HIDROKARBON

Kompetensi
Dasar

3.1 Menganalisis struktur dan
sifat senyawa hidrokarbon berdasarkan kekhasan atom karbon dan golongan
senyawanya

4.1 Membuat model visual
berbagai struktur molekul hidrokarbon yang memiliki rumus molekul yang sama

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar

1.  Mendefinisikan  pengertian
senyawa hidrokarbon

2.  Menjelaskan kekhasan atom karbon

3.  Menentukan jenis  atom C berdasarkan jumlah atom C yang
terikat  dari rantai atom karbon

4.  Memberi nama senyawa dan menentukan isomer
senyawa hidrokarbon (alkana, alkena, alkuna)

5.  Menganalisis
rumus struktur dan  sifat senyawa
hidrokarbon 

Materi
Pembelajaran

Senyawa
karbon adalah senyawa yang molekulnya mengandung atom-atom karbon dan atom-atom
unsur lain seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang dan halogen.Suatu
fakta jika suatu zat dipanaskan atau dibakar akan menghasilkan arang, maka zat
tersebut mengandung karbon

Senyawa
yang berasal dari makhluk hidup disebut senyawa organik. Sedangkan
senyawa yang bukan dari makhluk hidup disebut senyawa anorganik. Senyawa
hidrokarbon merupakan bagian senyawa organik. Kimia organik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari
senyawa karbon, sehingga kimia organik sering disebut kimia karbon.

Perbedaan senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik

Kekhasan atom Karbon

Atom C yang
berkonfigurasi elektron: 2 4 memiliki elektron valensi 4. Keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk
empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron
dengan atom-atom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen tunggal dengan empat atom hidrogen
membentuk molekul metana (CH₄). Rumus
Lewisnya:

Kecenderungan
atom karbon dapat berikatan dengan atom karbon lain memungkinkan terbentuknya
senyawa karbon dengan berbagai struktur (membentuk rantai panjang atau siklik).
Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon.

Atom C Primer, Sekunder, Tersier, dan Kuartener

Berdasarkan kemampuan atom
karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon lain, muncul istilah atom karbon
primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Istilah ini didasarkan pada jumlah
atom karbon yang terikat pada atom karbon tertentu.

Berdasarkan
letaknya dalam senyawa atom karbon di bedakan atas 

1.  Atom karbon
primer
adalah atom-atom karbon yang mengikat satu atom karbon lain.

2.  Atom karbon
sekunder
adalah atom-atom karbon yang mengikat dua atom karbon lain.

3.  Atom karbon
tersier
adalah atom-atom karbon yang mengikat tiga atom karbon lain.

4.  Atom karbon
kuarterner adalah
atom-atom karbon yang mengikat dua atom karbon lain.

Penggolongan Hidrokarbon

Berdasarkan Bentuk Rantai Karbon

a.    
Rantai  karbon  alifatis,
yaitu  rantai  karbon  terbuka.
Rantai karbon alifatis ini 

      bisa  lurus dan bisa juga bercabang. Contoh 

b.
 Rantai  karbon s iklis, yaitu rantai karbon
tertutup. Dibedakan atas  karbosiklik

     dan
heterosiklik.

1)     Karbosiklik  adalah  senyawa  karbon  siklik
yang rantai  lingkarnya  hanya  

terdiri dari
atom C saja. Yang termasuk karbosiklik adalah senyawa aromatis dan alisiklik.

a)    
Senyawa aromatis adalah
senyawa karbosiklik yang terdiri atas 6 atom  

karbon
atau lebih yang memiliki ikatan rangkap 2 terkonjugasi. Contoh

b)     Senyawa
alisiklik  adalah  senyawa karbosiklik yang hanya mempunyai

ikatan
tunggal. Contoh:

2)     Heterosiklik
 adalah senyawa karbosiklik yang  di dalam  rantai  lingkarnya

 terdapat
atom lain selain atom karbon. Contoh

Berdasarkan Jenis Ikatan

a.     Ikatan
  jenuh,  jika  semua
  ikatan   karbonnya  merupakan   ikatan   tunggal

     (– C – C –). Contoh:

a.     Ikatan
tak jenuh, jika mengandung ikatan rangkap 2(– C = C –) maupun rangkap 3 

    (– C
≡ C –) pada ikatan karbon-karbon. Dikatakan tak jenuh karena ikatan rangkap,
baik rangkap 2 maupun rangkap 3 ini masih dapat mengalami pemutusan ikatan. Contoh

Lat

   Latihan

  Dari struktur senyawa karbon berikut :

a.     
Tentukan
atom C nomor berapa saja yang termasuk atom C primer, sekunder,  tersier  dan kuarterner!

b.      Berapa jumlah masing-masing atom C
primer, sekunder, tersier dan kuarterner?

SENYAWA  HIDROKARBON DAN TURUNANNYA

1.   
ALKANA

      Golongan Alkana disebut juga
paraffin, karena sulit bereaksi dan senyawa hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon
dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbonnya merupakan ikatan tunggal.

    Rumus
Umum Alkana    

Gugus
Alkil

Gugus alkil adalah
alkana yang telah kehilangan satu atom H. Gugus alkil ini dapat dituliskan
dengan menggunakan rumus:  C_nH<sub>2n
+ 1</sub>

Dengan
menggantikan satu atom H, maka namanya juga akan berubah dari metana menjadi
metil.

Tatanama alkana

1.    Jika rantai
C tidak bercabang, nma alkannya sesuai dengan jumlah atom yang  dimiliki  dengan  diberi
  awalan  n  (normal).
Nama rantai utama berakhiran – ana

2.     
Atom  C 
yang  tidak   termasuk  
rantai   utama   disebut   
cabang  (gugus  alkil)

     ·     
Untuk
cabang yang sama diberi awalan 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5 = penta,

     6    
=
heksa dan seterusnya.

·  Untuk cabang yang tidak sama,  penulisan nama setiap cabang
diurutkan berdasarkan abjad.

3.     
Jika rantai C bercabang

a.  Tentukan
rantai induk (rantai terpanjang) dan inilah nama alkananya

b.  Atom C yang tidak termasuk ke dalam rantai terpanjang
merupakan cabang (gugus alkil).

c.  Penomoran rantai C terpanjang dimulai dari ujung yang
terdekat dengan cabang.

4.      Bila
terdapat dua atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai
cabang terbanyak.

5.      Jika satu
atom C dirantai terpanjang mengikat dua gugus alkil maka penulisan nomor alkil
harus diulang

Penulisan
nama untuk senyawa alkana bercabang dimulai dengan penulisan

Contoh:

Sifat-sifat
Alkana :

1)    
Titik
leleh dan titik didih alkana naik dengan pertambahan nilai masa molekul
relatifnya (Mr)

2)    
Kerapatan
/ massa jenis alkana naik dengan pertambahan nilai masa molekul relatifnya (Mr)

3)    
Viskositas
/ kekentalan alkana naik dengan pertambahan nilai masa molekul relatifnya (Mr)

4)    
Alkana
larut dalam pelarut non polar seperti CCl₄ dan sukar larut dalam
pelarut polar seperti air.

5)    
Bila
alkana dibakar dihasilkan gas karbondioksida dan uap air serta energi panas,
menurut reaksi :

CH₄(g)
+ 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) + E

6)    
Alkana
dapat bereaksi substitusi dengan halogen.

Reaksi
substitusi adalah reaksi penggantian atom/gugus atom dengan atom/gugus atom
yang lain.

CH₄(g)
+ Cl₂(g)  → CH₃Cl(g)
+ HCl(g)

7)    
Senyawa
alkana rantai panjang dapat mengalami reaksi eliminasi.

Reaksi
eliminasi adalah reaksi penghilangan atom/gugus atom untuk memperoleh senyawa
karbon lebih sederhana.

Contoh:
 pada reaksi eliminasi termal minyak bumi
dan gas alam.

Latihan

1.             1. Berilah
nama IUPAC senyawa-senyawa berikut.

        a. CH₃CH₂CH(C₂H₅)CH₂CH₂CH(C₂H₅)CH₃

       b.

2. Tuliskan
rumus struktur senyawa berikut!

a.      2,2,3,4-tetrametilheptana

b.      3-etil,
4-isopropil, 2,5-dimetiloktana

3.        3. Tuliskan
semua isomer C₆H₁₄!

2.   
ALKENA

Alkena adalah hidrokarbon
alifatik tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap

(‒C=C‒).  Senyawa yang mempunyai dua ikatan rangkap disebut
alkadiena,           yang    mempunyai
tiga ikatan rangkap disebut alkatriena, dan seterusnya.

Rumus
umum alkena

           Tatanama
Alkena

1)  Alkena
Rantai Lurus

      Atom karbon yang berikatan rangkap
(‒C=C‒) diberi nomor yang menunjukkan ikatan rangkap tersebut. Penomoran
dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan ikatan rangkap.

Contoh :

             5          4          3         2         1      

            CH₃ – CH₂ – CH = CH – CH₃                  2 – pentena

2)  Alkena
Rantai Bercabang

Penamaan
alkena rantai bercabang hampir sama dengan penamaan alkana. Hal yang membedakan
hanya pada penomoran posisi untuk ikatan rangkap pada alkena. Aturan yang
digunakan tetap sama, yakni:

a.  
Menentukan
rantai utama, yaitu rantai terpanjang dan memiliki ikatan rangkap

b.  Penomoran
rantai utama diawali dari yang paling dekat dengan ikatan   

    rangkap, bukan dari cabang terdekat

c.  
Urutan
penulisan nama senyawa alkena:

Contoh:

Isomer Alkena

1)  Isomer
rangka

2)  Isomer
Posisi

Isomer
posisi adalah senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi posisi
gugus fungsinya berbeda.

    

 

 

3)  Isomer
geometri adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi
struktur ruangnya berbeda.

Contoh:

2–butena mempunyai dua isomer
geometri, yaitu cis–2–butena dan trans–2–

butena.

Sifat-sifat Alkena

1)  Titik didih
alkena mirip dengan alkana, makin bertambah jumlah atom C, harga Mr makin besar maka titik didihnya makin
tinggi.

2)  Alkena mudah
larut dalam pelarut organik tetapi sukar larut dalam air.

 

3)  Alkena dapat
bereaksi adisi dengan H₂ dan halogen (X₂ = F₂,
Cl₂, Br₂, I₂).

a.  
Adisi
alkena dengan H₂.

        Contoh:                      CH₂=CH₂
+ H₂  →  CH₃ – CH₃

                                           etena                        etana

b.  
Adisi
alkena dengan halogen.

Reaksi umum:          – CH=CH – + X₂  →  – CHX
– CHX –

Contoh:                      CH₂ = CH₂
+ Cl₂ → CH₂Cl-CH₂Cl

                                           etena                       1,2-dikloro etana

Latihan

1.    
Berilah
nama senyawa berikut sesuai aturan IUPAC

       a. CH₃=C(C₂H₅)CH₂CH₂CH(C₄H₉)CH₃

b.

 

 

 

2.  Tuliskan
rumus struktur senyawa berikut!

a.  3,4,4-trimetil-2-heptena

b.  4,4-dietil-2,5-dimetil-2-heksena

3.   
Lengkapi persamaan reaksi berikut!

a.  CH₂
= CH-CH₂-CH₃ + Cl₂ →

b.  CH₂
= CH-CH₂-CH₃ + HCl →

4.     
Tuliskan
semua isomer yang mungkin dari senyawa dengan rumus molekul C₇H_14.

C.   
ALKUNA

Alkuna
merupakan senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan ikatan rangkap  tiga (‒C≡C‒).

Rumus
umum alkuna

 

Tana Nama
Alkuna

1)     Alkuna
Rantai Lurus

Atom karbon
yang berikatan rangkap (‒C≡C‒) diberi nomor yang menunjukkan ikatan rangkap
tiga tersebut. Penomoran dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan
ikatan rangkap.

Contoh :

 5         
4          3      2    
1

CH₃ –
CH₂ – C ≡ C – CH₃                      2-pentuna

2)    
Alkuna
Rantai Bercabang

Penamaan
alkuna rantai bercabang hampir sama dengan penamaan alkana. Hal yang membedakan
adalah penomoran posisi untuk ikatan rangkap pada alkuna. Aturan yang digunakan
tetap sama, yakni:

a. Menentukan rantai utama, yaitu rantai terpanjang dan memiliki ikatan
rangkap tiga

b. Penomoran rantai utama diawali dari yang paling dekat dengan ikatan
rangkap, bukan dari cabang terdekat

c. Urutan
penulisan nama senyawa alkuna:

Contoh:

Isomer Alkuna

1)  Isomer
rangka

2)  Isomer
Posisi

 

 

 

 

3)  Isomer Gugus
Fungsi

Isomer gugus
fungsi adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi gugus
fungsinya berbeda.

Contoh:

Sifat-sifat
Alkuna

1)    
Titik
didih alkuna mirip dengan alkana dan alkena. Semakin bertambah jumlah atom C
harga Mr makin besar maka titik
didihnya makin tinggi.

2)    
Alkuna
dapat bereaksi adisi dengan H₂, halogen (X₂= F₂,
Cl₂, Br2, I₂) dan asam halida (HX = HF, HCl, HBr, HI).

       Contoh:

Latihan

1.     Beri nama senyawa
berikut sesuai aturan IUPAC!

a.   CH₃CH(CH₃)CCCH₂CH₃

b. 

 

 

2.     Tuliskan
rumus struktur senyawa berikut!

           a.      
3,4-dimetil-1-heksuna

          b.       
5-etil-2,2-dimetil-3-heptuna

2.        3.  Tuliskan
semua isomer C₆H₁₀!

3.         4.     Lengkapi
persamaan reaksi berikut!

a.      CH ≡ C-CH₂-CH₃
+ 2 H₂ →

b.      CH≡CH + Na →

c.      CH≡CH +CH₃CH₂Cl →

 

DAFTAR PUSTAKA

Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas XI, Surakarta,
Erlangga

Drs.
Mendera,H. I Gede M.T.2020, Modul Pembelajaran SMA
Kimia Kelas XI,Kemendikbud

Johari, J.M.C. dan
Rachmawati, M, 2010. Chemistry 2A for Senior
High School Grade XI Semester 1 , Esis, Jakarta

Utami Budi, Nugroho Agung, dkk.2009, Kimia untuk SMA dan MA Kelas XI,
Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta

https://www.studiobelajar.com/senyawa-hidrokarbon/
(diakses 5 Juni 2021)

https://idschool.net/sma/senyawa-hidrokarbon-alkana-alkena-alkuna/ ( diakses 5 juni 2021)

https://sites.google.com/site/dewitatrianiputri/materi-pembelajaran/kelas-xi/bab-9-hidrokarbon/d-struktur-alkana-alkena-dan-alkuna(diakses 5 juni 2021)

https://www.nafiun.com/2013/04/isomer-alkana-alkena-alkuna-rumus-contoh-gambar-senyawa-kimia-soal-kunci-jawaban.html(diakses 5 juni 2021)