,mbmb m

1. MEDIA MENGAJAR
KIMIA
Kelompok Peminatan
Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam
Untuk SMA/MA Kelas XI

2. Senyawa
Hidrokarbon
dan Minyak
Bumi
BAB 1
www.shutterstock.com/think4photop

3. KEUNIKAN ATOM KARBON
1. Menunjukkan Karbon dan Hidrogen dalam Senyawa Karbon
Adanya unsur karbon dan hidrogen dalam sampel organik, secara lebih pasti
dapat ditunjukkan melalui percobaan sederhana, yaitu dengan uji pembakaran . Gas
karbon dioksida dapat dikenali berdasarkan sifatnya yang mengeruhkan air kapur;
sedangkan air dapat dikenali dengan kertas kobalt karena air mengubah warna kertas
kobalt dari biru menjadi merah muda (pink).
Senyawa organik
umumnya jauh lebih
mudah terurai daripada
senyawa anorganik.

4. 2. Keunikan Atom Karbon
Sesuai dengan nomor periodenya, yaitu periode kedua, atom karbon hanya mempunyai
2 kulit atom sehingga jari-jari atom karbon relatif kecil.
Berbagai senyawa karbon. Karbon memiliki 4 elektron valensi
Karbon mempunyai 4 elektron
valensi
Atom karbon relatif kecil

5. 3. Rantai Atom Karbon
Atom karbon dengan 4 elektron valensi dapat membentuk ikatan antaratom
karbon berupa ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga. Selain itu,
atom karbon dapat pula membentuk rantai lingkar (siklik).
5 Berbagai macam bentuk ikatan dan bentuk rantai karbon dalam
senyawa karbon.
1) Ikatan kovalen yang dibentuk
karbon relatif kuat.
2) Karbon dapat membentuk ikatan
rangkap dua dan ikatan rangkap tiga.

6. 4. Atom Karbon Primer, Sekunder, Tersier, dan Kuarterner
Berdasarkan jumlah atom karbon yang diikatnya, atom karbon dengan empat
ikatan kovalen tunggal dibedakan menjadi atom karbon primer (1°), sekunder (2°), tersier
(3°), dan kuarterner (4°).
Contoh:

7. 5. Perbedaan Sifat Senyawa Organik dan Senyawa Anorganik
Perbedaan utama senyawa organik dan senyawa
anorganik.

8. HIDROKARBON
1. Penggolongan Hidrokarbon
Berdasarkan bentuk rantai karbonnya, hidrokarbon digolongkan ke dalam
hidrokarbon alifatik, alisiklik, atau aromatik.
Bentuk rantai karbon dan bentuk ikatan dalam
senyawa karbon.

9. Jika semua ikatan karbon-karbon merupakan ikatan tunggal (—C—C—),
maka digolongkan sebagai hidrokarbon jenuh. Jika terdapat satu saja ikatan
rangkap dua (—C == C—) atau ikatan rangkap tiga (—C C—), maka disebut
hidrokarbon tak jenuh.
Contoh hidrokarbon jenuh dan tak jenuh.

10. 2. Alkana
Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai
terbuka dan semua ikatan karbon-karbonnya merupakan ikatan tunggal.
Tiga suku
pertama
alkana.
Dokumen penerbit

11. Rumus umum alkana
Perbandingan jumlah atom C
dengan atom H dalam alkana selalu
sama dengan n : (2n + 2).
Deret homolog
Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat
yang mirip disebut satu homolog (deret sepancaran).
Penamaan senyawa karbon perlu sistem tertentu, dan hal ini telah diatur
oleh komisi tata nama dari himpunan kimia sedunia atau IUPAC (International
Union of Pure and Applied Chemistry). Nama yang diturunkan dengan aturan ini
disebut nama sistematis atau nama IUPAC.
Tata nama alkana

12. Rumus
molekul dan
nama alkana
dengan jumlah
atom C-1
sampai
dengan C-10.
Dokumen penerbit

13. Aturan- aturan tata nama Alkana
Nama IUPAC alkana bercabang terdiri atas dua bagian. Bagian pertama, yaitu nama cabang, Bagian kedua,
yaitu nama rantai induk (rantai karbon terpanjang dalam molekul).
Cabang diberi nama alkil, yaitu sama dengan nama alkana yang sesuai, tetapi akhiran –ana diganti
dengan –il,
Posisi cabang ditunjukkan dengan awalan angka. Oleh karena itu, rantai induk diberi nomor.
Apabila terdapat lebih dari satu cabang sejenis, nama cabang disebut sekali saja dengan diberi awalan
yang menyatakan jumlah cabang, misalnya 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5 = penta, dan seterusnya.
Apabila terdapat lebih dari satu jenis cabang, maka cabang-cabang tersebut ditulis sesuai dengan urutan
abjad,

14. Berdasarkan aturan-aturan dan beberapa contoh tersebut, penamaan alkana bercabang
dapat dilakukan dengan mengikuti tiga langkah berikut:
Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang
terbanyak.
Penomoran, dimulai dari salah satu ujung sehingga cabang mendapat nomor
terkecil
Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang (cabang-cabang) sesuai urutan
abjad, kemudian diakhiri dengan nama rantai induk. Posisi cabang dinyatakan
dengan awalan angka. Antara angka dengan angka dipisahkan tanda koma (,)
dan antara angka dengan huruf dipisahkan tanda jeda (–).

15. Contoh Aturan Tata Nama Alkana
Dokumen penerbit

16. Contoh :

17. Contoh :

18. Sumber dan kegunaan alkana
Kegunaan alkana dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya sebagai berikut :
Bahan bakar, misalnya elpiji,
kerosin (minyak tanah),
Pelarut. Berbagai jenis
hidrokarbon, seperti
petroleum eter dan nafta,
digunakan sebagai pelarut
dalam industri dan pencucian
kering (dry cleaning).
Sumber hidrogen. Gas alam
dan gas petroleum merupakan
sumber hidrogen dalam
industri, misalnya industri
amonia dan pupuk.
Pelumas. Pelumas adalah
alkana suku tinggi (jumlah
atom karbon tiap molekulnya
cukup besar, misalnya C18H38).
Bahan baku untuk senyawa
organik lain. Minyak bumi dan
gas alam merupakan bahan
baku utama untuk sintesis
berbagai senyawa organik,
seperti alkohol dan asam cuka.
Bahan baku industri. Berbagai
produk industri seperti plastik,
detergen, karet sintetis,

19. 3. Alkena
Alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan 1 ikatan rangkap dua
(—C==C—). Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap dua disebut alkadiena, yang
mempunyai 3 ikatan rangkap dua disebut alkatriena, dan seterusnya.
Rumus struktur, rumus molekul, dan
nama tiga suku terendah alkena.
Dokumen penerbit

20. Rumus umum alkena sebagai berikut
Rumus umum alkena
Tata nama alkena
Nama alkena diturunkan dari nama alkana yang sesuai (yang jumlah atom karbonnya
sama) dengan mengganti akhiran -ana menjadi –ena :
Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap.
Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai induk sedemikian rupa sehingga ikatan rangkap mendapat nomor terkecil.
Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka, yaitu nomor dari atom karbon berikatan rangkap yang paling pinggir (nomor terkecil).
Penulisan cabang-cabang sama seperti pada alkana.

21. Contoh Tata Nama Alkena
Penomoran
dimulai dari
ujung kanan
sehingga posisi
ikatan rangkap
mendapat
nomor terkecil.
Sumber dan kegunaan alkena
Alkena dibuat dari alkana melalui pemanasan dengan katalis. Alkena, khususnya suku-
suku rendah, adalah bahan baku industri yang sangat penting, misalnya untuk membuat
plastik, karet sintetis, dan alkohol
Dokumen penerbit

22. Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan satu ikatan karbon-karbon
rangkap tiga ––C≡≡C––. Senyawa yang mempunyai ikatan karbon-karbon rangkap tiga
disebut alkadiuna, sedangkan senyawa yang mempunyai 1 ikatan karbon-karbon
rangkap dua dan 1 ikatan karbon-karbon rangkap tiga disebut alkenuna
4 .Alkuna
Rumus struktur, rumus molekul, dan nama dari beberapa alkuna.

23. Rumus umum alkuna
Rumus umum alkuna sebagai berikut.
Tata nama alkuna
Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti
akhiran -ana menjadi -una. Tata nama alkuna bercabang, yaitu pemilihan rantai induk,
penomoran, dan cara penulisan, sama seperti pada alkena.

24. Contoh Tata Nama Alkuna
Dokumen penerbit

25. Sumber dan kegunaan alkuna
Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting hanyalah etuna (C2H2). Nama
lain etuna adalah asetilena. Dalam industri, asetilena dibuat dari metana melalui
pembakaran tak sempurna.
Pembuatan gas karbid dari batu karbid ini digunakan oleh tukang las (las karbid).

26. KEISOMERAN
1. Pengertian Keisomeran
Senyawa-senyawa yang berbeda tetapi mempunyai rumus molekul yang sama
disebut isomer (Yunani: iso = sama, meros = bagian).
2. Keisomeran pada Alkana
Keisomeran pada alkana tergolong keisomeran struktur, yaitu cara atom-
atom saling berikatan. Keisomeran dapat terjadi karena perbedaan kerangka (rantai
induk) atau perbedaan posisi cabang-cabangnya. Sebagai contoh, ada kemungkinan
isomer dari C8H18, tetapi tidak berarti ada senyawa dengan rumus molekul C8H18

27. 3. Keisomeran pada Alkena
Keisomeran struktur
Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan
rangkap, posisi cabang, atau karena perbedaan kerangka atom karbon. Alkena dengan 5
atom karbon (C5H10) mempunyai 5 isomer struktur sebagai berikut.

28. Keisomeran geometri
Keisomeran geometri adalah keisomeran karena perbedaan penempatan
gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap. Contohnya adalah keisomeran pada 2-butena.
Dikenal dua jenis 2-butena, yaitu cis-2-butena (t.d = 4°C) dan trans-2-butena (t.d =
1°C).
(a) Cis-2-butena dan
(b) trans-2-butena
Keisomeran geometri terjadi karena kekakuan ikatan rangkap. Atom karbon
yang berikatan rangkap tidak dapat berputar satu terhadap yang lainnya.
Dokumen penerbit

29. 4. Keisomeran pada Alkuna
Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan keisomeran
posisi. Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometri. Keisomeran mulai terdapat
pada butuna yang mempunyai 2 isomer.

30. Contoh:
Sebutkan
Isomer
C6H14.
Jawab:

31. SIFAT – SIFAT HIDROKARBON
1. Sifat-sifat Fisis
Sifat fisis
beberapa
senyawa alkana.
Dokumen penerbit

32. 2. Sifat Kimia (Reaksi-reaksi)
Reaksi-reaksi alkana
• Pembakaran
• Substitusi atau penggantian
Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya halogen.
Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi substitusi. Salah satu
reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah halogenasi, yaitu penggantian atom H
alkana dengan atom halogen, khususnya klorin.

33. • Perengkahan atau cracking
Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan
yang lebih pendek.

34. Reaksi-reaksi alkena
Alkena lebih reaktif dibandingkan dengan alkana. Hal ini disebabkan adanya
ikatan rangkap dua (—C==C—).
• Pembakaran
Seperti halnya alkana, alkena suku rendah mudah terbakar.
Adisi (penambahan = penjenuhan)

35. • Polimerisasi
Polimerisasi adalah penggabungan molekul-
molekul sederhana menjadi molekul besar. Molekul
sederhana yang mengalami polimerisasi disebut
monomer, sedangkan hasilnya disebut polimer.

36. Reaksi-reaksi alkuna
Reaksi-reaksi alkuna mirip dengan alkena. Untuk menjenuhkan ikatan
rangkapnya, alkuna membutuhkan pereaksi dua kali lebih banyak dibandingkan dengan
alkena.

37. MINYAK BUMI DAN GAS ALAM
1. Pembentukan Minyak Bumi, Gas Alam, dan Batu Bara
Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor,
dan industri, berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Ketiga jenis bahan
bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan
bakar fosil.
2. Komposisi Gas Alam, Minyak Bumi, dan Batu Bara
Minyak bumi adalah suatu campuran kompleks yang sebagian besar terdiri
atas hidrokarbon. Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah
alkana, kemudian sikloalkana. Komponen lainnya adalah hidrokarbon aromatik, sedikit
alkena, dan berbagai senyawa karbon yang mengandung oksigen, nitrogen, dan
belerang.

38. 3. Pengolahan Minyak Bumi
Minyak bumi biasanya berada 3–4 km di bawah
permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumur bor.
Pengolahan minyak bumi dimulai dengan memanaskan minyak
mentah pada suhu sekitar 400°C, kemudian dialirkan ke dalam
menara fraksionasi dan akan terjadi pemisahan berdasarkan
perbedaan titik didih.
Proses
pembentukan
minyak bumi.
www.shutterstock.com/StudioByTheSea

39. Skema
eksplorasi
minyak dan
alat
penyulingan.
Dokumen penerbit

40. 4. Bensin (Petrol atau Gasolin)
Fraksi bensin dari hasil penyulingan mempunyai bilangan oktan yang rendah.
Fraksi
hidrokarbon
hasil
penyulingan
minyak
bumi.

41. 5. Nafta
Fraksi ringan dari minyak bumi C5–C12 sering difraksionasi lagi menjadi fraksi-
fraksi yang lebih sempit. Salah satunya adalah nafta yang mengandung C6–C10. Nafta
merupakan bahan baku berbagai industri, seperti plastik, serat sintetis, nilon, karet
sintetis, pestisida, detergen, obat-obatan, kosmetik, dan sebagai pelarut.
6. Gas Alam
Seperti telah disebutkan, gas
alam sebagian besar terdiri atas metana.
www.shutterstock.com/huyangshu

42. HIDROKARBON DALAM KEHIDUPAN SEHARI - HARI
1. Polietilena (PE)
Polietilena banyak digunakan sebagai kantong
plastik dan plastik pembungkus/sampul.
2. PVC
PVC atau polivinilklorida juga
merupakan plastik, yang digunakan untuk membuat
pipa (paralon) dan pelapis lantai.
Etanol adalah bahan yang sehari-hari biasa kita
kenal sebagai alkohol. Etanol digunakan untuk bahan bakar
atau bahan antara untuk berbagai produk lain, misalnya asam
asetat.
3. Etanol

43. 4. Etilena Glikol atau Glikol
Glikol digunakan sebagai bahan antibeku dalam
radiator mobil di daerah beriklim dingin.
Plastik polipropilena lebih kuat dibandingkan
dengan polietilena. Polipropilena antara lain digunakan
untuk karung plastik dan tali plastik.
5. Polipropilena
Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetika
(pelembap), industri makanan, dan bahan untuk membuat
peledak (nitrogliserin).
6. Gliserol

44. 7. Isopropil Alkohol
Zat ini digunakan sebagai bahan-antara untuk berbagai produk petrokimia lainnya.
Contohnya adalah aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan cat kuku/kutek).
8. Butadiena
Produk petrokimia yang berbahan dasar butadiena Nilon, yaitu nilon 6,6.
9. Isobutilena
Salah satu produk petrokimia yang berbahan
dasar isobutilena adalah MTBE (methyl tertiary butyl
ether). Zat ini digunakan untuk menaikkan bilangan oktan
bensin

45. 10. Benzena
Umumnya, benzena
diubah dahulu
menjadi stirena,
kumena, dan
sikloheksana
sebelum diproses
menghasilkan suatu
produk.
Dokumen penerbit

46. POLUSI UDARA AKIBAT PEMBAKARAN BAHAN BAKAR FOSIL
1. Sumber Bahan Pencemaran
• Pembakaran tidak sempurna terjadi karena pembakaran yang tidak sempurna dan
akibat adanya pengotor dalam bahan bakar tersebut.
• Pembakaran tidak sempurna mengandung karbon monoksida, partikel karbon
(jelaga), dan sisa bahan bakar (hidrokarbon).
• Pengotor dalam bahan bakar biasanya mengandung sedikit belerang. Pembakaran
belerang akan menghasilkan oksida belerang SO2 atau SO3.
• Bahan aditif dalam bahan bakar Pembakaran bensin bertimbel akan menghasilkan
partikel timah hitam berupa PbBr2.

47. 2. Asap Buang Kendaraan Bermotor
9 Komposisi dari suatu contoh asap kendaraan
bermotor.

48. 3. Pengubah Katalitik (Catalytic Converter)
Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari
asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot
kendaraan.
Struktur
pengubah
katalitik
(catalytic
converter).
Dokumen penerbit

49. 4. Efek Rumah Kaca (Greenhouse Effect)
Tanaman dan material
lain yang telah mengalami
pemanasan tersebut akan
memancarkan radiasi
inframerah (gelombang panas).
Akan tetapi, gelombang panas
itu tidak dapat keluar karena
diserap oleh kaca dan
meradiasikannya kembali ke
dalam rumah kaca. Akibat yang
terjadi adalah peningkatan suhu
di dalam rumah kaca.
proses yang terjadi dalam rumah kaca.
pixabay.com/OpenClipart-Vectors
pixabay.com/Mariamichelle

50. 5. Hujan Asam
Air hujan tersebut melarutkan gas karbon dioksida (CO2) yang terdapat dalam
udara, membentuk asam karbonat (H2CO3). Air hujan dengan pH yang lebih rendah dari
5,7 disebut hujan asam.
Penyebab hujan asam Cara-cara menangani hujan asam
Menetralkan asamnya
Mengurangi emisi SO2
Mengurangi emisi oksida nitrogen