Kimia Organik

Oleh:

Riswiyanto S

Kimia Organik

Hidrokarbon (C & H ) Senyawa Heteroatom

alifatik aromatik

alkana

alkena

alkuna

Senyawa siklis

alkohol eter

aldehida keton

Asam karboksilat ester

amina amida

C C

C C

C C

R OH R O R'

R C O

H R C

O R'

R C O

OH R C

O

OR'

R NHO ₂

Hidrokarbon

NH₄OCN H₂N-C-NH₂ O

evaporate

amoniumcyanat urea

Struktur Atom

Ikatan Ion

Ikatan Kovalen

Ikatan Ion

Apabila atom mendapat atau memberikan elektron maka atom akan menjadi bermuatan, Bila muatan ion dalah positif disebut Kation dan jika negatif disebut Anion.

Li⁺ F^-

Kation Anion

Ikatan Kovalen

Apabila dua atom yang mempunyai keelektronegativan sama bereaksi , keduanya akan mempunyai konfigurasi gas mulia hasil dari saling tumpangsuh elektron ke duanya.

Contoh;

Berilium yang tidak mempunyai elektron tak berpasangan.

Bagaimana Be berikatan dengan klor?

H₂ H + H H-H

CH₄ C + H H C H

H

H H

H H H C

or

Be

1s 2s 2p

1s 2s 2p

elektron 2s dipromosikan ke orbital p yang kosong

BeCl₂ Be + 2 Cl Cl Be Cl

BF₃ B + 3 F F B F

F

hanya ada 4 elektron disekeliling Be

Kepolaran Molekul

Suatu molekul disebut polar jika molekul mempunyai perbedaan muatan positif dan negatif yang relatif nyata, molekul semacam ini dikatakan mempunyai momen dipol permanent.

 Simbol momen dipol : kepala anak panah menunjukan kearah muatan negatif.

 Momen dipol (µ) adalah ukuran derajat pemisahan muatan (polaritas).

µ = e x d dimana:

e = satuan elektrostatik muatan (esu dalam stat coulomb)

d = Jarak antar muatan dalam cm, satuan µ adalah statcoulomb-cm.

1 esu = 4,80 x 10^-10 statcoulomb dan d dalam satuan 10^-8 cm.

µ adalah 10-18 statcoulomb-cm. Momen dipol sering menggunakan satuan Debye (D), dimana 1 D = 10^-18 statcoulomb-cm.

Contoh: hidrogen klorida.

Panjang ikatan HCl adalah 1,28 Å = 1,28 x 10^-8 cm.

µ = 4,80 x 10^-10 statcoulomb x 1,28 x 10^-8 cm = 6,16 D

Namun momen dipol yang terukur adalah µ = 1,03 D, jadi persentase sifat ionik dalam ikatan tidak 100 %, melainkan 1,03 D / 6,16 x 100 = 17 %.

Tabel Beberapa Momen Dipol Ikatan (D)

C-C 0,0 H-F 1,98 C-F 1,51 C-O 0,86 H-C 0,30 H-Cl 1,03 C-Cl 1,56 C=O 2,40 H-N 1,31 H-Br 0,78 C-Br 1,48 C-N 0,40

H-O 1,53 H-I 0,38 C-I 1,29 C=N 0,90

N F

F

4,0 F

4,0

4,0 3,0

0,24 D

N H

H

H

3,0

2,1 2,1

2,1 1,46 D

Muatan Formal

Muatan Formal=

∑

₋

∑

₋

∑

_tan

2

tan elektrontakberika rika

elektronbe lensi

elektronva

Contoh:

Bagaimana muatan formal senyawa : a). Diazometan H₂C=N=N b). Metil isosianida H₃C-NC c). Asetonitril oksida H₃C-CN-O Jawab:

C N N

H Struktur Lewis H

a). H₂C=N=N

Hidrogen muatan formal = 1 - 2/2 - 0 = 0 muatan formal = 4 - 8/2 - 0 = 0 Karbon

muatan formal = 5 - 8/2 - 0 = +1

1 2

Nitrogen-1

Nitrogen-2 muatan formal = 5 - 42 - 4 = -1

Perhatian: Elektron valensi adalah elektron yang dimiliki oleh setiap unsur.

Elektron ikatan adalah elektron yang terlibat dalam ikatan antar atom.

Elektron tak berikatan adalah pasangan elektron sunyi (bebas/takberikatan)

Struktur Kimia Dan Resonansi

C C

H

H H

O O

C C

H

H H

O O Ikatan rangkap dua pada oksigen ini ?

Atau pada oksigen ini ?

Ion Asetat

Meskipun kedua atom oksigen berbeda dalam struktur Lewis, dalam percobaan keduanya adalah equivalen.

Panjang ikatan resonansi C=O = 1,27 A^o. pajang ikatan C-O = 1,35 A^o

Panjang ikatan C=O =1,20 A^o 1,27 A^o

Aturan Struktur resonansi

1. Struktur resonansi, menggambarkan molekul, ion, radikal dan ion yang tidak cukup digambarkan hanya dengan sebuah struktur Lewis, melainkan harus dengan dua atau lebih struktur Lewis. Sehingga dapat mewakili struktur molekul, radikal atau ion dalam bentuk hibridisasinya.Tanda panah untuk resonansi

2. Dalam menulis struktur resonansi, kita hanya boleh memindahkan elektron, sedangkan posisi inti atom tetap seperti dalam molekulnya.

H₃C C C

H CH₂ H

H₃C C C

H CH₂ H

H₂C H

C C

H CH₂

I II H

Struktur resonansi dari kation allilik, terbentuk jika 1,3-butadiena menangkap proton.

Bukan struktrur resonansi dari alillik karena, hidrogen terlalu jauh.

Struktur resonansi (…continue)

H₂C HC

CH₂

3. Semua struktur harus memenuhi struktur Lewis. Tidak boleh menulis struktur ( atom karbon mempunyai lima ikatan).

C H

H O

H

H

4. Semua struktur resonansi harus mempunyai, jumlah elektron tak berpasangan yang sama.

H₂C HC

CH₂

Bukan struktur resonansi, karena mempunyai jumlah elektron tak ber- pasangan tidak seperti kation allilik

H₂C C

H CH₂

Struktur resonansi (…continue)

5. Semua atom yang terlibat dalam sistim delokalisasi harus terletak pada bidang datar atau mendekati datar.

C (H₃C)₃C

H₂C

C

CH₂

C(CH₃)₃

2,3-di-ters-butil-1,3-butadiena

Senyawa 2,3-di-ters-butil-1,3-butadiena, bukan merupakan sistim konyugasi, karena gugus tersier butil (besar) sehingga keluar dari bidang datar. Karena tidak satu bidang maka orbital p pada C-2 dan C-3 tidak dapat mengalami overlapping dan delokalisasi elektron menjadi terhalang.

6. Struktur resonansi atau hibridisasi atau sistim yang menggambarkan mempunyai kestabilan yang besar.

Struktur resonansi (…continue)

7. Struktur yang lebih stabil, adalah yang lebih besar memberikan kontribusi terhadap sistim hibridisasi.Contoh:

H₃C C CH₃

CH CH₂ delta delta

a b c d

H₃C C CH₃

CH CH₂

a b c d

H₃C C CH₃

CH CH₂

a b c d

A B

Struktur A mempunyai kontribusi lebih besar dari B, karena struktur A merupakan karbonium tersier, sedangkan B adalah karbonium sekunder.

Prakiraan Kestabilan Struktur Resonansi

a. Struktur yang mempunyai ikatan kovalen lebih banyak adalah struktur yang paling stabil. Struktur 1 paling stabil, karena mempunyai lebih dari satu ikatan rangkap.

H₂C C

H C

H CH₂ H₂C C

H C

H CH H₂C C

H C

H CH₂

1 2 3

Paling stabil

b. Struktur yang memiliki atom dengan elektron sesuai dengan gas mulia adalah yang paling stabil. Struktur II lebih stabil karena mempunyai delapan elektron

H₃C ^{O CH}3 H₂C O CH₃

I II

Atom karbon hanya

mempunyai enam elaktron Atom karbon mempunyai delapan elektron

c. Pemisahan muatan menurunkan kestabilan. Struktur I lebih stabil dari II karena tidak terjadi pemisahan muatan.

H₂C C

H Cl H₂C C

H Cl

I II

Hidrokarbon

Rumus umum alkana alifatik adalah C_nH_2n+2, dan tidak mengandung unsur-unsur yang lain, alkana dikenal juga sebagai hidrokarbon jenuh karena hanya

mengandung ikatan C-C dan C-H.

Alifatik alkana secara kimiawi bersifat inert karena mempunyai jumlah

maksimum atom H per atom karbonnya. Alkana yang paling sederhana adalah metana, berupa gas, mengikat empat atom hidrogen secara kovalen .

Rumus umum C_nH_2n+2 CH₄

metana _C

H H

H H sp³ tetrahedral

C H

H H

H

109.5º

metana

Bentuk alkana berupa tetrahedral, akibat saling tolakan dari ikatan-ikatan kovalennya. Atom karbon terletak di pusat bentuk tetrahedronnya, dengan empat atom H menempati keempat titik-titik bentuk tetrahendron.

 

Etana mempunyai rumus C₂H₆ dan ditemukan dalam gas alam

H C C C H

H H

H H H

H

Propana

Iso-butana (2-metilpropana)

1. Alkana (Parafin)

Induk metana CH₄

Rantai lanjut etana H₃C-CH₃ Hilang satu proton(H) menjadi gugus alkil * gugus metil H₃C-X

* gugus etil H₃C-CH₂-X Seri homolog : C_nH_2n+2

Sifat-sifat fisik: -(ttk didih, ttk leleh, density)

-Non-polar (larut dlm benzen,eter,CCl4 dan tdk larut dalam air) Nama Rumus Molekul ttk didih ( ^oC )

density (g/ml at 0 ^oC)

Propana CH₃CH₂CH₃ -42 gas

Butana CH₃CH₂CH₂CH₃ 0 gas Pentana CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ 36 0,626 Heksana CH₃(CH₂)₄CH₃ 69 0,660 Heptana CH₃(CH₂)₅CH₃ 98 0,684

Oktana CH (CH ) CH 126 0,703

Alkil

C H

H H

Metil

C R

H H

C R

H R'

C R

R'' R'

Alkil primer ( 1^o )

Alkil sekunder ( 2^o )

Alkil trsier ( 3^o )

H₃C C

H₂ C

CH₃

CH₃ H

Karbon primer

Karbon sekunder

Karbon tersier

Contoh : isomer C₇H₁₆

n-

heptana 2-metil heksana

Hidrokarbon jenuh dapat juga dalam bentuk sikloalkana yang terdiri atas cincin atom C dan mempunyai rumus umu C_nH_2n, dan contoh molekul paling sederhana adalah siklopropana, C₃H₆, dan produk komersial penting bentuk sikloalkana ini adlaah sikloheksana

siklopropana sikloheksana

Dalam sikloalkana, rotasi penuh tidak terjadi dalam ikatan C-C, dan bentuk disubstitusi dapat berbentuk isomernya.Sikloalkana dapat terjadi di alam dan konformasi yang

paling stabil dalah konformasi kursi dengan sudut 109,5⁰. Ikatan aksial terarah keatas dan kebawah, parallel terhadap sumbu cincinnya. Dalam sikloalkana, struktur paling stabil untuk bentuk tersubstitusi adalah yang mempunyai substituen dalam posisi

Isomer

4,111,846,763 4,347

75 3 1

Constitutional Isomers

Molecular Formula

CH

₄

C

₅

H

₁₂

C

₁₀

H

₂₂

C

₁₅

H

₃₂

C

₃₀

H

₆₂

Nomenklatur

Tatanama dalam alkana ditentukan berdasarkan atas system IUPAC (International Union of Pure Applied Chemistry). Suatu nama kimia terdiri atas awalan , induk , dan akhiran. Nama Awalan akan menerangkan substituennya, induk menerangkan panjang rantai dan akhiran menunjukkan gugus fungsinya.

Cara penamaan :

1.Tentukan rantai karbon terpanjang dalam molekul, dan dipakai nama tersebut sebagai nama induknya.

2.Penomoran rantai karbon dimulai dari yang terdekat dengan titik cabang yang ada, sehingga akan memberikan nomor terkecil dalam urutan.

3.Identitaskan nomor dan substituen dari titik percabangan dalam rantai utamanya.

Jika ada dua substituen dalam atom C yang sama, diberikan nomor yang sama pula.

4.Tulis nama dengan tanda pemisah untuk awalan dan menggunakan tanda koma untuk nomor. Jika ada dua substituen yang berbeda, urutkan sesuai alfabet. Jika dua atau lebih substituen yang identik, diberi nama pada awalan di-, tri-, dan

Tatanama

CH₃-CH₂-CH₂-C-CH₂-CH-CH₂-CH₃ CH₃

1 2 4

6 3

5

CH₃ CH₃

7 8 CH₃-CH₂-CH₂-C-CH₂-CH-CH₂-CH₃ CH⁴₃ ^{2 1} 6

3 5CH₃ CH₃ 7

8

4 + 4 + 6 = 14 3 + 5 + 5 = 13

Atau

5 6

2 3 4

1 7

CH₃-CH₂-CH-CH₂-CH-CH-CH₃ CH₃ C₂H₅

6 5 4 3 2 1

7

CH₃-CH₂-CH-CH₂-CH-CH-CH₃ CH₃ C₂H₅

I II

CH₃-CH-CH₂-CH-CH-CH₃ CH₃

CH₃ CH₃

1 2

4

3 5 6

2 + 4 + 5 = 11 I

CH₃-CH-CH₂-CH-CH-CH₃ CH₃

CH₃ CH₃

3

6 5 4 2 1

2 + 3 + 5 = 10 II

Tatanama

CH₃-CH-CH-CH₃ Br

Cl

CH₃-CH-CH-CH₃ Br

Cl ¹

2 2

3

4 3 1 4

I II

2 1

6 ₅ 4 ₃ 7

CH₃-CH-CH-C-CH₃ CH8 ₃-CH₂-CH₂-CH-CH-C-CH₂-CH₃ CH₃ CH₃

CH₃ CH

H₃C CH₃ C₂H₅ CH₃

C₂H₅

2,2,4-trimetil pentana 3,3-dietil-5-isopropil-4-metil-oktana

Tatanama

H₂C CH₂ H₂ C

H₂C CH₂ CH₂ H₂C

Trimetylen tetrametylen pentametylen heksametilen

siklopentena sikloheksa-1,4-diena siklookta-1,3,5,7-tetraena

1

2

4 5

O

Cl

3

3-klorosiklopentanon

bukan 4-klorosiklopentanon

1 2 4

CH₂-CH-CH-CH3 ₃ CH₃

OH

2-metil-1-siklopentil pentana-3-ol

Klasifikasi Karbon dan Hidrogen



primer (1

^o

) – Hanya mengikat 1 atom

karbon lain.



sekunder (2

^o

) – Mengikat 2 atom karbon



tersier (3

^o

) – mengikat 3 atom karbon



quaterner (4

^o

) – mengikat 4 atom karbon.

CH ₃ C

CH ₃ CH ₃

CH ₂ CH CH ₃

CH ₃



International



Union of



Pure and



Applied



Chemistry

Nomenklatur

Awalan-Induk-Akhiran

Berapa Banyak Atom Karbon ?

Dimana etak substituenya?

Gugus Fungsi Apa ?

Nomenklatur

CH ₃ CH ₂ CH CH ₂ CH ₂ CH CH ₂ CH ₃ CH ₃ CH ₂ CH ₃

Awalan-Induk-Akhiran

3-etil-6-metil okt ane

Nomenklatur

CH₃

CH₂-CH₃

CH-CH₂-CH CH₃

CH₂-CH₃

H₃C CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

C-C-C-C-C-C-C-C-C

CH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ CH₂-CH₃

CH-CH CH₃ H₃C

rantai panjang 9

rantai panjang 6 rantai panjang 8

Rantai yg paling panjang dari atom karbon

Harus dicoba dari beberapa kemungkinan

Nomenklatur



Penomoran, diberikan pada substituen dengan, nomor yang paling kecil.



Jika ada substituen yg berbeda, penamaan diberikan sesuai dengan alphabetical.

Berikut dibawah ini tidak berdasrkan alfabeta.

di-, tri-, tetra-, dst.



Awalan seperti sek- and ters-

Nomenklatur



Alkyl groups



Propil -CH

₂

CH

₂

CH

₃



Isopropil -CHCH(CH

₃

)

₂



Butil -

CH

₂

CH

₂

CH

₂

CH

₃



Isobutil -

CH

₂

CHCH(CH

₃

)

₂



sek-butil -

CH(CH

₃

)CH

₂

CH

₃



ters-butil -C(CH

₃

)

₃

neopentyl isopentyl pentyl

CH₃

CH₃

CH₃

-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ -CH₂CH₂CHCH₃

-CH₂CCH₃ Condensed

Structural Formula Name

Nomenklatur

CH₃CH₂CH₂CH CH₃ CH₂CH₃

CH₂CH₂CH₃ CH₃

CH₂

CH CH CH₂CH₃ H₃C

CH₃CHCHCH₂CH₂CH₃ CH₃

CH₂ CH₃

If two different chains of equal length are present, choose the one with the larger number of branch points.



Tentukan rantai yang paling panjang

heksana

heptana

CH₃CHCH₂CH₂CHCHCH₂CH₃ CH₂

H₃C CH₃

CH₂CH₃ 9 8

7 6 5 4

3

2 1

3-ethyl-4,7-dimethylnonane

Nomenklatur

 Penamaan substituen yg komplek, dimulai pada penomoran substituen komplek kemudian berikan tanda kurung.

CH₃CH CHCH₂CH₂CH

CH₂CH₂CH₂CH₃ CH₂CH

CH₃ CH₃

CH₃

CH₃

CH

₃

CH CHCH

₂

CH

₂

CH

CH

₂

CH

₂

CH

₂

CH

₃

CH

₂

CH

CH

₃

CH

₃

CH

₃

CH

₃

1 2 3

2,3-dimethyl-6-(2-methylpropyl) decane

Nomenklatur

CH₃CH₂CH₂CH₂CH CH CHCH₃ CH₃ CH₃

CH₂

CH₂ CH CH₃ CH₃

CH CHCH₃ CH₃ CH₃

1,2-dimethylpropyl

CHCH₃ CH₃

2-methyl-5-(1,2-dimethylpropyl)nonane

CHCH

₂

CH

₃

CH

₃

CH

₂

CHCH

₃

CH

₃

C CH

₃

CH

₃

CH

₃

sec-butyl isobutyl tert-butyl

CH₂CH₂CHCH₃

CH₃ CH₂CCH₃ CH₃

CH₃ Neo pentil Isopentil

Nomenklatur

CH₃ CH CH₂ CH CH₂ C CH₃

CH₃

CH CH₃ CH₃

CH₃

CH₂

CH₂ CH₃

1 2 3 4 5 6 7

8 9

4-isopropyl-2,6,6-trimethylnonane

Nomenklatur

CH

₃

CHCHCH

₂

CH

₂

CH

₃

CH

₃

CH

₂

CH

₃

2

7 6

5 4

3 1

H₃C CH CH CH₂ CH₃ CH₂

CH₃

CH₂ CH₂ CH₃



Jika cabang sama jaraknya dari rantai utama, nomor yg diambil, cabang yg mempunyai tetangga cabang lain.

CH

₃

CHCH

₂

CH

₂

CHCHCH

₂

CH

₃

CH

₂

H

₃

C CH

₃

CH

₂

CH

₃

Nomenklatur Sikloalkana

1. Penomoran cincin, cari nomor paling kecil pada substituen yang sama.

H₂ C CH₃

H₃C CH₃

H₂C CH₃

Ethylcyclohexane 3-Ethyl-1,1-dimethylcyclohexane

2. Jika dua gugus alkil mempunyai kemungkinan nomor yang sama, maka penomoran menggunakan alfabet.

CH₃

CH₂CH₃

1-Ethyl-2-methylcyclopentane

3. Jika cincin mempunyai atom lebih sedikit dari rantai yang tersubstitusi, cincin dianggap sbg substituennya.

CH₃CH₂CHCH₂CH₃

Isomer

Senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi berbeda dalam strukturnya.

1.Isomer Struktural 2. Isomer Geometri (Cis-Trans)

 Isomer rantai (kerangka)

 Isomer gugus fungsi

 Isomer posisi

H₃C C CH₃ CH₃

H dan CH₃CH₂CH₂CH₃ Iso-butana

(2-metilpropana) Butana

CH₃CH₂CH₂-OH dan CH₃-O-CH₃ etil alkohol dimetil eter

CH₃CHCH₃ dan

NH₂

CH₃CH₂CH₂-NH₂

1 2 3 3 2 1

Isomer

Struktural Geometri Optik

Posisi Gugus fungsi * Enansiomer

* Diastereoisomer

* Senyawa meso

OH

OH and

and or

OH

CHO O

O and

and or

Cl

H Cl

H

Cl

H H

Cl H

CH₃ C

H₃

H H

CH₃ H

CH₃ and

or

and

Isomer Optik

Enansiomer: Suatu pasangan senyawa yang merupakan benda dan bayangan cermin Diastereomer:Suatu pasangan senyawa yang bukan meruakan benda dan bayangan cermin.

C O

H C

C

CH₂OH OH H

OH H

C O H

C C

CH₂OH H HO

H HO

C O

H C

C

CH₂OH OH H

H HO

C O

H C

C

CH₂OH H HO

OH H

Pasangan Enansiomer (erytrosa)

Pasangan Enansiomer (threosa)

(a) (b) (c) (d)

(a) dan (c), (a) dan (d), (b) dan (c), (b) dan (d) adalah diastereomer

COOH C C

COOH OH H

H HO

COOH C C

COOH H HO

OH H

COOH C

C

COOH OH H

OH H

COOH C

C

COOH H HO

H HO

(a) (b) (c) (d)

Stereokimia Alkana $ Sikloalkana

Konformasi, Adalah perbedaan susunan atom-atom yang

dihasilkan dari perputaran pada sumbu ikatan tunggal. Dan

konformasi spesifik disebut

konformer.

Isomer Konformasi

Proyeksi pelana kuda Proyeksi Newman

Rotasi

H

H H

H H

H

Rotasi 60^o

H

H H

H

H H

staggerd Eclips

Konformasi Sikloalkana : Teori Tegangan Bayer

60^o

109^o 49^o

90^o

19^o 1^o

siklopropana siklobutana siklopentana

Adolf von Baeyer Bentuk geometri karbon

tetrahedral, dengan sudut 109^o. Selain cincin-5 dan cincin-6 akan berada dalam tegangan sudut yang besar, seperti terlihat di bawah ini;

tegangan sudut paling besar (paling reaktive)

reaktive paling stabil

Konformasi lingkar lima dan enam

Kestabilan Sikloheksana menyerupai siklopentana, karena

sikloheksana tidak berbentuk flat ( Ernst Mohr), melainkan berbentuk tiga dimensi seperti di atas.

Bentuk perahu tidak stabil karena ada tegangan pada posisi 1,4 dan akan berubah kekonformasi kursi yang lebih stabil.

H H

H H

H

H H H

H

H H

H

1

2 3

4 5

Siklopentana Sikloheksana

Bentuk kursi Bentuk perahu

1

2 3 4

5 6

2 1 3

4 5

6

Bergaris tebal menunjukkan pandangan mendekati pengamat

Konformasi …. continue

flip

ax

ax ax

ax

ax

ax sumbu cicin

enam hidrogen axial (sejajar dengan sumbu cincin)

eq eq

eq

eq

eq

eq

enam hidrogen equatorial (seputar cincin)

Jika cincin diputar maka yang semula axial akan menjadi equatorial, demikian pula sebaliknya.

Konformasi …..cont

1 3 2

4 5 6

ax

ax

ax ax

ax

ax

eq eq

eq

eq

eq

eq

Konformasi dimetil sikloheksana

Senyawa Cis-isomer Trans-isomer 1,2-dimetil-

1,3-dimetil- 1,4-dimetil-

ae atau ea

ee atau aa ae atau ea ee atau aa

ae atau ea ee atau aa

Reaksi-Reaksi Alkana

Alkana:



Inert terhadap reagen-reagen kimia



Ikatan kuat C-H sulit diputuskan, kecuali dengan temperatur tinggi.



Karbon dan hidrogen mempunyai kepolaran yang hampir sama (sedikit terpolarisasi), tidak dapat dipengaruhi oleh basa.



Tidak mempunyai pasangan elektron bebas, tidak / sulit bereaksi dengan asam.



Karena reaktivitasnya yang rendah, dis. Parafin.



Alkana dapat beeaksi dengan hebat bila bercampur

dengan oksigen dan campuran ini dibakar ( BBM )

Reaksi alkana :

1. Substitusi

2. Pembakaran

3. Pyrolisis (Cracking)

Reaksi pembuatan alkana

1. Hidrogenasi alkena (katalis logam; Ni, Pd)

C C

H H

Ni or Pd C C

H H Alkana

pelarut

+

Alkena

H₃C C CH₂ CH₃

Ni CH₃CH₂OH (25^oC,50 atm)

H₃C C CH₂ CH₃

H H

2-metilpropena Isobutana

+ H₂

+ H₂

Ni CH₃CH₂OH (25^oC, 1 atm)

Reaksi pembuatan……..

1. Reduksi alkil halida

(a). Hidrolisa pereaksi Grignard

R-X + Zn + H

⁺

R-H Contoh:

CH

₃

-CH

₂

-CH-CH

₃ Br

CH

₃

-CH

₂

-CH-CH

₃ H

+ Zn

⁺²

+ X

^-

Zn , H⁺

(b). Reduksi oleh logam dan asam

R-X + Mg

H₂O

R-H Contoh:

CH₃-CH₂-CH-CH₃ Br

CH₃-CH₂-CH-CH₃ H

H₂O

CH₃-CH₂-CH-CH₃ MgBr R-MgX

Mg

pereaksi Grignard

sek-butil bromida sek-butil magnesium

bromida n-butana

Reaksi pembuatan……..

1. Penggabungan alkil halida dengan senyawa organometalik

R-X ^Li R-Li ^CuX Cu-Li

R R

alkil 1^o, 2^o, 3^o alkil litium litium dialkil kuper

R'X harus 1^o

R-R'

Contoh:

H₃C C CH₃

Cl

CH₃ ^{Li CuX}

H₃C

H₃C C Cu-Li CH₃

H₃C C

CH₃ CH₃

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂Br

ter-butil klorida

n-pentilbromida

H₃C H₃C C

CH₃

CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

2,2-dimetilheptana

Reaksi Alkana

 Halogenasi (Substitusi)

CH₃CH₂CH₃ ^{Cl2, cahaya} CH₃CH₂CH₂-Cl CH₃CHCH₃ Cl +

45%

55%

C C C H

H

H H

H H

H

H

C C C

H

H H

H H

H

H

Cl₂

C C C Cl

H

H H

H H

H

H

C C C H

H

H H

H H

H

Cl₂

C C C H

H

H Cl H H

H

H

n-propil radikal n-propil klorida

isopropil radikal Isopropil klorida Propana

Cl

Cl

Alkana

C C C H

H

H H C H H

H

Cl₂

Cl₂ Isobutana

Cl

Cl H

H

H C C C

H

H H C H H

H

H H

H

C C C

H

H H C H H

H

H H

H

H 1^o Cl

H 3^o

C C C H

H

H C H H

H

H H

H

C C C H

H

H C H H

H

H H

H

Cl Isobutil radikal Isobutil klorida

ter-butil radikal

ter-butilklorida

CH₃CHCH₃ CH₃

CH₃CHCH₂ CH₃

Cl CH₃CCH₃

CH₃

CH₃ Cl₂, cahaya

+ Isobutana

Isobutilklorida

(1-kloro-2-metilpropana) ter-butil klorida (2-kloro-2-metilpropana)

Substitusi ……. continue

CH

₃

CH

₂

CH

₃ ^{Br2, cahaya 127}

oC

CH

₃

CH

₂

CH

₂

Br

⁺

CH

₃

CHCH

₃

3 %

Br

97 % propana

CH₃CH₂CH₂CH₃^{Br2, cahaya 127}

oC

CH₃CH₂CH₂CH₂Br + CH₃CH₂CHCH₃ Br

98%

2%

CH₃-CH-CH₃^{Br2, cahaya 127}

oC

Isobutana +

CH₃

CH₃-CH-CH₂Br CH₃

CH₃-C-CH₃ CH₃ trace Br

> 99 %

Abstraksi Hidrogen: 3

^o

> 2

^o

> 1

^o

> CH

₃

-H

Reaktivitas halogen: Cl

₂

> Br

₂

Kecepatan reaksi

Cl +

RH E

^act

RCl + Cl

HCl + R

R + Cl₂

Energi Potensial

Laju reaksi

Diagram Perubahan energi potensial selama reaksi berlangsung:

Reaksi klorinasi alkana. Pembentukan radikal merupakan tahapan pengendalian reaksi.

Pembakaran

CH

₄

+ 2O

₂

→ CO

₂

+ 2H

₂

O Analisis alkana:

1. Negatif terhadap uji unsur kecuali karbon dan hidrogen 2. Reaksi pembakaran tanpa ada udara

1. Tidak bereaksi dengan pereaksi kimia

2. Analisa IR, tdk terdapat gugus OH-, C=O, C=C dll 3. Jika semua tdk teridentifikasi, tentukan jenis

alkananya?

4. Berdasarkan sifat-sifat fisik: ttk didih, titik leleh, density, indek refraktif,

5. Tentukan lebih jauh dengan IR-NMR, buktikan dengan mensintesa.

Cracking : CH

₃

–CH

₃^800ºC

H

₂

C=CH

₂

+ H

₂

Alkuna (Sumber alkuna)



Reaksi dengan CaC2 untuk membuat

Asetilena



Dehydrogenasi Ethene



Bahan Alam

CaC

₂

+ H

₂

O H C C H + Ca(OH)

₂

H

₂

C CH

₂

heat

HC CH

Keasaman alkuna



Atom karbon bersifat S akan menaikkan keelektronegatifan.



Terminal alkuna bersifat lebih asam dari pada semua jenis hidrokarbon.



Meski alkuna merupakan basa lemah dibandingkan dengan alkohol atau air dan akan terprotonasi

dengan segera dalam larutan.

CH₃CH₃ H₂C CH₂ H C C H Ka =10^-60 Ka=10^-36 Ka=10^-26

Sintesis dan pemanfaatan ion alkuna



Garam alkuna terminal dapat dibuat dengan direaksikan oleh basa kuat . Basa yang umum dipakai adalah natrium amida.

C C

H H NH₂ H C C NH₃



Dua kali reaksi dehidrogenasi dari dihalida germinal dan vicinal.

C H

H

R C

X

X

R + 2 NaNH₂ R R

H

X R

H

X

R + 2 NaNH₂ R R

Alkilasi alkuna terminal

 Garam alkuina terminal adalah nukleofil yang abik dan dapat dipakai membuat alkuna yang lebih besar dari alkil halida.

 Reaksi ini efektif hanya jika memakai metil halida atau primer atau ester sulfonat .

HC CNa RX HC C R

HC CNa CH₃CH₂CH₂Br HC CCH₂CH₂CH₃

RC CR + H₂O RHC CR'

OH

RHC CR'

OH Rapid

Isomerization

RCH₂CR' O

Alkuna (Nomenklatur)



Ubah ana dari alkana dengan una



Untuk alkena yang sederhana dapat menggunakan nama etuna dan.



Penomoran , menggunakan ikatan rangkap tiga sebagai prioritas pertama.

C C

H CH₃ HC C CH₂CH₃ H₃C C C CH₃

Propyne 1-Butyne 2-Butyne

H₃C C C H₃C

H₃C

C CH₃

4,4-Dimethy-2-Butyne

^{2. ALKENA}

Rumus umum alkena adalah C_nH_2n, yang isomer dengan sikloalkana, dan mempunyai ikatan rangkap, diberi nama dengan akhira ‘ena’. Alkena yang paling sederhana adalah etena (C₂H₄), Atom karbon dalam alkena tidak dapat lagi berotasi bebas, dan seluruh atom hidrogen dalam keadaan rigid dalam bentuk planar.

etena C₂H₄

propena C₃H₆

Butena C₄H₈ dapat mempunyai konfigurasu cis/trans dan disebut isomer geometrik

cis-2-butena

Struktur elektronik alkena

C

^1s

C

S

^p2

H H

H H

ikatan phi

2s C _sigma^phi C

sigma

sigma sigma sigma

C

C

^{1s 2s}

S

^p3

2p

1s 2s 2p

promosi 1 elektron s ke orbital p

H H H H

CH

₄