MODUL MATERI HIDROKARBON

HIDROKARBON

A.    Keunikan Atom Karbon

1.      Atom Karbon Memiliki 4 Elektron Valensi

Berdasarkan konfigurasi keenam elektron yang dimiliki atom karbon didapatkan bahwa elektron valensi yang dimilikinya adalah 4. Untuk mencapai kestabilan, atom ini masih membutuhkan 4 elektron lagi dengan cara berikatan kovalen. Tidak ada unsur dari golongan lain yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dengan aturan oktet.

2.      Atom Unsur Karbon Relatif Kecil

Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, dapat diketahui bahwa atom karbon terletak pada periode 2, yang berarti atom ini mempunyai 2 kulit atom, sehingga jari-jari atomnya relatif kecil. Hal ini menyebabkan ikatan kovalen yang dibentuk relatif kuat dan dapat membentuk ikatan kovalen rangkap.

3.      Atom Karbon Dapat Membentuk Rantai Karbon

Keadaan atom karbon yang demikian menyebabkan atom karbon dapat membentuk rantai karbon yang sangat panjang dengan ikatan kovalen, baik ikatan kovalen tunggal, rangkap 2, maupun rangkap 3. Selain itu dapat pula membentuk rantai lingkar (siklik).

B.     Senyawa Hidrokarbon

Keistimewaan atom karbon yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dan kemampuannya dalam membentuk rantai karbon, menyebabkan atom karbon mempunyai kedudukan yang berbeda-beda. Kedudukan tersebut adalah:

1.      Atom karbon primer, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon yang lain.

2.      Atom karbon sekunder, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon yang lain.

3.      Atom karbon tersier, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon yang lain.

4.      Atom karbon kuarterner, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon yang lain.

Perhatikan contoh berikut

Dari contoh di atas, bisa Anda lihat jumlah atom karbon pada masing-masing posisi, yaitu:

Primer : 5 (yang bertanda 1°)

Sekunder : 3 (yang bertanda 2°)

Tersier : 1 (yang bertanda 3°)

Kuarterner : 1 (yang bertanda 4°)

C.    Tata Nama Senyawa Hidrokarbon

1.      Alkana

a.      Rumus Umum Alkana

Alkana merupakan senyawa hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbonnya merupakan ikatan tunggal. Senyawa alkana mempunyai rumus :

                                 

Nama-nama sepuluh alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 10 terdapat pada tabel 5.1. Hal ini merupakan dasar nama-nama seluruh senyawa organik.

       

b.      Gugus Alkil

Gugus alkil adalah alkana yang telah kehilangan satu atom H. Gugus alkil ini dapat dituliskan dengan menggunakan rumus:

                                       

Dengan menggantikan satu atom H, maka namanya juga akan berubah dari metana menjadi metil. Berikut ini beberapa gugus alki lyang biasa digunakan.

                  

c.       Tata Nama Alkana

Aturan IUPAC untuk penamaan alkana bercabang sebagai berikut.

1)      Nama alkana bercabang terdiri dari dua bagian, yaitu:

a) Bagian pertama, di bagian depan, yaitu nama cabang (cabangcabang).

b) Bagian kedua, di bagian belakang, yaitu nama rantai induk.

                          

2)      Rantai induk adalah rantai terpanjang dalam molekul. Bila terdapat dua atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai cabang terbanyak. Induk diberi nama alkana, tergantung pada panjang rantai.

                      

3)      Cabang diberi nama alkil, yaitu nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran ana menjadi il. Gugus alkil mempunyai rumus umum CnH2n + 1 dan dinyatakan dengan lambang R

4)      Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Untuk itu rantai induk perlu dinomori. Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai induk sedemikian hingga posisi cabang mendapat nomor terkecil. Contoh:

5)      Jika terdapat dua atau lebih cabang yang sama, hal ini dinyatakan dengan awalan di, tri, tetra, penta, dan seterusnya pada nama cabang.

                       

6)       Cabang-cabang yang berbeda disusun sesuai urutan abjad dari nama cabang itu.

Misalnya:

• Etil ditulis terlebih dahulu daripada metil.

• Isopropil ditulis terlebih dahulu daripada metil.

2.      Alkena

a.       Rumus Umum Alkena

Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya. Rumus umum alkena adalah CnH2n.

b.      Tata nama alkena menurut IUPAC

1)      Rantai induk diambil rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua. Ikatan rangkap dua diberi nomor sekecil mungkin.

2)      Rantai cabang diberi nomor menyesuaikan nomor ikatan rangkap dua.

               

3.      Alkuna

a.      Rumus Umum Alkuna

Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga pada rantai karbonnya. Rumus umum alkuna adalah CnH2n – 2.

b.      Tata nama alkuna menurut IUPAC

1)      Rantai induk diambil rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap tiga. Ikatan rangkap tiga diberi nomor sekecil mungkin.

2)      Rantai cabang diberi nomor menyesuaikan nomor ikatan rangkap tiga.

D.    ISOMER

Isomer adalah dua senyawa atau lebih yang mempunyai rumus kimia sama tetapi mempunyai struktur yang berbeda. Secara garis besar isomer dibagi menjadi dua, yaitu isomer, struktur, dan isomer geometri.

1.      Isomer struktur

Isomer struktur dapat dikelompokkan menjadi: isomer rangka, isomer posisi, dan isomer gugus fungsi.

a.       Isomer rangka adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi kerangkanya berbeda.

Contoh pada alkana, alkena, dan alkuna.

b.      Isomer posisi adalah senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi posisi gugus fungsinya berbeda. Contoh pada alkena dan alkuna.

c.       Isomer gugus fungsi adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda. Contoh pada alkuna dan alkadiena.

2.      Isomer geometri

Isomer geometri adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi struktur ruangnya berbeda. Contoh pada alkena mempunyai 2 isomer geometri yaitu cis dan trans.

LATIHAN SOAL SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

ULANGAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (KELAS XI)

Tipe A

1.      Larutan yang mengandung 20 gram zat nonelektrolit dalam 1 liter air (massa

jenis air 1g/mL) mendidih pada suhu 100,52 °C. Jika Kb air = 0,52 °C, maka Mr

zat nonelektrolit tersebut adalah … .

2.      Sebanyak 90 gram glukosa, C₆H₁₂O₆ dilarutkan dalam 360 mL air (Ar C = 12, H = 1,

O = 16). Tentukan fraksi mol masing-masing zat!

3.      Sebanyak 1,8 gram glukosa, C₆H₁₂O₆ dilarutkan ke dalam 100 gram air (Ar C =12,

H = 1, O = 16). Tentukan molalitas larutan glukosa tersebut!

4.      Dalam 25 gram air dilarutkan 3 gram urea, CO(NH₂)₂. Jika Kf air = 1,86 °C dan

Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1, maka titik beku larutan urea tersebut jika titik

beku air 0 °C ...

5.      Sebanyak 500 mL larutan yang mengandung 17,1 gram zat nonelektrolit pada

suhu 27 °C mempunyai tekanan osmotik 2,46 atm.

Jika R = 0,082 L.atm.mol–1K–1, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah ... .

ULANGAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (KELAS XI)

Tipe B

1.      Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata

menurunkan titik beku sebesar 0,24 °C. Jika Kf air = 1,86 °C, maka Mr zat tersebut

adalah …

2.      Sebanyak 60 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 72 gram air (Mr = 18). Jika

tekanan uap pelarut murni pada suhu 20 °C adalah 22,5 mmHg, maka tekanan

uap larutan pada suhu tersebut adalah … .

3.      Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1 °C pada tekanan 1 atm

(Kb = 0,50), maka jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah … .

4.      Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan

titik didih larutan itu jika diketahui Kb air = 0,52 °C!

5.      Berapa fraksi mol 46 gram toluena (C₇H₈) yang dilarutkan dalam 117 gram benzena (C₆H₆)?

(Ar C = 12, H = 1)

ULANGAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (KELAS XI)

Tipe C

1.      Sebanyak 2,4 gram urea, CO(NH2)2 dilarutkan dalam 50 mL air. Tentukan titik beku

larutan! Diketahui Kf air = 1,86 °C/m; Ar C = 12, N = 14, O =16

2.      Sebanyak 20 gram zat A (nonelektrolit) dilarutkan dalam 450 mL air, ternyata tekanan

uapnya sebesar 40 cmHg. Bila pada keadaan yang sama tekanan uap jenuh air adalah

40,2 cmHg, tentukan massa molekul relatif (Mr) dari zat A tersebut!

3.      Sebanyak 2,22 gram CuCl2 dilarutkan dalam 500 mL air. Bila larutan CuCl2 terionisasi

sempurna, tentukan titik beku larutan! (Kf = 1,86; Ar Ca = 40, Cl = 35,5)

4.      Berapa fraksi mol 46 gram toluena (C₇H₈) dan 117 gram benzena (C₆H₆) dalam larutan?

(Ar C = 12, H = 1)

5.      Sebanyak 36 gram glukosa, C₆H₁₂O₆ dilarutkan dalam 250 mL air. Bila Kb = 0,52 °C/m,

tentukan titik didih larutan!

ULANGAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (KELAS XI)

Tipe D

1.      Sebanyak 90 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan dalam 360 mL air (Ar C = 12, H = 1,

O = 16). Tentukan fraksi mol masing-masing zat!

2.      Dalam 25 gram air dilarutkan 3 gram urea, CO(NH₂)₂. Jika Kf air = 1,86 °C dan

Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1, maka titik beku larutan urea tersebut jika titik

beku air 0 °C ...

3.      Sebanyak 500 mL larutan yang mengandung 17,1 gram zat nonelektrolit pada

suhu 27 °C mempunyai tekanan osmotik 2,46 atm.

Jika R = 0,082 L.atm.mol–1K–1, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah ... .

4.      Sebanyak 1,8 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan ke dalam 100 gram air (Ar C =12,

H = 1, O = 16). Tentukan molalitas larutan glukosa tersebut!

5.      Larutan 3 gram suatu zat X dalam 100 gram air mendidih pada 100,26 °C. Jika

Kb air = 0,59 °C, tentukan massa molekul relatif zat X tersebut…