Hidrokarbon
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari
unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai
karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah
tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.
Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom
karbon dan empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih
terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan
sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C2H6.
Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2).
Jenis hidrokarbon
Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon:
1. Hidrokarbon aromatik , mempunyai setidaknya satu cincin aromatik
2. Hidrokarbon jenuh , juga disebut alkana, yang tidak memiliki ikatan
rangkap atau aromatik.
3. Hidrokarbon tak jenuh , yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap
antara atom-atom karbon, yang dibagi menjadi:
o Alkena
o Alkuna
Tiap-tiap atom karbon tersebut dapat mengikat empat atom lain atau
maksimum hanya 4 buah atom hidrogen. Jumlah atom hidrogen dapat
ditentukan dari jenis hidrokarbonnya.
Alkana : CnH2n+2
Alkena : CnH2n
Alkuna : CnH2n-2
Hidrokarbon siklis : CnH2n
Kekhasan / Keunikan Atom Karbon
o Terletak pada golongan IVA dengan Z = 6 dan mempunyai 4 elektron
valensi.
o Untuk mencapai konfigurasi oktet maka atom karbon mempunyai
kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang relatif kuat.
o Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; berupa ikatan tunggal,
rangkap dua atau rangkap tiga.
o Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang
panjang).
o Rantai karbon yang terbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus,
bercabang dan melingkar (siklik).
REAKSI – REAKSI SENYAWA KARBON
Yang perlu dipelajari:
1. Reaksi substitusi / penggantian
a. penggantian atom H dengan halogen
CH4 + Cl2 ®
b. penggantian gugus OH dengan halogen
CH3COOH + Cl2 ®
c. penggantian halogen dengan gugus OH
C2H5Cl + NaOH ®
d. penggantian gugus OH dengan gugus OR
(Reaksi esterifikasi)
CH3-COOH + C2H5 OH®
e. Pembuatan eter dengan menggantikan halogen dengan gugus OR
(Sintesis Williamson)
CH3CH2Cl + CH3ONa®
2. Reaksi adisi / pengikatan
a. Adisi hidrogen pada alkuna / alkena
CH = CH + H2 ®
b. Adisi hidrogen pada senyawa karbonil (Reaksi reduksi)
CH3-COOH + H2® .................. + H2®.........
CH3-CO-CH3 + H2®
c. Adisi HX pada alkena (Aturan Markovnikov), Yang kaya makin kaya
CH3-CH=CH2 + HCl ®
d. Adisi H2O pada alkena (aturan Markovnikov)
CH3 - CH = CH2 + H2O ®
e. Adisi halogen pada alkena
CH3 –CH = CH2 + Cl2 ®
3. Reaksi Eliminasi / reaksi penghilangan (Kebalikan dari reaksi adisi)
a. Eliminasi hidrogen dari alkana (Dehidrogenasi)
CH3-CH2-CH3 ®
b. Eliminasi H2O (Dehidrasi) dari alkohol
CH3-CH2OH + (H2SO4 pd shu 1400C) ®
CH3-CH2OH + (H2SO4 pd suhu 1800C) ®
c. Eliminasi HX dari alkil halida (dehidrohalogenasi), sesuai aturan Saytzef,
yaitu atom H diambil dari atom C yang
jumlah atom H nya paling sedikit (yang miskin makin miskin)
CH3-CHCl – CH2-CH3 + CH3OK ®
CH3-CH=CH-CH3 + CH3OH+KCl
Bukan :
CH2 = CH-CH3 + CH3OH + KCl
HIDROKARBON JENUH:
Alkana dan Sikloalkana
Alkana
Rumus molekul
Alkana merupakan kelompok hidrokarbon yang paling sederhana - yaitu
senyawa-senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Alkana
hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C. Enam senyawa
alkana yang pertama adalah:
metana CH4
etana C2H6
propana C3H8
butana C4H10
pentana C5H12
heksana C6H14
Anda bisa menentukan rumus molekul dari senyawa alkana manapun
dengan menggunakan rumus umum:
CnH2n+2
Dimana n adalah jumlah atom yang ada dalam molekulnya
Alkana disebut juga golongan paraffin: afinitas kecil(=sedikit gaya gabung).
Alkana mempunyai berbagai wujud berdasarkan jumlah atom karbon yang
ada dalam molekulnya :
1. C1 – C4 : pada t dan p normal adalah gas
2. C4 – C17 : pada t dan p normal adalah cair
3. > C18 : pada t dan p normal adalah padat
Sifat-Sifat Fisik
1. Titik Didih
a. Fakta-Fakta
Titik-titik didih yang ditunjukkan pada gambar di atas semuanya
adalah titik didih untuk isomer-isomer "rantai lurus" dimana terdapat
lebih dari satu atom karbon.
Perhatikan bahwa empat alkana pertama di atas berbentuk gas
pada suhu kamar. Wujud padat baru bisa terbentuk mulai dari
struktur C17H36.
Alkana dengan atom karbon kurang dari 17 sulit diamati dalam
wujud padat karena masing-masing isomer memiliki titik lebur dan
titik didih yang berbeda. Jika ada 17 atom karbon dalam alkana,
maka sangat banyak isomer yang bisa terbentuk!
Sikloalkana memiliki titik didih yang sekitar 10 - 20 K lebih tinggi
dibanding alkana rantai lurus yang sebanding.
b. Penjelasan-Penjelasan
Perbedaan keelektronegatifan antara karbon dan hidrogen tidak
terlalu besar, sehingga terdapat polaritas ikatan yang sangat tinggi.
Molekul-molekul sendiri memiliki polaritas yang sangat kecil. Bahkan
sebuah molekul yang simetris penuh seperti metana tidak polar
sama sekali.
Ini berarti bahwa satu-satunya gaya tarik antara satu molekul
dengan molekul tetangganya adalah gaya dispersi Van der Waals.
Gaya ini sangat kecil untuk sebuah molekul seperti metana, tapi
akan meningkat apabila molekul bertambah lebih besar. Itulah
sebabnya mengapa titik didih alkana semakin meningkat seiring
dengan bertambahnya ukuran molekul.
Semakin bercabang rantai suatu isomer, maka titik didihnya akan
cenderung semakin rendah. Gaya dispersi Van der Waals lebih kecil
untuk molekul-molekul yang berantai lebih pendek, dan hanya
berpengaruh pada jarak yang sangat dekat antara satu molekul
dengan molekul tetangganya. Molekul dengan banyak cabang tapi
berantai pendek lebih sulit berdberdekatan satu sama lain dibanding
molekul yang sebagai contoh, titik didih tiga isomer dari C5H12
adalah:
Titik didih yang sedikit lebih tinggi untuk sikloalkana kemungkinan
diakibatkan karena molekul-molekul bisa saling mendekati akibat
struktur cincin yang membuatnya lebih rapi dan kurang "mengerut"!
2. Kelarutan
a. Fakta-fakta
Nama Alkana Titik Didih (K)
Pentane 309,2
2-metilbutana 301,0
2,2-dimetilpropana 282,6
Kelarutan alkana tidak berbeda dengan kelarutan sikloalkana.
Alkana hampir tidak dapat larut dalam air, tapi larut dalam pelarut
organik. Alkana dalam bentuk cair merupakan pelarut yang baik
untuk berbagai senyawa kovalen yang lain.
b. Penjelasan-penjelasan
Kelarutan dalam air
Apabila sebuah zat molekular larut dalam air, maka terjadi hal-
hal berikut:
gaya tarik antar-molekul dalam zat menjadi hilang. Untuk
alkana, gaya tarik tersebut adalah gaya dispersi Van der
Waals.
gaya tarik antar-molekul dalam air menjadi hilang sehingga
zat bisa bercampur dengan molekul-molekul air. Dalam air,
gaya tarik antar-molekul yang utama adalah ikatan hidrogen.
Diperlukan energi untuk meghilangkan gaya tarik antar-molekul
tersebut, meskipun jumlah energi yang diperlukan untuk
menghilangkan gaya dispersi Van der Waals pada molekul
seperti metana sangat kecil dan bisa diabaikan. Akan tetapi, ini
tidak berlaku bagi ikatan hidrogen dalam air, dimana diperlukan
banyak energi untuk memutus ikatan hidrogen.
Dengan kata lain, sebuah zat akan larut jika ada cukup energi
yang dilepaskan ketika ikatan-ikatan baru terbentuk antara zat
dan air untuk mengganti energi yang digunakan dalam memutus
gaya tarik awal.
Satu-satunya gaya-tarik yang baru terbentuk antara alkana dan
molekul air adalah gaya Van der Waals. Pembentukan gaya
tarik ini tidak melepaskan banyak energi untuk mengganti energi
yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen dalam air.
Olehnya itu alkana tidak larut.
Kelarutan dalam pelarut-pelarut organik
Pada kebanyakan pelarut organik, gaya tarik utama antara
molekul-molekul pelarut adalah gaya Van der Waals - baik gaya
dispersi maupun gaya tarik dipol-dipol.
Ini berarti bahwa apabila sebuah alkana larut dalam sebuah
pelarut organik, maka gaya tarik Van der Waals terputus dan
diganti dengan gaya Van der Waals yang baru. Pemutusan gaya
tarik yang lama dan pembentukan gaya tarik yang baru saling
menghapuskan satu sama lain dari segi energi - sehingga tidak
ada kendala bagi kelarutannya.
3. Kereaktifan kimiawai
Alkana
Alkana mengandung ikatan tunggal C-C yang kuat dan ikatan C-H yang
juga kuat. Ikatan C-H memiliki polaritas yang sangat rendah sehingga
tidak ada molekulnya yang membawa jumlah ion positif atau negatif
yang signifikan untuk menarik molekul lainnya.
Olehnya itu alkana-alkana memiliki reaksi yang cukup terbatas.
Beberapa hal yang bisa dilakukan pada alkana:
alkana bisa dibakar, yakni memusnahkan seluruh molekulnya;
alkana bisa direaksikan dengan beberapa halogen yakni memutus
ikatan C-H;
alkana bisa dipecah, yakni dengan memutus ikatan C-C.
Reaksi-reaksi ini akan dibahas secara rinci pada halaman terpisah (lihat
berikut).
Tatanama alkana
Seluruh anggota alkana berakhiran dengan -ana.
1. Rantai karbon lurus
Alkana dengan jumlah atom 1 - 4 disebut
Metana , CH4
Etana , C2H6
Propana , C3H8
Butana , C4H10
Mulai dengan jumlah karbon mulai dari lima diberi nama dengan
imbuhan jumlah yang ditentukan IUPAC diakhiri dengan -ana.
Contohnya antara lain adalah pentana, heksana, heptana, dan oktana.
Mulai dari butana, alkana dengan rantai karbon tidak bercabang diberi
awalan n- (normal) untuk membedakannya dengan alkana lain yang
bercabang dan berjumlah karbon sama. Penamaan ini penting karena
ada alkana yang isomer lurus dan bercabangnya memiliki sifat yang
berbeda.
2. Rantai karbon bercabang
Berdasarkan aturan dari IUPAC ( nama sistematis ) :
1) Nama alkana bercabang terdiri dari 2 bagian :
o Bagian pertama (di bagian depan) merupakan nama cabang
o Bagian kedua (di bagian belakang) merupakan nama rantai induk
2) Rantai induk adalah rantai terpanjang dalam molekul. Jika terdapat 2
atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai
cabang terbanyak.
3) Rantai induk diberi nama alkana sesuai dengan panjang rantai
4) Cabang diberi nama alkil yaitu nama alkana yang sesuai, tetapi
dengan mengganti akhiran –ana menjadi –il. Gugus alkil mempunyai
rumus umum : CnH2n+1 dan dilambangkan dengan R
5) Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Untuk itu rantai
induk perlu dinomori. Penomoran dimulai dari salah 1 ujung rantai induk
sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor terkecil.
6) Jika terdapat 2 atau lebih cabang sejenis, harus dinyatakan dengan
awalan di, tri, tetra, penta dst.
7) Cabang-cabang yang berbeda disusun sesuai dengan urutan abjad
dari nama cabang tersebut. Awalan normal, sekunder dan tersier
diabaikan. Jadi n-butil, sek-butil dan ters-butil dianggap berawalan b-.
o Awalan iso- tidak diabaikan. Jadi isopropil berawal dengan huruf i- .
o Awalan normal, sekunder dan tersier harus ditulis dengan huruf cetak
miring.
8) Jika penomoran ekivalen (sama) dari kedua ujung rantai induk, maka
harus dipilih sehingga cabang yang harus ditulis terlebih dahulu
mendapat nomor terkecil
Kesimpulan :
Berdasarkan aturan-aturan tersebut di atas, penamaan alkana
bercabang dapat dilakukan dengan 3 langkah sebagai berikut :
1) Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang
terbanyak.
2) Penomoran, dimulai dari salah 1 ujung sehingga cabang mendapat
nomor terkecil.
3) Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang sesuai urutan abjad,
kemudian diakhiri dengan nama rantai induk. Posisi cabang dinyatakan
dengan awalan angka. Antara angka dengan angka dipisahkan dengan
tanda koma (,) antara angka dengan huruf dipisahkan dengan tanda
jeda (-).
Nama alkana dimulai dengan nomor letak cabang, nama cabang, dan
nama rantai utama. Contohnya adalah 2,2,4-trimetilpentana yang
disebut juga isooktana. Rantai terpanjangnya adalah pentana, dengan
tiga buah cabang metil (trimetil) pada karbon nomor 2, 2, dan 4.
Kedudukan Atom Karbon
Dalam senyawa hidrokarbon, kedudukan atom karbon dapat
dibedakan sebagai berikut :
1. Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang
lain
2. Atom C sekunder : atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang
lain
3. Atom C tersier : atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain
4. Atom C kuarterner : atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang
lain
Keterangan :
1o = atom C primer ( ada 5 )
2o = atom C sekunder ( ada 3 )
3o = atom C tersier ( ada 1 )
4o = atom C kuarterner ( ada 1 )
PEMBUATAN ALKANA :
1. Secara Komersil:
Pemecahan (cracking)
Pemecahan (cracking) adalah istilah yang digunakan untuk
menguraikan molekul-molekul hidrokarbon yang besar menjadi molekul-
molekul yang lebih kecil dan lebih bermanfaat. Penguraian ini dicapai
dengan menggunakan tekanan dan suhu tinggi tanpa sebuah katalis,
atau suhu dan tekanan yang lebih rendah dengan sebuah katalis.
Sumber molekul-molekul hidrokarbon yang besar biasanya adalah
fraksi nafta atau fraksi minyak gas dari penyulingan minyak mentah
(petroleum) menjadi beberapa fraksi. Fraksi-fraksi ini diperoleh dari
proses penyulingan dalam bentuk cair, tetapi diuapkan ulang kembali
sebelum dipecah.
Tidak ada reaksi unik yang terjadi pada proses pemecahan. Molekul-
molekul hidrokarbon dipecah secara acak menghasilkan campuran-
campuran hidrokarbon yang lebih kecil, beberapa diantaranya memiliki
ikatan rangkap karbon-karbon. Sebagai contoh, salah satu reaksi yang
mungkin terjadi untuk hidrokarbon C15H32 adalah:
Atau reaksi yang lebih rinci, yang menunjukkan secara lebih jelas apa
yang terjadi pada berbagai atom dan ikatan, dapat dilihat pada gambar
berikut:
Ini hanya merupakan salah satu cara untuk memecah molekul C15H32.
Senyawa pecahan yang dihasilkan berupa etena dan propena yang
merupakan bahan yang penting untuk membuat plastik atau untuk
menghasilkan bahan-bahan kimia organik yang lain. Dan oktana yang
merupakan salah satu molekul yang terdapat dalam petrol (bensin).
Pemecahan (cracking) terbagi menjadi 2 cara:
a. Pemecahan katalisis
Pemecahan moderen menggunakan zeolit sebagai katalis. Zeolit ini
merupakan aluminosilikat kompleks, dan memiliki kisi besar (terdiri
dari atom aluminium, silikon dan oksigen) yang membawa muatan
negatif 1. Zeolit tentunya terkait dengan dengan ion-ion positif
seperti ion-ion natrium. Anda bisa menjumpai zeolit jika anda
mengerti tentang resin-resin penukar ion yang digunakan dalam
pelicin air.
Alkana dicampur dengan katalis pada suhu sekitar 500°C dan pada
tekanan yang cukup rendah.
Zeolit digunakan dalam pemecahan katalisis untuk menghasilkan
persentase tinggi dari hidrokarbon yang memiliki jumlah atom
karbon antara 5 sampai 10 - sangat bermanfaat untuk petrol
(bensin). Zeolit juga menghasilkan proporsi alkana bercabang yang
tinggi dan hidrokarbon aromatik seperti benzen.
Pada pokok bahasan ini, anda tidak diharapkan mengetahui
bagaimana katalis tersebut bekerja, tetapi anda diharapkan untuk
mengetahui bahwa mekanisme kerja katalis ini melibatkan sebuah
senyawa intermediet ionik.
Katalis zeolit memiliki sisi-sisi yang bisa melepaskan sebuah
hidrogen dari sebuah alkana bersama dengan dua elektron yang
mengikatnya pada karbon. Lepasnya hidrogen ini menyebabkan
atom karbon bermuatan positif. Ion-ion karbon seperti ini disebut ion
karbonium (atau karbokasi). Penataan ulang ion-ion ini
menghasilkan berbagai produk reaksi.
b. Pemecahan termal
Pada pemecahan termal, digunakan suhu yang tinggi (biasanya
antara 450°C sampai 750°C) and tekanan tinggi (sampai sekitar 70
atmosfir) untuk menguraikan hidrokarbon-hidrokarbon yang besar
menjadi hidrokarbon yang lebih kecil. Pemecahan termal
menghasilkan campuran produk yang mengandung banyak
hidrokarbon dengan ikatan rangkap, yakni alkena.
Pemecahan termal tidak melibatkan pembentukan senyawa
intermediet ionik seperti pada pemecahan katalisis. Justru, ikatan C-
C terputus sehingga masing-masing atom karbon memiliki satu
elektron tunggal. Dengan kata lain, terbentuk radikal bebas.
Reaksi-reaksi dari radikal bebas akan menghasilkan berbagai
produk.
2. Secara Laboratorium
a. Hidrogenasi senyawa Alkena dan Alkuna
b. Reduksi Alkil Halida
c. Reduksi metal dan asam
d. Sintesa Dumas
Garam Na-Karboksilat jika dipanaskan bersama-sama
dengan NaOH, maka akan terbentuk alkana
CH3-COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Na-asetat metana
CH3CH2CH2-COONa + Na → CH3CH2CH3 + Na2CO3
Na-butirat Pronana
e. Reaksi Wurtz
Suatu reaksi pembuatan parafin hidrokarbon (alkana) dengan
mengrefluks alkil halida (haloalkana) dengan logam natrium dalam
eter kering. Pereduksi selain alkalimetal dapat digunakan Mg,
Ni(CO)4,t-BuLi.
Contoh :
f. Hidrolisis Pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard memiliki rumus umum RMgX dimana X adalah
sebuah halogen, dan R adalah sebuah gugus alkil atau aril
(berdasarkan pada sebuah cincin benzen). Pada pembahasan halaman
ini, kita menganggap R sebagai sebuah gugus alkil.
Pereaksi Grignard sederhana bisa berupa CH3CH2MgBr.
a. Pembuatan pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard dibuat dengan menambahkan halogenalkana ke
dalam sedikit magnesium pada sebuah labu kimia yang
mengandung etoksietana (umumnya disebut dietil eter atau hanya
"eter"). Labu kimia dihubungkan dengan sebuah kondensor refluks,
dan campuran dipanaskan di atas penangas air selama 20 hingga
30 menit.
Segala sesuatunya akan mengering sempurna karena pereaksi
Grignard bereaksi dengan air (lihat berikut).
Setiap reaksi yang menggunakan pereaksi Grignard dilakukan
dengan campuran yang dihasilkan dari reaksi di atas. Digunakan
campuran sebab pereaksi Grignard tidak bisa dipisahkan.
b. Reaksi-reaksi dari pereaksi Grignard
Reaksi pereaksi Grignard dengan air
Pereaksi Grignard bereaksi dengan air menghasilkan alkana.
Inilah sebabnya mengapa segala sesuatunya harus menjadi
kering selama pembuatan seperti dijelaskan di atas.
Sebagai contoh:
Produk organik yang dihasilkan pada reaksi di atas, Mg(OH)Br,
disebut sebagai sebuah "bromida basa". Anda bisa
menganggap produk ini sebagai produk transisi antara
magnesium bromida dan magnesium hidroksida.
Reaksi pada alkana
1. Pembakaran
Pembakaran sempurna alkana menghasilkan gas CO2 dan H2O (uap air),
sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan uap
air, atau jelaga (partikel karbon).
2.Substitusi atau pergantian
Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya golongan
halogen. Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi
substitusi.Salah satu reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah
halogenasi yaitu penggantian atom H alkana dengan atom halogen,
khususnya klorin (klorinasi).Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan
dengan klorin.
3. Perengkahan atau cracking
Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-
potongan yang lebih pendek. Perengkahan dapat terjadi bila alkana
dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen.
Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain
itu juga dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana.
Penggunaan alkana:
1. Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black (tinta,cat,semir,ban)
2. Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG (Liquified Petrolium
Gases)
3. Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada sintesis
Fraksi tertentu dari Destilasi langsung Minyak Bumi/mentah
TD (oC)Jumlah C
Nama Penggunaan
< 30 1 - 4 Fraksi gas Bahab bakar gas
30 - 180 5 -10 Bensin Bahan bakar mobil
180 - 230 11 - 12 Minyak tanah Bahan bakar memasak
230 - 305 13 - 17 Minyak gas ringan Bahan bakar diesel
305 - 405 18 - 25 Minyak gas berat Bahan bakar pemanas
Sisa destilasi :
1. Minyak mudah menguap, minyak pelumas, lilin dan vaselin
2. Bahan yang tidak mudah menguap, aspal dan kokas dari m. bumi.
Sikloalkana
Sikloalkana juga hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C,
hanya saja atom-atom karbon tergabung dalam sebuah cincin. Sikloalkana
yang paling kecil adalah siklopropana.
Jika anda menghitung jumah karbon dan hidrogen pada gambar di atas,
anda akan melihat bahwa jumlah atom C dan H tidak lagi memenuhi rumus
umum CnH2n+2. Dengan tergabungnya atom-atom karbon dalam sebuah
cincin, ada dua atom hidrogen yang hilang.
Dua atom hidrogen yang hilang memang tidak diperlukan lagi, sebab
rumus umum untuk sebuah sikloalkana adalah CnH2n.
Jangan anda berpikir bahwa molekul-molekul yang terbentuk dari rumus ini
adalah molekul-molekul biasa. Semua sikloalkana mulai dari siklopentana
keatas terdapat sebagai "cincin yang berkerut".
Sikloheksana misalnya, memiliki sebuah struktur cincin yang terlihat seperti
ini:
Struktur ini dikenal sebagai bentuk "kursi" dari sikloheksana - sesuai
dengan bentuknya yang sedikit menyerupai sebuah kursi.
Sikloalkana memiliki titik didih yang sekitar 10 - 20 K lebih tinggi dibanding
alkana rantai lurus yang sebanding.
Kereaktifan Sikloalkana
Sikoalkana memiliki kereaktifan yang sangat mirip dengan alkana, kecuali
untuk sikloalkana yang sangat kecil - khususnya siklopropana.
Siklopropana jauh lebih reaktif dibanding yang mungkin anda kira.
Alasannya karena sudut-sudut ikatan dalam cincin. Normalnya, apabila
karbon membentuk empat ikatan tunggal, maka sudut-sudut ikatannya
adalah sekitar 109,5°. Pada siklopropana sudut ini sebesar 60°.
Dengan pasangan-pasangan elektron yang saling berdekatan, terjadi tolak
menolak antara pasangan-pasangan elektron yang menghubungkan atom-
atom karbon. Ini membuat ikatan-ikatan lebih mudah terputus.
Pengaruh dari tolak-menolak ini akan dibahas lebih lanjut pada halaman
tentang reaksi-reaksi dari senyawa-senyawa ini dengan halogen.
Keberadaan alkana dan sikloalkana
Tahukah Anda : Minyak bumi mengandung macam-macam zat kimia yang
berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Bahan utama yang
terkandung di dalam minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik.
Minyak bumi mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-
6%, dan oksigen 0-3,5%. Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang
terkandung di dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang
terdiri atas metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C)
lebih dari 25 pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat
hanya sedikit dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang
merupakan komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik
(benzenoid). Komposisi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi tidak
sama, bergantung pada sumber penghasil minyak bumi tersebut. Misalnya,
minyak bumi Amerika komponen utamanya ialah hidrokarbon jenuh, yang
digali di Rusia banyak mengandung hidrokarbon siklik, sedangkan yang
terdapat di Indonesia banyak mengandung senyawa aromatik dan kadar
belerangnya sangat rendah.