pengantar alkana dan sikloalkana

34
Hidrokarbon Dalam bidang kimia , hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan 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: CH 4 . Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C 2 H 6 . Propana memiliki tiga atom C (C 3 H 8 ) dan seterusnya (C n H 2·n+2 ). Jenis hidrokarbon Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon: 1. Hidrokarbon aromatik , mempunyai setidaknya satu cincin aromatik

Upload: ismi-adeyani

Post on 13-Jun-2015

4.283 views

Category:

Documents


16 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Hidrokarbon

Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari

unsur karbon (C) dan 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 (CnH2·n+2).

Jenis hidrokarbon

Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon:

1. Hidrokarbon aromatik , mempunyai setidaknya satu cincin aromatik

2. Hidrokarbon jenuh , juga disebut alkana, yang tidak memiliki ikatan

rangkap atau aromatik.

3. Hidrokarbon tak jenuh , yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap

antara atom-atom karbon, yang dibagi menjadi:

o Alkena

o Alkuna

Page 2: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Tiap-tiap atom karbon tersebut dapat mengikat empat atom lain atau

maksimum hanya 4 buah atom hidrogen. Jumlah atom hidrogen dapat

ditentukan dari jenis hidrokarbonnya.

Alkana : CnH2n+2

Alkena : CnH2n

Alkuna : CnH2n-2

Hidrokarbon siklis : CnH2n

Kekhasan / Keunikan Atom Karbon

o Terletak pada golongan IVA dengan Z = 6 dan mempunyai 4 elektron

valensi.

o Untuk mencapai konfigurasi oktet maka atom karbon mempunyai

kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang relatif kuat.

o Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; berupa ikatan tunggal,

rangkap dua atau rangkap tiga.

o Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang

panjang).

o Rantai karbon yang terbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus,

bercabang dan melingkar (siklik).

Page 3: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

REAKSI – REAKSI SENYAWA KARBON

Yang perlu dipelajari:

1. Reaksi substitusi / penggantian

a. penggantian atom H dengan halogen

CH4 + Cl2 ®

b. penggantian gugus OH dengan halogen

CH3COOH + Cl2 ®

c. penggantian halogen dengan gugus OH

C2H5Cl + NaOH ®

d. penggantian gugus OH dengan gugus OR

(Reaksi esterifikasi)

CH3-COOH + C2H5 OH®

e. Pembuatan eter dengan menggantikan halogen dengan gugus OR

(Sintesis Williamson)

CH3CH2Cl + CH3ONa®

2. Reaksi adisi / pengikatan

a. Adisi hidrogen pada alkuna / alkena

CH = CH + H2 ®

b. Adisi hidrogen pada senyawa karbonil (Reaksi reduksi)

CH3-COOH + H2® .................. + H2®.........

CH3-CO-CH3 + H2®

c. Adisi HX pada alkena (Aturan Markovnikov), Yang kaya makin kaya

CH3-CH=CH2 + HCl ®

d. Adisi H2O pada alkena (aturan Markovnikov)

CH3 - CH = CH2 + H2O ®

Page 4: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

e. Adisi halogen pada alkena

CH3 –CH = CH2 + Cl2 ®

3. Reaksi Eliminasi / reaksi penghilangan (Kebalikan dari reaksi adisi)

a. Eliminasi hidrogen dari alkana (Dehidrogenasi)

CH3-CH2-CH3 ®

b. Eliminasi H2O (Dehidrasi) dari alkohol

CH3-CH2OH + (H2SO4 pd shu 1400C) ®

CH3-CH2OH + (H2SO4 pd suhu 1800C) ®

c. Eliminasi HX dari alkil halida (dehidrohalogenasi), sesuai aturan Saytzef,

yaitu atom H diambil dari atom C yang

jumlah atom H nya paling sedikit (yang miskin makin miskin)

CH3-CHCl – CH2-CH3 + CH3OK ®

CH3-CH=CH-CH3 + CH3OH+KCl

Bukan :

CH2 = CH-CH3 + CH3OH + KCl

Page 5: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

HIDROKARBON JENUH:

Alkana dan Sikloalkana

Alkana

Rumus molekul

Alkana merupakan kelompok hidrokarbon yang paling sederhana - yaitu

senyawa-senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Alkana

hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C. Enam senyawa

alkana yang pertama adalah:

metana CH4

etana C2H6

propana C3H8

butana C4H10

pentana C5H12

heksana C6H14

Anda bisa menentukan rumus molekul dari senyawa alkana manapun

dengan menggunakan rumus umum:

CnH2n+2

Dimana n adalah jumlah atom yang ada dalam molekulnya

Page 6: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Alkana disebut juga golongan paraffin: afinitas kecil(=sedikit gaya gabung).

Alkana mempunyai berbagai wujud berdasarkan jumlah atom karbon yang

ada dalam molekulnya :

1. C1 – C4 : pada t dan p normal adalah gas

2. C4 – C17 : pada t dan p normal adalah cair

3. >  C18 : pada t dan p normal adalah padat

Sifat-Sifat Fisik

1. Titik Didih

a. Fakta-Fakta

Titik-titik didih yang ditunjukkan pada gambar di atas semuanya

adalah titik didih untuk isomer-isomer "rantai lurus" dimana terdapat

lebih dari satu atom karbon.

Page 7: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Perhatikan bahwa empat alkana pertama di atas berbentuk gas

pada suhu kamar. Wujud padat baru bisa terbentuk mulai dari

struktur C17H36.

Alkana dengan atom karbon kurang dari 17 sulit diamati dalam

wujud padat karena masing-masing isomer memiliki titik lebur dan

titik didih yang berbeda. Jika ada 17 atom karbon dalam alkana,

maka sangat banyak isomer yang bisa terbentuk!

Sikloalkana memiliki titik didih yang sekitar 10 - 20 K lebih tinggi

dibanding alkana rantai lurus yang sebanding.

b. Penjelasan-Penjelasan

Perbedaan keelektronegatifan antara karbon dan hidrogen tidak

terlalu besar, sehingga terdapat polaritas ikatan yang sangat tinggi.

Molekul-molekul sendiri memiliki polaritas yang sangat kecil. Bahkan

sebuah molekul yang simetris penuh seperti metana tidak polar

sama sekali.

Ini berarti bahwa satu-satunya gaya tarik antara satu molekul

dengan molekul tetangganya adalah gaya dispersi Van der Waals.

Gaya ini sangat kecil untuk sebuah molekul seperti metana, tapi

akan meningkat apabila molekul bertambah lebih besar. Itulah

sebabnya mengapa titik didih alkana semakin meningkat seiring

dengan bertambahnya ukuran molekul.

Page 8: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Semakin bercabang rantai suatu isomer, maka titik didihnya akan

cenderung semakin rendah. Gaya dispersi Van der Waals lebih kecil

untuk molekul-molekul yang berantai lebih pendek, dan hanya

berpengaruh pada jarak yang sangat dekat antara satu molekul

dengan molekul tetangganya. Molekul dengan banyak cabang tapi

berantai pendek lebih sulit berdberdekatan satu sama lain dibanding

molekul yang sebagai contoh, titik didih tiga isomer dari C5H12

adalah:

Titik didih yang sedikit lebih tinggi untuk sikloalkana kemungkinan

diakibatkan karena molekul-molekul bisa saling mendekati akibat

struktur cincin yang membuatnya lebih rapi dan kurang "mengerut"!

2. Kelarutan

a. Fakta-fakta

Nama Alkana Titik Didih (K)

Pentane 309,2

2-metilbutana 301,0

2,2-dimetilpropana 282,6

Page 9: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Kelarutan alkana tidak berbeda dengan kelarutan sikloalkana.

Alkana hampir tidak dapat larut dalam air, tapi larut dalam pelarut

organik. Alkana dalam bentuk cair merupakan pelarut yang baik

untuk berbagai senyawa kovalen yang lain.

b. Penjelasan-penjelasan

Kelarutan dalam air

Apabila sebuah zat molekular larut dalam air, maka terjadi hal-

hal berikut:

gaya tarik antar-molekul dalam zat menjadi hilang. Untuk

alkana, gaya tarik tersebut adalah gaya dispersi Van der

Waals.

gaya tarik antar-molekul dalam air menjadi hilang sehingga

zat bisa bercampur dengan molekul-molekul air. Dalam air,

gaya tarik antar-molekul yang utama adalah ikatan hidrogen.

Diperlukan energi untuk meghilangkan gaya tarik antar-molekul

tersebut, meskipun jumlah energi yang diperlukan untuk

menghilangkan gaya dispersi Van der Waals pada molekul

seperti metana sangat kecil dan bisa diabaikan. Akan tetapi, ini

tidak berlaku bagi ikatan hidrogen dalam air, dimana diperlukan

banyak energi untuk memutus ikatan hidrogen.

Dengan kata lain, sebuah zat akan larut jika ada cukup energi

yang dilepaskan ketika ikatan-ikatan baru terbentuk antara zat

Page 10: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

dan air untuk mengganti energi yang digunakan dalam memutus

gaya tarik awal.

Satu-satunya gaya-tarik yang baru terbentuk antara alkana dan

molekul air adalah gaya Van der Waals. Pembentukan gaya

tarik ini tidak melepaskan banyak energi untuk mengganti energi

yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen dalam air.

Olehnya itu alkana tidak larut.

Kelarutan dalam pelarut-pelarut organik

Pada kebanyakan pelarut organik, gaya tarik utama antara

molekul-molekul pelarut adalah gaya Van der Waals - baik gaya

dispersi maupun gaya tarik dipol-dipol.

Ini berarti bahwa apabila sebuah alkana larut dalam sebuah

pelarut organik, maka gaya tarik Van der Waals terputus dan

diganti dengan gaya Van der Waals yang baru. Pemutusan gaya

tarik yang lama dan pembentukan gaya tarik yang baru saling

menghapuskan satu sama lain dari segi energi - sehingga tidak

ada kendala bagi kelarutannya.

3. Kereaktifan kimiawai

Alkana

Alkana mengandung ikatan tunggal C-C yang kuat dan ikatan C-H yang

juga kuat. Ikatan C-H memiliki polaritas yang sangat rendah sehingga

Page 11: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

tidak ada molekulnya yang membawa jumlah ion positif atau negatif

yang signifikan untuk menarik molekul lainnya.

Olehnya itu alkana-alkana memiliki reaksi yang cukup terbatas.

Beberapa hal yang bisa dilakukan pada alkana:

alkana bisa dibakar, yakni memusnahkan seluruh molekulnya;

alkana bisa direaksikan dengan beberapa halogen yakni memutus

ikatan C-H;

alkana bisa dipecah, yakni dengan memutus ikatan C-C.

Reaksi-reaksi ini akan dibahas secara rinci pada halaman terpisah (lihat

berikut).

Tatanama alkana

Seluruh anggota alkana berakhiran dengan -ana.

1. Rantai karbon lurus

Alkana dengan jumlah atom 1 - 4 disebut

Metana , CH4

Etana , C2H6

Propana , C3H8

Butana , C4H10

Mulai dengan jumlah karbon mulai dari lima diberi nama dengan

imbuhan jumlah yang ditentukan IUPAC diakhiri dengan -ana.

Page 12: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Contohnya antara lain adalah pentana, heksana, heptana, dan oktana.

Mulai dari butana, alkana dengan rantai karbon tidak bercabang diberi

awalan n- (normal) untuk membedakannya dengan alkana lain yang

bercabang dan berjumlah karbon sama. Penamaan ini penting karena

ada alkana yang isomer lurus dan bercabangnya memiliki sifat yang

berbeda.

2. Rantai karbon bercabang

Berdasarkan aturan dari IUPAC ( nama sistematis ) :

1) Nama alkana bercabang terdiri dari 2 bagian :

o Bagian pertama (di bagian depan) merupakan nama cabang

o Bagian kedua (di bagian belakang) merupakan nama rantai induk

2) Rantai induk adalah rantai terpanjang dalam molekul. Jika terdapat 2

atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai

cabang terbanyak.

3) Rantai induk diberi nama alkana sesuai dengan panjang rantai

4) Cabang diberi nama alkil yaitu nama alkana yang sesuai, tetapi

dengan mengganti akhiran –ana menjadi –il. Gugus alkil mempunyai

rumus umum : CnH2n+1 dan dilambangkan dengan R

5) Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Untuk itu rantai

induk perlu dinomori. Penomoran dimulai dari salah 1 ujung rantai induk

sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor terkecil.

6) Jika terdapat 2 atau lebih cabang sejenis, harus dinyatakan dengan

awalan di, tri, tetra, penta dst.

7) Cabang-cabang yang berbeda disusun sesuai dengan urutan abjad

Page 13: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

dari nama cabang tersebut. Awalan normal, sekunder dan tersier

diabaikan. Jadi n-butil, sek-butil dan ters-butil dianggap berawalan b-.

o Awalan iso- tidak diabaikan. Jadi isopropil berawal dengan huruf i- .

o Awalan normal, sekunder dan tersier harus ditulis dengan huruf cetak

miring.

8) Jika penomoran ekivalen (sama) dari kedua ujung rantai induk, maka

harus dipilih sehingga cabang yang harus ditulis terlebih dahulu

mendapat nomor terkecil

Kesimpulan :

Berdasarkan aturan-aturan tersebut di atas, penamaan alkana

bercabang dapat dilakukan dengan 3 langkah sebagai berikut :

1) Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang

terbanyak.

2) Penomoran, dimulai dari salah 1 ujung sehingga cabang mendapat

nomor terkecil.

3) Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang sesuai urutan abjad,

kemudian diakhiri dengan nama rantai induk. Posisi cabang dinyatakan

dengan awalan angka. Antara angka dengan angka dipisahkan dengan

tanda koma (,) antara angka dengan huruf dipisahkan dengan tanda

jeda (-).

Nama alkana dimulai dengan nomor letak cabang, nama cabang, dan

nama rantai utama. Contohnya adalah 2,2,4-trimetilpentana yang

disebut juga isooktana. Rantai terpanjangnya adalah pentana, dengan

tiga buah cabang metil (trimetil) pada karbon nomor 2, 2, dan 4.

Page 14: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Kedudukan Atom Karbon

Dalam senyawa hidrokarbon, kedudukan atom karbon dapat

dibedakan sebagai berikut :

1. Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang

lain

2. Atom C sekunder : atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang

lain

3. Atom C tersier : atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain

4. Atom C kuarterner : atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang

lain

Keterangan :

1o = atom C primer ( ada 5 )

2o = atom C sekunder ( ada 3 )

3o = atom C tersier ( ada 1 )

4o = atom C kuarterner ( ada 1 )

PEMBUATAN ALKANA :

1. Secara Komersil:

Pemecahan (cracking)

Pemecahan (cracking) adalah istilah yang digunakan untuk

menguraikan molekul-molekul hidrokarbon yang besar menjadi molekul-

molekul yang lebih kecil dan lebih bermanfaat. Penguraian ini dicapai

dengan menggunakan tekanan dan suhu tinggi tanpa sebuah katalis,

atau suhu dan tekanan yang lebih rendah dengan sebuah katalis.

Page 15: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Sumber molekul-molekul hidrokarbon yang besar biasanya adalah

fraksi nafta atau fraksi minyak gas dari penyulingan minyak mentah

(petroleum) menjadi beberapa fraksi. Fraksi-fraksi ini diperoleh dari

proses penyulingan dalam bentuk cair, tetapi diuapkan ulang kembali

sebelum dipecah.

Tidak ada reaksi unik yang terjadi pada proses pemecahan. Molekul-

molekul hidrokarbon dipecah secara acak menghasilkan campuran-

campuran hidrokarbon yang lebih kecil, beberapa diantaranya memiliki

ikatan rangkap karbon-karbon. Sebagai contoh, salah satu reaksi yang

mungkin terjadi untuk hidrokarbon C15H32 adalah:

Atau reaksi yang lebih rinci, yang menunjukkan secara lebih jelas apa

yang terjadi pada berbagai atom dan ikatan, dapat dilihat pada gambar

berikut:

Ini hanya merupakan salah satu cara untuk memecah molekul C15H32.

Senyawa pecahan yang dihasilkan berupa etena dan propena yang

Page 16: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

merupakan bahan yang penting untuk membuat plastik atau untuk

menghasilkan bahan-bahan kimia organik yang lain. Dan oktana yang

merupakan salah satu molekul yang terdapat dalam petrol (bensin).

Pemecahan (cracking) terbagi menjadi 2 cara:

a. Pemecahan katalisis

Pemecahan moderen menggunakan zeolit sebagai katalis. Zeolit ini

merupakan aluminosilikat kompleks, dan memiliki kisi besar (terdiri

dari atom aluminium, silikon dan oksigen) yang membawa muatan

negatif 1. Zeolit tentunya terkait dengan dengan ion-ion positif

seperti ion-ion natrium. Anda bisa menjumpai zeolit jika anda

mengerti tentang resin-resin penukar ion yang digunakan dalam

pelicin air.

Alkana dicampur dengan katalis pada suhu sekitar 500°C dan pada

tekanan yang cukup rendah.

Zeolit digunakan dalam pemecahan katalisis untuk menghasilkan

persentase tinggi dari hidrokarbon yang memiliki jumlah atom

karbon antara 5 sampai 10 - sangat bermanfaat untuk petrol

(bensin). Zeolit juga menghasilkan proporsi alkana bercabang yang

tinggi dan hidrokarbon aromatik seperti benzen.

Pada pokok bahasan ini, anda tidak diharapkan mengetahui

bagaimana katalis tersebut bekerja, tetapi anda diharapkan untuk

Page 17: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

mengetahui bahwa mekanisme kerja katalis ini melibatkan sebuah

senyawa intermediet ionik.

Katalis zeolit memiliki sisi-sisi yang bisa melepaskan sebuah

hidrogen dari sebuah alkana bersama dengan dua elektron yang

mengikatnya pada karbon. Lepasnya hidrogen ini menyebabkan

atom karbon bermuatan positif. Ion-ion karbon seperti ini disebut ion

karbonium (atau karbokasi). Penataan ulang ion-ion ini

menghasilkan berbagai produk reaksi.

b. Pemecahan termal

Pada pemecahan termal, digunakan suhu yang tinggi (biasanya

antara 450°C sampai 750°C) and tekanan tinggi (sampai sekitar 70

atmosfir) untuk menguraikan hidrokarbon-hidrokarbon yang besar

menjadi hidrokarbon yang lebih kecil. Pemecahan termal

menghasilkan campuran produk yang mengandung banyak

hidrokarbon dengan ikatan rangkap, yakni alkena.

Page 18: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Pemecahan termal tidak melibatkan pembentukan senyawa

intermediet ionik seperti pada pemecahan katalisis. Justru, ikatan C-

C terputus sehingga masing-masing atom karbon memiliki satu

elektron tunggal. Dengan kata lain, terbentuk radikal bebas.

Reaksi-reaksi dari radikal bebas akan menghasilkan berbagai

produk.

2. Secara Laboratorium

a. Hidrogenasi senyawa Alkena dan Alkuna

b. Reduksi Alkil Halida

c. Reduksi metal dan asam

d. Sintesa Dumas

Garam Na-Karboksilat jika dipanaskan bersama-sama

dengan NaOH, maka akan terbentuk alkana

CH3-COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

Na-asetat metana

CH3CH2CH2-COONa + Na → CH3CH2CH3 + Na2CO3

Page 19: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Na-butirat Pronana

e. Reaksi Wurtz

Suatu reaksi pembuatan parafin hidrokarbon (alkana) dengan

mengrefluks alkil halida (haloalkana) dengan logam natrium dalam

eter kering. Pereduksi selain alkalimetal dapat digunakan Mg,

Ni(CO)4,t-BuLi.

Contoh :

f. Hidrolisis Pereaksi Grignard

Pereaksi Grignard memiliki rumus umum RMgX dimana X adalah

sebuah halogen, dan R adalah sebuah gugus alkil atau aril

(berdasarkan pada sebuah cincin benzen). Pada pembahasan halaman

ini, kita menganggap R sebagai sebuah gugus alkil.

Pereaksi Grignard sederhana bisa berupa CH3CH2MgBr.

a. Pembuatan pereaksi Grignard

Page 20: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Pereaksi Grignard dibuat dengan menambahkan halogenalkana ke

dalam sedikit magnesium pada sebuah labu kimia yang

mengandung etoksietana (umumnya disebut dietil eter atau hanya

"eter"). Labu kimia dihubungkan dengan sebuah kondensor refluks,

dan campuran dipanaskan di atas penangas air selama 20 hingga

30 menit.

Segala sesuatunya akan mengering sempurna karena pereaksi

Grignard bereaksi dengan air (lihat berikut).

Setiap reaksi yang menggunakan pereaksi Grignard dilakukan

dengan campuran yang dihasilkan dari reaksi di atas. Digunakan

campuran sebab pereaksi Grignard tidak bisa dipisahkan.

b. Reaksi-reaksi dari pereaksi Grignard

Reaksi pereaksi Grignard dengan air

Pereaksi Grignard bereaksi dengan air menghasilkan alkana.

Inilah sebabnya mengapa segala sesuatunya harus menjadi

kering selama pembuatan seperti dijelaskan di atas.

Sebagai contoh:

Produk organik yang dihasilkan pada reaksi di atas, Mg(OH)Br,

disebut sebagai sebuah "bromida basa". Anda bisa

Page 21: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

menganggap produk ini sebagai produk transisi antara

magnesium bromida dan magnesium hidroksida.

Reaksi pada alkana

1. Pembakaran

Pembakaran sempurna alkana menghasilkan gas CO2 dan H2O (uap air),

sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan uap

air, atau jelaga (partikel karbon).

2.Substitusi atau pergantian

Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya golongan

halogen. Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi

substitusi.Salah satu reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah

halogenasi yaitu penggantian atom H alkana dengan atom halogen,

khususnya klorin (klorinasi).Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan

dengan klorin.

3. Perengkahan atau cracking

Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-

potongan yang lebih pendek. Perengkahan dapat terjadi bila alkana

dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen.

Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain

itu juga dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana.

Penggunaan alkana:

1. Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black (tinta,cat,semir,ban)

Page 22: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

2. Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG (Liquified Petrolium

Gases)

3. Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada sintesis

Fraksi tertentu dari Destilasi langsung Minyak Bumi/mentah

TD (oC)Jumlah C

Nama Penggunaan

< 30 1 - 4 Fraksi gas Bahab bakar gas

30 - 180 5 -10 Bensin Bahan bakar mobil

180 - 230 11 - 12 Minyak tanah Bahan bakar memasak

230 - 305 13 - 17 Minyak gas ringan Bahan bakar diesel

305 - 405 18 - 25 Minyak gas berat Bahan bakar pemanas

Sisa destilasi :

1.  Minyak mudah menguap, minyak pelumas, lilin dan vaselin

2.  Bahan yang tidak mudah menguap, aspal dan kokas dari m. bumi.

Page 23: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Sikloalkana

Sikloalkana juga hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C,

hanya saja atom-atom karbon tergabung dalam sebuah cincin. Sikloalkana

yang paling kecil adalah siklopropana.

Jika anda menghitung jumah karbon dan hidrogen pada gambar di atas,

anda akan melihat bahwa jumlah atom C dan H tidak lagi memenuhi rumus

umum CnH2n+2. Dengan tergabungnya atom-atom karbon dalam sebuah

cincin, ada dua atom hidrogen yang hilang.

Dua atom hidrogen yang hilang memang tidak diperlukan lagi, sebab

rumus umum untuk sebuah sikloalkana adalah CnH2n.

Page 24: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Jangan anda berpikir bahwa molekul-molekul yang terbentuk dari rumus ini

adalah molekul-molekul biasa. Semua sikloalkana mulai dari siklopentana

keatas terdapat sebagai "cincin yang berkerut".

Sikloheksana misalnya, memiliki sebuah struktur cincin yang terlihat seperti

ini:

Struktur ini dikenal sebagai bentuk "kursi" dari sikloheksana - sesuai

dengan bentuknya yang sedikit menyerupai sebuah kursi.

Sikloalkana memiliki titik didih yang sekitar 10 - 20 K lebih tinggi dibanding

alkana rantai lurus yang sebanding.

Kereaktifan Sikloalkana

Sikoalkana memiliki kereaktifan yang sangat mirip dengan alkana, kecuali

untuk sikloalkana yang sangat kecil - khususnya siklopropana.

Siklopropana jauh lebih reaktif dibanding yang mungkin anda kira.

Alasannya karena sudut-sudut ikatan dalam cincin. Normalnya, apabila

karbon membentuk empat ikatan tunggal, maka sudut-sudut ikatannya

adalah sekitar 109,5°. Pada siklopropana sudut ini sebesar 60°.

Page 25: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

Dengan pasangan-pasangan elektron yang saling berdekatan, terjadi tolak

menolak antara pasangan-pasangan elektron yang menghubungkan atom-

atom karbon. Ini membuat ikatan-ikatan lebih mudah terputus.

Pengaruh dari tolak-menolak ini akan dibahas lebih lanjut pada halaman

tentang reaksi-reaksi dari senyawa-senyawa ini dengan halogen.

Keberadaan alkana dan sikloalkana

Tahukah Anda : Minyak bumi mengandung macam-macam zat kimia yang

berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Bahan utama yang

terkandung di dalam minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik.

Minyak bumi mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-

6%, dan oksigen 0-3,5%. Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang

terkandung di dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang

terdiri atas metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C)

lebih dari 25 pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat

hanya sedikit dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang

merupakan komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik

(benzenoid). Komposisi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi tidak

sama, bergantung pada sumber penghasil minyak bumi tersebut. Misalnya,

minyak bumi Amerika komponen utamanya ialah hidrokarbon jenuh, yang

digali di Rusia banyak mengandung hidrokarbon siklik, sedangkan yang

Page 26: Pengantar Alkana Dan Sikloalkana

terdapat di Indonesia banyak mengandung senyawa aromatik dan kadar

belerangnya sangat rendah.