25

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil ‘alamiin.... Kata itulah yang dapat saya ucapkan sebagai Hamba Tuhan

Yang Maha Esa. Atas nikmat kesehatan, kesempatan dan pertolonganNya semata akhirnya modul

pembelajaran hidrokarbon ini dapat terselesaikan sesuai dengan jadwal yang ditetapkan.

Kimia merupakan salah satu ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala atau perubahan zat di

alam semesta yang sangat penting untuk dipelajari. Hal ini disebabkan peristiwa alam selalu

berhubungan dengan peristiwa kimia juga. Salah satunya mengenai proses pembusukan yang

menghasilkan gas metana (CH4). Gas ini hanya tersusun dari dua atom, yaitu atom karbon dan atom

hidrogen. Senyawa yang tebentuk dari dua atom ini disebut sebagai hidrokarbon.

Pada modul ini akan dipelajari materi-materi yang terkait hidrokarbon. Misalnya: penggolongan

hidrokarbon dan tata namanya, sifat fisik dan sifat kimianya, gejala isomerisme serta kegunaan dan

hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari. Di bagian awal modul juga disajikan bacaan yang terkait bab

hidrokarbon. Tujuan dari materi yang disajikan adalah untuk mensyukuri nikmat Tuhan yang telah

menciptakan senyawa hidrokarbon yang sangat bermanfaat bagi manusia. Selain itu, juga memberikan

wawasan pengetahuan tentang keberadaan hidrokarbon di muka bumi ini.

Modul hidrokarbon ini diperuntukkan bagi siswa SMA kelas XI IPA semester ganjil. Proses

pembelajaran memerlukan 12 jam pelajaran (12 x 45 menit) dengan harapan konsep belajar tuntas

(Mastery Leraning) dapat tercapai. Di dalam modul ini juga disediakan soal-soal latihan dan evaluasi,

memotivasi siswa untuk belajar dengan giat dan mandiri agar tujuan pembelajaran dapat tercapai.

Modul yang saya susun ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, masukan dari pengguna

sangat diperlukan demi penyempurnaan modul ini.

PenyusunDasianto, S.Pd

25

DAFTAR ISI

Kata pengantar .............................................................................................................................. 1

Daftar isi ........................................................................................................................................ 2

Glosarium....................................................................................................................................... 3

BAB 1 Pendahuluan ......................................................................................................................

A. Deskripsi modul .............................................................................................................

B. Prasyarat .......................................................................................................................

C. Petunjuk Penggunaan Modul.........................................................................................

D. Tujuan ...........................................................................................................................

E. Kompetensi ....................................................................................................................

F. Cek Kemampuan ...........................................................................................................

BAB 2 Materi Pembelajaran ..........................................................................................................

Rencana Belajar Siswa .................................................................................................................

Kegiatan Belajar 1 .........................................................................................................................

Tujuan Kegiatan Blajar 1 ...............................................................................................................

Materi Belajar 1 .............................................................................................................................

25

GLOSARIUM

Hidrokarbon: senyawa yang terbentuk dari atom karbon dan atom hidrogen

Alkana: hidrokarbon, antar atom C berikatan tunggal (jenuh) dengan rumus umum C2H2n+2.

Alkena: hidrokarbon, antar atom C berikatan rangkap dua (tak jenuh) dengan rumus umum C2H2n.

Alkuna: hidrokarbon, antar atom C berikatan ganda tiga (tak jenuh) dengan rumus umum C2H2n-2.

Isomerisme: gejala yang menyatakan rumus molekul zat sama, tetapi strukturnya berbeda.

Reaksi oksidasi/pembakaran: reaksi antara hidrokarbon dengan oksigen untuk membentuk CO2 dan H2O.

Reaksi adisi: reaksi pemutusan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.

Reaksi eliminasi:reaksi pembentukan ikatan rangkap dari ikatan tunggal.

Reaksi substitusi: reaksi penggantian atom hidrogen dengan atom lain.

25

BAB 1: PENDAHULUAN

A. Deskripsi ModulModul pada kelas XI Semester ganjil ini bertujuan memberikan wawasan tentang hidrokarbon dan

penggolongannya beserta berbagi ciri khas lainnya. Berikut ini cakupan materi pada modul ini:

1. Mengidentifikasi karbon dan hidrogen pada senyawa organik

2. Kekhasan atom karbon

3. Hidrokarbon dan penggolongannya

4. Tata nama hidrokarbon

5. Sifat fisika dan sifat kimia hidrokarbon

6. Gejala isomerisme

B. PrasyaratAgar siswa dapat memahami materi hidrokarbon, diperlukan pemahaman ikatan kovalen, jenis sifat

fisika, serta mampu menyetarakan persamaan reaksi dengan benar.

C. Petunjuk Penggunaan Modul1. Bagi siswa

- Baca dan pahami dulu materi yang disajikan pada modul

- Lakukan latihan yang ada di dalam modul

- Setelah semua latihan dikerjakan, dan dikonsultasikan guru sudah benar, lanjutkan

mengerjakan soal-soal evaluasi

2. Bagi guru

- Proses pembelajaran dirancang sesuai urutan kegiatan belajar

- Memberikan informasi awal tentang arah dan tujuan materi

- Membimbing pada proses pembelajaran

- Mengevaluasi dan membukukan hasil belajar siswa

D. Tujuan1. Tujuan akhir: setelah mempelajari modul ini, siswa diharapkan mampu mensyukuri, memahami,

menjelaskan hidrokarbon serta mampu menyelsaikan persoalan yang berhubungan dengan bab

hidrokarbon

2. Tujuan antara: setelah mengikuti pembelajaran siswa diharapkan:

a. Mampu mengidentifikasi unsur karbon dan hidrogen pada senyawa organik

b. Menjelaskan kharakteristik atom karbon

c. Menggolongkan hidrokarbon

d. Memberi nama struktur hidrokarbon

e. Menjelaskan sifat hidrokarbon

f. Menjelaskan dan menerapkan gejala isomerisme

25

E. Kompetensi Dasar1.1 Menyadari adanya keteraturan dari sifat hidrokarbon, termokimia, laju reaksi, kesetimbangan

kimia, larutan dan koloid sebagai wujud kebesaran Tuhan YME dan pengetahuan tentang adanya

keteraturan tersebut sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif.

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka, mampu

membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis,

komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan

dalam sikap sehari-hari.

3.1 Menganalisis struktur dan sifat senyawa hidrokarbon berdasarkan pemahaman kekhasan atom

karbon dan penggolongan senyawanya.

4.1 Mengolah dan menganalisis struktur dan sifat senyawa hidrokarbon berdasarkan pemahaman

kekhasan atom karbon dan penggolongan senyawanya.

F. Tes Kemampuan(terlampir)

25

BAB II: PEMBELAJARAN

A. Rencana Belajar Peserta Didik1. Kompetensi Dasar dan Indikator

1.1 Menyadari adanya keteraturan dari sifat hidrokarbon, termokimia, laju reaksi, kesetimbangan

kimia, larutan dan koloid sebagai wujud kebesaran Tuhan YME dan pengetahuan tentang

adanya keteraturan tersebut sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya

bersifat tentatif.

Indikator:

1.1.1 mensyukuri terciptanya senyawa karbon di alam semesta yang ditunjukkan oleh semangat

dan antusian di dalam belajar.

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka,

mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif,

demokratis, komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang

diwujudkan dalam sikap sehari-hari.

Indikator:

3.1.1 menunjukkan sikap rasa ingin mengetahui, teliti, kritis dan komunikatif

3.1 Menganalisis struktur dan sifat senyawa hidrokarbon berdasarkan pemahaman kekhasan

atom karbon dan penggolongan senyawanya.

Indikator:

3.3.1 melalui percobaan siswa dapat mengidentifikasi unsur C dan H dalam senyawa organik

3.3.2 melalui mengamati struktur senyawa karbon, siswa dapat menjelaskan kekhasan atom

karbon

3.3.3 melalui data berbagai struktur senyawa karbon, siswa dapat menggolongkannya menjadi

alkana, alkena dan alkuna

3.3.4 melalui mengamati data nama senyawa karbon, siswa dapat memberi nama alkana,

alkena, alkuna

3.3.5 melalui pengamatan, siswa dapat membuat struktur isomer pada alkana, alkena dan

alkuna

3.3.6 melalui pengamatan data, siswa dapat menjelaskan sifat fisika senyawa karbon

3.3.7 melalui pengamatan, siswa dapat menjelaskan berbagai reaksi kimia yang terjadi pada

hidrokarbon

4.1 Mengolah dan menganalisis struktur dan sifat senyawa hidrokarbon berdasarkan

pemahaman kekhasan atom karbon dan penggolongan senyawanya.

25

2. Rencana Pembelajaran

Jenis kegiatan Tanggal WaktuTempat belajar

Alasan perubahan

Tanda tangan guru

Kegiatan Belajar 1Tujuan Kegiatan 1:

1. Menjelaskan sumber hidrokarbon di alam berdasarkan wacana yang diberikan

2. Menjelaskan cara mengidentifikasi atom C dan atom H dalam senyawa organik

3. Menjelaskan karakteristik atom karbon

HIDROKARBONSaat ini, dunia sedang mengalami krisis energi. Hal ini disebabkan cadangan minyak dunia

jumlahnya kian hari kian menipis. Jumlah produksi dan kebutuhan akan bahan bakar minyak yang

tidak seimbang semakin mempercepat habisnya bahan bakar minyak. Kondisi seperti ini menuntut

semua orang untuk berkreasi membuat sumber energi baru dan terbarukan.

Semangat untuk membuat energi alternatif juga marak di Indonesia. Pembuatan biogas

sebagai energi alternatif sangat digencarkan, karena sumber daya yang ada di negara kita cukup

besar. Sisa perkebunan, sisa peternakan dan pertanian sangat berpotensi untuk dijadikan bahan

pembuatan biogas. Pembuatan biogas yang paling dikembangkan adalah dari kotoran hewan

ternak, yang difermentasi secara anaerobik.

Kandungan utama biogas adalah metana (CH4), yang merupakan senyawa hidrokarbon paling

sederhana. Selain metana juga terdapat gas lain, misalnya karbon dioksida, hidrogen, nitrogen,

asam sulfida dan ammonia. Dari senyawa-senyawa tersebut, ada yang dikelompokkan menjadi

senyawa organik dan anorganik. Senyawa organik misalnya metana dan ammonia, sedangkan

karbon dioksida, hidrogen, oksigen dan nitrogen termasuk senyawa anorganik.

Berdasarkan unsur penyusunnya, senyawa yang mengandung unsur karbon juga ada

senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik. Senyawa karbon orgnanik misalnya

metana, dan yang anorganik misalnya karbon dioksida. Berikut perbedaan senyawa karbon

organik dan anorganik:

Perbedaan Senyawa karbon organik Senyawa karbon anorganik

Kestabilan dalam pemanasan Mudah terurai atau berubah

struktur

Stabil pada pemanasan

Kelarutan Umumnya sukar larut dalam

pelarut polar, tetapi mudah

Mudah larut dalam pelarut

25

larut dalam pelarut non polar polar

Titik lebur dan titik leleh Umumnya relatif rendah Ada yang rendah, tetapi

umumnya sangat tinggi

Kereaktifan Kurang reaktif Sangat reakstif

Struktur Mempunyai rantai atom C Tidak mempunyai rantai atom

C

Contoh Hidrokarbon, karbohidrat Garam karbonat, garam

oksalat

Di bab pertama kelas XI ini, mata pelajaran kimia mempelajari senyawa karbon organik

bagian hidrokarbon. Hidrokarbon adalah senyawa organik yang hanya tersusun dari atom karbon

dan hidrogen.

A. Identifikasi Atom C dan H dalam Senyawa OrganikSenyawa karbon organik jumlahnya sangat banyak. Sukrosa, glukosa, urea, asam cuka serta

alkohol juga termasuk senyawa organik. Senyawa-senyawa tersebut selain tersusun dari unsur C

dan H juga tersusun dari unsur O, N, dan S.

Berikut cara medeteksi unsur-unsur penyusun senyawa organik:

1. Dengan pembakaran atau pemanasan

Senyawa organik, jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida dan air, secara umum

dituliskan:

CxHyOz(s) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

2. Pengujian keberadaan unsur C, H dan O

a. Unsur C, sampel senyawa organik dibakar, jika menyisakan abu berwarna hitam berarti

mengandung unsur karbon. Jika golongan gula, ditambahkan larutan asam sulfat (H2SO4)

pekat juga terbentuk arang atau karbon.

Kertas dibakar gula dicampur dengan H2SO4 pekat

b. CO2, sampel organik dipanas, ujung botol ditutup dan dihubungkan dengan tabung reaksi

yang berisi air barit, Ba(OH)2, atau air kapur, Ca(OH)2. Jika air kapur atau air barit keruh,

berarti senyaw tersebut menghasilkan CO2, atau mengandung unsur karbon.

25

c. Air, dideteksi dengan menggunakan kertas kobalt, sampel dipanaskan dan ujung tabung

ditutup dengan kertas kobalt. Jika kertas kobalt berubah warna dari biru menjadi merah

muda, berarti sampel saat dipanaskan menghasilkan molekul air.

d. Hidrogen, sampel dipanaskan di dalam tabung. Saat proses pemanasan, masukkan lidi

yang dibakar menyala, jika lidi tetap menyala di dalam tabung berarti sampel tersebut

menghasilkan hidrogen.

B. Kekhasan Atom KarbonAtom karbon, C, sangat unik. Hal ini disebabkan karena atom karbon memiliki 4 elektron valensi di

kulit terluarnya, sesuai konfigurasi elektronya:

6C : 1s2 2s22p2

Dari konfigurasi elektron tersebut, atom karbon memiliki keistimewaan sebagai berikut:

1. Atom karbon menggunakan 4 elektron valensi (disebut juga memiliki 4 tangan) untuk berikatan

kovalen. Jika membentuk hidrokarbon, keempat tangannya bisa mengikat 4 atom hidrogen

membentuk CH4 atau metana:

2. Atom karbon mempu membentuk rantai atom karbon yang berikatan tunggal/jenuh yang

rantainya lurus maupun bercabang, serta mampu membentuk struktur cincin (siklik) dan

aromatik jika berikatan dengan sesama atom karbon:

Rantai lurus rantai bercabang

Struktur siklis struktur aromatik

3. Atom karbon juga mampu membentuk ikatan rangkap/tak jenuh dengan sesama atom karbon:

25

4. Saat berikatan dengan sesama atom C, membentuk atom C primer (mengikat 1 atom C yang

lain), atom C sekunder (mengikat 2 atom C yang lain), atom C tersier (mengikat 3 atom C yang

lain) dan atom C kuartener (mengikat 4 atom C yang lain).

Kegiatan Belajar 2

Tujuan Kegiatan Belajar 2:

1. Menjelaskan perbedaan alkana, alkena dan alkuna

2. Menjelaskan cara memberi nama alkana

C. Hidrokarbon (Alkana, Alkena dan Alkuna)

Perbedaan alkana, alkena dan alkuna disajikan dalam tabel berikut ini:

Alkana Alkena Alkuna

- Ikatan antar atom C tunggal - Ikatan antar atom C rangkap

dua

- Ikatan antar atom C ganda

tiga

1. AlkanaAlkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan

semua ikatan karbon-karbon merupakan ikatan tunggal.

a. Rumus umum AlkanaTabel: Rumus Umum Alkana

No Nama Rumus Struktur∑ Atom

Rumus Molekul C H

1. Metana 1 4 CH4

25

2. Etana 2 6 C2H6

3. Propana 3 8 C3H8

4. Butana 4 10 C4H10

5 Pentana 5 12 C5H12

6 heksana 6 14 C6H14

Dari contoh di atas dapat dilihat bahwa rumus molekul dari dua senyawa yang berurutan

berbeda sebesar CH2. selain itu, perbandingan jumlah atom C dan atom H dalam alkana sama

dengan n : 2n+2. oleh karena itu, alkana dapat dinyatakan dengan suatu rumus umum CnH2n+2

Rumus ini juga dapat ditulis sebagai R-H dimana R adalah gugus alkil

b. Tata nama AlkanaPenamaan alkana mengikuti aturan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chmistry)

dapat dilakukan dengan ketententuan seperti di bawah ini.

1). Alkana rantai lurus

Semua nama alkana mempunyai akhiran ‘ana’. Penamaan Alkana tergantung pada jumlah

atom C

Jumlah

Atom C

Rumus

molekulStruktur

Nama

Alkana

1

2

3

4

5

6

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

CH4

CH3-CH3

CH3-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

metana

etana

propana

butana

pentana

R= CnH2n+1

25

7

8

9

10

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

heksana

heptana

oktana

nonana

dekana

2). Alkana rantai bercabang

- tentukan rantai induknya, yaitu rantai C yang paling panjang

- beri nomor pada rantai induk, atom C nomor 1 terdekat dengan cabang

- beri nama rantai induk dan rantai cabang

= 3-metilheksana

- urutan penulisan nomor cabang diikuti tanda (-) lalu beri nama alkil dari cabang

- jika terdapat 2 atau lebih jenis alkil maka nama-nama alkil disusun menurut abjad

- Jika cabang-cabangnya sejenis: tulis nomor-nomor cabang dari alkil sejenis (dipisahkan

dengan tanda koma), kemudian awalan yunani (mono, di, tri, tetra,dst), nama alkil, dan

nama induk

Contoh :

= 4-etil-3-metilheksana

Tabel: Nama-nama Alkil

Alkana Gugus alkil Nama alkil

CH3-H (metana) CH3- Metil

CH3-CH2-H (etana) CH3-CH2- Etil

CH3-CH2-CH2-H (propana) CH3-CH2-CH2- Propil

1

2

6 5 4 3

6 5 4 3

1

2

25

CH3-CH2-

CH3

Isopropil

CH3-CH2-CH2-CH2-H (butana) CH3-CH2-CH2-CH2- Butil

CH3-CH2-CH-

CH3

Sek-butil

(sekunder butil)

CH3-CH-CH2-

CH3

Isobutil

CH3

CH3-C-CH3

CH3

Ters-butil (tersier

butil)

c. Latihan soal

No Soal Jawaban

1.

a.

b.

c.

d.

Berilah nama struktur berikut ini:

2.

a.

b.

Tentukan jumlah atom C primer,

sekunder, tersier dan kuartener

dari:

3. Buatlah struktur dari nama berikut

ini:

25

a.

b.

c.

3,4-dietil-2,3,4-trimetiloktana

4,4-diisopropiloktana

2,3-dimetilheptana

Kegiatan Belajar 3Tujuan Kegiatan belajar 3:1. Menjeaskan tata nama alkena dan alkuna

2. Alkenaa. Rumus Umum Alkena

No Nama Rumus Struktur∑ Atom

Rumus Molekul C H

1.Etena

2 4 C2H4

2.Propena

3 6 C3H6

3. Butena 4 8 C4H8

4 Pentena 5 10 C5H10

5 heksena 6 12 C6H12

Dari Tabel di atas jika jumlah atom C dalam senyawa hidrokarbon dimisalkan sebanyak n

maka jumlah atom H dalam senyawa hidrokarbon sebanyak ......,sehingga rumus umum

alkena dapat dinyatakan dengan:

b. Tata Nama Alkena1. Tata nama alkena rantai lurus

Menurut IUPAC pada umumnya sama dengan cara pemberian nama pada alkana dengan

catatan sebagai berikut:

1) Akhiran –ana menjadi –ena

C....H....

25

Contoh:

CH2 = CH2 dinamakan etena

CH2 = CH2−CH3 dinamakan propena

2) Letak ikatan rangkap ditunjukkan dengan nomor, ditulis sebelum nama alkena rantai induk yaitu

rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap. Pemberian nomor dimulai dari atom

karbon yang terdekat dengan ikatan rangkap.

Contoh:

1 2 3 4

CH2 = CH2−CH2−CH3 dinamakan 1- butena

1 2 3 4

CH3 − CH = CH −CH3 dinamakan 2-butena

2. Alkena rantai bercabang

Secara garis besar tidak berbeda dengan cara memberi nama alkana yang bercabang, tetapi

pada penentuan rantai induk yang terpanjang harus rantai yang mengandung ikatan rangkap.

Jadi ikatan rangkapnya diutamakan dengan nomor terkecil, untuk memperjelas lihat aturan

berikut ini.

c. Latihan soal

No Soal Jawaban

1.

a.

b.

c.

d.

Berilah nama struktur berikut ini:

2.

a.

b.

c.

Buatlah struktur dari nama berikut

ini:

3,4,4-trimetil-1-heksena

3,4-dimetil-3-heptena

3-etil-2,3-dimetil-1-heksena

25

3. Alkuna

a. Rumus umum alkuna

No

Nama Alkena Rumus Struktur

∑ atomRumus Molekul

C H

1. etuna 2 2 C2H2

2. propuna 3 4 C3H4

3. butuna 4 6 C4H6

4. pentuna 5 8 C5H8

5. heksuna 6 10 C6H10

Dari Table di atas dapat dilihat bahwa rumus umum alkuna adalah C.....H.......

b. Tata Nama AlkunaBerikut cara pemberian nama Alkuna.1. Tentukan rantai terpanjang yang mempunyai ikatan rangkap tiga. Nama alkunanya sesuai

dengan alkana hanya mengganti ana menjadi una.2. Posisi ikatan rangkap tiga ditunjukkan dengan nomor (angka) dan nomor ini harus sekecil

mungkin.3. Aturan lain sama dengan alkana. Contoh :

c. Latihan soal

No Soal Jawaban

1.

a.

Berilah nama struktur berikut ini:

25

b.

c.

d.

2.

a.

b.

c.

Buatlah struktur dari nama berikut

ini:

3,4,4-trimetil-1-pentuna

4,4-dimetil-2-heptuna

3-etil-3,4-dimetil-1-heksuna

Kegiatan Belajar 4Tujuan Kegiatan Belajar 4:1. Menjelasakan gejala isomerisme pada senyawa hidrokarbon

D. Isomerisasi HidrokarbonIsomerisasi adalah suatu kondisi suatu senyawa hidrokarbon yang memiliki rumus kimia sama,

namun strukturnya berbeda.

Pada materi hidrokarbon dikenalkan dua macam isomer, yaitu isomer struktur dan isomer ruang.

1. Isomer struktur dikelompokkan lagi menjadi 2, yaitu;

a. Isomer rangka, terjadi pada golongan alkana, yang ditandai dengan perbedaan panjang

rantai utama. Contoh:

b. Isomer posisi, terjadi akibat perpindahan posisi ikatan rangkap pada alkena dan alkuna.

Contoh:

2. Isomer ruang, dikelompokkan menjadi 2, yaitu:

a. Isomer geometri, akibat perbedaan konfigurasi pada alkena. Contoh:

25

b. Isomer optik, ditandai oleh keberadaan atom C kiral, yaitu atom C yang mengikat 4 atom

atau gugus yang berbeda. Contoh:

3. Latihan soal

No Soal Jawaban

1 Tentukan semua isomer pada:

a. C5H12

b. C5H10

c. C5H8

25

Kegiatan Belajar 5Tujuan Kegiatan Belajar 5:1. Menjelaskan sifat fisika hidrokarbon

2. Menjelaskan sifat kimia hidrokarbon

E. Sifat HidrokarbonSifat hidrokarbon meliputi sifat fisika dan sifat kimia.

a. Sifat fisika, sifat fisika yang mudah dibandingkan antar golongan hidrokarbon adalah wujud

fisik dalam suhu ruang, titik didih, dan titik leleh. Berikut data titik didih dan titik leleh beberapa

hidrokarbon rantai lurus:

Tabel wujud fisik, titik didih dan titik leleh alkana:

Jumlah atom C

Rumus molekul

Tata nama Titik lebur(oC)

Mr Titik didih (oC)

Wujud (pada suhu kamar)

1 CH4 metana -181,9 16 -163,9 Gas2 C2H6 Etana -183,2 30 -88,5 Gas3 C3H8 Propana -189,6 44 -42,0 Gas4 C4H10 Butana -138,3 58 -0,4 Gas5 C5H12 Pentana -129,9 72 36,2 Cair6 C6H14 Heksana -94,9 86 69,1 Cair7 C7H16 Heptana -90,5 100 98,5 Cair8 C8H18 Oktana -56,7 114 125,8 Cair9 C9H20 Nonana -50,9 128 150,9 Cair10 C10H22 Dekana -29,6 142 174,2 Cair11 C11H24 Undekana -25,5 156 196,1 Cair12 C12H26 Dodekana -14,5 170 216,4 Cair14 C14H30 Tetradekana 5,9 198 253,5 Padat18 C18H38 Oktadekana 28 254 313,9 Padat20 C20H42 Eikosana 36,9 282 343,9 Padat

Tabel wujud fisik, titik didih dan titik leleh alkena:

Nama Alkena Rmus Molekul Mr TItik Leleh (°C) Titik Didih (°C)Etena

Propena1-Butena

1-Pentena1-Heksena1-Heptena1-Oktena1-Nonena1-Dekena

C2H4

C3H6

C4H8

C5H10

C6H12

C7H14

C8H16

C9H18

C10H20

284256708498

112126140

-169-185-185-165-140-120-102-81,3-66,3

-104-48-6,2306394

122147171

Tabel wujud fisik, titik didih dan titik leleh alkuna:

Nama Alkana Rmus Molekul Mr TItik Leleh (C) Titik Didih (C)Etuna

Propuna1-Butuna

1-Pentuna1-Heksuna1-Heptuna1-Oktuna1-Nonuna1-Dekuna

C2H2

C3H4

C4H6

C5H8

C6H10

C7H12

C8H14

C9H16

C10H18

264054688296

110124

1138

-81-103-126-90

-132-81-79-50-44

-85-238

4071

99.7126151174

25

Dari data tabel di atas, dapat disimpulkan bahwa:

- Semakin panjang rantai utama, titik didih, titik leleh makin tinggi, wujud zat makin padat.

Hal ini disebabkan semakin panjang rantai, berat molekul (Mr) semakin besar.

- Semakin rangkap ikatan, titik didih dan titik leleh hidrokarbon dengan jumlah C yang sama

makin tinggi. Hal ini disebabkan kekuatan ikatan rangkap lebih kuat dibandingkan dengan

ikatan tunggal.

Bagaimana dengan titik didih antara hidrokarbon rantai lurus dengan bercabang?

Ternyata, titik didih rantai yang lebih lurus lebih tinggi daripada yang bercabang. Hal ini

disebabkan oleh mudah tidaknya molekul terpolarisasi. Semakin panjang rantai, semakin

mudah terpolarisasi.

Sedangkan untuk molekul yang mengalami isomer optik, isomer cis titik didihnya lebih tinggi

daripada isomer trans. Hal ini disebabkan oleh isomer cis polar, sedangkan isomer trans non

polar.

b. Sifat kimia, sifat kimia yang dipelajari adalah reaksi kimia yang terjadi pada golongan

hidrokarbon, yang meliputi:

1. Reaksi oksidasi/pembakaran, yaitu reaksi antara hidrokarbon dengan oksigen:

a. Pembakaran sempurna, kebutuhan oksigen cukup

CxHy + O2 → CO2 + H2O

b. Pembakaran tidak sempurna, kebutuhan oksigen kurang

CxHy + O2 → C + CO2 + H2O

2. Reaksi substitusi, yaitu reaksi penggantian atom hidrogen dengan atom lain pada alkana.

3. Reaksi adisi, yaitu reaksi pemutusan ikatan rangkap pada alkena dan alkuna

a. Adisi hidrogen/hidrogenasi

CH2 CH2 + H2 → CH3 CH3

b. Adisi halogen/halogenasi

CH2 CH2 + Cl2 → CH2Cl CH2Cl

25

c. Adisi asam halida, harus memenuhi kaidah Markovnikov, yaitu atom hidrogen dari

asam halida terikat oleh atom C yang memiliki hidrogen lebih banyak

CH3 – CH = CH2 + H-Cl CH3 – CHCl – CH3

4. Reaksi eliminasi, yaitu reaksi pembentukan ikatan rangkap.

5. Reaksi polimerisasi, yaitu penggabungan molekul kecil menjadi molekul besar

c. Latihan soal

No Soal Jawaban

1 Manakah yang memiliki titik didih lebih

tinggi? Jelaskan!

a. C5H12 dan C6H14

b. C5H10 dan C5H12

c. butana dan 2-metilpropana

2 Tuliskan hasil reaksi pada:

a. CH3-CH2-CH3 + Cl2 →

b. C5H10 + O2 →

c. CH3-C(CH3)=CH-CH3 + HBr →

Kegiatan Belajar 6Tujuan Kegiatan Belajar 6:1. Mengevaluasi materi hidrokarbon

F. Evaluasi1. Perhatikan data berikut:

1. Mempunyai 4 elektron valensi2. Dapat membentuk rantai antar atom C3. Dapat membentuk ikatan rangkap dua4. Membentuk rantai lurus dan bercabangPernyataan yang sesuai dengan kekhasan atom karbon adalah….a. 1, 2 dan 3 c. 2 dan 4 e. 1, 2, 3 dan 4b. 1 dan 2 d. 4 saja

2. Perhatikan struktur berikut:

Atom karbon primer ditunjukkan oleh nomor…a. 2, 8 dan 4 c. 3 saja e. 5 sajab. 1, 9 dan 10 d. 2 saja

25

3. Perhatikan struktur senyawa hidrokarbon berikut:

Pernyataan yang benar adalah…a. 1 alkana, 2 alkena, 3 alkunab. 1 alkena, 2 alkuna, 3 alkanac. 1 alkana, 2 alkuna, 3 alkenad. 1 alkuna, 2 alkena, 3 alkanae. 1 alkena, 2 alkana, 3 alkuna

4. Yang termasuk golongan alkana adalah…a. C2H2 c. C2H6 e. C3H6

b. C2H4 d. C3H4

5. Rumus molekul setelah C3H6 yang segolongan adalah…a. C4H10 c. C5H12 e. C6H10

b. C2H2 d. C6H12

6. Di antara pasangan-pasangan berikut yang

merupakan deret homolognya adalah ....a. C3H8 dan C3H6 d. C3H8 dan C4H8

b. C3H8 dan C5H12 e. C3H6 dan C4H10

c. C3H6 dan C5H12

7. Perhatikan struktur hidrokarbon berikut:

Nama yang benar untuk struktur di atas adalah…a. 2-metil-3-etilpentana b. 2-etil-2-metilpentanac. isopropilpentana d. 3-etil-2-metilpentanae. 3-etil-4-metilpentana

8. Perhatikan struktur hidrokarbon berikut:

Nama yang benar untuk struktur di atas adalah…a. 2,5-dimetil-5-etil-2-pentenab. 2-metil-5-etil-2-heksenac. 2-etil-5-metil-2-heksenad. 2,5-dimetil-2-heptenae. 3,6-dimetil-5-heptena

9. Perhatikan struktur hidrokarbon berikut:

Nama yang benar untuk struktur di atas adalah…a. 2,3–dimetil–2–heksunab. 2,3–dimetil–3–heksunac. 4,5–dimetil–2–heksunad. 4–isopropil–2–pentunae. 2–isopropil–2–pentuna

10. Perhatikan struktur berikut ini:

Nama yang benar adalah….a. 2,3-dimetilpentena b. 2,3-dimetil-2-heksenac. cis-3-metil-2-pentena d. cis-2-heksenae. trans-3-metil-2-pentena

11. Senyawa di bawah ini yang mempunyai nama 2-metil-pentana adalah ...

12. Rumus struktur dari 3-metil-1-pentuna adalah ....

13. Salah satu isomer struktur dari molekul C6H14 adalah...

25

14. Jumlah isomer dari molekul C5H10 adalah ....a. 1 c. 3 e. 5b. 2 d. 4

15. Jika propena direaksikan dengan air brom di dalam karbon tetraklorida akan menghasilkan…a.1-bromopropana b. 1,2-dibromopropanac.2-bromopropana d. 1,3-dibromopropanae.siklopropana

16. Berikut yang bukan merupakan pasangan isomer adalah ...

17. Perhatikan beberapa struktur alkuna berikut:

Struktur 1 dan 2 disebut isomer…a. Kerangka c. Geometri e. Optic b. Posisi d. Gugus fungsi

18. Persamaan reaksi pembakaran sempurna dari senyawa hidrokarbon berikut yang tepat adalah ...

Data berikut untuk soal nomor 19 dan 20:

19. Jenis reaksi di atas adalah….a. Oksidasi c. eliminasi e. substitusib. Reduksi d. adisi

20. Nama hasil reaksi tersebut adalah…a. 2-metil-1-butena d. 3-metil-1-butanab. 3-metil-1-butena e. 2-metil-1-butunac. 2-metil-1-butana

G. Daftar PustakaBlog Hijau. 2009. Biogas. http://faradlinam.blogspot.com/2009/11/biogas.html. diakses pada 5 Maret

2015.

Chang, R. 2010. Chemistry 10th Edition. New York: McGraw-Hill Companies.

Dasianto, dkk. 2009. Worksheet Kimia XII IPA. Malang: Workshet Kimia SMAN 3 Malang.

Google. 2015. Gambar-gambar. https://www.google.com/search?q=kertas+kobalt+%2B+air&es_ sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=Zqf3VLWWIcWjugSA14CwDA&ved=0CAgQ_AUoAg&biw=1366&bih=624. Diakses pada 5 Maret 2015.

25

Sudarmo, U. 2014. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:Erlangga.

Syarifuddin & Murniasih. 2014. Modul Kimia Untuk Semester Ganjil SMA/MA. Malang: Modul Pembelajaran Kimia SMAN 3 Malang Tahun 2014-2015.

Utami, dkk. 2009. Kimia Untuk SMA Kelas X SMA/MA. Jakarta: BSE DEPDIKNAS.

Web penulis. Tanpa tahun. Isomer hidrokarbon. http://penulis.web.id/isomer-senyawa-hidrokarbon.html. diakses pada 5 Maret 2015.

Wijaya, H.W.. 2009. Ringkasan Kimia SMA: Hidrokarbon. Malang: Modul Pada Bimbel Logos.

Kunci Jawaban:A. Alkana

1 a. 2,3-dimetilbutana1 b. 4-etil-3,4-dimetilheptana1 c. 2,3,4-trimetilheksana1 d. 2,2-dimetiloktana2 a. primer 4, sekunder 5, tersier 0, kuartener 12 b. primer 5, sekunder 3, tersier 1, kuartener 13 a. C-C(CH3)-C(CH3)(C2H5)-C(CH3) (C2H5)-C-C-C-C3 b. C-C-C-C[CH3(CH)CH3)2]-C-C-C-C

B. Alkena1 a. 3,4,4-trimetil-1-pentena

25

1 b. 2,3-dimetil-1-heptena1 c. 3-metil-1-heksena1 d. 2-metil-2-heksena2 a. C(CH3)-C(CH3)-C(CH3)-C=C2 b. C-C-C(CH3)=C(CH3)-C-C-C2 c. C=C(CH3)-C(CH3) (C2H5)-C-C-C

C. Alkuna1 a. 3-metil-1-heksuna1 b. 2-pentuna1 c. 5-metil-3-heptuna1 d. 2,5-dimetil-4-oktuna2 a. C=C-C(CH3)-C(CH3)2-C2 b. C-C=C-C(CH3)2-C-C-C2 c. C=C-C(C2H5)(CH3)-C(CH3)-C-C

D. Isomer1 a. sejumlah 31 b. sejumlah 51 c. sejumlah 3

E. Sifat fisikan dan kimia1 a. C4H14, karena Mr lebih besar1 b. C5H10, karena memiliki ikatan tak jenuh1 c. butana, karena rantai lebih lurus2 a. CH3-CHCl-CH3 dan CH3-CH2-CH2Cl2 b. 5CO2 + 5H2O2 c. CH3-CBr(CH3)-CH2-CH3

F. Evaluasi1 E 6 B 11 C 16 E 2 B 7 A 12 B 17 B3 B 8 D 13 C 18 C4 C 9 C 14 C 19 D5 D 10 C 15 B 20 B