalam rantai ditambah akhiran ana.

109,50 0,11 nm

Alkana rantai pendek (metana dan etana) terdapat dalam atmosfer beberapa planet seperti jupiter, saturnus, uranus, dan neptunus. Bahkan di titan (satelit saturnus) terdapat danau metana/etana yang terletak di kutub utara dari titan.

Di atmosfer bumi, gas metan hanya sebesar 1 ppm, sedangkan di dalam perut bumi sumber alkana adalah gas alam dan minyak. Gas alam terdiri campuran metana, etana, propana, dan butana. Sedang minyak terdiri atas campuran alkana cair dan hidrokarbon.

Metana termasuk sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) dan juga dinamakan biogas karena metana dapat diproduksi oleh hewan.



Jumlah Atom Karbon

Nama Rumus Molekul

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Metana Etana Propana Butana Pentana Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22

2) Alkana bercabang

a) Tentukan rantai karbon yang terpanjang. Contoh : Rantai terpanjang

b) Tentukan substituen dan memberinya nomor. Contoh :

c) Jika substituennya >1 dengan jenis sama ditambah awalan di- untuk 2, tri- untuk 3, dst. Contoh :

Nama : 2,3-dibromobutana d) Jika jenis substituennya >1 maka penulisan namanya harus

disusun berdasarkan urutan abjad huruf pertama nama substituen. Contoh :

2-metil-3-bromopentana 3-bromo-2-metilpentana salah benar

e) Awalan di-, tri-, dan seterusnya serta tanda hubung seperti sekunder (sek-), tersier (ters-) tidak perlu diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Contoh :

2,5-dimetil-4-etilheptana 4-etil-2,5-dimetilheptana

f) Awalan yang tidak dipisahkan dengan tanda hubung (antara

lain : iso-, dan neo-) diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Contoh : 3-etil-5-isobutilnonana 5-isobutil-3-etilnonana

CH3 CH2 CH CH3

CH3

CH3 CH2 CH CH3

CH3 Substituen : metil

1234

Nama : 2-metilbutana

CH3 CH CH CH3

Br Br

CH3 CH CH CH2

CH3 Br

CH3



b. Trivial (Nama Umum)

Dalam sistem tatanama umum, nama alkana ditentukan oleh jumlah atom karbon tanpa memperhatikan susunan atom-atom karbon tsb. Alkana tak bercabang yang mempunyai atom C>3 diberi awalan

normal (n-). Contoh :

Alkana bercabang yang mempunyai gugus CH(CH3)2 diberi awalan iso-. Contoh :

Nama : Isopentana Alkana bercabang yang mempunyai gugus C(CH3)3 diberi

awalan neo-. Contoh :

3. Sifat Fisik a. Alkana adalah 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.

b. Alkana dengan 1-4 atom karbon (metana, etana, propana, dan butana) pada temperatur kamar berwujud gas.

c. Alkana dengan 5-17 atom karbon berwujud cair pada temperatur kamar.

d. Alkana dengan atom karbon lebih dari 17 berwujud padat pada temperatur kamar.

e. Alkana tidak larut dalam air, akan tetapi larut dalam pelarut nonpolar.

4. Sifat Kimia a. Oksidasi

Alkana dapat teroksidasi membentuk karbondioksida dan air disertai pembebasan energi. Contoh :

b. Halogenasi Alkana dapat bereaksi dengan halogen dibawah pengaruh panas membentuk alkil halida dengan hasil samping hidrogen klorida. Contoh :

++ +2 O2 CO2 2 H2O energiCH4

++CH4 ClHCl2 CH3Cl

CH3 CH2 CH CH3

CH3Gugus iso- Jumlah atom C : 5 (pentana)

CH3 CH2 CH2 CH3Nama : n-butana

CH3 C CH3CH3

CH3Nama : neopentana



c. Nitrasi Alkana dapat bereaksi dengan asam nitrat pada suhu 150-4750C membentuk nitroalkana dengan hasil samping uap air. Contoh :

d. Sulfonasi Alkana dapt bereaksi dengan asam sulfat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat dan air. Contoh :

e. Isomerisasi Beberapa alkana dapat mengalami reaksi isomerisasi. Contoh :

5. Pembuatan

a. Hidrogenasi (reduksi) alkena Reduksi alkena dengan gas hidrogen dan katalis logam nikel atau palladium akan menghasilkan alkana. Contoh :

b. Reduksi alkil halida Suatu alkil halida dapat tereduksi oleh logam seng dan suatu asam menghasilkan suatu alkana dan ion ZnCl+. Contoh :

c. Reaksi Wurtz Penambahan cabang pada alkana dapat dilakukan dengan mereaksikannya dengan logam natrium dan alkil halida. Produk samping yang dihasilkan adalah garam natrium halida. Contoh :

d. Penggandengan (coupling) alkil halida dengan senyawa organologam Pembuatan alkana juga dapat dilakukan dengan mereaksikan suatu alkil halida dengan logam magnesium dalam eter, kemudian dihidrolisis. Contoh :

++CH4 OH2HO-NO2 CH3-NO2

+ +CH4 OH2HO-HSO3 CH3-HSO3

CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3CH3

+CH2 CH2 H2 CH3 CH3Ni

++ +CH3 CH CH3Cl

CH3 Cl CH3 CH CH3CH3

2 Na 2 NaCl

++CH3 CH CH3Cl

Mg CH3 CH CH3

MgCl

CH3 CH2 CH3 Mg(OH)ClOH2eter

++ +CH3 Cl H+ CH4Zn ZnCl

+



6. Kegunaan a. Kegunaan 1) Senyawa golongan alkana digunakan sebagai bahan bakar. 2) Propana dan butana digunakan sebagai LPG, selain itu juga

digunakan dalam penyemprot aerosol. 3) Pentana dan oktana digunakan sebagai bahan bakar mesin

pembakaran dalam. 4) Isooktana dan heptana digunakan dalam pengukuran angka

oktana benzin. 5) Nonana hingga heksadekana digunakan sebagai minyak bakar,

minyak diesel, bensin, dan avtur. 6) Alkana dengan atom karbon antara 16-35 digunakan sebagai

minyak oli, dan lilin paraffin. 7) Alkana dengan atom karbon lebih dari 35 digunakan sebagai

bitumen (aspal).

b. Dampak Metana dapat meledak jika bercampur udara menghasilkan gas rumah kaca. Alkana cair mudah terbakar jika bercampur udara. Pentana, heksana, heptana, dan oktana merupakan neurotoksin dan berbahaya terhadap lingkungan.

alkana

Documents