Bab iii

3,698 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,698
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
48
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bab iii

  1. 1. BAB IIIALKANA
  2. 2. Tata Nama• Komponen utama minyak bumi dan gas alam : hidrokarbon (sumber enegi terbesar)• Kelompok hidrokarbon : - Jenuh ( Saturated ) mengandung ikatan tunggal karbon-karbon - Tak jenuh ( On Saturated )mengandung ikatan karbon-karbon ganda dua atau tiga. - Aromatik : Kelompok khusus dari senyawa siklik tak jenuh seperti benzen Asiklik ( ALKANA ) - Parafin Hidrokarbon ( HK) Siklik ( SIKLOALKANA )• Alkana yang paling sederhana adalah Metana : CH4 yang mempunyai Struktur tetrahedral ( SP3 ).• Deret alkana dapat dibentuk dengan memanjangkan rantai karbon dengan jumlah hidrogen yang sesuai.• Alkana harus memenuhi pers Cn H2 n + 2, n = jumlah atom karbon• Satu deret senyawaan ini : deret homolog yang mempunyai sifat fisika dan kimia serupa, yang berubah secara bertahap jika ditambahkan atom karbon pada rantainya.
  3. 3. NAMA & RUMUS SEPULUH ALKANA PERTAMA YANG TAK BERCABANG JUMLAH RUMUS RUMUS JUMLAH ISOMERNAMA KARBON MOLEKUL STRUKTUR YANG ADAMetana 1 CH4 CH4 1 Etana 2 C2H6 CH3CH3 1Propana 3 C3H8 CH3CH2CH3 1Butana 4 C4H10 H3CH2CH2CH3 2Pentana 5 C5H12 CH3 (CH2)3 CH3 3Heksana 6 C6H14 CH3 (CH2)4 CH3 5Heptana 7 C7H16 CH3 (CH2)5 CH3 9Oktana 8 C8H18 CH3 (CH2)6 CH3 18Nonana 9 C9H20 CH3 (CH2)7CH3 35Dekana 10 C10H22 CH3 (CH2)8 CH3 75
  4. 4. Tatanama Senyawa Organik• Sistem penamaan ditekankan pada penamaan system IUPAC (internasional) Union of Pure and Applied Chemistry ), ditambah dengan nama-nama yang umum digunakan sehari-hari = nama trivial = nama lazim.
  5. 5. ATURAN IUPAC UNTUK ALKANA :• Akhiran – ana digunakan untuk semua hidrokarbon jenuh.• Untuk alkana dengan rantai cabang, penamaan didasarkan pada penamaan rantai atom karbon yang terpanjang (rantai induk) diberi nomor agar substituen yang pertama terletak pada nomor karbon yang terendah.• Gugus yang menempel pada rantai utama/induk dinamakan : Substituen. Substituen jenuh yang hanya mengandung karbon & hidrogen dinamakan gugus Alkil, namanya berdasarkan nama alkana dengan jumlah atom karbon yang sama dan mengganti akhiran – ana menjadi – il.• ( CH4 = metana, maka gugus CH3 = gugus metil,• CH3CH3 = etana maka gugus CH3 CH2 , gugus etil )• CH3CH2 CH3 = propana CH3CH2CH2 : n propil = n pr
  6. 6. • Jika hidrogen yang dihilangkan berasal dari karbon ditengah rantai : H H H H H H CH3 | | | | | | | H C C C H H C C C H atau CH3CHCH3 = CH3 CH | | | | | H H H H H gugus iso : cabang metil pada iso – propil ujung rantai samping alkil i = Pr• Pada gugus butyl terdapat 4 macam : CH3 | CH3CH2CH2CH2 CH3CH2CH dua atom C pada karbon N – butyl Sek- butil ( butil ) ( 1 metil propil )
  7. 7. CH3 CH3 CH CH2 | CH3 C H3C | 3 atom C pada karbon Iso- butil CH3 lekatan ( 2 - metil propil ) tert-butil ( 1,1 dimetil etil )Lambang R : lambang umum gugus alkil R H : berlaku untuk semua Alkana
  8. 8. • Cabang ganda Jika dua substituen atau lebih pada suatu induk sama (misal 2 gugus metil atau 3 gugus etil ) dalam penamaan , digunakan awalan, di, tri dst. Awalan untuk menamai substituen ganda : Nomor Awalan 2 di - 3 tri - 4 tetra - 5 penta - 6 heksa - Substituen lain Nama awalan NO2 Nitro F Fluoro Cl Khloro Br Bromo I Iodo
  9. 9. • Contoh penerapan aturan IUPAC• CH3CH2CH2CHCH3 akhiran ana : semua karbon berikatan tunggal | CH3 Pent : 5 karbon pada rantai terpanjang 2 metil pentana ( bukan 4 metil pentana ) Penamaan dimulai dari kanan agar metil mendapat nomor terendah.
  10. 10. • CH3CHCH2CH2CH3 biasa ditulis : CH3CH2CHCH2CH2CH3 | | CH2 CH3 CH3 3 metil heksana bukan 2 etil pentana ) CH3 |• CH3 C CH2 CH3 setiap substituen di beri nomor & | digunakan awalan di : 2 substituen CH3 metil. 2,2 dimetil butana( bukan 2,2 metil butana bukan 2 dimetil butana )
  11. 11. CH3 |CH2CH2CH CH3 Penamaan rantai butana harus | memberikan nomor terendah Cl untuk substituen klor. diurutkan menurut abjad1 – khloro – 3 metil butana( bukan 4 khloro – 2 metil butana )
  12. 12. SOALNAMAI SENYAWA BERIKUT : 1. CH3CHCH3 2. CH2 – CH2 CH2 CH2 CH3 | | CH3CH2CH2CHCH2CH2CH3 CH3 NO2 Br Cl Cl | | | | 3. CH3CH2CHCH2CH2 4. CH3 – C – C – CH3 | | Cl Cl CH3 | CH3 5. CH3CH2 C CH2CH3 | | 6. CH3CH2CHCHCH2CH2CH3 CH2CH3 | CH2CH3
  13. 13. KONFORMASI ALKANA• Bentuk molekul mempengaruhi sifat-sifatnya perhatian pada geometri molekul-molekul.• Contoh Etana sejumlah struktur ( adanya rotasi ikatan karbon –karbon) KONFORMASIUntuk Etana ada dua konformasi Yi : bersilang berimpit (perubahan komformasi : pemutaran ikatan C-C 60 )
  14. 14. H H H H H H H H H H H H‘Kuda-kuda’ Newman ‘Kuda-kuda’ bersilang(staggered )
  15. 15. H H H H H H H H H H H H‘Kuda-kuda’ Newman Berompit (Eklips)
  16. 16. • Proyeksi Newman : sangat penting dalam menggambarkan konformasi harus melihat ikatan karbon-karbon dari salah satu ujung rantai.• Pada Etana Konformasi bersilang (Staggered Conformastion ) : Setiap ikatan C-H dari satu atom karbon menyilang sudut H-C-H karbon yang lain.• Konformasi berimpit (eclipsed conformation) : Setiap ikatan – C–H dari satu karbon ikatan dengan C–H berikutnya.• Konformasi-konformasi diatas dinamakan isomer-isomer rotasi (rotamber) yang tidak dapat dipisahkan pada suhu kamar.• konformasi silang (lebih disukai)
  17. 17. Tata nama Sikloalkana dan Konformasinya• Siklo alkana : hidrokarbon karbosiklik.• Penamaannya digunakan awalan SIKLO pada nama alkana sesuai dengan jumlah atom karbon pada cincin.• Sdtruktur dan nama 6 Sikloalkana tak bersubstitusi. Siklo propana Siklo butana Siklo pentana td : - 32,7 C td 12 C td 49,3 C Sikloheksana Sikloheptana Siklo Oktana td 80,7 C td 118,5 C td 149 C• Jika cincin mempunyai substituen Alkil atau hologen :• Satu substituen : nomor tidak diperlukan• Lebih dari satu substituen : nomor diperlukan
  18. 18. Contoh : CH3 H3C CH3 CH3 CH3metil siklo pentana 1,1 dimetil siklo pentana 1,2 dimetil siklo pentana(bukan 1-metil siklo pentana) (bukan 1,5 – dimetil siklo pentana)
  19. 19. • Konformasi pada siklo alkanaSudut ikatan C-C-C : 60 Siklo butana Siklo pentanaH terletak di atas / di bawah sudut C-C-C datar : 90 C 108 Cbidang datar. teramati : 88 C 105 C• Cincin beranggota 6 : unik dipelajari dengan seksama karena struktur ini banyak terdapat di alam.• Sudut C-C-C : 120 C ( > dari sudut tetrahedral C-C-C (109,5 C)• Sikloheksana mempunyai sudut C-C-C : 120 C. Konmpormasi yang disukai: konformasi kursi (Chair Conformation) sudut C-C-C normal 109,5 , proyeksinya bersilang dengan sempurna.
  20. 20. • Pada konpormasi kursi semua hidrogen terbagi dalam 2 macam :• Aksial : hidrogen terletak di atas dan di bawah bidang rata sejajar dengan sumbu tegak ditengah cincin.• ekuatorial : hidrogen terletak kurang lebih pada bidang rata-rata (terletak pada bidang cincin)• Konformasi kursi dapat berubah menjadi konformasi kursi lain (semua hidrogen aksial pada satu konformasi menjadi hidrogen ekuatorial pada konformasi lainnya)
  21. 21. SOMER CIS – TRANS PADA SIKLOALKANA• Stereoisomer : berkaitan dengan molekul- molekul yang mempunyai ikatan atau yang sama, tetapi berbeda dalam penyusunannya dlam ruang.
  22. 22. SIFAT-SIFAT ALKANA1. Sifat Fisik Alkana : - Alkana tidak larut dalam air C5 – C17 (sampai dengan butana : gas) berbentuk cairan yang lebih ringan dari airmenguntungkan bagi tanaman, karena dapat membentuk lapisan pelindung pada daun- daunan dan buah-buahan. Contoh : pada kulit buah apel : n alkana dengan C27 & C29 daun kol : n- C29 H60 daun tembakau : n- C37 H64• Alkana bertitik didih rendah dibandingkan dengan senyawa organik lain yang ber BM sama daya tarik menarik diantara molekul lemah proses pemisahan molekul relatif memerlukan sedikit energi.• Titik didih terbawah tinggi dengan bertambahnya panjang rantai ( membesarnya gaya tarik Van der Waals antar molekul yang makin panjang percabangan dalam bagian hidrokarbon menurunkan titik didih )
  23. 23. 2. SIFAT – SIFAT KIMIA ALKANA - Alkana dan sikloalkana reaktif alkana disebut sebagai Parafin ( latin = parum affins = afinitas kecil sekali = sedikit bergabung)Digunakan sebagai pelarut untuk ekstraksi dll.• 2 – rekasi utama Alkana, Yi reaksi – dengan halogen ( dengan Cl2 ) – Pembakaran, sehingga alkana digunakan sebagai sumber energi.• Halogenasi Alkana : Contoh : Klorinasi Alkana ( reaksi antara Cl2 dengan CH4 dengan bantuan cahaya ultraviolet . hv )
  24. 24. Reaksinya subtitusi: UVCH4 + Cl2 CH3Cl + CH2Cl2Metana klorometana diklorometana (metil klorida) (metilena klorida) + CH3Cl3 + CCl4 triklorometana tetraklorometana (kloroform) (karbon tetra klorida)
  25. 25. Halogenasi terjadi melalui reaksi rantai radikal bebas, mekanisme sebagaiberikut sebagai berikut :• Tahap awal rantai ( Inisiasi ) : pemaksapisahan / pemecahan ( Cleavage ) homolik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor. Hv atau kalor Cl – Cl + 58 kkal/mol 2 Cl• Ikatan halogen lemah- radikal bebas sehingga menyerap panas• Tahap Propagasi ( Pembiakan Rantai ) Cl• H : CH3 1 kkal/mol H : Cl + •CH3 radikal bebas khlor merebut sebuah hidrogen dari molekul metana• Tahap Terminasi ( Penghentian Rantai ) Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran ( termination ) Klorinasi metana diakhiri terutama oleh bergabungnya radikal-radikal bebas. Cl• + •CH3 CH3Cl •CH3 + •CH3 CH3CH3 contoh reaksi kopling penggabungan duagugus alkil
  26. 26. • Tahap Propagasi yang menghasilkan diklorometana : Cl• + CH3 HCl + •CH2Cl •CH2Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl• dikloromatanaPembakaran :• Pembakaran : reaksi cepat suatu senyawa dengan oksigen yang disertai dengan pembebasan kalor / panas dan cahaya.• Alkana terbesar dengan oksigen berlebih membentuk CO2 dan H2O, yang paling penting bahwa reaksi ini, menimbulkan sejumlah kalor yang tinggi ( reaksi EKSOTERM ).• Reaksi Pembakaran sempurna : 2 CH4 + 3O2 2 CO + 4 H2O 2 CH3CH2CH3 + 7 O2 6 CO +8 H2O karbon monoksida CH3CH2CH3 + 2 O2 3 C +4 H2O Karbon - Carbon black (pewarna pada tinta)
  27. 27. SUMBER HIDROKARBONA. Gas Alam dan Minyak BumiGas Alam• Gas Alam : 60 % - 90 % metana ( tst sumbernya ) terbentuk dari peluruhan anaerobik tumbuhan. Komponen lainnya : etana dan propana, N2 dan CO2.• Biasanya gas alam dan minyak bumi berada bersama-sama.Minyak Bumi ( Petrolum )• Terbentuk dari peluruhan dan hewan yang banyak berasal dari laut.• Minyak bumi mentah / minyak mentah: campuran rumit senyawa alifatik dan aromatik, juga senyawa sulfur dan nitrogen.• Memisahkan munyak mentah : reining ( kilang )
  28. 28. Tahap pertama : Destilasi Fraksional, fraksi-fraksinya : Jangka t.d Banyaknya Atom Nama Penggunaan (oC) Karbon Bahah bakar < 30 1-4 Fraksi gas pemanas 30 - 180 5 - 10 Bensin Bahah bakar mobil Bahah bakar diesel & 180 - 230 11 - 12 Minyak Tanah pemanas Bahah bakar 305 13 - 17 Minyak gas berat pemanasSisa : 1. Minyak yang dapat menguap : minyak pelumas, lilin, parafin, vaselin. 2. Bahan tak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi
  29. 29. • Bahan bakar & bensin berkualitas baik : titik didih dari alkana bercabang & senyawa aromatik yang lebih merata.• Untuk menilai kualitas bensin : dengan Oktana (campuran isooktana & heptana ) contoh bil oktana 75 iso oktana ; heptana, 75 % ; 25 % CH3 | CH3CCH2CHCH3 Iso Oktana : anti keretakan yang baik | untuk mesin mobil CH32,2,4 – trimetil pentana (Iso Oktana)
  30. 30. B. BATUBARA• Dibentuk dari peluruhan tumbuhan oleh bakteri dibawah beberapa tekanan di kelompokkan berdasarkan kadar karbonnya• Batu bara tanpa udara Destilasi merusak dihasilkan 3 macam produk kasar : - gas batubara ( Komponen Utama : CH4 dan H2 ) - terbatubara ( destilat terembukan ) - kokas ( coke, residu )• gas batubara & kokas : bahan bakar yang bermanfaat. Pengubahan batubara menjadi gas bakar dan bahan bakar cair / bahan bakar sintesis = ’Syn fuels’ Gasifikasi batubara• Gasifikasi batubara : H2 Kalor Katalis Fe C + H2O CO + H2 CH4 + H2O Butana Kalor, tekananButana kukas gas sintesis

×