Pintar Pelajaran Titik Didih Dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon, Alkana, Alkena, Dan Alkuna

Titik Didih dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon, Alkana, Alkena, dan Alkuna - Gas elpiji dan bensin merupakan pola materi bakar yang banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Gas elpiji dipakai sebagai materi bakar untuk memasak, sedangkan bensin sebagai materi bakar kendaraan bermotor. Jika Anda mengamati wujud kedua materi bakar tersebut, Anda akan menemukan perbedaan. Gas elpiji berwujud gas, sedangkan bensin berwujud cair. 

Tabung gas elpiji mengandung hidrokarbon, yaitu propana (C₃H₈) yang berbentuk gas. [1]

Apakah yang menimbulkan perbedaan wujud tersebut? Bahan bakar manakah yang titik didihnya lebih tinggi? Selidikilah dengan melaksanakan acara berikut.

Praktikum / Percobaan Kimia Sederhana 1 :

Hubungan Titik Didih dengan Massa Molekul Relatif dan Struktur

Tujuan :

Menyelidiki hubungan titik didih dengan massa molekul relatif dan struktur

Alat dan Bahan :

Data titik didih dan Mr senyawa hidrokarbon

Langkah Kerja :

1. Amati tabel berikut. Kemudian, tulislah struktur-strukturnya dalam buku latihan Anda.

Senyawa	Jumlah Atom C	Mr	Struktur	Titik Didih (oC)
Metana	1	16	...	–161
Etana	2	30	...	–89
n-propana	3	44	...	–44
n-butana	4	58	...	–0,5
n-pentana	5	72	...	36
n-heksana	6	86	...	68
n-heptana	7	100	...	98
n-oktana	8	114	...	125
Isopentana	5	72	...	28
Neopentana	5	72	...	9

2. Buatlah grafik antara Mr dan Titik Didih untuk senyawa-senyawa berikut. Metana, etana, n-propana, n-butana, n-pentana, n-heksana, n-heptana, n-oktana.

3. Buatlah grafik antara jumlah rantai cabang dan titik didih untuk pentana, isopentana, dan neopentana.

Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.

1. Adakah hubungan antara Mr dan titik didih?
2. Senyawa apa saja yang berwujud gas pada suhu kamar?
3. Senyawa apa saja yang berwujud cair pada suhu kamar?
4. Apakah persamaan dan perbedaan antara n-pentana, isopentana, dan neopentana?
5. Disebut apakah senyawa yang mempunyai rumus molekul sama, tetapi strukturnya berbeda?
6. Adakah hubungan antara jumlah rantai cabang dan titik didih?
7. Kerjakan secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.

Bandingkan hasil anda dengan klarifikasi berikut.

1. Titik Didih Senyawa Hidrokarbon Dipengaruhi Massa Molekul Relatifnya dan Struktur Molekulnya

Berdasarkan data pada tabel Percobaan Kimia Sederhana 1,  terlihat bahwa semakin banyak jumlah atom karbon maka jumlah massa molekul relatif juga semakin besar dan titik didih dari senyawa karbon tersebut semakin tinggi. Perhatikan grafik antara massa molekul relatif beberapa senyawa terhadap titik didihnya.

Gambar 1. Grafik antara massa molekul relatif terhadap titik didihnya.

Pada suhu kamar, senyawa metana, etana, propana, dan butana berwujud gas. Adapun senyawa pentana, heksana, heptana, oktana, dan dekana berwujud cair. Adakah senyawa alkana yang berwujud padat?

Senyawa alkana yang mempunyai jumlah atom lebih dari 17 berwujud padat. Wujud suatu senyawa hidrokarbon dipengaruhi oleh titik didih dan titik lelehnya. Bagaimana dengan imbas dari struktur molekulnya?

Senyawa alkana yang mempunyai rantai cabang, menyerupai isopentana dan neopentana mempunyai titik didih yang lebih kecil dibandingkan dengan senyawa yang mempunyai rantai karbon lurus. Senyawa alkana ini mempunyai rumus molekul sama, namun struktur molekulnya sanggup berbeda, ada yang rantai karbon lurus ada juga rantai karbon bercabang. Perhatikan grafik antara rantai lurus dan bercabang terhadap titik didihnya.

Gambar 2. Grafik titik didih alkana rantai lurus dan isomer rantai cabang 2-metil-nya.

Berdasarkan grafik tersebut, terlihat bahwa semakin banyak rantai cabang pada senyawa hidrokarbon, titik didihnya akan lebih kecil.

2. Keisomeran Senyawa Hidrokarbon

Pada senyawa hidrokarbon, rumus kimia menawarkan jumlah atom karbon dan setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul senyawa. Rumus kimia senyawa propana adalah C₃H₆, rumus kimia ini menawarkan bahwa setiap molekul propana terdiri atas tiga atom karbon dan enam atom hidrogen.

Rumus struktur molekul yaitu rumus kimia yang menawarkan cara atom-atom diikatkan antara satu sama lain dengan ikatan kovalen dalam struktur molekul senyawa tersebut.

Keisomeran senyawa hidrokarbon yaitu suatu fenomena, alasannya yaitu dua atau lebih senyawa hidrokarbon mempunyai rumus kimia yang sama, tetapi mempunyai struktur molekul yang berbeda. Struktur-struktur molekul yang berbeda tetapi rumus kimianya sama ini disebut isomer. Terdapat 4 jenis isomer, yaitu isomer rangka, isomer posisi, isomer fungsi, dan isomer geometri. Isomer rangka dan isomer posisi sering disebut isomer struktur.

a. Keisomeran Senyawa Alkana

Pada senyawa alkana, keisomeran dimulai dari senyawa dengan rumus kimia C₄H₁₀. Jenis isomernya, yaitu isomer struktur. Perhatikan dua isomer yang dimiliki C₄H₁₀ serta titik didihnya.

Catatan Kimia :

Pada penamaan n-nama senyawa karbon (n berarti normal), yang artinya struktur senyawa tersebut merupakan senyawa karbon rantai lurus, contohnya pada struktur n-propana berikut.

CH₃ ─ CH₂ ─ CH₃

Contoh Soal 1 :

Senyawa alkana C₅H₁₂ memiliki 3 isomer. Tuliskanlah struktur isomer dan tata nama senyawanya.

Kunci Jawaban :

b. Keisomeran Senyawa Alkena

Pada senyawa alkena, keisomeran dimulai dari senyawa dengan rumus kimia C₄H₈. Jenis isomernya, yaitu isomer struktur, isomer fungsi, dan isomer geometri. Pada pembahasan berikut akan dijelaskan mengenai isomer struktur saja, isomer fungsi dan isomer posisi akan Anda pelajari di Kelas XII.

Perhatikan tiga isomer struktur yang dimiliki senyawa alkena C₄H₈.

Contoh Soal 2 :

Senyawa alkena C₅H₁₀ memiliki 5 isomer. Tuliskanlah struktur isomer dan tata nama senyawanya.

Kunci Jawaban :

Contoh Soal 3 :

Manakah dari rumus kimia berikut ini termasuk kelompok golongan alkena dan alkuna ....

A. C₂H₄ dan C₂H₈

B. C₃H₆ dan C₄H₈

C. C₅H₁₀ dan CH₄

D. C₄H₈ dan C₃H₄

E. C₂H₂ dan C₅H₈

Kunci Jawaban :

Rumus umum alkena adalah

C_nH_2n

Rumus umum alkuna adalah

C_nH_2n–2

Jadi, golongan alkena dan alkuna yaitu (D) C₄H₈ dan C₃H₄.

c. Keisomeran Senyawa Alkuna

Pada senyawa alkuna, keisomeran dimulai dari senyawa butuna dengan rumus kimia C₄H₆. Jenis isomernya, yaitu isomer struktur dan isomer fungsi. Pada pembahasan berikut akan dijelaskan mengenai isomer struktur senyawa alkuna. Perhatikan dua isomer yang dimiliki butuna (C₄H₆).

Contoh Soal 4 :

Senyawa alkuna C₅H₈ memiliki 3 isomer. Tuliskanlah struktur isomer dan tata nama senyawanya.

Kunci Jawaban :

Anda kini sudah mengetahui Titik Didih dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Rahayu, I. 2009. Mudah Belajar Kimia, Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p 210.

Referensi Lainnya :

[1] http://gasdom.pertamina.com/produk_dan_services_elpiji_3kg.aspx