Sifat-Sifat Alkana sebagai berikut

Seperti yang diketahui bersama bahwa ada banyak unsur kimia yang ada di bumi ini. Salah satunya adalah karbon yang merupakan unsur senyawa paling luas dan juga paling mendalam. Sehingga tak heran jika pembahasan akan unsur senyawa karbon ini begitu banyak dicari pembahasan maupun informasinya oleh masyarakat untuk memperdalamnya.

Atom karbon ini bisa saling terkait hingga kemudian membentuk satu rantai senyawa. Salah satu bentuk rantai senyawa karbon yang paling sederhana yaitu hidrokarbon yang hanya tersusun atas unsur karbon dengan unsur hidrogen.  Senyawa hidrokarbon ini sendiri terdapat beberapa macam atau beberapa jenis, salah satunya adalah hidrokarbon alifatik.

Senyawa alifatik sendiri dibedakan menjadi 3 macam yaitu Alkana (CnH2n +2), Alkena (CnH2n), dan juga alkuna (CnH2n -2). Pada kesempatan kali ini, pembahasan akan lebih detail pada alkana. Alkana atau yang lebih dikenal dengan nama parafin ini merupakan rangkaian hidrokarbon dimana rantai karbon atau rantai C hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. Tak jarang alkana ini sendiri juga sering disebut sebagai hidrokarbon jenuh.

Apa itu Alkana?

Alkana adalah hidrokarbon, yaitu senyawa yang hanya mengandung atom karbon dan hidrogen. Rumus umum untuk alkana alifatik (rantai lurus) adalah CnH2n + 2, dan untuk sikloalkana adalah CnH2n. Mereka juga disebut hidrokarbon jenuh, karena tidak memiliki ikatan rangkap dua atau rangkap tiga dan, oleh karena itu, semua karbonnya menunjukkan hibridisasi sp3. Selain itu, mereka tidak memiliki gugus fungsional.

Sifat-sifat yang Ada pada Alkana

Lalu bagaimana sifat-sifat yang ada pada alkana? Sebagai satu jenis senyawa hidrokarbon yang memiliki jumlah hidrogen yang maksimal, alkana ini juga memiliki sifat tertentu yang bisa jadi tidak dimiliki oleh jenis senyawa lainnya.

Diantara sifat umum alkana ialah sebagai berikut ini.

  1. Alkana sebagai hidrokarbon jenuh dimana tidak ada ikatan atom karbon yang rangkap.
  2. Sifat alkana juga memiliki gaya gabung yang kecil sehingga tak heran dikenal dengan sebutan parafin.
  3. Sifat dari alkana ini ialah bahwa hidrokarbon alifatik satu ini termasuk senyawa yang sulit untuk bisa bereaksi.
  4. Sifat alkana yang khas, dimana pada rantai alkana C1 – C4 pada suhu kamar akan berbentuk gas, pada rantai C4 – C17 pada suhu kamar alkana akan berbentuk cair, sedangkan pada rantai lebih dari C18 alkana akan berbentuk padat pada suhu kamar
  5. Alkana ini memiliki titik didih yang semakin tinggi saat unsur karbon pada alkana semakin bertambah, begitu pula sebaliknya.

Sifat fisika alkana

Titik didih.

Alkana mengalami gaya antarmolekul van der Waals dan, karena gaya yang lebih rendah dari jenis ini ada, titik didihnya meningkat, selain itu, alkana dicirikan dengan memiliki ikatan sederhana.

Ada dua faktor penentu besarnya gaya van der Waals:

  • Jumlah elektron yang mengelilingi molekul, yang meningkat dengan massa molekul alkana.
  • Luas permukaan molekul.

Dalam kondisi standar, alkana dari CH4 hingga C4H10 adalah gas; dari C5H12 hingga C17H36 adalah cairan; dan yang setelah C18H38 padat. Karena titik didih alkana ditentukan terutama oleh berat, tidak mengherankan bahwa titik didih memiliki hubungan yang hampir linier dengan massa molekul molekul. Sebagai aturan praktis, titik didih meningkat antara 20 dan 30 ° C untuk setiap atom karbon yang ditambahkan ke rantai; aturan ini berlaku untuk deret homolog lainnya.6

Alkana rantai lurus akan memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada alkana rantai bercabang, karena luas permukaan kontak yang lebih besar, yang dengannya terdapat gaya van der Waals yang lebih besar, antara molekul yang berdekatan. Misalnya, bandingkan isobutana dan n-butana, yang mendidih pada -12 dan 0 ° C, dan 2,2-dimetilbutana dan 2,3-dimetilbutana, yang masing-masing mendidih pada 50 dan 58 ° C. Dalam kasus ini, dua molekul 2,3-dimetilbutana dapat “cocok” satu sama lain lebih baik daripada molekul 2,2-dimetilbutana satu sama lain, menghasilkan gaya van der Waals yang lebih besar.

Di sisi lain, sikloalkana cenderung memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada rekan-rekan liniernya, karena konformasi molekul yang tetap, yang menyediakan bidang untuk kontak antarmolekul.

Titik lebur.

Titik leleh alkana mengikuti tren yang sama dengan titik didih. Artinya, (jika semua karakteristik lain tetap sama), molekul yang lebih besar sesuai dengan titik leleh yang lebih tinggi. Ada perbedaan yang signifikan antara titik leleh dan titik didih: padatan memiliki struktur yang lebih kaku dan tetap daripada cairan. Struktur kaku ini membutuhkan energi untuk pecah selama fusi. Jadi struktur padat yang dibangun dengan baik akan membutuhkan lebih banyak energi untuk fusi.

Untuk alkana, hal ini dapat dilihat pada grafik di atas. Alkana dengan panjang ganjil memiliki titik leleh yang sedikit lebih rendah dari yang diperkirakan, dibandingkan dengan alkana dengan panjang genap. Ini karena alkana yang panjangnya genap dikemas dengan baik ke dalam fase padat, membentuk struktur yang terorganisir dengan baik yang membutuhkan lebih banyak energi untuk terurai. Pengemasan alkana dengan panjang ganjil kurang efisien, sehingga pengemasan yang lebih berantakan membutuhkan lebih sedikit energi untuk terurai.

Titik leleh alkana rantai bercabang bisa lebih tinggi atau lebih rendah daripada alkena

Daya konduksi.

Alkana adalah konduktor listrik yang buruk dan tidak terpolarisasi secara substansial oleh medan listrik.

Kelarutan air.

Mereka tidak membentuk ikatan hidrogen dan tidak larut dalam pelarut polar seperti air. Karena ikatan hidrogen antara molekul air individu dipisahkan dari molekul alkana, koeksistensi alkana dan air menyebabkan peningkatan urutan molekul (pengurangan entropi). Karena tidak ada ikatan yang signifikan antara molekul air dan molekul alkana, hukum kedua termodinamika menunjukkan bahwa pengurangan entropi ini akan diminimalkan dengan meminimalkan kontak antara alkana dan air: alkana dikatakan hidrofobik ( menolak air).

Kelarutan dalam pelarut lain.

Kelarutannya dalam pelarut non-polar relatif baik, suatu sifat yang disebut lipofilisitas. Misalnya, alkana yang berbeda dapat bercampur satu sama lain dalam semua proporsi lainnya.

Massa jenis.

Densitas alkana biasanya meningkat dengan bertambahnya jumlah atom karbon, tetapi tetap lebih rendah daripada air. Akibatnya, alkana membentuk lapisan atas dalam campuran alkana-air.

Geometri molekul.

Struktur molekul alkana secara langsung mempengaruhi sifat fisik dan kimianya. Ini berasal dari konfigurasi elektron karbon, yang memiliki empat elektron valensi. Atom karbon pada alkana selalu mengalami hibridisasi sp3, artinya elektron valensi berada pada empat orbital ekivalen yang berasal dari kombinasi orbital 2s dan orbital 2p. Orbital ini, yang memiliki energi identik, berorientasi spasial dalam bentuk tetrahedron, dengan sudut busur (-1/3) 109,47 ° di antaranya.

Panjang ikatan dan sudut ikatan.

Molekul alkana hanya memiliki ikatan tunggal C – H dan C – C. Ikatan pertama dihasilkan dari tumpang tindih orbital sp3 atom karbon dengan orbital 1s atom hidrogen; yang terakhir dari tumpang tindih dua orbital sp3 pada atom karbon yang berbeda. Panjang ikatan adalah 1,09 × 10−10 m untuk ikatan C – H dan 1,54 × 10−10 m untuk ikatan C – C.

Struktur tetrahedral metana.

Susunan spasial ikatan mirip dengan empat orbital sp3; mereka diatur secara tetrahedral, dengan sudut 109,47 ° di antara mereka. Rumus struktural yang mewakili tautan seolah-olah mereka berada di sudut kanan satu sama lain, meskipun umum dan berguna, tidak sesuai dengan kenyataan.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com