Titik Didih dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon, Alkana, Alkena, dan Alkuna

1 comment
Titik Didih dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon, Alkana, Alkena, dan Alkuna - Gas elpiji dan bensin merupakan contoh bahan bakar yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Gas elpiji digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak, sedangkan bensin sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Jika Anda mengamati wujud kedua bahan bakar tersebut, Anda akan menemukan perbedaan. Gas elpiji berwujud gas, sedangkan bensin berwujud cair. 
tabung lpg elpiji 3 kg
Tabung gas elpiji mengandung hidrokarbon, yaitu propana (C3H8) yang berbentuk gas. [1]
Apakah yang menyebabkan perbedaan wujud tersebut? Bahan bakar manakah yang titik didihnya lebih tinggi? Selidikilah dengan melakukan kegiatan 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 memiliki 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 penjelasan 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.
Grafik antara massa molekul relatif 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 memiliki jumlah atom lebih dari 17 berwujud padat. Wujud suatu senyawa hidrokarbon dipengaruhi oleh titik didih dan titik lelehnya. Bagaimana dengan pengaruh dari struktur molekulnya?

Senyawa alkana yang memiliki rantai cabang, seperti isopentana dan neopentana memiliki titik didih yang lebih kecil dibandingkan dengan senyawa yang memiliki rantai karbon lurus. Senyawa alkana ini memiliki rumus molekul sama, namun struktur molekulnya bisa berbeda, ada yang rantai karbon lurus ada juga rantai karbon bercabang. Perhatikan grafik antara rantai lurus dan bercabang terhadap titik didihnya.
Grafik titik didih alkana rantai lurus dan isomer rantai cabang 2-metil-nya.
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 menunjukkan jumlah atom karbon dan setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul senyawa. Rumus kimia senyawa propana adalah C3H6, rumus kimia ini menunjukkan bahwa setiap molekul propana terdiri atas tiga atom karbon dan enam atom hidrogen.

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

Keisomeran senyawa hidrokarbon adalah suatu fenomena, karena dua atau lebih senyawa hidrokarbon memiliki rumus kimia yang sama, tetapi memiliki 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.
isomer butana
Catatan Kimia :

Pada penamaan n-nama senyawa karbon (n berarti normal), yang artinya struktur senyawa tersebut merupakan senyawa karbon rantai lurus, misalnya 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 :
isomer pentana C5H12
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.
isomer C4H8 butena alkena

Contoh Soal 2 :

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

Kunci Jawaban :
isomer pentena C5H10 alkena

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

CnH2n

Rumus umum alkuna adalah

CnH2n–2

Jadi, golongan alkena dan alkuna adalah (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 :

isomer pentuna C5H8 alkuna
Anda sekarang sudah mengetahui Titik Didih dan Keisomeran Senyawa Hidrokarbon. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

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

Referensi Lainnya :

Next PostNewer Post Previous PostOlder Post Home

1 comment:

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.