Alkana adalah molekul organik yang termasuk senyawa hidrokarbon dengan ikatan

tunggal. Senyawa hidrokarbon sendiri adalah senyawa kimia yang mengandung unsur

hidrogen (H) dan karbon (C), atau biasa ditulis sebagai CxHy dengan x adalah jumlah karbon

dan y adalah jumlah hidrogen, sedangkan alkana memiliki rumus CnH2n+2.

Alkana memiliki beberapa sifat, yaitu:

a. Sifat Fisis Alkana

1) Semua alkana merupakan senyawa non polar sehingga sukar larut dalam air. Pelarut yang baik untuk alkana adalah pelarut non polar, misalnya eter. Jika alkana bercampur dengan air, lapisan alkana berada di atas, sebab massa jenisnya lebih kecil daripada 1.

2) Reaktifitas dengan senyawa kimia lain relatif kecil, hal ini juga dikarenakan alkana

tidak memiliki ikatan rangkap, karena semakin banyak ikatan rangkap, suatu

senyawa kimia akan semakin reaktif

3) Merupakan hidrokarbon jenuh, dimana jumlah H sudah maksimal karena tidak ada

ikatan rangkap antar C

4) Pada suhu dan tekanan standar (STP = standard temperature and pressure), alkana

dengan rantai C1-C4 (metana, etana, propana, dan butana) memiliki wujud gas, C5-

C17 memiliki wujud cair, dan C18 seterusnya memiliki wujud padat5) Karena alkana bersifat paraffin. Parafin dari kata parum dan affinis atau affinitet,

yaitu daya gabung. Alkana memiliki daya gabung atau kereaktifannya kecil; dengan kata lain Senyawa alkana bereaksi sangat lemah dengan senyawa polar atau senyawa ion lainnya.

6) Semakin banyak atom C, titik didih semakin tinggi. Untuk alkana yang berisomer (jumlah atom C sama banyak), semakin banyak cabang, titik didih semakin kecil. Contoh : pada isomer C5H12 yan memiliki 3 isomer :a.       Pentana dengan titik didih 36oCb.      2-metil butana dengan titik didih 28oCc.       2,2 dimetil propana dengan titik didih 9oC

7) Semakin panjang rantai karbonnya maka massa jenis akan semakin besar tapi tetap tidak melebihi massa jenis air

8) Titik didih dan titik leleh alkana naik dengan pertambahan nilai Mr.

9) Tidak memiliki konduktivitas, artinya tidak menghasilkan maupun menghantarkan

listrik10)Merupakan sumber utama gas alam dan petrolium (minyak bumi)

11) Api yang dihasilkan dari pembakaran berwarna kebiruan

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 : CH + 2 O2 CO2 + 2 H2O + energi 4 CH4+ Cl + HCl 2 CH3Cl H3C CH2 CH CH3 CH3 Gugus isoJumlah atom C : 5 (pentana) H3C CH2 CH2 CH3 Nama : n-butana H3C C CH3 CH3 CH3 Nama : neopentana

c. Nitrasi Alkana dapat bereaksi dengan asam nitrat pada suhu 150-4750 C 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

b. Sifat Kimia Alkana

1. Pada umumnya alkana sukar bereaksi dengan senyawa lainnya.

1) Dapat mengalami reaksi substitusi/pergantian atom bila direaksikan dengan halogen(F2, Cl2, Br2, I2)

Contoh:

2)  Dalam oksigen berlebih, alkana dapat terbakar. Reaksi oksidasi / reaksi pembakaran dengan gas oksigen menghasilkan energi. Pembakaran sempurna menghasilkan CO2, pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO

Reaksi yang terjadi:

CH4(g) + 2O2(g) ----->CO2(g) + 2H2O(g) + energi

CH4(g) + 1/2O2(g)------>CO(g) + 2H2O(g) + energi

3) Reaksi eliminasi

Penghilangan beberapa atom untuk membentuk zat baru. Alkana dipanaskan mengalami eliminasi dengan bantuan katalis logam Pt/Ni akan terbentuk senyawa ikatan rangkap /alkena.

Merupakan hidrokarbon jenuh, dimana jumlah H sudah maksimal karena tidak ada

ikatan rangkap antar C

Reaktifitas dengan senyawa kimia lain relatif kecil, hal ini juga dikarenakan alkana tidak

memiliki ikatan rangkap, karena semakin banyak ikatan rangkap, suatu senyawa kimia

akan semakin reaktif

Afinitas kecil

Semakin panjang rantai karbonnya maka titik didih akan semakin tinggi, kecuali isomer

dengan banyak cabang, maka semakin banyak cabangnya, titik didih akan semakin

rendah

Semakin panjang rantai karbonnya maka massa jenis akan semakin besar, namun tetap

lebih kecil dari massa jenis air, sehingga bila alkana dan air dicampur, alkana akan

berada di fase atas

Pada suhu dan tekanan standar (STP = standard temperature and pressure), alkana

dengan rantai C1-C4 memiliki wujud gas, C5-C17 memiliki wujud cair, dan C18

seterusnya memiliki wujud padat

1 a.Mengapa alkana sukar bersubstitusi dengan gugus lain / reagen lain

b. jelaskan bagaimana upaya agar alkana dapat bereaksi dengan yang lain

jawaban

Senyawa alkana relatif tidak reaktif dibandingkan dengan senyawa organik yang memiliki gugus fungsional. Hal ini dikarenakan adanya ikatan tunggal atau kuatnya ikatan C – C dan C – H.

Senyawa alkana merupakan senyawa polar sehingga senyawa tersebut sukar larut dalam air. Alkana dalam bentuk cair merupakan pelarut yang baik untuk berbagai senyawa kovalen yang lain. Akan tetapi senyawa alkana tidak dapat menghasilkan listrik dan tidak dapat dipolarisasi oleh medan listrik. Senyawa alkana tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dan tidak dapat bercampur dengan pelarut polar, seperti air.

Massa jenis dari suatu alkana akan bertambah seiring dengan pertambahan jumlah atom karbon, akan tetapi massa jenis alkana tersebut tidak akan lebih rendah dari massa jenis air. Sehingga, alkana akan berada dilapisan atas ketika dicampur dengan air.

Karena alkana bersifat paraffin. Parafin dari kata parum dan affinis atau affinitet, yaitu daya gabung. Alkana memiliki daya gabung atau kereaktifannya kecil; dengan kata lain Senyawa alkana bereaksi sangat lemah dengan senyawa polar atau senyawa ion lainnya. Konstanta disosiasi asam (pKa) dari semua alkana memiliki nilai di atas 60, ini berarti bahwa alkana sulit bereaksi dengan asam ataupun basa.

- Kelarutan dalam air

Ketika sebuah zat molekular larut dalam air, maka akan terjadi :

1. Alkana akan kehilangan gaya tarik antar molekul yang disebut sebagai gaya dispersi Van der Waals.

2. Gaya tarik antar molekul dalam air menjadi hilang yang mengakibatkan zat tersebut bercampur dengan molekul-molekul air. Di dalam air, gaya tarik antar molekul yang utama adalah ikatan hidrogen.

Adapun untuk menghilangkan gaya Van der Waals pada molekul seperti metana dibutuhkan energi yang sangat kecil sehingga dapat diabaikan.r bereaksi. Selain itu alkanabersifat non polar sehingga sukar bereaksi. Non polar berarti tidak berkutub, atau molekulnya netral. Kalau dipaksakan, dapat bereaksi, tetapi yang menyerang adalah zat yang ditambahkan, bukan alkana

Akan tetapi ini tidak dapat berlaku dalam ikatan hidrogen pada air, karena untuk memutus ikatan hidrogen dalam air membutuhka banyak energi. Sehingga suatu zat akan dapat larut jika ada cukup energi yang dilepaskan ketika ikatan-ikatan baru terbentuk antara zat dan air untuk mengganti engergi yang digunakan dalam memutus gaya tarik awal. Adapun gaya tarik yang terbentuk adalah gaya Van der Waals. Pembentukan gaya tarik ini tidak melepaskan banyak energi untuk mengganti energi yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen dalam air. Itulah sebabnya alkana tidak dapat 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.

4. Sifat sukar bereaksi dengan asam atau dengan basa ini memberikan sifat kimia tersendiri untuk senyawa alkana, yang dengan cara tertentu masih dapat bereaksi dengan zat/senyawa lain, melalui mekanisme yang disebut reaksi radikal bebas.Radikal didefinisikan sebagai senyawa yang memiliki atom dengan orbital isi dalam suatu electron.Peruraian senyawa secara homolitik tentu menghasilkan radikal.

Beberapa upaya agar alkana dapat bereaksi dengan senyawa lain,yaitu ada dua reaksi utama dalam alkana yakni reaksi dengan halogen disebut halogenasi dan pembakaran.Untuk reaksi halogenasi hidrokarbon memerlukan radikal bebas.

Alkana dapat bereaksi dengan uap dengan bantuan katalis berupa nikel. Dan dapat juga melalui proses klorosulfonasi dan nitrasi meskipun harus membutuhkan kondisi khusus. Fermentasi alkana menjadi asam karboksilat juga dapat dilakukan dengan beberapa teknik khusus.

https://ewimia.files.wordpress.com/2011/05/alkana.pdf