Hidrokarbon : Pengertian, Karakteristik, Penggolongan, Keisomeran, Dan Reaksi Senyawa Hidrokarbon

IPA-Area; Hidrokarbon merupakan salah satu materi kimia padam  kelas X semester dua dengan standar kompetensi “Memahami sifat-sifat senyawa organik atas dasar gugus fungsi dan senyawa makromolekul.”, dijabarkan ke dalam dua kompetensi dasar “1). Mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam membentuk senyawa hidrokarbon,2) Menggolongkan senyawa hidrokarbon berdasarkan strukturnya dan hubungannya dengan sifat senyawa, dengan alokasi waktu  sebanyak 10  jam  pelajaran  (5 kali pertemuan).  Materi  ini terdiri  dari  8 indikator yaitu :

1. Mengidentifikasi unsur C, H, dan O dalam senyawa karbon melalui percobaan
2. Menjelaskan  kekhasan atom karbon dalam senyawa karbon
3. Membedakan atom C primer, sekunder, tertier dan kuarterner.
4. Mengelompokkan  senyawa hidrokarbon berdasarkan kejenuhan ikatan
5. Memberi nama senyawa alkana, alkena dan alkuna.
6. Menyimpulkan hubungan titik didih senyawa hidrokarbon dengan massa molekul relatifnya dan strukturnya.
7. Menentukan  isomer struktur (kerangka, posisi, fungsi) atau isomer geometri (cis, trans)
8. Menuliskan reaksi sederhana pada senyawa  alkana, alkena, dan alkuna (reaksi oksidasi, reaksi adisi, reaksi substitusi, dan reaksi eliminasi) 

A. Pengertian hidrokarbon

Hidrokarbon merupakan senyawa yang tersusun dari atom hidrogen dan karbon.  Hidrokarbon yang paling sederhana adalah metana (CH4) yang terdiri dari satu atom karbon dan empat atom Hidrogen. 

B. Karakteristik atom karbon

Salah satu kekhasan atom karbon ialah  dapat  membentuk  rantai  karbon. Atom karbon dengan nomor atom 6 mempunyai susunan elektron K = 2 dan L = 4. Dengan demikian, atom C mempunyai 4 elektron valensi dan dapat mernbentuk empat ikatan kovalen yang kuat dengan atom C lainnya, serta dapat berikatan secara kuat dengan atom-atom non logam lainnya pada saat yang bersamaan.

C. Penggolongan hidrokarbon

Senyawa   Hidrokarbon  merupakan  senyawa  yang   hanya   mengandung

senyawa unsur karbon dan Hidrogen (CxHy). Senyawa Hidrokarbon dapat digolongkan berdasrkan struktur molekul dan kejenuhan ikatannya.

a). Penggolongan berdasarkan struktur molekul, dapat berupa rantai karbon terbuka (alifatik), sedangkan rantai tertutup (asiklik) dan rantai tertutup (aromatik) memiliki rantai lingkar

b). Penggolongan berdasarkan kejenuhan ikatan, yaitu:

• Senyawa Hidrokarbon jenuh mempunyai ciri antara atom C berikatan tunggal (C-C), senyawa yang termasuk dalam kelompok ini, yaitu: senyawa Alkana
• Senyawa Hidrokarbon tak jenuh mempunyai ciri antara atom C ada yang berikatan rangkap, yaitu ikatan rangkap dua (C=C) atau ikatan rangkap tiga  (C    C).Senyawa yang termasuk kedalam kelompok ini adalah :
  - Golongan alkena : CH2 = CH2 (etena). Alkena merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan antara atom C berupa ikatan rangkap dua yang meliputi rumus umum : CnH2n
  - Golongan alkuna : CH     CH (etuna). Alkuna merupakan senyawa yang memiliki ikatan rangkap tiga pada struktur molekulnya merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh, memiliki rumus umum : CnH2n-2
  - Golongan aromatik : Benzena merupakan senyawa Hidrokarbon tak jenuh yang memiliki tiga ikatan rangkap dua pada struktur molekulnya.

D. Keisomeran hidrokarbon

Dalam senyawa karbon banyak dijumpai senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus struktur berbeda. Peristiwa semacam ini disebut isomer atau keisomeran. Keisomeran terdiri atas keisomeran struktur dan keisomeran ruang. Keisomeran struktur, yaitu senyawa karbon yang rumus molekulnya sama tetapi rumus struktur bebeda.

Keisomeran ruang, yaitu senyawa karbon yang memiliki rumus molekul sama, gugus sama tetapi suasana dalam ruang berbeda. Contoh:

E. Reaksi senyawa hidrokarbon

Reaksi senyawa karbon dapat digolongkan ke dalam reaksi oksidasi, subtitusi, adisi dan eliminasi.

1. Reaksi oksidasi (reaksi pembakaran)

Reaksi    oksidasi   pada   senyawa   hidrokarbon   adalah    reaksi   senyawa

Hidrokarbon dengan oksigen atau reaksi pembakaran. Pada reaksi pembakaran sempurna terbentuk gas CO2 dan H2O, sedangkan pada reaksi pembakaran tidak sempurna yang terbentuk adalah gas CO dan H2O.

                               CH₄  +  2O₂     ------>    CO₂ + H₂O

2. Reaksi subtitusi

Reaksi subtitusi adalah reaksi penggantian atom-atom atau gugus atom suatu  molekul (senyawa karbon) oleh atom atau gugus yang lain. 

                         CH₄ + Cl₂    ------>     CH₃Cl+ HCl  ( Substitusi radikal)

                                    CH₃Cl(g) + Cl₂(g)   ------->     CH₂Cl₂(g) + HCl(g)

3. Reaksi adisi

Pada reaksi adisi molekul senyawa yang berikatan rangkap menerima atom atau gugus atom, sehingga ikatan rangkap berubah menjadi ikatan ikatan tunggal. Adisi Hidrogen pada alkena dan alkuna menghasilkan alkana. Adisi Hidrogen pada etena memerlukan katalis dari serbuk logam Ni atau loam Pt. kedua atom H dan H2 yang putus akan diikat oleh masing-masing atom C pada sisi yang sama dari ikatan rangkap dua.

                            CH₂ = CH₂  +  H_{2     ------>}       CH₃ – CH₃

                                   Etena                                  Etana 

4. Reaksi eliminasi 

Reaksi   eliminasi  adalah   reaksi   penghilangan  atau  pengeluaran.

1) Bila H dan Cl keluar dari reaksi maka reaksi eliminasi ini disebut reaksi dehidrohalogenasi.

2) Bila senyawa alkohol kehilangan air dan membentuk alkana maka reaksi ini disebut eliminasi.