Kimia Karbon (Alkana, Alkena, Alkuna) dan penjelasannya

 

          Kimia Karbon (Alkana, Alkena, Alkuna)

 

Senyawa organik didefinisikan sebagai cabang ilmu kimia yang khusus mempelajari senyawa - senyawa karbon atau yang biasa disebut dengan KIMIA KARBON. Dan perlu kalian ketahui, Senyawa karbon juga disebut dengan senyawa organik lho???? kenapa????
karena banyak berasal dari organ organ makhluk hidup (organisme). 
and sebaliknya, senyawa yang tidak berasal dari makhluk hidup disebut senyawa anorganik. selain hidrogen, di dalam senyawa karbon kadang - kadang juga ada unsur yang lain, misalnya nitrogen, oksigen, dan unsur - unsur halogen. senyawa karbon yang hanya terdiri atas karbon dan hidrogen disebut dengan SENYAWA HIDROKARBON..

Keunikan Atom karbon: Atom karbon mempunyai nomor atom 6, sehingga dalam sistem periodik 2 terletak pada golongan IVA dan periode 2. Keadaan tersebut membuat atom karbon mempunyai beberapa keistimewaan sebagai berikut. 1. Atom Karbon Memiliki 4 Elektron Valensi Berdasarkan konfigurasi keenam elektron yang dimiliki atom karbon didapatkan bahwa elektron valensi yang dimilikinya adalah 4. Untuk mencapai kestabilan, atom ini masih membutuhkan 4 elektron lagi dengan cara berikatan kovalen. Tidak ada unsur dari golongan lain yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dengan aturan oktet. 2. Atom Unsur Karbon Relatif Kecil Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, dapat diketahui bahwa atom karbon terletak pada periode 2, yang berarti atom ini mempunyai 2 kulit atom, sehingga jari-jari atomnya relatif kecil. Hal ini menyebabkan ikatan kovalen yang dibentuk relatif kuat dan dapat membentuk ikatan kovalen rangkap. 3. Atom Karbon Dapat Membentuk Rantai Karbon Keadaan atom karbon yang demikian menyebabkan atom karbon dapat membentuk rantai karbon yang sangat panjang dengan ikatan kovalen, baik ikatan kovalen tunggal, rangkap 2, maupun rangkap 3. Selain itu dapat pula membentuk rantai lingkar (siklik).

Isomer Pada senyawa kidrokarbon dikenal istilah isomer. Isomer adalah suatu keadaan di mana senyawa-senyawa mempunyai rumus molekul sama, tetapi rumus strukturnya berbeda. Cobalah perhatikan struktur berikut.

Hitunglah jumlah atom C dan atom H pada kedua struktur di atas! Ternyata jumlahnya sama bukan? Yaitu 5 atom C dan 12 atom H. Cobalah juga perhatikan struktur berikut.

Kedua struktur tersebut juga sama-sama memiliki 4 atom C dan 8 atom H. Seperti itulah gambaran dari isomer. Di kelas X, Anda nanti akan mempelajari isomer isomer rangka, isomer posisi, serta isomer geometri, yaitupada pembahasan alkana, alkena, dan alkuna. Sedangkan isomer gugus fungsiakan Anda pelajari di kelas XII. Senyawa Hidrokarbon Senyawa karbon yang paling sederhana adalah hidrokarbon karena hanya terdiri dari dua unsur, yaitu karbon (C) dan hidrogen (H). Meskipun demikian jumlah senyawa yang dihasilkan dari kedua unsur ini sangat banyak. Macam-macam atom karbon, yaitu atom karbon primer, sekunder, tersier, dan kuarterner. Keistimewaan atom karbon yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dan kemampuannya dalam membentuk rantai karbon, menyebabkan atom karbon mempunyai kedudukan yang berbeda-beda. Kedudukan tersebut adalah: 1. Atom karbon primer, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon yang lain. 2. Atom karbon sekunder, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon yang lain. 3. Atom karbon tersier, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon yang lain. 4. Atom karbon kuarterner, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon yang lain. Perhatikan contoh berikut.

Penggolongan Hidrokarbon

Dari contoh di atas, bisa Anda lihat jumlah atom karbon pada masing-masing posisi, yaitu: primer : 5 (yang bertanda 1°) sekunder : 3 (yang bertanda 2°) tersier : 1 (yang bertanda 3°) kuarterner : 1 (yang bertanda 4°) Hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap dua disebut ALKENA dan hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap 3 disebut Alkuna. 1. ALKANA adalah hidrokarbon dengan rantai terbuka dan mempunyai ikatan tunggal sehingga disebut hidrokarbon Alifatis Jenuh. Alkana juga disebut parafin yang berarti mempunyai daya alifatis kecil (sukar bereaksi) Rumus Umum Alkana: C_nH_2n+2 Deret homolog alkana Deret homolog adalah suatu golongan/kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda CH₂ atau dengan kata lain merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang yang nomor cabangnya sama. Sifat-sifat deret homolog alkana : o Mempunyai sifat kimia yang mirip o Mempunyai rumus umum yang sama o Perbedaan Mr antara 2 suku berturutannya sebesar 14 o Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya

Tata Nama Alkana a. Tentukan rantai karbon terpanjang sesuai rantai utama b. Atom C ujung ( diberi nomor 1 ) adalah yang dekat dengan rantai simpang/simpangnya lebih panjang. c. Sebut nomor yang menunjukkan letak rantai cabang, lalu nama rantai cabang, menurut urutan abjad, lalu diikuti nama rantai lurusnya. contoh: 3 metil heksana d. Jika rantai simpangnya ada yang sama ( lebih dari satu) cukup ditulis awalan di, tri, dst. contoh: 2,3 dimetil heksana. Contoh : Apakah nama hidrokarbon di bawah ini ?

kita tentukan rantai utamanya, Rantai utama adalah rantai terpanjang :

kotak merah adalah rantai utama. perhatikan sisi sebelah kiri, bila rantai utamanya yang lurus (garis putus2) maka sama2 akan bertambah 2 atom C tapi hanya akan menimbulkan satu cabang (bagian yang belok ke bawah), sedangkan bila kita belokkan ke bawah akan timbul 2 cabang (Aturan no 1). Sekarang coba perhatikan bagian kanan, penjelasannya lebih mudah, bila rantai utamanya yang lurus (garis putus2) hanya bertambah satu atom C sedangkan bila belok ke bawah maka akan bertambah 2 atom C. Jadi rangkaian rantai utama itu boleh belak-belok dan gak harus lurus, asal masih dalam satu rangkaian yang bersambungan tanpa cabang. rantai karbon yang tersisa dari rantai utama adalah cabangnya,

terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil dan 2 metil, penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil : • bila dari ujung rantai utama sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 3 dan metil terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6 • bila dari ujung rantai utama sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 6 dan metil di atom C rantai utama nomor 3 dan 7 Urutan penamaan : nomor cabang - nana cabang - nama rantai induk : 3 etil 2,6 dimetil oktana cabang etil disebut lebih dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad "e" lebih dahulu dari "m"). karena cabang metil ada dua buah maka cukup disebut sekali ditambah awalan "di" yang artinya "dua". karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C maka rantai utamanya bernama : oktana. terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil dan 2 metil, penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil : • bila dari ujung rantai utama sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 3 dan metil terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6 • bila dari ujung rantai utama sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai utama nomor 6 dan metil di atom C rantai utama nomor 3 dan 7 kesimpulannya kira urutkan dari ujung sebelah kiri, Urutan penamaan : nomor cabang - nana cabang - nama rantai induk jadi namanya : 3 etil 2,6 dimetil oktana cabang etil disebut lebih dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad "e" lebih dahulu dari "m"). karena cabang metil ada dua,maka cukup ditambah awalan "di" yang artinya "dua". karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C maka rantai utamanya bernama : oktana. bentuk struktur kerangka Alkana kadangkala mengalami penyingkatan misalnya :

CH3 (warna hijau) -> ujung rantai CH2 (warna biru) -> bagian tenganh rantai lurus CH (warna oranye) percabangan tiga C (warna merah) percabangan empat 2. ALKENA Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya. Rumus umum alkena adalah C_nH_2n. Deret Homolog ALKENA

a. Tata nama alkena menurut IUPAC 1) Rantai utama diambil rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua. Ikatan rangkap dua diberi nomor sekecil mungkin. 2) Rantai cabang diberi nomor menyesuaikan nomor ikatan rangkap dua. Contoh:

b. Sifat-sifat alkena 1) Titik didih alkena mirip dengan alkana, makin bertambah jumlah atom C, harga M_r 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. (H₂ = 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- CH₂=CH₂+ Cl₂ -> CH₂Cl - CH₂Cl. Etena 1,2-dikloro etana 3. Alkuna Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga pada rantai karbonnya. Rumus umum alkuna adalah C_nH_2n-2. Deret Homolog Alkuna

a. Tata nama alkuna menurut IUPAC 1. Tentukan rantai karbon terpanjang sesuai rantai utama yang mengandung ikatan rangkap tiga. 2. Atom C ujung ( diberi nomor 1 ) adalah yang dekat dengan ikatan rangkap tiga. 3. Rantai cabang diberi nomor menyesuaikan nomor ikatan rangkap tiga.