Sifat Fisik AlkanaSifat fisik alkana. Alkana merupakan suatu senyawa organik. Alkana merupakan suatu hidrokarbon

yang bersifat jenuh, dikarenakan tidak mempunyai ikatan rangkap. Alkana hanya terdiri dari

atomkarbon dan hidrogen dengan rumus empiris CnH2n+2. Di sini akan dibahas sifat-sifat fisik dari

senyawa alkana pada umumnya.

Wujud Alkana

1. Semua alkana tidak berwarna dan  memiliki bau yang khas.

2. Alkana rantai pendek (C1 sampai C4) berupa gas, rantai sedang (C3 sampai C17) berupa

cairan dan jika lebih panjang berbentuk padatan.

3. Titik didih alkana meningkat seiring kenaikan berat molekul. Hal ini dikarenakan

meningkatnya gaya van der Waals sebanding dengan kenaikan berat molekul.

4. Cabang alkana menyebabkan penurunan luas permukaan yang mengakibatkan penurunan

gaya van der Waals. Itulah sebabnya titik didih pentana > isopentana > neopentana

5. Titik leleh alkana tidak menunjukkan keteraturan. Alkana dengan jumlah atom karbon genap

memiliki titik leleh lebih tinggi dibandingkan yang mempunyai jumlah atom karbon ganjil.

6. Kecenderungan abnormal pada titik leleh mungkin karena alkana dengan atom karbon ganjil

memiliki atom karbon di sisi berlawanan. Jadi alkana dengan atom karbon genap dapat

dikemas erat dalam kisi kristal membuat gaya tarik antarmolekul menjadi lebih besar.

Massa Jenis Alkana

Massa jenis alkana meningkat seiring kenaikan berat molekul dan berakhir maksimal pada 0,76

g/mL. Dengan kata lain massa jenis alkana yang paling besar adalah 0,76 g/mL. Jadi semua alkana

lebih ringan dari air.

Kelarutan Alkana

Alkana bersifat non polar sehingga tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut non polar

misalnya C6H6 (benzena) , CCl4 (karbon tetraklorida) dll.

Golongan Alkana

Pengertian Alkana

Senyawa organik yang paling sederhana adalah hidrokarbon. Hidrokarbon hanya terdiri dari dua

unsur, yaitu karbon (C) dan hidrogen (H). Hidrokarbon jenuh atau yang disebut dengan alkana

adalah hidrokarbon yang keseluruhan ikatannya adalah ikatan tunggal. Masing-masing karbon

membentuk empat ikatan dan masing-masing hidrogen membentuk satu ikatan dengan karbon.

Ikatan pada masing-masing hidrokarbon adalah tetrahedral, dengan sudut ikatan 109,5°. Hasilnya,

alkana rantai panjang akan membentuk pola zig zag.

Alkana Rantai Lurus

Rumus umum alkana adalah CnH2n+2 dimana n adalah jumlah atom karbon pada molekul alkana.

Ada dua buah cara untuk menulis rumus struktur. Sebagai contoh, buatana dapat dituliskan sebagai

CH3CH2CH2CH3 atau CH3(CH2)2CH3. 

Jumlah Karbon Nama Rumus Molekul Rumus Struktur

1  Metana CH4  CH4 

2  Etana C2H6  CH3CH3 

3  Propana C3H8  CH3CH2CH3 

4  Butana C4H10  CH3CH2CH2CH3 

5  Pentana C5H12  CH3CH2CH2CH2CH3 

6  Heksana C6H14  CH3(CH2)4CH3 

7 Heptana

C7H16  CH3(CH2)5CH3 

8  Oktana C8H18  CH3(CH2)6CH3 

9  Nonana C9H20  CH3(CH2)7CH3 

10  Dekana C10H22  CH3(CH2)8CH3 

Tata Nama Alkana

Nama induk alkana diambil dari rantai terpanjang

Jika ada dua atau lebih rantai yang panjangnya sama, maka diambil yang mempunyai

cabang terbanyak.

Rantai karbon dihitung dari cabang terdekat.

Jika ada dua macam cabang yang dekatnya sama, maka dihitung dari cabang terdekat

berikutnya.

Jika ada cabang yang sama, maka ada awalan sesuai dengan jumlah cabang yang sama,

yaitu di-, tri- tetra- berturut-turut untuk dua, tiga, dan empat cabang yang sama.

Alkana Bercabang

Cabang (substituen) yang mempunyai cabang, dinomori dari karbon substituen yang

melekat pada rantai induk.

Penomoran substituen dimulai dari karbon yang melekat pada rantai induk.

Keseluruhan nama dari cabang substituen ditulis dalam kurung, dengan didahului nomor

yang mencerminkan induk yang mana karbon itu bergabung.

Substituen ditulis urut abjad. Untuk mengurutkan sesuai abjad, abaikan awalan (di-, tri,

tetra-) tetapi jangan abaikan posisi seperti iso- dan tert-

Alkana Siklis

Rantai induk ditentukan dari karbon yang membentuk cincin terbesar (misal, sikloalkana

adalah sikloheksana)

Ketika dua cincin bergabung, cincin yang lebih besar adalah yang menjadi rantai induk,

sedangkan yang kecil menjadi cabang sikloalkil.

Penggunaan Alkana

Senyawa alkana dekat dengan kehidupan manusia. Penerapan senyawa alkana dalam kehidupan

sehari-hari adalah sebagai berikut:

Metana untuk bahan bakar roket

Butana untuk pengisi korek api

Pentana banyak digunakan untuk kebutuhan industri

Heksana dapat digunakan untuk mengisolasi senyawa alam yang sifatnya non polar

Pentana (bensin) digunakan untuk kendaraan bermotor.

Iso-oktana adalah bensin dengan kualitas tinggi (biasa disebut pertamax)

Sebagai bahan pembuatan polimer

Sebagai intermediet dalam sintesis senyawa organik

Bilangan Oktan

Pada bahan bakar bensin, biasanya dikenal dengan bilangan oktan. Bilangan oktan adalah

menyatakan persentase kandungan senyawa iso-oktana di dalam bahan bakar bensin. Misalnya,

suatu pertamax mempunyai bilangan oktan 95. Hal itu berarti pertamax tersebut terdiri atas 95% iso-

oktana dan sisanya (5%) pentana.

Semakin tinggi bilanagan oktan, maka semakin bagus. Bahan bakar bensin dengan bilangan oktan

rendah akan menghasilkan jelaga (arang) yang banyak.

Isomer Struktur Alkana

Pengertian Isomer Struktur

Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda (dalam

hal terikatnya atom-atom dalam molekul) disebut isomer-isomer struktur.

Contoh Isomer Struktur

Misalnya alkana dengan rumus molekul C4H10 mempunyai dua buah isomer struktur, yang masing-

masing diberi nama butana dan 2-metilpropana (isobutana). Butana dan 2-metilpropana adalah dua

senyawa yang berbeda strukturnya dan mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang berbeda pula.

Rumus struktur butana (kiri) dan 2-metilpropana (kanan)

Kemampuan atom-atom karbon membentuk ikatan yang kuat dan stabil dengan atom-atom karbon

lain menghasilkan isomer-isomer struktur dengan jumlah yang sangat banyak. Alkana dengan

rumus molekul C5H12 mempunyai 3 isomer struktur, alkana dengan rumus molekul C10H22 dan

C25H52berturut-turut mempunyai 75 dan hampir 37 juta isomer struktur.

Reaksi Terhadap AlkanaAlkana sangat tidak reaktif terhadap sebagian besar pereaksi. Alkana merupakan senyawa nonpolar

dan hanya memiliki ikatan-ikatan sigma yang kuat. Alkana dapat bereaksi dengan oksigen dan

halogen pada kondisi tertentu. Inilah beberapa reaksi yang bisa dilakukan terhadap senyawa

golongan alkana.

Oksidasi

Alkana bila bereaksi dengan oksigen dalam jumlah yang memadai (teroksidasi sempurna)

membentuk CO2 dan H2O disertai pembebasan panas. Contoh:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2O + panas.

Halogenasi

Alkana bereaksi dengan halogen di bawah pengaruh panas atau sinar ultraviolet. Contoh:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Pada contoh reaksidi atas terjadipenggantian satu atom H pada metana oleh atom halogen. Reaksi

ini termasuk reaksi substitusi dan karena substitusinya halogen, maka disebut dengan halogenasi. 

Melalui eksperimen, Markovnikov pada tahun 1875 memperoleh bukti bahwa dalam reaksi substitusi

terdapat perbedaan laju reaksi substitusi di antara atom-atom H dalam alkana, yaitu H3˚ > H2˚ > H1˚.

Pada halogenasi (kecuali fluor), ternyata bahwa kereaktifannya dalam reaksi substitusi adalah klor >

brom > iod.

Nitrasi

Reaksi alkana dengan HNO3 pada suhu 150-475˚ C mengakibatkan terjadinya substitusi atom H

pada alkana oleh gugus -NO2 (gugus nitro). Reaksi substitusi semacam ini dinamakan reaksi

nitrasi,dan secara umum dituliskan dengan persamaan reaksi:

R-H + HO-NO2 → R-NO2 + H2O

Seperti halnya halogenasi, atom-atom H dalam alkana berbeda laju reaksinya dalam nitrasi

sehingga hasil nitrasi cenderung membentuk campuran. Contoh:

CH3CH2CH3 + HNO3 → CH3CH2CH2NO2 + CH3CH(NO2)CH3

Sulfonasi

Reaksi alkana dengan asam sulfat pekat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat dan

dituliskan dengan persamaan reaksi umum:

R-H + HO-SO3H → RSO3H + H2O

Dalam reaksi di atas terjadi substitusi satu atom H pada alkana oleh gugus -SO3H dan subsritusi ini

dinamakan sulfonasi. Dalam reaksi sulfonasi terbukti bahwa laju substitusi H3˚ > H2˚ > H1˚.