Hidrokarbon-Kimia Kelas 11/XI SMA

MATERI KIMIA KELAS XI SEM 3

BAB I HIDROKARBON DAN MINYAK BUMIBAB II TERMOKIMIABAB III LAJU REAKSIBAB IV KESETIMBANGAN KIMIA

1

HIDROKARBON DAN MINYAK BUMI

A. KEKHASAN ATOM KARBONB. PENGGOLONGAN SENYAWA

HIDROKARBONC. ISOMER SENYAWA HIDROKARBOND. KEGUNAAN HIDROKARBON DALAM

KEHIDUPAN SEHARI-HARIE. MINYAK BUMIF. DAMPAK PEMBAKARAN SENYAWA

HIDROKARBON DAN CARA MENGATASINYA 2

SENYAWA

HIDROKARBON

3

SENYAWA KARBON DAN SENYAWA HIDROKARBON

senyawa yang mengandung senyawa yang tidak hanya unsur C dan H mengandung hanya tetapi juga unsur lain seperti C dan H O , N , S , P atau halogen

* Alkanol Alkana * Alkoksi alkana Alkena * Alkanal Alkuna * Alkanon * Alkanoat * Alkil alkanoat

PERBEDAAN

4

KEISTIMEWAAN ATOM C Karbon sebagai unsur pokok memiliki

keistimewaan sbb :1. Dengan ev = 4 membentuk 4 ikatan kovalen Sbb : | ― C ― |2. Dapat membentuk rantai karbon yang

panjang, yaitu ikatan antara atom karbon yang satu dengan atom karbon yang lain.

5

6

KLASIFIKASI SENYAWA HIDROKARBON

SENYAWA HIDROKARBON

SENYAWA HIDROKARBON ALIFATIK

SENYAWA HIDROKARBON SIKLIK

HIDROKARBON JENUH

HIDROKARBON TAK JENUH

ALKANA aromatik alisiklikALKUNAALKENA

HOMOSIKLIK

HETEROSIKLIK

H3C―CH2―CH2―CH3 Senyawa hidrokarbon alifatik jenuh

H3C ―CH―CH- OH Senyawa karbon alifatik jenuh | bercabang. CH3

H3C―CH = CH―CH3 Senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh 0 ∥ H3C ―CH―CH2 - C Senyawa karbon alifatik bercabang | H CH3

CONTOH rantai alifatik

7

CH2―CH2 | | CH2―CH2

senyawa hidrokarbon alisiklik jenuh

CH2

• CH2 ― CH ―CH3 senyawa aromatik

alisiklik jenuh bercabang

CH2―CH | || CH2―CH

alisiklik tak jenuh

CONTOH rantai alisiklik CH

CH CH

CH CH

CH

8

05/01/2023 9

SENYAWA HIDROKARBON:

A. Alifatik : rantai terbuka1. Jenuh : ikatan tunggal (alkana)2. Tak jenuh : ikatan rangkap:

a. Alkena (rangkap)i) lurusii) bercabangb.Alkuna (rangkap tiga)i) lurusii) bercabang

B. siklik : rantai tertutup1. heterosiklik2. homosiklik

a. Aromatik (melingkar selang seling tunggal dan rangkap)

b.alisiklik (melingkar)

1. Senyawa Alkana ( ikatan tunggal) (-)2. Senyawa Alkena (ikatan rangkap) (=)3. Senyawa Alkuna (ikatan rangkap tiga)

()

05/01/2023 10

Berdasarkan jumlah ikatan, senyawa hidrokarbon terbagi menjadi 3:

C3H8 : H H H | | | H ―C ―C―C―H H3C-CH2-CH3

| | | H H H

Contohnya

11

12

1. Senyawa Alkana: Deret homolog alkana: Rumus Umum :

Apa ya?Mari kita buat rumus umumnya

Jumlah atom C Nama senyawa Rumus molekul1 Metana CH4

2 Etana C2H6

3 Propana C3H8

4 Butana5 Pentana6 Heksana7 Heptana8 Oktana9 Nonana10 Dekana11 Undekana12 dodekana

. ALKANA

13

14

2. Senyawa Alkena:Rumus Umum :

Nama senyawa sama dengan alkana hanya ana diganti ena


Jumlah atom C Nama senyawa Rumus molekul

2 Etena C2H4

3 Propena C3H6

4 Butena5 Pentena6 Heksena7 Heptena8 Oktena9 Nonena10 Dekena11 Undekena12 dodekena

05/01/2023 15

16

3. Senyawa Alkuna:Rumus Umum :

Nama senyawa sama dengan alkana hanya ana diganti ‘una’


H H H H | | | | H ―C―C―C―C―H H3C―CH2―CH2―CH3 | | | | H H H H

H H H | | | H―C―C―C―H H3C ―CH―CH3 | | H―C―H CH3 | H

C4H10 dapat digambarkan :

17

Atom C primer (1o) : mengikat 1 atom C Atom C sekunder (2o): mengikat 2 atom C Atom C Tersier (3o) : mengikat 3 atom C Atom C kwarterner (4o) : mengikat 4 atom C

ADA 4 JENIS ATOM C

18

C C C C C

C

C C

1. rantai alifatik ( rantai terbuka )

tak bercabang/lurusbercabang

1

1

1

1

1

1 atom C primer

2

2

atom C sekunder

3

3

atom C tersier

4

4

atom C kuarterner

19

1. ALKIL (CABANG) n RM alkana nama alkana rumus alkil Nama alkil 1 CH4 metana CH3 - metil 2 C2H6 Etana C2H5 - Etil 3 C3H8 Propana C3H7 - Propil 4 C4H10 Butana C4H9 - Butil 5 C5H12 Pentana C5H11 - Amil / pentil 6 C6H14 Heksana C6H13 - Heksil 7 C7H16 Heptana C7H15 - Heptil 8 C8H18 Oktana C8H17 - Oktil 9 C9H 20 Nonana C9H19 - Nonil10 C10H22 Dekana C10H21 - Dekil

20

CnH2n+1

rantai utama CH3 CH2 CH2 CH―CH3 CH2

CH3 CH2 CH3 CH2

CH3 CH2

CH3

metil etil propil isopropil butil

KEMUNGKINAN BENTUK ALKIL

21

rantai utama CH2 CH- CH3 CH3- C- CH3 CH2

| | | CH2 CH2 CH3 CH- CH3

| | | CH2 CH3 CH3

| CH3

butil secunder butil tersier butil isobutil

Kemungkinan cabang butil

22

A. Tata nama alkana rantai lurustata nama menggunakan awalan n (normal) kemudian diikuti nama senyawa alkana sesuai jumlah atom C nya

Contoh :

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 n-pentana

Tata Nama Alkana

23

Menurut aturan IUPAC:

1. Pilih rantai alkana terpanjang dan tentukan namanya sesuai dengan deret homolog alkana

B. Tata Nama Alkana bercabang

24

2. Rantai terpanjang diberi nomor dari ujung terdekat dengan percabangan.

Usahakan rantai cabang mempunyai nomor sekecil mungkin.

25

3. Tentukan nama rantai cabang dan tuliskan nomor letak cabang tersebut pada rantai utama

4. Jika ada rantai cabang lebih dari satu, urutkan penulisannya berdasarkan abjad

05/01/2023 26IDA AYU CHEMISTRY X 2011

5. Jika ada dua rantai cabang pada satu atom karbon

( atom C tempat yang sama) dari rantai utama, lakukan penomoran berulang.

27

6. Jika ada dua atau lebih rantai cabang yang sama, gunakan awalan di, tri, tetra, dst. Ingatlah menuliskan nomor letak masing-masing cabang tersebut.

28

7. Jika dalam pemilihan rantai utama terdapat dua rantai utama yang mungkin dengan

panjang rantai yang sama, pilihlah rantai utama yang memiliki percabangan lebih banyak.

29

SIFAT FISIK ALKANASemakin panjang rantai karbon titik didih, titik leleh,

densitas, dan indeks refraksi bertambah karena gaya tarik Van der Walls antar molekul semakin besar. Namun adanya

percabangan akan mengurangi gaya tersebut sehingga sifat-sifat fisiknya berkurang untuk senyawa dengan jumlah

atom yang sama.


A. Tata nama alkena rantai lurustata nama alkena menggunakan awalan nomor ikatan rangkap kemudian diikuti nama senyawa alkena sesuai jumlah atom C nya

Contoh :

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 2-pentena

Cat:memberi nomor dimulai dari atom C yg dekat dgn ikatan rangkap

Tata Nama Alkena

31

1. Pilih rantai alkena induk Mengandung ikatan rangkap, terpanjang, banyak cabang

Contoh: C3H7

CH3 – CH = CH – CH2 – CH – CH2 - CH2 – CH3

B. Tata Nama Alkena bercabang

32

2. Rantai terpanjang diberi nomor dari ujung terdekat dengan ikatan rangkap

3. Beri nomor ikatan rangkap

4. Beri nama cabang dan nomor5.Beri nama senyawa alkana nomor cabang – nama cabang – nomor ikatan rangkap – nama rantai utama

33

1. REAKSI PEMBAKARANReaksi antara senyawa hidrokarbon dengan

gas oksigenReaksi pembakaran sempurna :CxHy + O2 CO2 + H2OContoh :

05/01/2023 34

Reaksi-reaksi Kimia senyawa Hidrokarbon

CRACKING adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang lebih pendek.

CRACKING dapat terjadi bila alkana dipanaskan

pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen .

Alkana rantai panjang alkana + alkenaContoh :

C14H30 → C7H16 + C7H14

2. CRACKING

05/01/2023 35

3. REAKSI SUBSTITUSIReaksi penggantian satu atau beberapa atom H dengan atom atau gugus lain

Contoh :

05/01/2023 36

H H H – C – H + Cl – Cl H – C – Cl + H – Cl H H

Adalah reaksi pemutusan atau penjenuhan ikatan rangkap

Jenis – jenis reaksi adisi:A. Adisi Hidrogen (hidrogenisasi)

Contoh :

05/01/2023 37

4.REAKSI ADISI

Pt/Ni adalah katalisator (zat yang berfungsi mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi)

CH2 = CH2 + H2 CH3-CH3

Pt/Ni

etena etana

05/01/2023 38

Pt/Ni adalah katalisator (zat yang berfungsi mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi)

CH CH + H2 CH2 = CH2 + H2 CH3-CH3

Pt/Ni Pt/Ni

etuna etanaetena

Atau dapat ditulis secara singkat :

CH2 CH2 + 2H2 CH3-CH3

Pt/Ni

etuna etana

B. Adisi Halogen (Cl2, Br2, I2)Contoh :

05/01/2023 39

H H H H H-C=C-H + Cl2 H-C-C-H Cl Cl

etena 1,2 - dikloro etana

05/01/2023 40

Br Br H-CC-H + 2Br2 H-C-C-H Br Br

etuna 1,1,2,2 - tetrabromo etana

C. Adisi Asam Halogenida (HCl, HBr, HI)Contoh :

05/01/2023 41

H H H H CH3-C=C-H + HCl CH3-C-C-H Cl H

propena 2 – kloro propana

Memenuhi kaidah Markovnikoff

05/01/2023 42

CH3-CC-H + HBr CH3-C=C-H Br Hpropuna 2 – bromo propena

Adalah reaksi pembentukan ikatan rangkap Reaksi penghilangan atau penyingkiran

beberapa atom atau gugus atom dari senyawa karbon yang lebih tinggi untuk memperoleh senyawa karbon yang lebih sederhana

Contoh :

05/01/2023 43

5.REAKSI ELIMINASI

CH3 - CH3 CH2 = CH2 + H2

etana etena

05/01/2023 44

5.REAKSI POLIMERISASIAdalah proses penggabungan molekul-molekul sederhana/kecil (monomer) menjadi molekul-molekul besar.Contoh :1. Plastik polietena (polimer dari etena/etilena)2. Plastik polipropilena (polimer dari

propena/propilena)3. Karet sintetis (polimer dari

1,3-butadiena/isoprena)4. PVC (polivinilklorida)5. Nilon 666. PTFE (politetrafluoroetilena/teflon)7. Poliester (dakron), dll

• Alkana adalah komponen utama dari gas alam dan minyak bumi.

Kegunaan alkana, sebagai :

• Bahan bakar • Pelarut • Sumber hidrogen • Pelumas • Bahan baku untuk

senyawa organik lain • Bahan baku industri

Minyak bumi mengandung alkana rantai lurus dan rantai bercabang mulai dari fraksi yang tersusun dari satu atom karbon hingga lebih dari dua puluh atom karbon. Komponen penyusun minyak bumi dapat dipisahkan dengan distilasi bertingkat (distilasi fraksional).

Komponen minyak bumi banyak digunakan sebagai bahan bakar, karenanya komponen dengan jumlah karbon tinggi banyak yang diubah menjadi komponen dengan jumlah karbon yang lebih rendah dengan cara Cracking. Cracking biasanya dilakukan pada tekanan tinggi dengan penambahan suatu katalis

(tanah liat aluminium silikat).

KEGUNAAN ALKANA

05/01/2023

45IDA AYU CHEMISTRY X 2011


Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi mempunyai struktur berbeda.

47

ISOMER

05/01/2023 48

ISOMER

ALKANA ALKENA ALKUNA

geometrirantai posisi

rantai posisi rantai posisi

CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 tidak mempunyai isomer

alkana jumlah isomer C 4 H 10 2 C 5 H 12 3 C 6 H 14 5 C 7 H 16 9 C 8 H 18 28 C 9 H 20 35 C 10 H 22 75 dst

ISOMER ALKANA

49

a. Isomer rantai / kerangka

50

1. ISOMER ALKANA

Karena beda rantai karbon atau beda kerangka

Contoh : C6H14

b. Isomer posisi

51

Karena beda posisi/letak cabangContoh : C6H14

CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3

CH3 CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3

CH3

Gambarkan seluruh struktur isomer dari senyawa:

1. C4H10

2. C5H12

3. C6H14

4. C7H16

CONTOH SOAL

52

C 2 H4, C 3 H6 tidak mempunyai isomer

alkena C 4 H 8 C 5 H 10 C 6 H 12 C 7 H 14

2. ISOMER ALKENA

53


54

2. ISOMER ALKENA


Contoh : C4H8

1-butena dan 2-metil-1-propena

b. Isomer posisi

55

Karena beda letak/posisi cabang atau letak ikatan

rangkapContoh : C4H8

c. Isomer geometri (ruang)

56

Karena beda letak suatu gugus dalam ruangan

Contoh : C4H8

Cis-2-butena dan trans-2-butena

Gambarkan seluruh struktur isomer dari senyawa alkena:

1. C4H8

2. C5H10

3. C6H12

4. C7H14

CONTOH SOAL

57

C 2 H2, C 3 H4 tidak mempunyai isomer

alkuna C 4 H 6 C 5 H 8 C 6 H 10 C 7 H 12

3. ISOMER ALKUNA

58


59

3. ISOMER ALKUNA


b. Isomer posisi

60

Karena beda letak cabang atau letak ikatan rangkap

Gambarkan seluruh struktur isomer dari senyawa alkuna:

1. C4H6

2. C5H8

3. C6H10

4. C7H12

CONTOH SOAL

61

1. a. Sebutkan sifat fisik senyawa alkana!b. Sebutkan sifat kimia senyawa alkana!

2. Perhatikan data di bawah ini:

Kesimpulan apa yang dapat diambil dari tabel di atas?

3. Sebutkan kegunaan senyawa alkana!4. Sebutkan kegunaan senyawa alkena dan jelaskan

dengan reaksi!5. Sebutkan kegunaan senyawa alkuna dan jelaskan

dengan reaksi!

05/01/2023 62

LATIHAN SOAL

Rumus Molekul

Struktur senyawa

Nama senyawa

Titik didih

C4H10 .... n-butana -0,4 0CC4H10 .... 2-metilpropana -11,6 0C

1. Sbg bahan bakar : LPG, minyak tanah, bensin, dan solar

2. Untuk mensintesis senyawa-senyawa lain : metilklorida (CH3Cl), karbon tetraklorida (CCl4), metanol (CH3OH), dll

3. Pembuatan tinta, cat, semir sepatu, dll4. Sbg pelarut

05/01/2023 63

A. KEGUNAAN ALKANA

1. Sbg bahan dasar pada industri plastik, karet sintetik, pipa PVC, teflon, dll

2. Etena / C2H4 dpt digunakan untuk pemeraman buah dan membuat zat-zat kimia lainnya (alkohol, etanol, etilen glikol, etil eter, dll)

05/01/2023 64

B. KEGUNAAN ALKENA

1. Etuna atau asetilena digunakan untuk pengelasan logametuna mrpkn gas hasil pembakaran tak sempurna gas metana atau dari reaksi antara kalsium karbida (karbit-CaC2) dengan air

05/01/2023 65

C. KEGUNAAN ALKUNA

Education

Hidrokarbon-Kimia Kelas 11/XI SMA