ALKANA Rumus umum alkana: CnH2n + 2 R (alkil) = CnH2n + 1

Alkana

Adalah rantai karbon yang memiliki ikatan tunggal (jenuh)

A. Alkana

  1. Alkana disebut juga senyawa hidrokarbon jenuh (senyawa parafin). Semua valensi C telah terisi (jenuh) dengan H.
  2. Hidrokarbon jenuh tidak punya gugus fungsional, sifat kimia tidak khas dibandingkan dengan senyawa organik yg punya gugus fungsi.
  3. Hidrokarbon jenuh memberi kerangka karbon bagi senyawa organik yang punya gugus fungsi.
  4. Susunan molekulnya hanya terdiri atas atom C dan H.
  5. Golongan senyawa ini sangat sukar bereaksi dengan zat lain sehingga affinitas (daya tarik menarik gabungan) kecil.

Tabel 1 Tatanama, formula, dan sifat fisika beberapa Alkana

Nama n Formula Titik lebur/ t. didih (°C) Density (g/cm3)
MetanaEtanaPropanaButana

Isobutana

Pentana

Isopentana

Heksana

Isoheksana

heptana

Oktana

Nonana

Dekana

1234

4

5

5

6

6

7

8

9

10

CH4: CH3.HC2H6: CH3CH3C3H8: CH3CH2CH3C4H10:CH3CH2CH2CH3

CH3CH3CHCH3

C5H12: CH3(CH2)3CH3

(CH3)2CHCH2CH3

C6H14:CH3(CH2)4CH3

(CH3)2CH(CH2)2CH3

C7H16: CH3(CH2)5CH3

C8H18:CH3(CH2)6CH3

C9H20:CH3(CH2)7CH3

C10H22:CH3(CH2)8CH3

-184/ -161-172/ -88-190/ -45-135/ 1

-145/ -10,2

-131/ 36

-160/ 30

-95/ 69

-/ 63

-/ 98,1

-56/ 125

-/ 150,1

-32/ 174

0,4660,5720,5850,601

0,557

0,626

0,620

0.660

0,653

0,684

0,703

0,718

0,730

Deret homolog (homolog compounds), deret sepancaran : deret senyawa yg didapat dengan menambah sejumlah gugus tertentu terhadap senyawa yg lebih sederhana. Senyawa dalam deret homolog punya sifat kimia-fisika sama. Misal titik didih dan titik beku.

Struktur alkana

Tatanama Senyawa Alkana (IUPAC)

  1. Tentukan rantai terpanjang sebagai rantai induk
  2. Induk diberi nama sesuai dengan nama alkana
  3. Rantai cabang (alkil) diberi nama sesuai dengan alkana hanya akhiran –ana diganti menjadi –il
  4. Penomoran rantai induk dimulai dari salah satu ujung terdekat dengan rantai cabang
  5. Jika terdapat 2 atau lebih cabang yang sama, dinyatakan dengan awalan di-, tri-, tetra-, penta-, dst
  6. Cabang yang berbeda disusun sesuai abjad

Contoh:

Isomeri

  • Adalah suatu senyawa yang berumus molekul sama tetapi rumus struktur berbeda
  • Pada deret alkana, yang mempunyai isomeri dimulai dari butana (C4H10), punya 1 isomer: butana dan 2-metil propana.

pentana (C6H12), 3 isomer: pentana, 2-metil butana, 2,2-dimetilpropana

Makin besar jumlah C, makin banyak pula isomernya.

A.      Sifat-sifat Fisika

Senyawa rendah              : C1– C4 pada T dan P biasa: bentuk gas

Senyawa sedang              : C5– C17 bentuk cair

Senyawa tinggi                  : ≥ C18 bentuk padat

  • Kelarutan   : Alkana mudah larut dalam zat pelarut organik non polar, misal C6H6, CCl4, eter, CHCl3. Tak larut dalam pelarut polar, tak larut air.
  • Berat jenis : Setiap penambahan atom C, BJ naik tetapi paling tinggi 0,8.
  • Titik didih    : makin tinggi jumlah C, td makin tinggi, setiap penambahan 1 atom C, rata-rata bertambah 20-30°C. Makin banyak cabang C td makin rendah.

Tabel 2 Berbagai fraksi minyak mentah

Fraksi Penyusun rantai Selang titik didih (°C)
Gas alamPetroleum eter

Nafta

Bensin (campuran alkana)

Minyak tanah

Minyak bakar, m mineral

Minyak pelumas, m. berat, gemuk, lilin parafin

Residu: aspal

C1 – C4C5 – C6

C7

C6 – C12

C12 – C15

C15 – C18

C16 – C24

< 2030 – 60

60 – 90

75 – 200

200 – 300

300 – 400

> 400

Gas alam: CH4 ± 80%

C2H6 ± 5- 10%

Sisa alkana lebih tinggi 10-20%

Alkana umumnya digunakan untuk bahan bakar, minyak pelumas.

  • Alkana paling sederhana CH4 (metana).
  • CH4 terbentuk karena pembusukan tumbuh-tumbuhan (selulosa) pada rawa-rawa oleh bakteri pd proses anaerob. Juga terbentuk CO2 dan N.
  • Gas metana = gas rawa = gas tambang
  • Sumber utama alkana adalah gas alam dan petroleum. Dengan distilasi fraksinasi petroleum dapat dipisah menjadi beberapa fraksi.

Tabel 3. Distilasi fraksinasi minyak bumi

Fraksi Suhu distilasi (°C) Jumlah atom C
GasPetroleum eter

Ligroin

Gasolin alam

Kerosin

Gas oil

Minyak pelumas

Aspal (residu) padat

<2020 – 60

60 – 100

40 – 205

175 – 325

>275

di atas 350

> tinggi

C1 –C4C5 – C6

C6 – C7

C5 – C10 dan sikloalkana

C12 – C18 dan aromatik

>C12

berhubungan dg rantai siklis

polisiklis

Sintesis Alkana

  1. Reduksi Alkil Halida

a. Hidrolisis reagen Grignard

b. Reaksi Wurtz

Reaksi 2 mol alkil halida dengan logam Na

c. Hidrogenasi Alkena

Reaksi-reaksi Alkana

  1. Halogenasi

Reaksi dengan alkana pada suhu tinggi dan katalisator dengan sinar

Reaksi Subtitusi

  • Pada reaksi substitusi, atom atau gugus atom yang terdapat dalam suatu molekul digantikan oleh atom atau gugus atom lain.
  • Reaksi substitusi umumnya terjadi pada senyawa yang jenuh (semua ikatan karbon-karbon merupakan ikatan tunggal), tetapi dengan kondisi tertentu dapat juga terjadi pada senyawa tak jenuh.
  • Contoh:
    Halogenasi hidrokarbon (penggantian atom H oleh halogen (Cl, Br, I atau F)) pada metana (CH4) menghasilkan metil khlorida (CHCl3).

2. Penyisipan metilen/ karbon

Metilen terbentuk dengan fotolisa (penyinaran dengan energi tinggi)

3. Nitrasi

a. Dengan HNO3: pada suhu tinggi alkana bercabang dapat mengalami nitrasi, hingga didapat senyawa nitro

b. Reaksi Victor Meyer

4. Isomerisasi

Pada pemanasan dg AlCl dan HCl, n-alkana akan berubah menjadi isomer-isomernya.

5. Oksidasi (pembakaran)

Pada silinder mesin-mesin yang mempergunakan gasolin: premium, bensin dan solar:

6. Cracking (pirolisa)
a. Thermal cracking

Pemutusan rantai pada alkana yg mempunyai C tinggi menjadi alkana dengan jumlah atom C yang lebih kecil, alkena dan H2

b. Catalitic cracking

c. Catalitic reforming

Hidrokarbon alifatik                  hidrokarbon aromatik (bahan bakar

sangat baik

Rangkuman

  • Deret alkana termasuk hidrokarbon jenuh dari atom H, hingga sukar bereaksi dengan zat lain.
  • Alkana dimulai butana, punya beberapa isomer, makin banyak jumlah atom C nya isomer makin banyak.
  • Sumber utama alkana di alam adalah gas alam dan petroleum eter distilasi bertingkat dapat terpisah menjadi beberapa fraksi.
  • Sintesis Alkana dapat disintesis melalui:
  1. Hidrolisis reagen Grignard
  2. Reaksi Wurtz
  3. Hidrogenasi alkena
  • Reaksi Alkana:
  1. Penyisipan Hidrogenasi
  2. Nitrasi
  3. Pirolisis: Thermal dan catalitic

Semoga bermanfaat, Salam Khayasar!…

2 thoughts on “ALKANA Rumus umum alkana: CnH2n + 2 R (alkil) = CnH2n + 1

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s