Senyawa Hidrokarbon

A.  Alkana

Senyawa hidrokarbon jenuh dengan ikatan tunggal dapat diprediksi dengan baik, mengingat setiap atom karbon memiliki kemampuan mengikat 4 atom lain. Sehingga senyawa alkana yang dibentuk memiliki pola yang khas. Jumlah atom H yang diikat sangat tergantung dengan jumlah atom C yang berikatan. Atas dasar ini dapat dibentuk deret CnH2n+2, dan dikenal dengan senyawa Alkana dan dapat kita susun dari nilai n = 1 sampai dengan n = ∞. Beberapa senyawa alkana disajikan pada Tabel di bawah ini.

Untuk menuliskan rumus bangun dilakukan dengan menuliskan bagian awal dan bagian akhir adalah CH₃, dan diantaranya dituliskan dengan CH₂. Sehingga kita dapat menuliskan rumus bangun senyawa C4H10.

Pada senyawa C₄H₁₀ terdapat dua atom C yang berposisi di awal dan di akhir dan hanya tersisa dua atom yang terletak diantaranya, sehingga kita dapat tuliskan strukturnya (H₃C–CH₂–CH₂–CH₃) dan untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar di bawah ini.. Penggambaran Rumus bangun juga dapat dilakukan dengan memperhatikan bentuk tetrahedral dari atom karbon, sehingga bentuk rantai tidak lurus.

* Penamaan Alkana
Penamaan senyawa alkana dimulai dengan menyebutkan posisi gugus cabang dalam sebuah rantai utama. Penyebutan rantai utama utama ini didasari pada nama dari rantai karbon yang terpanjang. Untuk lebih mudahnya kita perhatikan rumus bangun senyawa pada Gambar di bawah ini.

Dari gambar tampak kotak hijau merupakan penunjuk rantai utama dengan jumlah atom karbon sebanyak lima buah, sehingga rantai utama senyawa adalah pentana. Dalam rantai utama, setiap atom karbon diberi nomor untuk menandai posisi atom Karbon pada rantai utamanya, penomoran dapat dimulai dari kiri kekanan (perhatikan nomor dengan warna hijau gelap). Cabang merupakan gugus yang berada dalam sebuah rantai utama, pada Gambar di atas terdapat dua buah gugus (–CH₃) yang berposisi pada atom C nomor 2 dan 4 dari rantai utama pentana. Dalam kasus di atas gugus pada cabang merupakan turunan dari senyawa CH₄ yang kehilangan salah satu atom H – nya. Penamaan secara umum gugus cabang yang berasal dari alkana, dilakukan dengan mengubah alkana menjadi alkil. Sehingga dalam kasus ini metana diubah menjadi metil. Nama yang tepat untuk senyawa di atas adalah 2,4 – dimetil pentana. 2,4 menunjukan posisi gugus cabang, kata di pada gugus cabang menunjukan ada 2 buah gugus cabang yaitu metil dan pentana merupakan rantai utama senyawa. Perhatikan tahap dalam penamaan gugus dan cabang dari senyawa ini seperti pada Gambar di bawah ini. Senyawa – senyawa alkana dapat bereaksi dengan senyawa halogen, dari reaksi ini akan dihasilkan senyawa haloalkana.

Haloalkana adalah senyawa alkana yang salah satu atom hidrogen digantikan oleh atom halogen, seperti atom klor, fluor, iod dan brom. Beberapa contoh senyawa halokana seperti pada Gambar berikut ini.

Senyawa haloalkana banyak dipergunakan dalam kehidupan sehari, saat ini senyawa – senyawa tersebut lebih dikenal dengan kloroflorokarbon (CFCs), pemanfaatannya pada air condition (AC ) dan kulkas, hairspray dan polimer plastik seperti teflon. Senyawa ini sangat berbahaya karena dapat merusak ozon yang berada pada lapisan stratosfir. Reaksi terbongkarnya ozon oleh senyawa kloroflorokarbon sebagai berikut ;Di ruang angkasa khususnya lapisan stratosfir CFCs akan terpecah menjadi persenyawaan yang tidak stabil atau radikal bebas, karena adanya sinar ultraviolet (UV) dari matahari. Radikal bebas yang terbentuk selanjutnya bereaksi dengan ozon dan mengubahnya menjadi gas Oksigen dan ClO. Molekul ClO yang dihasilkan tidak stabil dan berubah kembali menjadi radikal bebas. Reaksi ini berjalan secara terus menerus dan akhirnya dapat merusak ozon di strathosfir. Reaksi perusakan lapisan ozon pada strathosfir dapat dilihat pada Bagan di bawah ini.

B. Alkena

Senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua antar atom Karbonnya, dan juga mengikat atom Hidrogen. Jumlah atom Hidrogen merupakan fungsi dari atom Karbonnya, dan mengikuti persamaan: CnH2n dimana n adalah jumlah atom C. Senyawa pertama alkena adalah etena atau lebih populer etilena dan merupakan induk deret homolog alkena, hingga deret ini juga disebut dengan deret etilena. Contoh senyawa etilena dan merupakan kerangka deret homolog etilena ditunjukan pada Gambar berikut ini.

Molekul deret alkena dicirikan oleh adanya sebuah ikatan rangkap yang menghubungkan dua atom karbon yang berdekatan. Beberapa anggota pertama deret ini dicantumkan dalam Tabel berikut ini.

* Penamaan Alkena
Penamaan alkena adalah sama dengan penamaan alkana, tetapi akhiran –ana pada alkana digantikan dengan akhiran –ena. Penamaan dimulai dengan penetapan rantai utama, yaitu rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan ganda dua. Penetapan gugus cabang, yaitu molekul lain sebagai pengganti atom Hidrogen. Selanjutnya memberikan nomor awal atau nomor 1 (satu) pada atom C yang memiliki ikatan rangkap dan semakin menjauh dari ikatan rangkap tersebut. Memberikan nomor rantai cabang dan menamakan gugus sesuai dengan abjad. Akhirnya nama alkena dapat ditetapkan yaitu dengan menyebutkan nomor dan gugus cabang dilanjutkan dengan menyebutkan rantai utamanya sesuai dengan jumlah atom C dan mengganti akhiran –ana menjadi –ena. Jika jumlah ikatan  rangkap lebih dari satu buah, digunakan awalan diena untuk dua ikatan rangkap, dan triena untuk jumlah ikatan rangkap sebanyak tiga buah (lihat Bagan berikut ini).

Perhatikan Bagan di bawah ini, merupakan contoh penamaan untuk alkena rantai lurus dan alkena yang memiliki gugus cabang.

C. Alkuna

Alkuna adalah suatu hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap tiga. Senyawa paling sederhana dari alkuna adalah asetilena dengan rumus bangun dan rumus molekul C₂H₂, lihat Gambar berikut ini.

Rumus umum untuk senyawa alkuna (CnH2n–2). Asetilena adalah induk deret homolog alkuna, maka deret ini juga disebut deret asetilena. Pembuatan gas asetilena telah dikenal sejak lama dengan dengan mereaksikan kalsium karbida dengan air.
Dalam skala kecil, reaksi ini akan memberikan nyala asetilena untuk lampu karbida. Dulu pekerja tambang menggunakan lampu semacam ini; banyaknya gas yang dihasilkan diatur dengan mengendalikan laju air yang diteteskan ke dalam tempat reaksi. Metode komersial yang baru untuk membuat asetilena adalah dengan memanaskan metana dan homolog – homolognya pada temperatur tinggi dengan menambahkan suatu katalis.

* Tata Nama Alkuna
Penamaan alkuna sama dengan penamaan pada alkana, tetapi akhiran –ana pada alkana digantikan dengan akhiran –una.  Langkah – langkah:
1. Menetapkan rantai utama, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai ikatan rangkap tiga. Dilanjutkan dengan memberi namanya yang berasal alkananya dengan mengganti akhirannya dengan una.
2. Menetapkan posisi ikatan rangkap tiga pada rantai utama yang ditunjukkan dengan angka.
3. C nomor 1 adalah C ujung yang terdekat dengan ikatan rangkap. Untuk mempermudah mari kita lihat Gambar berikut ini, cara panamaan untuk senyawa :

*Sifat-sifat alkuna
Sifat fisika alkuna secara umum mirip dengan alkana dan alkena, seperti :
1. Tidak larut dalam air
2. Alkuna dengan jumlah atom C sedikit berwujud gas, dengan jumlah atom C sedang berwujud cair, dan dengan jumlah atom C banyak berwujud padat.
3. Berupa gas tak berwarna dan baunya khas
4. mudah teroksidasi atau mudah meledak.
Titik didih beberapa senyawa alkuna disajikan pada Tabel di bawah ini.

Alkuna sebagai hidrokakbon tak jenuh, memiliki sifat menyerupai alkena tetapi lebih reaktif. Reaktiftas alkuna disebabkan karena terbongkarnya ikatan rangkap tiga dan membentuk senyawa baru. Atas dasar ini maka reaksi alkuna umumnya reaksi adisi. Contoh reaksi adisi alkuna dengan gas halogen, seperti gas bromine (Br₂), klorine (Cl₂) dan iodine (I₂).

Reaksi-Reaksi Senyawa Hidrokarbon 

1.Reaksi subsitusi

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)

2. Reaksi Adisi

Reaksi adisi terjadi pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap dua atau rangkap tiga,senyawa alkena atau senyaw alkuna, termasuk ikatan rangkap karbon dengan atom lain,

Dalam reaksi adisi, molekul senyawa yang mempunyai ikatan rangkap menyerap atom atau gugus atom sehingga ikatan rangkap berubah menjadi ikatan tunggal.
Untuk alkena atau alkuna, bila jumlah atom H pada kedua atom C ikatan rangkap berbeda, maka arah adisi ditentukan oleh kaidah Markovnikov, yaitu atom H akan terikat pada atom karbon yang lebih banyak atom H-nya (“yang kaya semakin kaya”).
Contoh:

3. Reaksi Eliminasi

Pada reaksi eliminasi, molekul senyawa berikatan tunggal berubah menjadi senyawa berikatan rangkap dengan melepas molekul kecil. Jadi, eliminasi merupakan kebalikan dari adisi.
Contoh:
Eliminasi air (dehidrasi) dari alkohol. Apabila dipanaskan dengan asam sulfat pekat pada suhu sekitar 180⁰C, alkohol dapat mengalami dehidrasi membentuk alkena.

4. Reaksi Oksidasi

Apabila senyawa alkana dibakar menggunakan oksigen, senyawa yang dihasilkan ialah karbon dioksida dan air. Reaksi tersebut dikenal dengan reaksi oksidasi atau pembakaran. Sebagai contoh:

C₂H₆ + 3,5 O₂————–> 2CO₂ + 3H₂O

ETILEN

A.    Pengertian Gas Etilen

Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah senyawa organik , sebuah hidrokarbon dengan rumus C₂H₄ atau H₂C = CH_2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan samar “manis dan musky bau “ketika murni. Ini adalah yang paling sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C₂H₂₎.

     

          B.     Fungsi Gas Etilen

     

         Etilen sering dimanfaatkan oleh para distributor dan importir buah. Buah dikemas dalam bentuk belum masak saat diangkut pedagang buah. Setelah sampai untuk diperdagangkan, buah tersebut diberikan etilen (diperam) sehingga cepat masak. Dalam pematangan buah, etilen bekerja dengan cara memecahkan klorofil pada buah muda, sehingga buah hanya memiliki xantofil dan karoten. Dengan demikian, warna buah menjadi jingga atau merah. Pada aplikasi lain, etilen digunakan sebagai obat bius (anestesi).

 Fungsi utama dari gas etilen sendiri adalah berperan dalam proses pematangan buah. Tapi, selain itu ada fungsi lain dari gas etilen yaitu :

• Mengakhiri masa dormansi
• Merangsang pertumbuhan akar dan batang
• Pembentukan akar adventif
• Merangsang absisi buah dan daun
• Merangsang induksi bunga Bromiliad
• Induksi sel kelamin betina pada bunga
• Merangsang pemekaran bunga
• Bersama auksin gas etilen dapat memacu perbungaan mangga dan nanas.
• Dengan giberelin, gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan bunga betina pada tumbuhan berumah satu.

C.    Peranan Etilen Dalam Pematangan Buah

Hubungan antara etilen dan pematangan buah dianggap penting sekali di dalam menentukan hipotesa pematangan itu sendiri. Dari semua hipotesa-hipotesa yang diajukan ada dua buah yang dianggap baik. Menurut hipotesa pertama, pematangan diartikan sebagai manifestasi dari “senescene” dimana organisasi antara sel menjadi rusak. Kerusakan ini merupakan pelopor dari kegiatan hidrolisa oleh campuran enzim-enzim dan substrat. Terjadi pemecahan khlorofil, pati, pektin dan tannin. Enzim-enzim ini akan mensitesa bahan-bahan seperti etilen, pigmen, “flavor”, energi dan mungkin polipeptida. Menurut hipotesa yang keda, pematanan atau “senescene” adalah suatu fase terakhir dari proses penguraian dan merupakan suatu proses yang dibutuhkan untuk mensitesa enzim-enzim yang spesifik. Dalam kenyataannya, kedua hipotesa di atas digunakan bersama-sama.