Senin, 30 September 2013

ALKENA


Alkena

 Nama lain alkena adalah olefin atau senyawa vinil. Alkena merupakan senyawa yang relatif stabil,akan tetapi lebih reaktif dari alkana karena terdapatnya ikatan rangkap. Ikatan rangkap ini lebih kuat dari ikatan tunggal alkana.           
Alkena atau olefin dalam kimia organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon. Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum CnH2n.
            Alkena yang paling sederhana adalah etena atau etilena (C2H4) Senyawa aromatik seringkali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan ciri-ciri mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena.
Sifat Fisik alkena
Nama alkena
Rumus molekul
Mr
Titik leleh (0C)
Titik didih (0C)
Wujud pada 25 0C
Etena
C2H4
28
-169
-104
gas
Propena
C3H6
42
-185
-48
gas
1-Butena
C4H8
56
-185
-6
gas
1-Pentena
C5H10
70
-165
30
cair
1-Heksena
C6H12
84
-140
63
cair
1-Heptena
C7H14
98
-120
94
cair
1-Oktena
C8H16
112
-102
122
cair
1-Nonena
C9H18
126
-81
147
cair
1-Dekena
C10H20
140
-66
171
cair
Rumus umum
CnH2n











Alkena banyak digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan senyawa organik di industri, seperti industri plastik, farmasi, dan insektisida. Berikut beberapa contohnya.
Etena
Etena adalah bahan baku pembuatan polietena dan senyawa organik intermediet (produk antara) seperti kloroetena (vinil klorida) dan stirena. Etena juga digunakan terutama sebagai senyawa antara pada produksi senyawa kimia lain seperti plastik. Etena juga dibentuk secara alami oleh tumbuhan dan berperan sebagai hormon. Ia diketahui terutama merangsang pematangan buah dan pembukaan kuncup bunga
Propena
Propena digunakan untuk membuat polipropena, suatu polimer untuk membuat serat sintetis, materi pengepakan, dan peralatan memasak yang anti lengket.
Butadiena
Butadiena adalah salah satu alkadiena, yang melalui reaksi polimerisasi akan membentuk polibutadiena
(karet sintesis). Polibuitadiena murni bersifat lengket dan lemah sehingga digunakan sebagai komponen adhesif dan semen. Agar lebih kuat dan elastis, polibutadiena dipanaskan dengan belerang melalui proses vulkanisir. Rantai-rantai polibutadiena akan bergabung melalui rantai belerang. Setelah itu, zat kimia seperti karbon dan pigmen ditambahkan untuk memperoleh karakteristik yang diinginkan.

Permasalahan :
Salah satu kegunaan dari alkena yaitu dapat digunakan sebagai peralatan memasak yang anti lengket. Mengapa itu bisa terjadi ?


Senin, 23 September 2013

ALKANA

Alkana
Alkana adalah hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan antar atom karbonnnya merupakan ikatan tunggal. Masing-masing karbon membentuk empat ikatan dan masing-masing hidrogen membentuk satu ikatan dengan karbon. Ikatan pada masing-masing hidrokarbon adalah tetrahedral dengan sudut ikatan 109.5o. Hasilnya, alkana rantai panjang akan membentuk pola zig-zag. Sebagai hidrokarbon jenuh, alkana memiliki jumlah atom H yang maksimum. Alkana juga dinamakan paraffin karena sukar bereaksi dengan senyawa lainnya. Kadang-kadang alkana juga disebut sebagai hidrokarbon batas, karena batas kejenuhan atom-atom H telah tercapai.
Rumus umum alkana yaitu CnH2n+2; n=jumlah atom C. alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH4. Tidak ada batasan berapa karbon yang dapat terikat bersama.
Reaksi Terhadap Alkana
Alkana sangat tidak reaktif terhadap sebagian besar pereaksi. Alkana merupakan senyawa nonpolar dan hanya memiliki ikatan-ikatan sigma yang kuat. Alkana dapat bereaksi dengan oksigen dan halogen pada kondisi tertentu. Inilah beberapa reaksi yang bisa dilakukan terhadap senyawa golongan alkana.
Oksidasi
Alkana bila bereaksi dengan oksigen dalam jumlah yang memadai (teroksidasi sempurna) membentuk CO2 dan H2O disertai pembebasan panas. Contoh:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2O + panas.

Halogenasi
Alkana bereaksi dengan halogen di bawah pengaruh panas atau sinar ultraviolet. Contoh:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Pada contoh reaksidi atas terjadipenggantian satu atom H pada metana oleh atom halogen. Reaksi ini termasuk reaksi substitusi dan karena substitusinya halogen, maka disebut dengan halogenasi.

Melalui eksperimen, Markovnikov pada tahun 1875 memperoleh bukti bahwa dalam reaksi substitusi terdapat perbedaan laju reaksi substitusi di antara atom-atom H dalam alkana, yaitu H > H > H. Pada halogenasi (kecuali fluor), ternyata bahwa kereaktifannya dalam reaksi substitusi adalah klor > brom > iod.
Nitrasi
Reaksi alkana dengan HNO3 pada suhu 150-475˚ C mengakibatkan terjadinya substitusi atom H pada alkana oleh gugus -NO2 (gugus nitro). Reaksi substitusi semacam ini dinamakan reaksi nitrasi,dan secara umum dituliskan dengan persamaan reaksi:
R-H + HO-NO2 → R-NO2 + H2O

Seperti halnya halogenasi, atom-atom H dalam alkana berbeda laju reaksinya dalam nitrasi sehingga hasil nitrasi cenderung membentuk campuran. Contoh:
CH3CH2CH3 + HNO3 → CH3CH2CH2NO2 + CH3CH(NO2)CH3




Sulfonasi
Reaksi alkana dengan asam sulfat pekat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat dan dituliskan dengan persamaan reaksi umum:
R-H + HO-SO3H → RSO3H + H2O
Dalam reaksi di atas terjadi substitusi satu atom H pada alkana oleh gugus -SO3H dan subsritusi ini dinamakan sulfonasi. Dalam reaksi sulfonasi terbukti bahwa laju substitusi H > H > H.

Sifat-sifat fisik alkana
Oleh karena molekul-molekul alkana hanya mengandung ikatan C –C dan C –H yang non polar, maka gaya tarik menarik antar molekul nya sangat kecil. Akibatnya, titik didihnya lebih rendah dengan senyawa dengan berat molekul sama tapi mempunyai ikatan polar.
Senyawa yang mengandung rantai cabang mempunyai titik lebih rendah daripada isomernya yang mempunyai rantai lurus, sebab senyawa rantai cabang tak dapt mensejajarkan molekul-molekulnya sedekat mungkin seperti rantai lurus sehingga gaya tarik menarik antar molekulnya lebih kecil.
Karena tidak polar, molekul alkana tidak tertarik oleh molekul air. Oleh sebab itu alkana tidak larut dalam air. Alkana cair berat jenisnya lebih kecil dari air, sehingga ia akan terapung dalam air. Api yang disebabkan oleh minyak atau lemak  tak dapat dimatikan oleh air karena minyak atau lemaknya (umumnya mempunyai struktur alkana ) akan mengapung diatas air.air justru akan menyebarkan apinya.
Alkana
Rumus
Titik didih [°C]
Titik lebur [°C]
Massa jenis [g·cm3] (20 °C)
Metana
CH4
-162
-183
Gas
Etana
C2H6
-89
-172
Gas
Propana
C3H8
-42
-188
Gas
Butana
C4H10
0
-138
Gas
Pentana
C5H12
36
-130
0.626 (cairan)
Heksana
C6H14
69
-95
0.659 (cairan)
Heptana
C7H16
98
-91
0.684 (cairan)
Oktana
C8H18
126
-57
0.703 (cairan)
Nonana
C9H20
151
-54
0.718 (cairan)
Dekana
C10H22
174
-30
0.730 (cairan)
Undekana
C11H24
196
-26
0.740 (cairan)
Dodekana
C12H26
216
-10
0.749 (cairan)
Ikosana
C20H42
343
37
Padat
Triakontana
C30H62
450
66
Padat
Tetrakontana
C40H82
525
82
Padat
Pentakontana
C50H102
575
91
Padat
Heksakontana
C60H122
625
100
Padat
Sifat kimia alkana
Ø  Pada umumnya alkana sukar bereaksi dengan senyawa lainnya
Ø  Dalam oksigen berlebih, alkana dapat terbakar menghasilkan kalor, karbon dioksida dan uap air.
Ø  Jika alkana direaksikan dengan unsur-unsur  halogen ( F2,Cl2, Br2,I2 ), atom-atom H pada alkana akan digantikan oleh atom-atom halogen.
Ø  Alkana dapat mengalami dekomposisi secara termal menjadi campuran hidrokarbon yang lebih kecil
Ø  Alkana rantai lurus apabila dipanaskan dengan AlCl3 pada suhu 3000 C akan menghasilkan alkana  rantai cabang.
 Alkana di bumi
Gas metana (sekitar 0.0001% atau 1 ppm) ada di atmosfer bumi, diproduksi oleh organisme macam Archaea dan juga ditemukan pada kotoran sapi.
Sumber alkana yang paling penting adalah pada gas alam dan minyak bumi. Gas alam mengandung metana dan etana, dengan sedikit propana dan butana, sedangkan minyak bumi adalah campuran dari alkana cair dan hidrokarbon lainnya. Hidrokarbon ini terbentuk dari jasad renik dan tanaman (zooplankton dan fitoplankton) yang mati, kemudian terkubur di lautan, tertutup oleh sedimentasi, dan berubah setelah terkena panas dan tekanan tinggi selama jutaan tahun.

Permasalahan :
Mengapa alkana rantai lurus apabila dipanaskan dengan AlCl3 pada suhu 3000 C dapat menghasilkan alkana rantai cabang ?