Pernahkah kamu mendengar tentang senyawa organik yang punya nama sederhana, tapi menyimpan banyak rahasia? Ya, dia adalah alkana, si sederhana yang penuh energi.
Alkana adalah senyawa hidrokarbon yang hanya terdiri dari atom karbon (C) dan hidrogen (H), dengan ikatan tunggal di antara atom-atom karbonnya. Struktur sederhana ini membuatnya menjadi senyawa yang stabil dan mudah dijumpai di alam.
Apa itu Alkana?
Alkana merupakan senyawa kimia yang molekul terdiri dari karbon (C) dan hidrogen (H). Atom karbon dihubungkan bersama oleh ikatan kovalen C – C, dan mampu membentuk rantai yang panjang dan benar-benar stabil. Dalam karbon terdapat empat elektron valensi yang salah satunya akan berikatan dengan setiap karbon yang menyertainya dalam rantai tersebut. Untuk menutupi elektron yang tersisa ada hidrogen, yang atom-atomnya terikat, masing-masing berbagi satu elektron. Dengan cara ini, bentuk umum rantai alkana panjang adalah:
CH 3 –CH 2 – (CH 2 ) n – CH 2 –CH 3
Di mana:
- CH 3 : karbon akhir. Empat elektronnya digunakan bersama: 1 dengan karbon berikutnya, 3 dengan atom hidrogen.
- CH 2 : karbon menengah. Empat elektronnya digunakan bersama: 1 dengan karbon sebelumnya, 1 dengan karbon berikutnya, 2 dengan atom hidrogen.
- (CH 2 ) n : semuanya merupakan karbon antara. Huruf n menunjukkan bahwa itu bisa berupa angka apa pun yang sama dengan atau lebih besar dari 1.
Alkana, dengan terdiri dari karbon dan hidrogen, bentuk dengan alkena dan alkuna keluarga besar hidrokarbon. Namun, mereka dibedakan dengan memiliki hanya ikatan kovalen tunggal dalam C – bentuk C. Ini berarti bahwa setiap karbon hanya perlu berbagi 1 elektron untuk mengikat atom karbon dan dengan demikian mencapai stabilitas. Untuk alasan ini, alkana juga disebut hidrokarbon jenuh.
Karena hubungan antara atom karbon dan hidrogen dalam molekul alkana, rumus umum yang mencirikan alkana adalah:
C n H (2n + 2)
Dimana n adalah bilangan yang sama dengan atau lebih besar dari 1.
Mengenal Alkana Lebih Dekat
Alkana memiliki beberapa ciri khas yang membuatnya mudah dikenali:
- Rumus Umum: CnH2n+2, di mana n adalah jumlah atom karbon.
- Ikatan Tunggal: Semua ikatan antara atom karbon adalah ikatan tunggal.
- Sifat Nonpolar: Alkana bersifat nonpolar karena hanya memiliki ikatan C-H yang nonpolar.
- Sifat Tidak Reaktif: Alkana relatif tidak reaktif karena ikatan C-H yang kuat dan tidak mudah diputus.
Alkana: Si Sumber Energi
Alkana memegang peranan penting sebagai sumber energi utama bagi manusia. Minyak bumi dan gas alam, yang merupakan sumber energi fosil, sebagian besar terdiri dari alkana.
- Minyak Bumi: Minyak bumi mengandung berbagai jenis alkana, yang dapat dipisahkan melalui proses penyulingan. Alkana yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar, pelumas, dan bahan baku untuk industri kimia.
- Gas Alam: Gas alam sebagian besar terdiri dari metana (CH4), yang merupakan alkana paling sederhana. Metana digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik, industri, dan rumah tangga.
Alkana dalam Kehidupan Sehari-hari
Selain sebagai sumber energi, alkana juga memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-hari:
- Bahan Bakar: Bensin, solar, dan minyak tanah adalah contoh alkana yang digunakan sebagai bahan bakar untuk kendaraan dan mesin.
- Pelumas: Alkana dengan rantai karbon yang lebih panjang digunakan sebagai pelumas untuk mesin dan peralatan.
- Bahan Baku Industri: Alkana digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan plastik, detergen, dan produk kimia lainnya.
Jenis-jenis alkana
Alkana diklasifikasikan sesuai dengan bentuk dari struktur molekul mereka di:
- Alkana rantai linier
- Alkana rantai bercabang
- Alkana siklik
- Alkana polisiklik
lurus – rantai alkana memiliki rantai karbon terikat lurus. Anda dapat melihat di dalamnya jumlah tautan yang ada dan yang merupakan ujung awal dan akhir.
alkana bercabang rantai memiliki, terhubung ke satu (atau lebih) karbon, beberapa rantai ekstra untuk yang disebut rantai substituen atau bercabang. Mengingat molekul lengkap, rantai utama harus dibentuk, yang merupakan suksesi terpanjang ikatan C-C yang terbentuk. Garis terpanjang ini mungkin zig-zag ketika memasukkan karbon dari beberapa cabang.
alkana siklik adalah alkana yang molekul memiliki bentuk dari sosok tertutup atau poligon. Setiap titik dari gambar ini akan ditandai dengan karbon dalam struktur. Ini dapat berisi dari 3 karbon ke atas, karena segitiga adalah gambar paling sederhana.
alkana polycyclic terkait molekul di mana dua atau lebih struktur geometris, didefinisikan oleh alkana siklik yang. Karbon pada simpul terdekatnya terhubung, membentuk molekul polisiklik yang stabil.
Metana CH 4
metana (CH 4 ), suatu senyawa kimia yang terdiri dari atom karbon dan empat hidrogen, adalah alkana sederhana. Ini adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan lebih ringan dari udara, memiliki sedikit lebih dari setengah beratnya. Ini adalah komponen utama gas alam, terletak di reservoir bawah tanah di mana bahan organik telah terurai sejak zaman geologis. Sangat mudah terbakar karena ikatan karbon-hidrogen C – H yang membuatnya mudah putus.
Ini digunakan sebagai bahan bakar di rumah karena memberikan daya kalor yang cukup dan mudah digunakan. Itu disimpan dalam tangki bertekanan dan dilakukan oleh selang atau pipa yang dilindungi untuk pasokannya. Ketika direaksikan dengan hydracids, alkil halida yang paling sederhana terbentuk, seperti klorometana CH 3 Cl, diklorometana CH 2 Cl 2, kloroform atau triklorometana CHCl 3, dan karbon tetraklorida CCl 4.
LPG
LP gas atau bahan bakar gas cair merupakan campuran terutama dibentuk oleh alkana 3 dan 4 karbon: propana C 3 H 8 dan butana C 4 H 10. Karena itu, ia memiliki berat molekul lebih tinggi daripada gas alam. Ini juga ditemukan di endapan bawah tanah, dan memberikan daya kalor yang jauh lebih besar karena ikatan C – C saat putus dalam pembakaran menyumbang lebih banyak panas daripada ikatan C – H metana. Biasanya digunakan dalam industri karena membutuhkan lebih banyak energi, tetapi juga di rumah.
20 Contoh alkana
- Metana CH 4
- Etana C 2 H 6
- Propana C 3 H 8
- Butana C 4 H 10
- Pentana C 5 H 12
- Heksana C 6 H 14
- Heptana C 7 H 16
- Oktan C 8 H 18
- Nonana C 9 H 20
- Dekan C 10 H 22
- Undekana C 11 H 24
- Dodekana C 12 H 26
- Tridekana C 13 H 28
- Tetradekana C 14 H 30
- Pentadekana C 15 H 32
- Heksadekana C 16 H 34
- Heptadekana C 17 H 36
- Oktadekan C 18 H 38
- Nonadecane C 19 H 40
- Eicosan C 20 H 42
20 Contoh turunan alkana
- Klorometana CH 3 -Cl
- Diklorometana CH 2 -Cl 2
- Triklorometana CH – Cl 3
- Karbon tetraklorida C – Cl 4
- Kloroetan CH 3 CH 2 –Cl
- Dikloroetana CH 3 CH – Cl 2
- Trikloroetana CH 3 C – Cl 3
- Tetrakloroetana Cl – CH 2 C – Cl 3
- Kloropropana CH 3 CH 2 CH 2 –Cl
- Dikloropropana CH 3 CH 3 CH – Cl 2
- Trikloropropana CH 3 CH 3 C – Cl 3
- Tetrakloropropana Cl – CH 2 CH 2 C – Cl 3
- Klorobutana CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 –Cl
- Diklorobutana CH 2 CH 2 CH 2 CH – Cl 2
- Triklorobutana CH 3 CH 2 CH 2 C – Cl 3
- Tetraklorobutana Cl – CH 2 CH 2 CH 2 C – Cl 3
- Kloropentana CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 –Cl
- Dikloropentana CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH – Cl 2
- Trikloropentana CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 C – Cl 3
- Tetrakloropentana Cl – CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C – Cl 3
Kesimpulan
Alkana, si sederhana yang penuh energi, memegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Dari sumber energi hingga bahan baku industri, alkana terus memberikan manfaat bagi kemajuan peradaban. Meskipun demikian, kita perlu bijak dalam memanfaatkannya agar tidak merusak lingkungan dan memastikan kelestarian sumber daya alam.