ALKANA

A.   Alkana

Alkana adalah senyawa hidrokarbon dengan rantai terbuka yang tidak mengandung ikatan rangkap (jenuh). Rumus untuk senyawa  alkana :  C_n H_{2n + 2}

 Deret homolog alkana.
Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat yang bermiripan disebut deret homolg. Derek homolog alkana tercantum dalam tabel berikut :
Contoh :

CH4  : metana	C3H8   : propana	C5H12 : pentana	C7H16 : heptana	C9H20   : nonana
C2H6 : etana	C4H10 : butana	C6H14 : heksana	C8H18 : oktana	C10H22 : dekana

1. Isomer-isomer Alkana.
Senyawa kimia banyak ditemukan di alam sehingga nama senyawa kimia juga beraneka ragam. Pada senyawa kabon yang mempunyai rumus molekul yang sama, dapat dibuat rumus truktur yang berbeda disebut sebagai isomer. Isomer pada alkana adalah isomer kerangka, yaitu isomer yang terjadi karena ada perbedaan kerangka atom karbonnya. Langkah-langkah mencari isomer kerangka pada alkana sebagai berikut :
- menuliskan rantai induk (rantai lurus) sesuai dengan jumlah atom karbonya.
- jumlah atom C pada ranatai induk dikurangi satu dan dijadikan cabang. penempatan cabang dimulai dari atom karbon nomor 2, kemudian nomor 3, dan seterusnya sampai semua kemungkinan habis.
- Jumlah atom C pada rantai induk dikurangi satu lagi dan dijadikan cabang. Penempatan cabang diatur sedemikian rupa seperti pada poin di atas sehingga semua kemungkinan habis.
 

Alkana	Jumlah isomer	Alkana	Jumlah isomer
CH4	-	C6H14	5
C2H6	-	C7H16	9
C3H8	-	C8H18	18
C4H10	2	C9H20	35
C5H12	3	C10H22	75

 

Contoh isomer-isomer pentane

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃   n-pentana

CH₃ – CH – CH₂ – CH₃  2 – metil butana    

            CH₃

           │

CH₃ – C – CH₃       2, 2 – dimetil propana

           │

           CH₃ 

2. Gugus Alkil.

Gugus Alkil adalah alkana yang kehilangan satu atom H atau C_n H_{2n + 1}

Contoh :

CH3 -  : metil

C2H5 - : etil

C4H9 -  : butil

C3H7 -  : Propil

3. Tatanama Alkana
Aturan penamaan alkana terdiri atas alkana yang tidak bercabang dan alkana yang bercabang

a.   Jika rantai C tidak bercabang, 
nama alkana sesuai dengan jumlah atom C dan diberi awalan n -Contoh :

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃   n-pentana

CH₃                 CH₂ – CH₂ – CH₃     n-heptana

│                     │    

CH₂ – CH₂ – CH₂

b.   Jika rantai C bercabang:
1.  tentukan rantai C terpanjang, yang menjadi nama alkana
2.  atom-atom C yang tidak terletak pada rantai terpanjang merupakan gugus alkil.
3.   berilah nomor pada atom C di rantai terpanjang, sedemikian sehingga atom C yang mengikat  alkil mempunyai nomor terkecil.

CH₃ – CH – CH₂ – CH₂ – CH₃     2- metil - pentana 
1      │ 2     3        4         5      

           CH₃

CH₃ – CH₂ – CH₂ -  CH – CH₂ – CH₃         4 – etil - heptana

 1          2       3         │4  

                                 CH₂ – CH₂ – CH₃

                                  5        6         7

 

c.  Alkil-alkil yang tidak sejenis ditulis menurut urutan abjat ( butyl, etil, metil, propil ) 
 CH₃ – CH – CH₂ – CH – CH₂ – CH₃      5 etil – 3 – metil – oktana 
            3│     4        5│
CH₃ – CH₂                CH₂ – CH₂ – CH₃ 
1           2                  6           7          8 


d.  Alkil-alkil yang sejenis digabungkan dengan awalan di (2), tri ( 3), tetra ( 4) dan seterusnya.

                      CH₃

                      │

CH₃ – CH₂ – C – CH₃     2,2- dimetil - butana 
1        2       3│     4

                     C H₃

Jika sebuah atom C pada rantai terpanjang mengikat dua gugus alkil, penulisan nomor harus diulang.

e.   Jika terdapat beberapa pilihan rantai C terpanjang , pilihlah rantai C yang mengandung gugus alkil sebanyak mungkin. 
 










f.    Alkil yang mengandung C terbanyak terikat pada atom C rantai terpanjang yang nomornya kecil

     

Catatan  :
- penamaan alkana bercabang dimulai dari nama cabang yang sesuai urutan abjad diikuti nama rantai induk
- posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka
- penulisan antara angka dan huruf dipisahkan degan tanda strip (-), sedangkan antara angka dengan angka dipisahkan dengan tanda koma.

Sifat-sifat Alkana.

1)   Semua hidrokarbon termasuk alkana bersifat nonpolar ( tidak larut dalam air )

2)   Semakin banyak atom C, titik didihnya semakin tinggi. Pada isomer yang mengandung rantai C makin panjang mempunyai titik didih lebih tinggi.

Rumus	Struktur	Titik didih (oC)
CH4	C	– 160
C2H6	C – C	- 88
C3H8	C – C – C	- 40
C4H10 C4H10	C – C – C | C C – C – C – C	-12 0
C5H12	C     I C-C-C     I    C	10
C5H12	C – C – C – C – C	38

 3)   Pada suhu dan tekanan biasa metana sampai butana berwujud gas, pentana sampai heptadekana berwujud cair dan oktadekana ke atas berwujud padat. Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya. Pada senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama.  alkana bercabang mempunyai titik didih lebih rendah dibandingkan dengan alkana rantai lurus.
4)   Mengalami reaksi substitusi jika direkasikan dengan unsur-unsur halogen        
      ( F₂,Cl₂,  Br₂ atau I₂ )
CH₄  + Cl₂  ------->         CH₃Cl + HCl
Dapat mengalami oksidasi dengan gas oksigen dan melepaskan energi.

Sumber dan kegunaan alkana :
1.   Bahan bakar, misalnya elpiji, kerosin, bensin dan solar
2.   Pelarut, misalnya petroleum eter dan nafta, digunakan pada pencucian kering ( dry cleaning )
3.   Sumber hidrogen. misalnya Gas alam dan gas petroleum pada industri ammonia dan pupuk
4.   Pelumas
5.   Bahan baku industri , misalnya industri petrokimia ( petroleum= minyak bumi )

Pelajari materi terkait :

1. ALKANA
2. ALKENA
3. ALKUNA DAN ALKADIENA
4. DAMPAK PEMBAKARAN BAHAN BAKAR - 
5. HIDROKARBON
6. INDUSTRI PETROKIMIA - 
7. KOMPONEN PENYUSUN DAN FRAKSI-FRAKSI MINYAK BUMI - 
8. MINYAK BUMI
9. SIFAT KHAS RANTAI KARBON - 

SOAL EVALUASI MATERI HIDROKARBON