Senyawa Alkana
Senyawa AlkanaHidrokarbon jenuh
yang paling sederhana merupakan suatu deret senyawa yang memenuhi rumus
umum CnH2n+2 yang dinamakan alkana. Sebagai hidrokarbon jenuh, alkana
memiliki jumlah atom H yang maksimum. Alkana juga dinamakan parafin
(dari parum affinis), karena sukar bereaksi dengan senyawa-senyawa
lainnya. Kadang-kadang alkana juga disebut sebagai hidrokarbon batas,
karena batas kejenuhan atom-atom H telah tercapai.
Setiap senyawa
yang merupakan anggota alkana dinamakan suku. Suku alkana ditentukan
oleh jumlah atom C dalam senyawa tersebut. Suku pertama sampai dengan 10
senyawa alkana dapat anda peroleh dengan mensubstitusikan harga n dan
tertulis dalam tabel no. 1 berikut.
Suku pertama sampai dengan 10 senyawa alkana
| Suku ke | n | rumus molekul | nama | titik didih (°C/1 atm) | massa 1 mol dalam g |
| 1 | 1 | CH4 | metana | -161 | 16 |
| 2 | 2 | C2H6 | etana | -89 | 30 |
| 3 | 3 | C3H8 | propana | -44 | 44 |
| 4 | 4 | C4H10 | butana | -0.5 | 58 |
| 5 | 5 | C5H12 | pentana | 36 | 72 |
| 6 | 6 | C6H14 | heksana | 68 | 86 |
| 7 | 7 | C7H16 | heptana | 98 | 100 |
| 8 | 8 | C8H18 | oktana | 125 | 114 |
| 9 | 9 | C9H20 | nonana | 151 | 128 |
| 10 | 10 | C10H22 | dekana | 174 | 142 |
Penamaan Senyawa AlkanaPerbedaan
rumus struktur alkana dengan jumlah C yang sama akan menyebabkan
berbedaan sifat alkana yang bersangkutan. Untuk itu marilah kita gunakan
aturan tata nama yang diterbitkan IUPAC (International Union of Pure
and Applied Chemistry).
Aturan tata nama alkana
- Rantai tidak bercabang (lurus)
Jika rantai karbon terdiri dari 4 atom karbon atau lebih, maka nama alkana diberi alawal n- (normal)
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 = n-pentana
- Rantai bercabang,maka aturannya
- Rantai
karbon berurutan yang terpanjang dalam suatu molekul ditentukan sebagai
rantai induk. Rantai induk yaitu rantai karbon terpanjang dari ujung
satu ke ujung yang lain. Rantai induk diberi nama alkana.
- Tentukan
cabang, yaitu atom C yang yang terikat pada rantai induk. Rantai cabang
ini disebut gugus alkil, biasa diberi tanda -R (dari kata radikal), dan
mempunyai rumus umum -CnH2n+1 Dengan mengganti n dengan angka-angka
diperoleh suku-sukunya seperti terlihat pada tabel berikut
- Penomoran. Berilah nomor pada rantai induk dari ujung terdekat cabang.
- Kadang-kadang
terdapat lebih dari satu cabang. Jika cabang-cabang itu sama, namanya
tidak perlu disebut dua kali. Cukup diberi awalan di- , kalau 3 cabang
sama awalannya tri- , tetra untuk 4 cabang yang sama dan seterusnya.
Ingat setiap cabang diberi satu nomor, tidak peduli cabangnya sama atau
beda.
- Jika cabang-cabang itu berbeda, maka urutan menyebutnya
adalah menurut urutan abjad huruf pertamanya, cabang etil disebut dulu
dari cabang metil.
Isomer Senyawa AlkanaAtom C mampu membentuk
senyawa hidrokarbon
rantai lurus maupun bercabang. Alkana dengan jumlah C yang sama akan
mempunyai struktur yang berbeda. Semakin banyak jumlah atom C, semakin
banyak struktur molekul yang dapat dibentuk. Dua senyawa atau lebih yang
mempunyai rumus molekul sama tetapi mempunyai struktur molekul berbeda
dinamakan isomer.
Semua alkana yang memiliki 4 atau lebih atom karbon
akan memiliki isomeri bangun. Ini berarti bahwa ada dua atau lebih
rumus bangun yang bisa dibuat untuk masing-masing rumus molekul.
Sifat-Sifat Senyawa Alkana
1. Titik Didih
Titik
didih semakin tinggi jika massa molekul relatifnya makin besar. Hal ini
berarti wujudnya akan berubah pada suhu kamar dari gas ke cair kemudian
padat. Lihat Tabel berikut ini:

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.
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!
Penjelasan Titik DidihPerbedaan
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.
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 berdekatan satu sama lain dibanding molekul yang
sedikit memiliki cabang.
Kelarutan Senyawa AlkanaSemua
alkana merupakan senyawa polar sehingga sukar larut dalam air. Alkana
dalam bentuk cair merupakan pelarut yang baik untuk berbagai senyawa
kovalen yang lain.
Kelarutan dalam airApabila 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 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 organikPada
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.
Sifat Kimia Alkana1. Pada umumnya alkana sukar bereaksi dengan senyawa lainnya.
2. Dalam oksigen berlebih, alkana dapat terbakar menghasilkan kalor, karbon dioksida dan uap air.
3.
Jika alkana direaksikan dengan unsur-unsur halogen (F2, Cl2, Br2, I2),
atom –atom H pada alkana akan digantikan oleh atom-atom halogen.
Sumber dan Kegunaan Alkana Sumber alkana yang terbanyak adalah
miyak bumi
dan gas alam. Alkana diperoleh dari minyak bumi dengan cara destilasi
bertingkat. Alkana merupakan senyawa hidrokarbon jenuh disebut paraffin
yang mempunyai arti daya gabung kecil. Rantai karbon pada alkana dapat
lurus, bercabang, dan alisiklik.
Kegunaan alakana dalam kehidupan sehari-hari antara lain
1. Bahan bakar, misalnya elpiji atau
liquefied petroleum gas (LPG), kerosin, bensin, dan solar.
2. Pelarut, berbagai jenis
hidrokarbon, seperti petroleum eter atau nafta, digunakan sebagai pelarut dalam industry dan pencucian kering (
dry cleaning)
3. Pelumas, adalah alkana suhu tingggi (jumlah atom karbon tiap molekulnya cukup besar, misalnya C18H38)
4.
Bahan baku untuk senyawa organik lain. Minyak bumi dan gas alam
merupakan bahan baku utama untuk sintesis berbagai senyawa organik
seperti alcohol, asam cuka, dan lain-lain
5. Bahan baku indutri.
Berbagai produk industry seperti plastic, detergen, karet sintesis,
minyak rambut, dan obat gosok dibuat dari minyak bumi atau gas alam.
Sumber :http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-alkana.html