Hidrokarbon [Alkana, Alkena, Alkuna, Isomer, Reaksi]

Dalam kehidupan sehari-hari kita mungkin sudah tidak asing lagi dengan bensin. Bensin yang merupakan bahan bakar kendaraan tersebut ternyata mengandung hidrokarbon lho.. Mari kita simak artikel berikut !!!

            Hidrokarbon merupakan senyawa organik yang mengandung atom karbon C dan hidrogen H yang disebut juga sebagai senyawa karbon tersederhana. Dalam tabel periodik atom karbon memiliki 4 elektron valensi sehingga, untuk mencapai oktet memerlukan 4 elektron lagi dengan membentuk ikatan kovalen. Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon yaitu, ikatan tunggal, ikatan rangkap dua dan rangkap tiga. Dengan adanya keberadaan atom karbon dapat menjadi pembeda antara kelompok senyawa organik dengan senyawa anorganik. Dalam senyawa organik, atom karbon berperan sebagai atom pusat sedangkan, dalam senyawa anorganik selain atom karbon sebagai pusat.

            Atom karbon memiliki beberapa keistimewaan yaitu sebagai berikut:

• Terletak pada golongan IV A dan memiliki elektron valensi 4 yang dapat membentuk 4 ikatan kovalen
• Terletak pada periode ke-2 sehingga jari-jari atomnya relatif kecil dan memiliki ikatan kovalen yang kuat
• Dapat membuat rantai ikatan panjang
• Rantai karbon terbentuk dapat bervariasi yaitu, rantai lurus, bercabang dan siklik
• Penamaan Hidrokarbon rantai lurus menurut aturan IUPAC yaitu,
• 
  

          Untuk mempermudah dalam proses pembelajaran hidrokarbon yang memiliki materi luas, hidrokarbon dikelompokkan dalam beberapa kategori yaitu:

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekul

• Senyawa hidrokarbon alifatik

Merupakan senyawa karbon yang memiliki rantai C terbuka dan bercabang dimana berdasarkan jenis ikatan antaratomnya dibagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh. Senyawa alifatik jenuh merupakan senyawa alifatik rantai C dengan ikatan rangkap dua (alkena) atau tiga (alkuna)

• Senyawa hidrokarbon siklik

Merupakan senyawa karbon yang rantai C melingkar dan memungkinkan untuk mengikat rantai samping. Golongan ini dibagi menjadi senyawa alisiklik dan aromatik. Senyawa alisiklik yaitu membentuk rantai tertutup sedangkan, senyawa aromatik mempunyai cincin serta ikatan antar atom C tunggal dan rangkap selang-seling/konjugasi. Contohnya adalah benzena.

Berdasarkan homolog

Hidrogen dibagi menjadi alkana, alkena,dan alkuna.

• Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh yang memiliki rumus umum CnH2n+2. 
• Alkana memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
  • Bersifat non-polar
  • Apabila rantai panjang, titik didih juga semakin tinggi
  • Mengalami reaksi substitusi dengan atom-atom halogen
  • Mengalami reaksi oksidasi
  • Adapun tata nama IUPAC alkana homolog sebagai berikut:

• Kegunaan alkana:
  • Alkana dikenal sebagai komponen utama dari gas alam dan minyak. Kegunaan
  • alkana yaitu:
  • Bahan bakar
  • Sumber hidrogen
  • Pelumas
  • Bahan baku industri
  • 
    
• Alkena merupakan hidrokarbon alifatik tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap dua --C=C- . Rumus umum alkena yaitu, CnH2n
• Alkena memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
  • Senyawa nonpolar
  • Memiliki gaya tarik antar molekul lemah
  • Alkena homolog C2 hingga C4 berwujud gas pada suhu kamar, sedangkan C5 hingga C17 berwujud cair dan C18 keatas berwujud padat
  • apabila rantai panjang, titik didih juga semakin tinggi
• Adapun tata nama IUPAC homolog alkena sebagai berikut

• Alkuna merupakan hidrokarbon alifatik tidak jenuh dengan 1 ikatan rangkap tiga dan rumus umumnya CnH2n-2. 
• Alkuna memiliki sifat sebagai berikut:
  • Senyawa nonpolar
  • Semakin besar molekul relatif dan semakin banyak jumlah atom C titik didih semakin meningkat
  • Alkuna memiliki titik didih lebih tinggi daripada alkena dan alkana akibat dari adanya ikatan rangkap tiga.
• Adapun tata nama IUPAC homolog alkuna sebagai berikut

• Bentuk lain dari ketiga homolog tersebut yaitu:
  • Sikloalkana, alkana dengan bentuk hidrokarbon alisiklik, rumus: CnH2n
  • Alkadiena, alkena dengan 2 ikatan rangkap dua, rumus: CnH2n+2

Berdasarkan ikatan atom karbon

• Hidrokarbon jenuh yaitu, semua ikatannya adalah ikatan tunggal
• Hidrokarbon tak jenuh yaitu, atom karbonnya memiliki setidaknya satu ikatan rangkap

Berdasarkan rantai karbon

Berdasarkan rantai karbon terdapat empat macam atom karbon yaitu:

• Atom C primer, atom karbon C yang berikatan dengan 1 atom karbon lain
• Atom C sekunder, atom karbon C yang berikatan dengan 2 atom karbon lain
• Atom C tersier, atom karbon C yang berikatan dengan 3 atom lain
• Atom C kuaterner, atom karbon C yang berikatan dengan 4 atom karbon lain

Selain pengelompokan hidrokarbon tersebut, terdapat juga tata nama hidrokarbon. Aturan tata nama tersebut mengikuti aturan penamaan IUPAC yaitu:

• Penamaan dilakukan pada rantai utama terpanjang yang dapat dibuat.Pada alkana, alkena dan alkuna rantai utama wajib mengandung ikatan rangkap. Apabila rantai utama ditemukan lebih dari 1 maka pilih rantai terbanyak. Sedangkan, pada sikloalkana rantai utama adalah rantai sikliknya
• Perhatikan posisi cabang. Cabang diberikan nama dengan gugu alkil sedangkan, posisi cabang ditentukan melalui penomoran karbon rantai utama. Untuk alkana, cabang diberikan nomor kecil, jika tidak memiliki cabang nama rantai diberi n-,.. Sedangkan, pada alkena dan alkuna penomoran dimulai arti atom C yang terdekat dengan ikatan rangkap.
• Posisi ikatan rangkap ditentukan dengan angka
• Cabang sejenis, apabila jumlah cabang lebih dari 1 ditulis sekali namun, diberikan indeks seperti :

• Apabila cabang lebih dari satu sejenis, maka urutan penamaan cabang berdasarkan abjad sebelum diberikan indeks (sek-, ters-, neo-,)
• Cabang yang memiliki rumus CnH2n+1 disebut gugus alkil, contohnya seperti: 

Selanjutnya, terdapat keisomeran hidrokarkon. Isomer merupakan senyawa yang memiliki rumus struktur/bangun berbeda namun rumus molekulnya sama. Adapun keisomeran hidrokarbon terdiri dari:

• Isomer struktur yaitu, isomer yang terjadi karena adanya perbedaan struktur molekul. Isomer struktur terdiri dari isomer rantai/rangka, isomer posisi dan isomer fungsi
• Isomer ruang yaitu, isomer yang terjadi karena adanya perbedaan sudut pandang/ruang molekul. Isomer ruang terdiri dari isomer geometri dan optis. Pada isomer geometri terdapat notasi cis dan trans untuk membantu dalam penamaan. 

bentuk cis merupakan gugus yang sama pada satu sisi

bentuk trans merupakan gugus yang sama terletak pada arah bersebrangan

Pada materi hidrokarbon juga membahas mengenai reaksi-reaksi hidrokarbon. Adapun beberapa reaksi-reaksi hidorkarbon sebagai berikut

• Reaksi pembakaran yaitu, reaksi redoks dengan adanya penggunaan oksigen O2. Reaksi ini terjadi pada homolog alkana,alkena dan alkuna. Apabila semakin tinggu suhu, maka oksigen yang diperlukan semakin banyak. Reaksi ini terdiri dari dua jenis yaitu, pembakaran sempurna apabila menghasilkan CO2 dan H2O, serta pembakaran tidak sempurna apabila menghasilkan C dan CO

CxHy + O2 -> CO2 + H2O

• Reaksi substitusi yaitu reaksi penggantian 1 atom H dengan unsur lain. Unsur lain yang dimaksud biasanya merupakan halogen. Reaksi ini terjadi pada homolog alkana
• Reaksi adisi yairu reaksi pemutusan ikatan rangkap yang disebabkan oleh H2, halogen dan asam halida