ALKENA

Alkena atau olefin dalam kimia organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon. ^[1] Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum C_nH_2n.

Alkena mempunyai ikatan sigma dan ikatan pi antara dua atom karbon yang berhadapan.  Ikatan rangkap karbon-karbon merupakan gugus fungsional yang banyak terdapat dalam produk-produk alam dan pada umumnya ikatan rangkap ini akan bergabung dengan gugus fungsional yang lain. Selain itu alkena juga banyak ditemukan dalam komponen-komponen minyak bumi. Ikatan rangkap antara atom karbon adalah dua pasang elektron bersama. Salah satu dari pasangan elektron dipegang pada sebuah garis lurus antara dua inti karbon, tapi pasangan lainnya dipegang dalam sebuah orbital molekul di atas dan di bawah bidang molekul. Orbital molekul adalah sebuah ruang dalam molekul dimana terdapat kemungkinan besar untuk menemukan sepasang elektron tertentu (Hart,2003:59).

Alkena yang paling sederhana adalah etena atau etilena (C₂H₄) Senyawa aromatik seringkali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan ciri-ciri mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena.

SIFAT KIMIA ALKENA

1.        Terdapatnya ikatan rangkap 2 antara 2 buah atom karbon

2.        Alkena dapat mengalami adisi. Adisi adalah pengubahan ikatan rangkap (tak jenuh) menjadi ikatan tunggal (jenuh) dengan cara menagkap atom atau gugus lain. Pada adisi alkena 2 atom atau gugus atom ditambahkan pada ikatan rangkap C=C sehingga diperoleh ikatan tunggal C-C

SIFAT FISIKA ALKENA

1.      Pada suhu kamar, tiga suhu yang pertama adalah gas, suhu-suhu berikutnya adalah cair dan suhu-suhu tinggi berikutnya berbentuk padat. Jika cairan alkena dicampur dengan air maka kedua cairan itu akan membentuk lapisan yang saling tidak bercampur. Karena kepekatan cairan alkena lebih kecil dari 1 maka cairan alkena berada di atas cairan air.

2.      Dapat terbakar dengan nyala yang berjelaga karena kadar karbon alkena lebih tinggi dari pada alkana yang jumlah atom karbonnya sama.

3.      Titik didih dan titik leleh alkena naik dengan pertambahan nilai Mr

4.      Alkena bersifat non-polar sehingga sukar larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi mudah larut dalam pelarut organik non-polar seperti etanol.

5.      Sifat fisis alkena (titik didih dan titik leleh) dengan Mr yang sama (isomer) untuk rantai lurus lebih tinggi dari rantai bercabang

6.      Titik didih senyawa alkena yang berisomer geometri, struktur cis lebih tinggi dari trans. Mislanya cis-2-butena (3,7 ⁰C) lebih tinggi dari trans-2-butena (0,8 ⁰C).

7.      C₂-C₄ berwujud gas, C₅-C₁₇ berwujud cair, dan C₁₈ dst berwujud padat

REAKSI-REAKSI PADA ALKENA

1.      Reaksi adisi

Reaksi adisi yaitu pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal dengan cara mengikat atom lain. Reaksi-reaksi penting yang terjadi semuanya berpusat di sekitar ikatan rangkap. Biasanya, ikatan pi terputus dan elektron-elektron dari ikatan ini digunakan untuk menggabungkan dua atom karbon dengan yang lainnya. Alkena mengalami reaksi adisi.

2.      Hidrasi menggunakan Merkuri asetat

Reaksi merkuri asetat Hg(O₂CCH₃)₂ dan air pada alkena disebut oksimerkurasi. Produk oksimerkurasi biasanya direduksi dengan Natrium borohidrid (NaBH₄), suatu rangkaian reaksi yang disebut demerkurasi.Reaksi ini terdiri dari 2 tahap reaksi yaitu adisi elektrofilik dari ⁺HgO₂OCH₄ diikuti dengan serangan nukleofil H₂O.

3.      Reaksi Pembakaran

Seperti halnya alkana, alkena suku rendah mudah terbakar. Jika dibakar di udara terbuka, alkena menghasilkan jelaga lebih banyak daripada alkana. Hal itu terjadi karena alkena mempunyai kadar karbon lebih tinggi daripada alkana, sehingga pembakarannya menuntut lebih banyak oksigen.

1.      Pembakaran sempurna alkena menghasilkan CO₂ dan H₂O

C₂H₄ + 3 O₂ à 2 CO₂ + 2 H₂O

2.      Pembakaran tidak sempurna alkena menghasilkan CO dan H2O

C₂H₄ + 2 0₂ à 2 CO + 2 H₂O

3.      Reaksi polimerisasi

Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana (monomer) menjadi molekul besar (polimer). Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi. Prosesnya mula-mula ikatan rangkap terbuka, sehingga terbentuk gugus dengan dua elektron tak berpasangan. Elektron-elektron tak berpasangan tersebut kemudian membentuk ikatan antargugsus, sehingga membentuk rantai.

Kegunaan alkena dalam kehidupan

Bahan dasar pada industri plastijk, karet sintetik, pipa (PVC = polivinilklorida), dan Teflon. Khusus etena atau etilena digunakan sebagai bahan pembuat zat-zat kimia seperti alkohol (etanol), etilena glikol, dan etil eter.

PERMASALAHAN

Apa yang menyebabkan titik didih senyawa alkena berisomer cis lebih tinggi dari pada titik didih senyawa alkena berisomer trans?

ALKANA

PENGERTIAN ALKANA

Alkana (juga disebut dengan parafin) adalah senyawa kimia hidrokarbon jenuh asiklis. Alkana termasuk senyawa alifatik. Dengan kata lain, alkana adalah sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal. Rumus umum untuk alkana adalah C_nH_2n+2. Alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH₄. Tidak ada batasan berapa karbon yang dapat terikat bersama. Beberapa jenis minyak dan wax adalah contoh alkana dengan atom jumlah atom karbon yang besar, bisa lebih dari 10 atom karbon.

Setiap atom karbon mempunyai 4 ikatan (baik ikatan C-H atau ikatan C-C), dan setiap atom hidrogen mesti berikatan dengan atom karbon (ikatan H-C). Sebuah kumpulan dari atom karbon yang terangkai disebut juga dengan rumus kerangka. Secara umum, jumlah atom karbon digunakan untuk mengukur berapa besar ukuran alkana tersebut (contohnya: C₂-alkana).

SIFAT-SIFAT ALKANA

1.     Sifat Kimia

Komponen utama elpiji yang digunakan pada kompor gas adalah propana. Jika elpiji dialirkan ke kompor gas tanpa diberi panas oleh emantik api, maka tidak terjadi apa-apa. Sebaliknya , jika diberi pemantik api, maka diperoleh nyala api yang ditimbulkan oleh reaksi kimia propana dengan oksigen di udara. jadi dapat dikatakan alkana bersifat kurang reaktif kecuali jika diberi panas.

Pada dasarnya, reaksi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukkan ikatan kimia zat-zat dalam reaksi. Untuk alkana ada dua hal yang menentukan sifat kimianya, yaitu:

• Alkana memiliki 2 jenis ikatan kimia, yakni ikatan C-C dan C-H . katan C-C dan C-H tergolong kuat karena untuk memutuskan kedua ikatan tersebut diperlukan energi masingmasing sebesar 347 kJ/mol untuk C-C dan 413 kJ/mol untuk H-H. Energi tersebut dapat diperoleh dari panas seperti dari pemantik api pada pembakaran elpiji di atas.
• Alkana memiliki ikatan C-C yang bersifat non polar dan C-H yang dapat dianggap non polar karena beda keelektronegatifanny yang kecil. Ini yang menyebabkan alkana dapat bereaksi dengan pereaksi non polar seperti oksigen dan halogen.Sebaliknya, alkana sulit bereaksi dengn perekasi polar/ionik seperti asam kuat , basa kuat dan oksidator permanganat.

2.      Sifat Fisika

a.  Pada suhu kamar C1 - C4 berwujud gas, C5 - C14 berwujud cair, Dan C15 dst    berwujud  padat.   

b.   Makin besar masa molekul relatif makin tinggi titik leleh, didih, dan masa jenis. Tetapi makin banyak cabang , makin rendah titik didih.

c.   Sukar larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar misal tetra kloro metanan (CCL4 ).

d.        lebih ringan dari air

e.    Semua alkana merupakan senyawa polar sehingga sukar larut dalam air. Pelarut yang baik untuk alkana adalah pelarut non polar, misalnya eter. Jika alkana bercampur dengan air, lapisan alkana berada di atas, sebab massa jenisnya lebih kecil daripada 1.

f.    Pada suhu kamar, empat suku pertama berwujud gas, suku ke 5 hingga suku ke 16 berwujud cair, dan suku diatasnya berwujud padat.

g.    Semakin banyak atom C, titik didih semakin tinggi. Untuk alkana yang berisomer (jumlah atom C sama banyak), semakin banyak cabang, titik didih semakin kecil.

h.      Semua alkana tidak berwarna dan  memiliki bau yang khas.

i.   Titik didih alkana meningkat seiring kenaikan berat molekul. Hal ini dikarenakan meningkatnya gaya van der Waals sebanding dengan kenaikan berat molekul.

j.      Cabang alkana menyebabkan penurunan luas permukaan yang mengakibatkan penurunan gaya van der Waals. Itulah sebabnya titik didih pentana > isopentana > neopentana

k.    Titik leleh alkana tidak menunjukkan keteraturan. Alkana dengan jumlah atom karbon genap memiliki titik leleh lebih tinggi dibandingkan yang mempunyai jumlah atom karbon ganjil.

l.      Kecenderungan abnormal pada titik leleh mungkin karena alkana dengan atom karbon ganjil memiliki atom karbon di sisi berlawanan. Jadi alkana dengan atom karbon genap dapat dikemas erat dalam kisi kristal membuat gaya tarik antarmolekul menjadi lebih besar.

SUMBER DAN KEGUNAAN

1.      Bahan Bakar, misal elpiji, kerosin, bensin dan solar.

2.      Pelarut, misal petroleum eter dan nafta.

3.    Sumber hidrogen, gas alam dan gas petroleum merupakan sumber dalam indutri, misal    amoniak dan pupuk.

4.      Pelumas, alkan dengan suhu tinggi ( jumlah atom karbon banyak ) misal C18H38.

5.   Bahan baku organik, misal minyak bumi dan gas alam yang di gunakan untuk sintetis alkohol dan asam cuka.

6.    bahan baku industri, Misal minyak bumi di gunakan sebagai bahan baku plastik, detergen dan karet. Industri yang mengelola minyak bumi dan gas alam di sebut industri petro kimia, ( petrplieum = minyak bumi ).

 PERTANYAAN

Alkana sukar dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KmnO₄, tetapi mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar. Mengapa demikian?