HIDROKARBON “ALKANA”

Jumlah C	Awalan Nama
1	Meta-
2	Eta-
3	Propa-
4	Buta-
5	Penta-
6	Heksa-
7	Hepta-
8	Okta-
9	Nona-
10	Deka-

 

Senyawa karbon yang paling sederhana adalah hidrokarbon, yaitu senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Hidrokarbon yang rantai C nya hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. Rumus umum untuk alkana adalah C_nH_2n+2. Sering disebut sebagai hidrokarbon jenuh karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap-tiap molekulnya maksimal. Ikatan pada masing-masing hidrokarbon adalah tetrahedral, hasilnya alkana rantai panjang akan membentuk pola zig-zag.

                                                                               

Tabel 1.1 Nama Awalan Hidrokarbon

Alkana disebut juga paraffin (parrum afinis) karena sukar bereaksi dengan senyawa lain. Secara umum jumlah hidrokarbon ditentukan dengan jumlah C yang menyusun senyawa hidrokarbon tersebut.

Table 1.2 Nama Beberapa Senyawa Alkana

Jumlah atom C	Nama	Rumus
1	Metana	CH4
2	Etana	C2H6
3	Propana	C3H8
4	Butana	C4H10
5	Pentana	C5H12
6	Heksana	C6H14
7	Heptana	C7H16
8	Oktana	C8H18
9	Nonana	C9H20
10	Dekana	C10H22

Berdasarkan deret pertama suku alkana disamping, dapat dirumuskan bahwa:

 

DERET ALKANA

Struktur senyawa karbon sering diberikan dalam bentuk rumus stuktur yang dimampatkan seperti contoh berikut.

CH₃ berarti:   dan CH₂ berarti:       

Rumus kimia dalam satu deret hidrokarbon berbeda sebanyak gugus –CH2-. Deret homolog adalah urutan senyawa dimana senyawa yang satu berbeda dari senyawa sebelumnya sebanyak gugus –CH2-. Jadi, alkana tergolong deret homolog. Dalam deret homolog mempunyai sifat kimia serupa dan sifat-sifat fisikn sifat-sifat fisikna berubah secara beraturan.

            Titik didih dan ttik leleh sepuluh alkana pertama rantai lurus disajikan pada tabel 1.3. pada alkana tersebut, ikatan antaratom karbon membentuk rantai tunggal, alkana tersebut dinamakan juga alkan normal. Catatan bahwa titik leleh dan titik didih meningkat dari metana ke dekana. Ini akibat dari kenaikan gaya antarmolekul yang cenderung meningkat dengan bertambahnya massa molekul relative.

Nama	Jml Atom C	Titik Leleh (Oc)	Titik Didih (Oc)
Metana	1	-182,5	-164,0,
Etana	2	-183,3	-88,6
Propana	3	-189,7	-42,1
Butana	4	-138,4	0,5
Pentana	5	-139,7	36,1
Heksana	6	-95,0	68,9
Heptana	7	-90,6	98,4
Oktana	8	-56,8	124,7
Nonana	9	-51,0	150,8
Dekana	10	29,7	174,1

TATA NAMA ALKANA

Suatu tata nama senyawa karbon telah dikembangkan dan disepakati bersama oleh organisasi kimia sedunia, yaitu Internaional Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).

1)      Tentukan rantai terpanjang atom karbon dalam molekul.

2)      Setiap cabang pada rantai dinamai sebagai gugus alkil, yakni suatu alkana yang kehilangan satu atom hirogen.

3)      Posisi cabang dalam rantai induk diberi nomor yang menunjukkan posisi alkil pada rantai induk.

4)      Jika terdapat lebih dari satu cabang yang gugusnya sama, maka nama cabang diberi kata depan dari bahasa Yunani, yakni di-, tri-, atau tetra-, yang diikuti dengan nama gugus alkil.

5)      Jika terdapat dua atau lebih cabang alkil nyang berbeda, nama setiap cabang dengan nomor posisi ditempatkan menurut urutan alphabet.

 

SIFAT-SIFAT ALKANA

a.       Sifat Fisis Alkana

☞  makin besar massa molekul relative alkana, makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik leleh, titik didih dan massa jenisnya.

☞  pada suhu kamar (25^oc), c1 – c4 berwujud gas, suku-suku selanjutnya berbentuk cair, dan suku-suku tinggi (c₁₈h₃₈) berupa zat padat.

☞  antara suatu alkana dan isomer-isomernya, ternyata isomer bercabang mempunyai titik didih dan titik leleh yang lebih rendah.

☞  semua alkana sukar larut dalam air. Hal ini disebabkan molekul alkana bersifat nonpolar, sedangkan air adalah pelarut polar.

b.      Sifat Kimia Alkana

☞  sukar bereaksi dengan zat lain, (paraffin, dari kata para yang berarti miskin dan afinitas yang berarti daya reaksi/daya gabung.)

☞  pada pembakaran sempurna dihasilkan CO₂, H₂O dan energi. Adapun pada pembakaran tak sempurna CO, H₂ dan energi.

☞  tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut nonpolar.

☞  makin panjang ikatan karbon, makin tinggi titik leleh dan titik didihnya.

☞  senyawa alkana sebagai gas maupun zat cair digunakan sebagai bahan bakar.

Kegunaan Alkana Dalam Kehidupan Sehari-Hari dan Industri

1. Pelarut : Berbagai jenis hidrokarbon, seperti Petroleum eter dan nafta, dugunakan sebagai pelarut dalam industri atau pencucian kering (dry cleaning).
2. Sumber Hidrogen : Gas alam dan gas petroleum merupakan sumber hidrogen dalam industri, misalnya industri amonia dan pupuk.
3. Bahan baku untuk senyawa organik lain : Minyak bumi dan gas alam merupakan bahan baku utama untuk sintesis berbagai senyawa organik seperti alkohol, asam cuka dan lain-lain.
4. Bahan Bakar : misalnya elpiji, kerosin, bensin, dan solar.
5.  Pelumas : Pelumas adalah alkana suhu tinggi (jumlah atom karbon tiap molekulnya cukup besar, misalnya : C₁₈H_38.
6.  Bahan baku industri : Berbagai produk industri seperti plastik, detergen, karet sintesis, minyak rambur dan obat gosok, dibuat dari minyak bumi dan gas alam. Industri yang mengolah minyak bumi dan gas alam ini disebut industri petrokimia (petroleum = minyak bumi).

Sumber Gas Alam Alkana

                  Gas alam merupakan salah satu sumber energy terpenting, yang mensuplai 30 persen kebutuhan bahan bakar Amerika Serikat tiap tahunnya. Sayang, laju konsumsi mereka akan bahan bakar ini jauh melebihi laju ditemukannya cadangan-cadangan baru. Kekurangan gas alam telah dirasakan oleh rumah tangga dan industry dalam negeri itu. Dua metode untuk memproduksi suatu gas yang komposisinya mirip komposisi gas alam, sedang dipelajari dengan serius. Metode itu adalah (1) biokonversi dan (2) gasifikasi batubara.

                  Biokonversi adalah proses dengan mana sampah padat diubah menjadi metana dan gas lain oleh bacteria anaerobic. Meskipun di Amerika Serikat tak ada biokonversi dewasa ini, di India terdapat lebih dari 2.500 instansi semacam itu. Masing-masing instalasi kecil ini, dikenal sebagai instalasi gobar (bahasa Hindi: kotoran sapi), dapat menghasilkan metana sebanyak 250 m³ tiap hari. Diperkirakan bahwa Amerika Serikat dapat menghasilkan 10¹² m³ gas alam tiap tahun dari sampah dan buangan cair. Sayang, jumlah ini kurang dari 5 persen gas alam yang dikonsumsikan.

                  Bahan baku yang dipertimbangkan sebagai sumber utama gas bakar adalah batu bara. Dibandingkan dengan cadangan gas alam dan minyak, cadangan batu bara Amerika Serikat sangatlah melimpah.

                  Telah diperkirakan bahwa gas batubara dapat memenuhi lebih dari 60 persen kebutuhan energy kita pada tahun 2.000. dewasa ini, baru  pabrik-pabrik percobaan (pilot plant) yang bekerja di Amerika Serikat.

Permasalahan

Mengapa sumber batubara tidak lebih baik sebagai bahan bakar dibandingkan dengan minyak bumi? Apa letak kelemahan dari batu bara dibandingkan dengan minyak bumi ?