sifat fisika, kimia dan cara pembuatan alkana

Penggolongan hidrokarbon

 

Sifat Fisika

Alkana yang memiliki massa molekul rendah yaitu metana, etana, propana dan butana pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berwujud gas, alkana yang memiliki 5-17 atom karbon berupa cairan tidak berwarna dan selebihnya berwujud padat.

Alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga sukar larut dalam air tetapi cenderung larut pada pelarut-pelarut yang nonpolar seperti eter, CCl₄. Jika alkana ditambahkan ke dalam air alkana akan berada pada lapisan atas, hal ini disebabkan adanya perbedaan massa jenis antara air dan alkana. Sebagian besar alkana memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air.

Karena alkana merupakan senyawa nonpolar, alkana yang berwujud cair pada suhu kamar merupakan pelarut yang baik untuk senyawa-senyawa kovalen. Beberapa sifat fisika alkana dapat dilihat pada Tabel.

Nama	Titik leleh (ºC)	Titik didih (ºC)	Massa jenis (g/cm3)
Metana Etana Propana Butana Pentana Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana	-182 -183 -188 -138 -130 -95 -91 -57 -51 -30	-162 -89 -42 0 36 69 98 126 151 174	0,423 0,545 0,501 0,573 0,526 0,655 0,684 0.703 0.718 0.730

 

Sifat Kimia Alkana

Reaksi-Reaksi Alkana

Seperti yang diektahui bahwa ikatan pada alkana berciri tunggal, kovalen dan nonpolar. Oleh karenanya alkana relatif stabil (tidak reaktif) terhadap kebanyakan asam, basa, pengoksidasi atau pereduksi yang dapat dengan mudah bereaksi dengan kelompok hidrokarbon lainnya. Karena sifatnya yang tidak reaktif tersebut, maka alkana dapat digunakan sebagai pelarut.

Walaupun alkana tergolong sebagai senyawaan yang stabil, namun pada kondisi dan pereaksi tertentu alkana dapat bereaksi dengan asam sulfat dan asam nitrat, sekalipun dalam temperatur kamar. Hal tersebut dimungkinkan karena senyawa kerosin dan gasoline mengandung banyak rantai cabang dan memiliki atom karbon tersier yang menjadi activator berlangsungnya reaksi tersebut. Berikut ini ditunjukkan beberapa reaksi alkana :

 

1. Oksidasi

Alkana sukar dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO₄, tetapi mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar. Oksidasi yang cepat dengan oksingen yang akan mengeluarkan panas dan cahaya disebut pembakaran atau combustion

Hasil oksidasi sempurna dari alkana adalah gas karbon dioksida dan sejumlah air. Sebelum terbentuknya produk akhir oksidasi berupa CO₂ dan H₂ O, terlebih dahulu terbentuk alkohol, aldehid dan karboksilat.

Alkana terbakar dalam keadaan oksigen berlebihan dan reaksi ini menghasilkan sejumlah kalor (eksoterm)

CH₄ + 2O₂ → CO­₂ + 2H₂ + 212,8 kkal/mol

C₄H₁₀ + 2O₂ → CO­₂ + H₂O + 688,0 kkal/mol

Reaksi pembakaran ini merupakan dasar penggunaan hidrokarbon sebagai penghasil kalor (gas alam dan minyak pemanas) dan tenaga (bensin), jika oksigen tidak mencukupi untuk berlangsungnya reaksi yang sempurna, maka pembakaran tidak sempurna terjadi. Dalam hal ini, karbon pada hidrokarbon teroksidasi hanya sampai pada tingkat karbon monoksida atau bahkan hanya sampai karbon saja.

2CH₄ + 3O₂ → 2CO­ + 4H₂O

CH₄ + O₂ → C + 2H₂O

Penumpukan karbon monoksida pada knalpot dan karbon pada piston mesin kendaraan bermotor adalah contoh dampak dari pembakaran yang tidak sempurna. Reaksi pembakaran tak sempurna kadang-kadang dilakukan, misalnya dalam pembuatan carbon black, misalnya jelaga untuk pewarna pada tinta.

 

2. Halogenasi

Reaksi dari alkana dengan unsur-unsur halogen disebut reaksi halogenasi. Reaksi ini akan menghasilkan senyawa alkil halida, dimana atom hidrogen dari alkana akan disubstitusi oleh halogen sehingga reaksi ini bisa disebut reaksi substitusi.

Halogenasi biasanya menggunakan klor dan brom sehingga disebut juga klorinasi dan brominasi. Halongen lain, fluor bereaksi secara eksplosif dengan senyawa organik sedangkan iodium tak cukup reaktif untuk dapat bereaksi dengan alkana.

Laju pergantian atom H sebagai berikut H₃ > H₂ > H₁. Kereaktifan halogen dalam mensubtitusi H yakni fluorin > klorin > brom > iodin.

Reaksi antara alkana dengan fluorin menimbulkan ledakan (eksplosif) bahkan pada suhu dingin dan ruang gelap.

Jika campuran alkana dan gas klor disimpan pada suhu rendah dalam keadaan gelap, reaksi tidak berlangsung. Jika campuran tersebut dalam kondisi suhu tinggi atau di bawah sinar UV, maka akan terjadi reaksi yang eksoterm. Reaksi kimia dengan bantuan cahaya disebut reaksi fitokimia.

Dalam reaksi klorinasi, satu atau lebih bahkan semua atom hidrogen diganti oleh atom halogen. Contoh reaksi halogen dan klorinasi secara umum digambarkan sebagai berikut:

 

Untuk menjelaskan keadaan ini, kita harus membicarakan mekanisme reaksinya. Gambaran yang rinci bagaimana ikatan dipecah dan dibuat menjadi reaktan dan berubah menjadi hasil reaksi.

Langkah pertama dalam halogenasi adalah terbelahnya molekul halogen menjadi dua partikel netral yang dinamakan radikal bebas atau radikal. Suatu radikal adalah sebuah atom atau kumpulan atom yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak mempunyai pasangan. Radikal klor adalah atom yang klor yang netral, berarti atom klor yang tidak mempunyai muatan positif atau negatif.

Pembelahan dari molekul Cl₂ atau Br₂ menjadi radikal memerlukan energi sebesar 58 Kcal/mol untuk Cl₂ dan 46 kcal/mol untuk Br₂. Energi yang didapat dari cahaya atau panas ini, diserap oleh halongen dan akan merupakan reaksi permulaan yang disebut langkah permulaan.

Tahap kedua langkah penggadaan dimana radikal klor bertumbukan dengan molekul metan, radikal ini akan memindahkan atom atom hidrongen (H ) kemudian menghasilkan H-Cl dan sebuah radikal baru, radikal metil ( CH₃).

Langkah I dari siklus penggadaan

Radikal bebas metil sebaliknya dapat bertumbukan dengan molekul (Cl₂) untuk membedakan atom khlor dalam langkah penggandaan lainnya.

Langkah 2 dari siklus penggadaan

Langka ketiga Reaksi Penggabungan Akhir. Reaksi rantai radikal bebas berjalan terus sampai semua reaktan terpakai atau sampai radikalnya dimusnahkan. Reaksi dimana radikal dimusnahkan disebut langkah akhir. Langkah akhir akan memutuskan rantai dengan jalan mengambil sebuah radikal setelah rantai putus. Siklus penggandaan akan berhenti dan tak berbentuk lagi reaksi.

Suatu cara untuk memusnahkan radikal adalah dengan menggabungkan dua buah radikal untuk membentuk non radikal yang stabil dengan reaksi yang disebut reaksi penggabungan (coupling reaction). Reaksi penggabungan dapat terjadi bila dua buah radikal bertumbukan

Radikal lainnya juga dapat bergabung untuk mengakhiri rangkaian reaksi tersebut. Misalnya CH₃ dapat bergabung dengan Cl menghasilkan CH₃Cl

Suatu masalah dengan radikal bebas adalah terbentuknya hasil campuran. Contohnya ketika reaksi khlorinasi metana berlangsung, konsentrasi dari metana akan berkurang sedangkan klorometan bertambah. Sehingga ada kemungkinan besar bahwa radikal klor akan bertumbukkan dengan molekul klormetan, bukannya dengan molekul metan.

Jika halogen berlebihan, reaksi berlanjut dan memberikan hasil-hasil yang mengandung banyak halogen berupa diklorometana, trikloroetana dan tetraklorometana

Keadaan reaksi dan perbandingan antara klor dan metana dapat diatur untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Pada alkana rantai panjang, hasil reaksinya menjadi semakin rumit karena campuran dari hasil reaksi berupa isomer-isomer semakin banyak. Misalnya pada klorinasi propana

Bila alkana lebih tinggi dihalogenasi, campuran hasil reaksi menjadi rumit, pemurnian atau pemisahan dari isomer-isomer sulit dilakukan. Dengan demikian halogenasi tidak bermanfaat lagi dalam sintesis alkil halida. Akan tetapi pada sikloalkana tak bersubtitusi dimana semua atom hidrogennya setara, hasil murni dapat diperoleh. Karena sifatnya yang berulang terus reaksi semacam ini disebut reaksi rantai radikal bebas.

 

3. Sulfonasi Alkana

Sulfonasi merupakan reaksi antara suatu senyawa dengan asam sulfat. Reaksi antara alkana dengan asam sulfat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat. dalam reaksi terjadi pergantian satu atom H oleh gugus –SO₃H. Laju reaksi sulfonasi H₃ > H₂ > H₁.

Contoh

4. Nitrasi

Reaksi nitrasi analog dengan sulfonasi, berjalan dengan mudah jika terdapat karbon tertier, jika alkananya rantai lurus reaksinya sangat lambat.

 

5. Pirolisis (Cracking)

Proses pirolisis atau cracking adalah proses pemecahan alkana dengan jalan pemanasan pada temperatur tinggi, sekitar 1000⁰ C tanpa oksigen, akan dihasilkan alkana dengan rantai karbon lebih pendek

Proses pirolisis dari metana secara industri dipergunakan dalam pembuatan karbon-black. Proses pirolisa juga dipergunakan untuk memperbaiki struktur bahan bakar minyak, yaitu, berfungsi untuk menaikkan bilangan oktannya dan mendapatkan senyawa alkena yang dipergunakan sebagai pembuatan plastik. Cracking biasanya dilakukan pada tekanan tinggi dengan penambahan suatu katalis (tanah liat aluminium silikat).

 

Cara Pembuatan Alkana

Cara Khusus pembuatan metana

a. Metana dapat diperoleh dari pemanasan unsur-unsurnya pada temperatur 1200°C.

b. Metana dapat diperoleh secara tidak langsung, yaitu dari senyawa CS₂, H₂ S dan logam Cu, ini dikenal sebagai metoda Berthelot.

c. Metana dapat diperoleh dari monoksida dan hidrogen akan menghasilkan metana

d. Reduksi katalis dihasilkan dari pemanasan sodium asetat dengan basa kuat (KOH/NaOH) tanpa adanya air.

e. Metana dapat dihasilkan dari pemanasan sodium asetat dengan basa kuat (KOH/NaOH) tanpa adanya air. Pada reaksi ini biasanya ditambahkan soda lime (campuran NaOH) dan CaO) untuk mencegah tejadinya keausan tabung gelasnya.

 

Cara Umum

a) Alkana dapat diperoleh dari reduksi alkil halida dan logam, misalnya logam Zn (campuran Zn + Cu) atau logam Na dan alcohol.

b) Alkana dapat diperoleh dari alkil halida melalui terbentuknya senyawa grignard kemudian dihidrolisis.

c) Alkana dapat diperoleh dari alkil halida oleh logan Na (reaksi Wurtz), dimana alkana yang dihasilkan mempunyai atom karbon dua kali banyak dari atom karbon alkil halida yang digunakan.

File Artikel ini silakan download di sini…!!!!!

 

Lihat Juga :

1. tatanama alkana, alkena dan alkuna

2. mengapa alkana bercabang memiliki titik didih lebih rendah

3. PEREAKSI PEMBATAS DAN CARA MENENTUKANNYA

4. Penyetaraan Reaksi Redoks

tatanama alkana, alkena dan alkuna

Tata Nama Alkana

                   Tatanama semua senyawa organik terbagi menjadi tata nama sistematik dan tata nama umum. Tata nama sistematik diatur oleh badan internasional IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Sedangkan nama umum pemakaiannya sangat terbatas, karena hanya digunakan untuk senyawa-senyawa dengan rumus molekul sederhana atau senyawa-senyawa tertentu saja.

               Nama yang diberikan pada suatu senyawa organik harus memberikan gambaran yang jelas mengenai rumus strukturnya demikian pula sebaliknya dari struktur yang ada nama suatu senyawa organik dapat ditentukan. Nama-nama beberapa alkana tidak bercabang yang sering disebut sebagai deret homolog dapat dilihat pada gambar.

Aturan-aturan pemberian nama sistematik alkana bercabang menurut IUPAC

1) Alkana tak bercabang pemberian nama sistematik sesuai gambar di atas sedangkan untuk nama umum ditambah n (normal) untuk alkana yang tidak bercabang.

CH₃–CH₂–CH₂–CH₃

n-butana

2) Untuk alkana yang rantainya bercabang, rantai utamanya adalah rantai dengan jumlah atom C terpanjang. Gugus yang terikat pada rantai utama disebut substituen. Susstituen yang diturunkan dari suatu alkana dengan mengurangi satu atom H disebut gugus alkil. Gugus alkil memiliki rumus umum -C_nH_2n+1 dan dilambangkan dengan –R. Pemberian nama gugus alkil sesuai dengan nama alkana, tetapi mengganti akhiran -ana pada alkana asalnya dengan akhiran –il. Nama dan rumus beberapa gugus alkil dapat dilihat pada ( gambar 1)

 

3) Rantai terpanjang nomori dari ujung yang paling dekat dengan substituen sehingga rantai cabang memberikan nomor yang sekecil mungkin. Pada pemberian nama, hanya nomor atom karbon rantai utama yang mengikat substituen dituliskan kemudian diikuti nama susbstituen. (gambar 2)

 

4) Jika terdapat lebih dari satu subtituen yang sama, maka nomor masing-masing atom karbon rantai utama yang mengikat substituen semuanya harus dituliskan. Jumlah substituen ditunjukan dengan awalan di, tri, tetra, penta, heksa dan seterusnya, yang berturut-turut menyatakan jumlah substituen sebanyak dua, tiga, empat, lima dan seterusnya. Penomoran tetap dimulai dari ujung yang paling dekat dengan substituen. (gambar 3)

 

5) Jika terdapat dua atau lebih sustituen yang berbeda, maka dalam penulisan nama disusun berdasarkan urutan abjad huruf pertama dari nama substituen. Penomoran rantai utama dimulai dari ujung rantai yang nama substituen berdasarkan urutan abjad lebih awal. awalan di, tri, tetra, penta, heksa dan seterusnya tidak perlu diperhatikan dalam penentuan urutan abjad.

 

6) Awalan-awalan sek-, ters- yang diikuti tanda hubung tidak perlu diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Sedangkan awalan iso dan neo tidak perlu dipisahkan dengan tanda hubung dan diperhatikan dalam penentuan urutan abjad. Awalam iso menunjukan adanya gugus –CH(CH₃)₂ dan awalan neo- menunjukan adanya gugus –C(CH₃)₃.

Tata Nama Alkena

                  Pemberian nama untuk senyawa-senyawa alkena berdasarkan sistem IUPAC mirip pemberian nama pada alkana. Rantai utama alkena merupakan rantai dengan jumlah atom C terpanjang yang melewati gugus ikatan rangkap dan atom C yang mengandung ikatan rangkap ditunjukan dengan nomor.

               Ikatan rangkap yang dinomori diusahakan memperoleh nomor serendah mungkin. Pemberian nama pada alkena yaitu mengganti akhiran –ana pada alkana dengan akhiran –ena dengan jumlah atom C sama dengan alkana. Pemberian nama untuk alkena bercabang seperti pemberian nama pada alkana.

Alkena-alkena suku rendah nama umum lebih sering digunakan dibanding nama sistematik. Misalnya

Tatanama Alkuna

Sistem IUPAC

1) Pemberian nama pada alkuna menyerupai tata nama elkana yakni mengganti akhiran –ana pada alkana terkait dengan akhiran –una.

2) Rantai atom karbon terpanjang adalah rantai atom karbon yang mengandung ikatan ganda tiga

3) Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai yang memungkinkan ikatan ganda tiga mempunyai nomor serendah mungkin.

4) Pada penulisan nama, atom C yang mengandung atom ikatan ganda tiga ditunjukan dengan nomor.

Contoh

Nama Umum

                Nama umum digunakan untuk alkuna-alkuna sederhana. Dalam pemberian nama umum alkuna dianggap sebagai turunan asetilena (C₂H₂) yang satu atom hidrogennya diganti oleh gugus akil.

Contoh:

mengapa alkana bercabang memiliki titik didih lebih rendah

Titik didih alkana yang memiliki rantai lurus, makin meningkat seiring bertambahnya atom karbon atau makin meningkat seiring bertambahnya massa molekul (titik didih alkana lihat topik alkana, alkena dan alkuna). Artinya makin panjang rantai karbon titik didih alkana makin tinggi.
Teteapi hal hal ini tidak berlaku untuk alkana-alkana yang memiliki percabangan pada strukturnya. Untuk alkana bercabang makin banyak cabang maka titik didih yang dimiliki semakin rendah apabila dibandingkan dengan alkana yang memiliki jumlah C sama (dengan isomernya) atau dibanding alkana yang memiliki berat molekul yang hampir sama. Misalnya pada n-butana dengan 2-metil butana dan neopentana (2,2-dimetil propana). Berikut rumus strukturnya:

n-butana, 2-metil butana dan neopentana (2,2-dimetil propana)

Dengan titik didih
n-butana dengan = 30 °C
2-metil butana = 28 °C
neopentana (2,2-dimetil propana) = 9,5 °C

mengapa demikian? Berikut jawabannya
dengan adanya percabangan pada struktur alkana, maka bentuk molekul alkana cenderung menyerupai bentuk bola/bulat. Akibatnya luas permukaan bidang singgung antar molekul menjadi berkurang atau interaksi yang terjadi antar molekul menjadi berkurang sehingga gaya tarik antar molekulnya rendah. Dan untuk mengalahkan gaya tersebut hanya diperlukan energi yang dapat dicapai pada suhu rendah.
Pengaruh percabangan dalam struktur molekul terjadi pada semua senyawa organik. Artinya makin banyak sustituen cabang dalam struktur molekul titik didih senyawa organik makin rendah apabila dibandingkan dengan senyawa yang memiliki massa molekul sama atau hampir sama.

alkana, alkena dan alkuna

Kekhasan Atom Karbon

1. Dapat Membentuk Empat Ikatan Kovalen

Kabon terletak pada golongan IVA dengan nomor atom 6. Dari konfigurasi elektron diketahui bahwa karbon memiliki 4 elektron valensi. Untuk memenuhi kaidah oktet  atau duplet maka atom karbon memerlukan tambahan 4 buah elektron atau melepaskan 4 buah elektronnya untuk memenuhi kaidah duplet. Tetapi energi yang dibutuhkan untuk melepaskan 4 buah elektron lebih besar daripada energi yang dibutuhkan untuk menerima 4 elektron. Maka arom karbon lebih memilih menerima 4 buah elektron dibanding melepaskan 4 buah elektronnya.

1. Kemampuan Membentuk Rantai

Di alam karbon dapat membentuk ikatan antar karbon berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga. Selain itu, atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai ikatan yang panjang dengan rantai karbon bervariasi yaitu berupa rantai lurus, bercabang, bahkan atom karbon dapat membentuk senyawaan dalam bentuk melingkar (siklik).

Hidrokarbon

suatu senyawa dikatakan senyawa Hidrokarbon apabila senyawa yang tersusun oleh atom karbon (C) dan hidrogen (H). Hidrokarbon terbagi menjadi 3 kelompok yaitu hidrokarbon alifatik, hidokarbon alisiklik dan hidrokarbon aromatik. yang termasuk hidrokarbon – alifatik yaitu alkana, alkena dan alkuna – alisiklik yaitu sikloalkana dan sikloalkena (pd gbr salah) – aromatik yaitu benzena dan turunannya. Berikut pembagian atom karbon dan hidrogen dalam senyawa hidrokarbon:

1. Atom karbon primer (1º) yaitu atom karbon yang mengikat langsung 1 atom karbon lain dan hidrogen yang terikat pada karbon primer disebut hidrogen primer (H1).
2. Atom karbon sekunder (2º) yaitu atom karbon yang mengikat langsung dengan 2 atom karbon dan hidrogen yang terikat pada karbon primer disebut hidrogen sekunder (H2).
3. Atom karbon tersier (3º) yaitu atom karbon yang mengikat langsung dengan 3 atom karbon dan hidrogen yang terikat pada karbon tersier disebut hidrogen tersier (H3).
4. Atom karbon kuarterner (4º) yaitu atom karbon yang mengikat langsung dengan 4 atom karbon.

ALKANA

alkana disefinisikan sebagai salah satu hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan tunggal. Rumus umum alkana yaitu : CnH2n+2 ; n = jumlah atom C. dari rumus umum ini jika diketahui jumlah atom karbon maka jumlah H dapat ditentukan demikian pula sebaliknya. Nama-nama beberapa alkana tidak bercabang yang sering disebut sebagai deret homolog dapat dilihat pada tabel.

Nama	Rumus molekul	Nama	Rumus molekul
metana	CH4	heksadekana	C16H34
etana	C2H6	heptadekana	C17H36
propana	C3H8	oktadekana	C18H38
butana	C4H8	nonadekana	C19H40
pentana	C5H12	eikosana	C20H42
heksana	C6H14	heneikosana	C21H44
heptana	C7H16	dokosana	C22H46
oktana	C8H18	trikosa	C23H48
nonana	C9H20	tetrakosana	C24H50
dekana	C10H22	pentakosana	C25H52
undekana	C11H24	keksakosana	C26H54
dodekana	C12H26	heptakosana	C27H56
tridekana	C13H26	oktaoksana	C28H58
tetradekana	C14H30	nonakosana	C29H60
pentadekana	C15H32	trikontana	C30H62

Sifat Alkana

Alkana yang memiliki berat molekul rendah yaitu metana, etana, propana dan butana pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berwujud gas, alkana yang memiliki 5-17 atom karbon berwujud cair dan selebihnya berwujud padat.

Alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga sukar larut dalam air tetapi cenderung larut pada pelarut-pelarut yang nonpolar seperti eter. Jika alkana ditambahkan pada air alkana akan berada pada lapisan atas, hal ini disebabkan adanya perbedaan massa jenis antara air dan alkana. Sebagian besar alkana memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air. Karena alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga alkana yang berwujud cair pada suhu kamar merupakan pelarut yang baik untuk senyawa-senyawa kovalen.

Untuk alkana-alkana yang berantai lurus titik leleh dan titik didih makin tinggi seiring bertambahnya massa molekul molekul. Pada molekul-molekul alkana terjadi gaya van der Wals. Oleh karena itu alkana memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dibanding senyawa semipolar atau senyawa polar dengan berat molekul yang hampir sama.

Beberapa sifat fisika alkana dapat dilihat pada tabel.

Nama	Titik leleh (ºC)	Titik didih (ºC)	Massa jenis (g/Cm3)
MetanaEtanaPropana Butana Pentana Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana	-182-183-188 -138 -130 -95 -91 -57 -51 -30	-162-89-420 36 69 98 126 151 174	0,423054505010 573 0,526 0,655 0,684 0.703 0.718 0.730

sifat fisik Untuk alkana-alkana yang bercabang dapat dilihat disinihttps://wanibesak.wordpress.com/2010/09/05/mengapa-alkana-bercabang-memiliki-titik-didih-lebih-rendah/ Sifat kimia

Alkana merupakan senyawa nonpolar yang tidak bereaksi dengan sebagian besar pereaksi. Hal ini disebabkan alkana memiliki ikatan sigma yang kuat antar atom karbon. Pada kondisi tertentu alkana dapat bereaksi dengan oksigen dan unsur-unsur halogen.

Apabila jumlah oksigen tersedia cukup memadai alkana akan teroksidasi sempurna menjadi karbon dioksida dan uap air serta pelepasan sejumlah energi panas. Apabila jumlah oksigen yang tersedia tidak mencukupi, hasil reaksi yang diperoleh berupa karbon monooksida dan uap air.

Alkana dapat bereaksi dengan halogen dikatalisis oleh panas atau sinar ultraviolet. Dari reaksi tersebut terjadi pergantian 1 atom H dari alkana terkait. Namun apabila halogen yang tersedia cukup memadai atau berlebih, maka terjadi pergantian lebih dari satu atom bahkan semua atom H digantikan oleh halogen. Berdasarkan penelitian laju pergantian atom H sebagai berikut H₃ > H₂ > H₁.   Reaksi pergantian atom dalam suatu senyawa disebut reaksi substitusi.

Misalnya

• CH₄ + Cl₂ →    CH₃Cl  +  HCl
• CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ +  HCl
• CH₂Cl₂ + Cl₂ → CH₂Cl₃ +  HCl
• CH₂Cl₃ + Cl₂ → CCl₄ +  HCl

Isomer Alkana

Alkana yang mempunyai kemampuan membentuk rantai ikatan yang panjang mengakibatkan kemungkinan besar terjadinya isomer struktur. Isomer yaitu dua atau lebih senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi mempunyai struktur molekul yang berbeda. Dalam hal ini cara terikatnya atom-atom dalam molekul berbeda. Pada alkana semakin banyak jumlah atom karbon  maka jumlah isomer struktur yang terbentuk akan makin banyak. Pada 3 suku alkana yang pertama tidak memiliki isomer karena atom karbon yang dimiliki berjumlah sedikit sehingga atom karbon terikat pada atom karbon yang mana saja akan tetap memberikan nama yang sama. Tiga suku alkana tersebut yaitu metana, etana, dan propana. 

SIKLOHEKSANA

Selain alkana rantai terbuka dikenal pula alkana dengan rantai tertutup yang sebut sikloalkana. Perbedaan alkana dan sikloalkan yaitu atom alkana memiliki rantai yang terbuka sedangkan sikloalkan memiliki rantai yang tertutup menyerupai cincin. Struktur rantai yang menyerupai cincin ini merupakan ciri khas senyawa-senyawa siklik. Rumus umum sikloalkana yaitu CnH2n. Dari rumus umum tersebut diketahui bahwa sikloalkana memiliki dua atom hidrogen lebih sedikit dibandingkan dengan alkana yang memiliki jumlah atom karbon sama. Sikloalkana digolongkan sebagai hidrokarbon alisiklik. Sebab walaupun memiliki rantai tertutup namun sifat yang dimiliki mirip dengan alkana yang berantai terbuka. Pemberian nama sikloalkana tidak berbeda jauh dengan pemberian nama pada alkana. Karena pada penamaan sikloalkana hanya menambah awalan siklo pada nama alkana yang bersesuaian. Awalan siklo menandakan adanya rantai tertutup pada alkana terkait. Jika terdapat satu sustituen pada rantai siklik maka penomoran tidak perlu diberikan. Tetapi apabila terdapat lebih dari satu substituen, baik sama maupun berbeda, maka penomoran perlu dilakukan. Untuk substituen yang berbeda penomoran dimulai dari substituen yang mengawali urutan abjad. Di alam sikloalkana terdapat bersama alkana dalam minyak bumi, dengan jumlah atom karbon 3-30. Tetapi yang paling banyak dijumpai adalah cincin beranggota 5 (siklopentana) dan 6 (siklopentana). Penamaan sikloalkana dapat dilihat pada gambar. Dengan nama berturut-turut dimulai dari kiri: siklopentana, metilsikloheksana, siklobutana, sikloheksana, 1,4-dimetilsikloheksana, 1-etil, 4-metilsikloheksana. beberapa sifat siklopropana dilihat pada gambar

sifat sikloalkana

ALKENA

Alkena atau olefin merupakan senyawa hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang sangat reaktif dan memiliki rumus umum C_nH_2n. Alkena dikatakan tidak jenuh karena memiliki gugus ikatan rangkap antar atom karbon. Terbentuknya ikatan rangkap ini menyebabkan alkena memiliki jumlah H yang lebih sedikit apabila dikaitkan jumlah atom C. Ikatan rangkap yang terdapat pada alkena merupakan ciri khas pada senyawa-senyawa alkena.Untuk hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang memiliki dua ikatan rangkap karbon-karbon pada molekulnya dinamakan alkadiena.

Atom-atom karbon yang terlibat dalam ikatan rangkap masing-masing menggunakan 3 orbital hibrida sp². Tumpang tindih (overlap) 3 orbital hibrida sp² antara atom karbon menghasilkan ikatan sigma dengan tiga atom lain. Ketiga orbital hibrida sp2 terletak dalam satu bidang dan membentuk sudut 120º. Masing-masing atom karbon masih mempunyai orbital 2p yang tidak terlibat dalam pembentukan hibridisasi sp². Tumpang tindih orbital 2p ini menghasilkan ikatan pi, yaitu suatu orbital molekul di atas dan di bawah sumbu ikatan karbon-karbon. Dengan demikian rangkap karbon-karbon terdiri dari sebuah ikatan sigma (σ) dan sebuah ikatan pi (π).

Sifat-Sifat Alkena

Sifat Fisika

Alkena merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak larut dalam air dan memiliki massa jenis lebih kecil dari air. Alkena dapat larut dalam alkena lain, pelarut-pelarut nonpolar dan etanol. Pada temperatur kamar alkena yang memiliki dua, tiga dan empat atom karbon berwujud gas. Sedangkan Alkena dengan dengan berat molekul lebih tinggi dapat berupa cair dan padatan pada suhu kamar.

Nama	Rumus molekul	Titik leleh (°C)	Titik didih (°C)	Massa jenis(g/cm3)
EtenaPropena1-Butena 1-Pentena 1-Heksena 1-Heptena 1-Oktena 1-Nonesa 1-Dekena	C2H4C3H6C4H8 C5H10 C6H12 C7H14 C8H16 C9H18 C10H20	-169-185-185 -165 -140 -120 -102 -81 -66	-104-48-6 30 63 94 122 147 171	0,5680,6140,630 0,643 0,675 0,698 0,716 0,731 0,743

Sifat kimia

Ikatan rangkap yang dimiliki alkena merupakan ciri khas dari alkena yang disebut gugus fungsi. Reaksi terjadi pada alkena dapat terjadi pada ikatan rangkap dapat pula terjadi diluar ikatan rangkap. Reaksi yang terjadi pada ikatan rangkap disebut reaksi adisi yang ditandai dengan putusnya ikatan rangkap (ikatan π) membentuk ikatan tunggal (ikatan α) dengan atom atau gugus tertentu.

Selain sifat-sifat tersebut dapat mengalami reaksi polimerisasi dan alkena juga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk korbondioksida dan uap air apabila jumlah oksigen melimpah, apabila jumlah oksigen tidak mencukupi maka terbentuk karbonmonooksida dan uap air.

ALKUNA

Alkuna yaitu golongan senyawa hidrokarbon alifatik yang mempunyai gugus fungsi ikatanganda tiga karbon-karbon (─C ≡ C─). Seperti halnya ikatan rangkap dua pada alkena, ikatan ganda tiga pada alkunapun disebut ikatan tidak jenuh, tetapi kejenuhan ikatan ganda tiga pada alkuna lebih tinggi dibanding ikatan rangkap. Tatanama Alkuna Sistem IUPAC

• Pemberian nama pada alkuna menyerupai tata nama elkana yakni mengganti akhiran –ana pada alakan terkait dengan akhiran –una. 2)
• Rantai atom karbon terpanjang adalah rantai atom karbon yang mengandung ikatan ganda tiga 3)
• Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai yang memungkinkan ikatan ganda tiga mempunyai nomor serendah mungkin. 4)
• Pada penulisan nama, atom C yang mengandung atom ikatan ganda tiga ditunjukan dengan nomor. Nama Umum Nama umum digunakan untuk alkuna-alkuna sederhana. Dalam pemberian nama umum alkuna dianggap sebagai turunan asetilena (C₂H₂) yang satu atom hidrogennya diganti oleh gugus akil. Contoh

• H C ≡ C─C₂H₅ (etil asetilena)
  
• H₃C─C ≡ C─CH₃ (dimetilasetilena)

Struktur Alkuna

Alkuna merupakan molekul linear dan semua sudut ikatan adalah sebesar 180°. Etuna merupakan alkuna paling sederhana. Rumus struktur alkuna seperti berikut ini H – C ≡ C – H etuna

Sifat Fisika Alkuna

• Alkuna-alkuna suku rendah pada suhu kamar berwujud gas, sedangkan yang mengandung lima atau lebih atom karbon berwujud gas.
• Memiliki massa jenis lebih kecil dari air.
• Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut-pelarut organik yang non polar seperti eter, benzena, dan karbon tetraklorida.
• Titik didih alkuna makin tinggi seiring bertambahnya jumlah atom karbon, tetapi makin rendah apabila terdapat rantai samping atau makin banyak percabangan. Titik didih alkuna sedikit lebih tinggi dari alkana dan alkuna yang berat molekulnya hampir sama.

─→