SENYAWA KARBON Senyawa karbon organik: Senyawa karbon anorganik senyawa karbon yang berasal dari mahluk hidup. senyawa karbon yang berasal bukan dari mahluk hidup. Contoh: Contoh: 1. Gula 1. CaCO3 2. Lemak 2. CO2 3. Protein 3. H2 C 2 O4 4. Minyak bumi 4. HCN IDENTIFIKASI SENYAWA KARBON Uap H2O menunjukkan adanya Hidrogen Sampel + CuO (oksidator) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O keruh Adanya CO2 menunjukkan adanya karbon KEUNIKAN ATOM KARBON 1. Dapat membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom C lainnya. 2. Dapat membentuk rantai karbon, sehingga jenis senyawanya menjadi sangat banyak. Mengapa Atom lain tidak bisa ? Karena: 1. Atom C memiliki 4 elektron valensi. + 2. Atom C memiliki jari-jari atom yang relatif kecil. Alifatik H H H C C H H Siklik H H C H C H H C C H H C C H C CH3 CH3 CH CH3 CH CH3 H H H C H C H C C H H H H C H H BERDASARKAN POSISINYA ADA 4 JENIS ATOM C Primer C Skunder C C C C C C Tersier C C C C C Kwarterner Setiap satu atom C membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom lain. Pada Hidrokarbon jika tidak mengikat C berarti mengikat H Mengikat 2 atom C maka harus mengikat 2 atom H. menjadi -CH2- Mengikat 1 atom C maka harus mengikat 3 atom H. menjadi -CH3 C C C C C C C C Mengikat 4 atom C maka tidak mengikat atom H. lagi C C C C C Mengikat 3 atom C maka harus mengikat 1 atom H. menjadi CH Di lengkapi dengan H menjadi CH3 CH2 CH3 CH2 C CH3 CH CH2 CH CH3 CH3 CH3 Catatan: Berapa kebutuhan H untuk setiap atom C ? Lengkapilah dengan atom H ! C C C C C C C C C C C C C C Setiap satu atom C harus memiliki 4 ikatan HIDRO KARBON ALIFATIK ALKANA C-C ALKENA C=C SIKLIK ALKUNA SIKLO ALKANA C=C H CnH2n+2 jenuh CnH2n CnH2n-2 Tidak jenuh H H H H C C C C C H H H H H AROMATIK DERET ALKANA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Metana Etana Propana Butana Pentana Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana CH4 C2H6 / CH3-CH3 C3H8 / CH3-CH2-CH3 C4H10 / CH3- (CH2)2-CH3 C5H12 / CH3-(CH2)3 -CH3 C6H14 / CH3-(CH2)4-CH3 C7H16 / CH3 -(CH2)5-CH3 C8H18 / CH3 -(CH2)6-CH3 C9H20 / CH3-(CH2)7 -CH3 C10H22 / CH3 -(CH2)8-CH3 Penting : Harus hafal Alkil ( R ) – Alkana yang kehilangan 1 atom H 1. Metil 2. 3. Etil Propil Isopropil -CH3 -C2H5 / -CH2-CH3 -C3H7 / -CH2-CH2-CH3 -CH-CH3 CH3 4. Butil CH3 -C4H9 / -CH2- CH2-CH2- Isobutil -CH2- CH-CH3 CH3 Sek.butil -CH- CH2 -CH3 Ters.butil CH3 5. Pentil/amil (CH2)3 -CH3 CH3 -C - CH3 CH3 -C5H11 / -CH2- Tata nama senyawa alkana 1. 2. 3. 4. Tentukan rantai terpanjang (tidak harus lurus) sebagai rantai induk. (sedemikian hingga jumlah cabang menjadi paling banyak) Tentukan jenis dan nama cabang (gugus yang tidak berada pada rantai utama) Berikan penomoran atom C rantai induk, dimulai dengan atom C ujung yang terdekat dengan cabang. Tuliskan nama dengan urutan: Letak cabang – nama cabang – nama alkana 5. 6. Urutan penulisan cabang berdasar abjad Jika ada cabang yang sama lebih dari satu, nama cabang diberi awalan : di = 2 tri =3 tetra = 4 penta = 5 heksa = 6 dst Tuliskan nama dari senyawa berikut Etil 1. CH3 CH2 Etil CH3 CH2 C CH3 CH CH2 CH CH3 CH3 metil CH3 CH3 2. CH3 CH2 CH CH3 CH CH3 CH2 C CH3 CH3 3. CH3 CH CH CH3 CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3 4. (CH3)2 CH C(CH3)2 CH2 CH(CH3) CH3 CH3 1 2 3 CH3 CH C CH3 CH3 5. CH3 CH2 CH3 CH CH C2H5 CH2 CH3 4 5 CH2 CH CH3 CH2 CH CH3 CH3 6 CH3 Tuliskan rumus struktur dari 1. 2. 3. 4. 2,4-dimetil 4-isopropil heptana 3-etil 2,5,5- trimetil oktana 2,4,5-trimetil 3-isopropil heptana 4-ters.butil 3-etil 2,4,5-trimetil oktana Periksalah penamaan berikut benar atau salah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 2,4-dimetil 4-etil heptana 2-etil 2,5,5- trimetil oktana 2,4,7-trimetil 3-isopropil heptana 4-isobutil 3-etil 2,4,5-trimetil oktana 1,3- dimetil pentana 3,5-dimetil heksana /2,4-dimetil heksana Tata nama senyawa alkena 1. 2. 3. 4. Tentukan rantai terpanjang (tidak harus lurus) sebagai rantai induk. (ikatan rangkap harus berada pada rantai induk) Tentukan jenis dan nama cabang (gugus yang tidak berada pada rantai utama) Berikan penomoran atom C rantai induk, dimulai dengan atom C ujung yang terdekat dengan ikatan rangkap. Tuliskan nama dengan urutan: Letak cabang – nama cabang – letak ikatan rangkap -alkena 5. 6. Urutan penulisan cabang berdasar abjad Jika ada cabang yang sama lebih dari satu, nama cabang diberi awalan : di = 2 tri =3 tetra = 4 penta = 5 heksa = 6 dst Tuliskan nama dari CH3 1. 2. CH3 CH3 CH2 CH CH3 C CH3 CH2 CH3 CH2 C CH3 CH CH3 3. CH2 CH CH CH3 CH CH3 CH2 C CH CH3 C CH3 CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 Keisomeran Senyawa dengan rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda. Keisomeran Keisomeran struktur Kerangka Posisi Keisomeran ruang Geometri Optik Keisomeran pada Alkana Meliputi 1. Isomer kerangka 2. Isomer posisi 1. Isomer Kerangka. Rumus molekulnya sama tetapi kerangkanya berbeda. CH3 CH CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 2-metil butana n-pentana Rumus molekul C5H12 2. Isomer Posisi. Rumus molekul sama posisi gugus/cabangnya berbeda. CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH3 CH3 2-metil pentana 3 metil-pentana Latihan : • Tentukan isomer-isomer yang mungkin dari: A. Butana. C. Heksana B. Pentana D. Heptana E. Oktana CH2 CH3 Keisomeran pada Alkena Meliputi 1. Isomer kerangka 2. Isomer posisi 3. Isomer Geometri 1. Isomer Geometri Rumus molekul sama struktur ruang geometrinya berbeda. CH3 C H H CH3 C C CH3 H CH3 C H Perhatikan perbedaan kedua rumus struktur tersebut ! Karena keduanya berbeda maka namanya juga harus berbeda CH3 C H CH3 C H C CH3 Trans 2- butena H CH3 C H Cis 2- butena Untuk Membedakan namanya *Untuk posisi bersebrangan diberi awalan Trans. *Untuk posisi searah diberi awalan Cis. Apakah semua alkena memiliki isomer GEOMETRI ? Alkena memiliki isomer geometri jika : 1. Kedua atom C ikatan rangkap setidaknya mengikat satu gugus atau atom yang sama. 2. Pada satu atom C ikatan rangkap tidak boleh mengikat atom/gugus yang sama. Periksalah Apakah alkena dibawah ini punya isomer geometri atau tidak ! a CH3 Cl C C c. CH3 H C CH3 C d H CH3 C Cl C H C CH3 CH2-CH3 H H b. CH3 Cl C Br Isomer Optik Senyawa dengan rumus molekul sama tetapi kemampuan memutar bidang cahaya terpolarisasi yang berbeda. Senyawa bersifat Optis aktif, jika senyawa tersebut memiliki atom C Asimetris. (atom C yang mengikat 4 atom / gugus yang berbeda) Zat Optis Aktif Atom C Asimetris COOH OH C* COOH CH3 CH2-CH3 CH3 C* OH CH2-CH3 Memutar kekiri Memutar kekanan Cermin (D) As.2-hidroksi 2 metil butanoat (L) As.2-hidroksi 2 metil butanoat Periksalah apakah senyawa berikut memiliki isomer geometri atau tidak ! Jika ya gambarkan struktur trans senyawa tersebut. 3-metil 2-pentena 3,4-dimetil 3-heptena 3-etil 2-pentena 2-metil 2-butena 2,4- dimetil 3-heksena SIFAT FISIK HIDROKARBON 1. Semakin banyak jumlah atom C nya (Mr semakin besar) maka semakin tinggi titik leleh dan titik didihnya. 2. Untuk isomer-isomer alkana, semakin banyak cabangnya semakin rendah titik didihnya. 3. Hidrokarbon tidak larut dalam air, lebih mudah dalam pelarut non polar. SIFAT KIMIA HIDROKARBON Reaksi pada alkana. Alkana umumnya sukar bereaksi sehingga disebut PARAFIN 1. Pembakaran. a. Pembakaran sempurna alkana akan menghasilkan gas CO2 dan H2O CxHy + O2 CO2(g) + H2O (g) b. Pembakaran tidak sempurna alkana menghasilkan gas CO / C dan H2O (g) CxHy + O2 CO (g) + C(s) + H2O (g) 2. Reaksi Substitusi (pergantian atom/gugus) Atom H dalam alkana dapat diganti dengan atom/gugus lain (terutama halogen F, Cl, Br dan I) H H H C H + Cl2 H C Cl + HCl H H Keraktifan H sama Cl CH3 CH CH3 CH3 + Cl2 CH3 C CH3 Hidrogen paling reaktif CH3 + HCl 3. Reaksi Perengkahan / craking (Pemecahan rantai) Reaksi perengkahan /pemecahan rantai digunakan untuk mengubah alkana rantai panjang menjadi rantai pendek. Contohnya pada pengolahan Premium. C14H30 C7H16 + C7H14 Bahan baku premium Bensin premium merupakan campuran antara hasil penyulingan dan hasil reaksi perengkahan. Reaksi pada Alkena 1. Reaksi Pembakaran. Pembakaran alkena umumnya tidak sempurna, karena kadar C nya tinggi. Agar pembakaran berlangsung sempurna memerlukan O2 lebih banyak. 2. Reaksi Adisi (penambahan/penjenuhan) a. Adisi gas Hidrogen: CH2 CH CH3 + H2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH3 Cl Cl b. Adisi klorin CH2 CH CH3 + Cl2 c. Adisi asam Halida Pada adisi alkena dengan asam halida (HX) berlaku aturan Markovnikov, Atom H dari asam halida akan diikat oleh atom C ikatan rangkap yang mengikat H lebih banyak. (atom C yang lebih dekat dengan ujung) CH2 CH CH3 + HCl Propena CH3 CH2 CH 2-Pentena CH CH3 + HCl CH2 CH H Cl CH3 2-kloro Propana CH3 CH2 CH CH CH3 Cl H 2-Kloro Pentana