SISTEM NOMENKLATUR

penamaannya ada 3 bagian :
1. prefix (cabang)
2. parent (rantai atom karbon yang paling panjang)
3. suffix (akhiran)

NOMENKLATUR ALKANA

Senyawa karbon merupakan senyawa yang jenis dan jumlahnya sangat banyak. Oleh karena itu, diperlukan cara penamaan senyawa karbon yang sistematis. Nama senyawa karbon dapat memberi informasi tentang rumus molekul dan strukturnya. Pemberian nama senyawa karbon didasarkan pada aturan IUPAC (International Union and Pure Applied Chemistry).
Berikut tata nama alkana menurut IUPAC:
1. Nama alkana diambil berdasarkan jumlah atom karbon yang menyusunnya dan diakhiri           dengan akhiran “ana”.

2. ContohCH₃-CH₂-CH₂-CH₃ : n-butanaJika strukturnya telah diketahui dan merupakan rantai karbon tak bercabang, di depan nama tersebut diberi huruf n (dari kata normal).
3. Jika rantai karbonnya bercabang, tentukan dahulu rantai utama (rantai induk), yaitu rantai atom karbon terpanjang dan diberi nomor urut dari ujung yang paling dekat dengan letak cabang.

Contoh :

4. Menetapkan gugus cabang yang terikat pada rantai utama. Gugus cabang pada alkana umumnya merupakan alkil. Gugus alkil merupakan gugus hidrokarbon (alkana) yang kehilangan sebuah atom hidrogen. Rumus umum alkil adalah C_nH_2n+1. Nama gugus alkil disesuaikan dengan nama alkananya dengan mengganti akhiran –ana dengan akhiran –il.

5. Gugus alkil yang mempunyai rantai bercabang atau tidak terikat pada atom karbon primer diberi nama tertentu.

Contoh

7. Jika terdapat lebih dari satu cabang yang sama, nama cabang disebut sekali, tetapi diawali dengan angka latin yang menunjukan jumlahnya.

Contoh: 

Pengertian Isomer

Isomer adalah molekul yang memiliki formula molekul yang sama tetapi memiliki pengaturan yang berbeda pada bentuk 3D. Tidak termasuk pengaturan berbeda yang diakibatkan rotasi molekul secara keseluruhan ataupun rotasi pada ikatan tertentu (ikatan tunggal). Isomer dari suatu molekul yang sama memiliki potensi untuk memiliki sifat fisik atau kimia yang berbeda.

Jenis jenis Isomer

Isomer rantai

Isomer-isomer ini muncul karena adanya kemungkinan dari percabangan rantai karbon. Sebagai contoh, ada dua buah isomer dari butan, C₅H₁₂. Pada salah satunya rantai karbon berada dalam dalam bentuk rantai panjang, dimana yang satunya berbentuk rantai karbon bercabang.

Isomer posisi

Pada isomer posisi, kerangka utama karbon tetap tidak berubah. Namun atom-atom yang penting bertukar posisi pada kerangka tersebut. Sebagai contoh, ada dua isomer struktur dengan formula molekul C₃H₇Br. Pada salah satunya bromin berada diujung dari rantai. Dan yang satunya lagi pada bagian tengah dari rantai.

Isomer fungsional

Pada variasi dari struktur isomer ini, isomer mengandung grup fungsional yang berbeda- yaitu isomer dari dua jenis kelompok molekul yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah formula molekul C₃H₆O dapat berarti propanal (aldehid) or propanon (keton).

Jenis Isomer

Isomer Alkana, Alkena dan Alkuna

Kita sering menjumpai suatu senyawa kimia yang memiliki rumus kimia/ molekul sama tetapi memiliki rumus struktur molekul berbeda. Hal ini disebabkan karena pada suatu senyawa tertentu terjadi proses isomerisasi. Ismerisasi merupakan peristiwa terjadi ketika dua senyawa atau lebih memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki struktur ikatan berbeda. Senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi memiliki struktur ikatan beda disebut isomer. Adapun jenis-jenis isomer yang terjadi pada senyawa-senyawa kimia meliputi isomer Struktur (kerangka, posisi dan fungsional) dan geometri (cis dan trans).

1.      ISOMER ALKANA

Contoh

Senyawa dengan rumus molekul C₄H₁₀ mempunyai dua struktur yang berbeda, yaitu:

Perbedaan antara senyawa n-butana (baca: normal butana) dengan isobutana adalah pada kerangka rantai karbonnya. Rantai n-butana tidak bercabang, sedangkan isobutana rantainya bercabang pada atom C-2. Perbedaan struktur kedua senyawa tersebut mengakibatkan kedua sifat, di mana titik didih n-butana adalah -0,4^oC sedangkan titik didih isobutana adalah -11,6^oC.

Semakin banyak jumlah atom penyusun alkana, semakin banyak jumlah isomer alkana -nya.

2. Isomer Alkena 

Pada senyawa alkena, keisomeran dimulai dari senyawa dengan rumus kimia C₄H₈ sama seperti senyawa alkana. Jenis isomer yang dapat terjadi pada senyawa alkena yaitu isomer struktur dan isomer geometri.

a.      Isomer Struktur

1. Isomer Kerangka/ Rantai

b.      Isomer geometri

Ikatan rangkap dua karbon-karbon pada alkena tidak dapat memutar (melintir) sebab jika diputar akan memutuskan ikatan rangkap, tentunya memerlukan energi cukup besar sehingga mengakibatkan ketegaran diantara ikatan rangkap tersebut. Akibat dari ketegaran, ikatan rangkap menimbulkan isomer tertentu pada alkena. Pada contoh berikut, ada dua isomer untuk 2-butena (CH₃CH=CHCH₃), yaitu cis-2-butena dan trans-2-butena. 

c.      Isomer Fungsional
         Isomer fungsional pada alkena dimulai dari propena (C₃H₆) 

3. Isomer Alkuna

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

a. Isomer Posisi 

     Pada pentuna C₅H₈ memiliki  3 isomer  seperti di bawah ini:

 b.       Isomer kerangka/ rantai 

c.       Isomer Fungsi

SIFAT ALKANA

Untuk melihat sifat alkana ini, ada dua aspek yang biasa dilihat, sifat kimia alkana dan sifat fisika alkana.

A. Sifat Kimia Alkana

Alkana merupakan senyawa kovalen yang mempunyai titik didih dan titik lebur realtif rendah. Titik didih dan titik lebur alkana ditentukan oleh banyaknya atom karbon dan struktur rantai atom karbonnya. Berdasarkan pengamatan data pada tabel yang telah dibahas pada materi isomer alkana, atau lihat saja gambar tabel di bawah ini,

secara umum titik didih dan titik lebur alkana mempunyai pola sebagai berikut.

1. Semakin banyak atom karbon atau semakin panjang rantai karbon suatu alkana, semakin tinggi titik didih dan titik leburnya.
2. Untuk jumlah atom karbon yang sama, isomer dengan rantai karbon tidak bercabang (rantai karbon yang lurus) mempunyai titik didih dan titik lebur yang lebih tinggi daripada isomer dengan rantai karbon bercabang.
3. Semakin banyak cabang pada rantai karbonnya, semakin rendah titik didih dan titik leburnya.

B. Sifat Fisika Alkana

Alkana merupakan hidrokarbon jenuh dan semua ikatan yang ada merupakan ikatan kovalen yang sempurna. Akibatnya, hidrokarbon merupakan senyawa yang kurang reaktif sehingga disebut “parafin” yang berarti daya gabung atau daya reaksinya rendah. Semakin panjang rantai karbon, semakin berkurang kereaktifannya. Reaksi pada alkana umumnya merupakan reaksi substitusi, yaitu reaksi penggantian gugus atom hidrogen pada suatu alkana. Simak beberapa contoh reaksi pada alkana berikut.

1. Dengan gas klorin dapat bereaksi jika ada sinar matahari atau bantuan cahaya.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

                   Metilklorida

                (klorometana)

2. Pada pembakaran sempurna alkana, akan dihasilkan gas CO₂ dan H₂O.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O


Mengapa sudut ikatan H-C-C lebih besar dibanding ikatan sudut H-C-H?

Jawab :

Electron valensi atom pusat yang digunakan pada pembentukan senyawa kovalen terkadang digunakan untuk membentuk ikatan kadang tidak digunakan. Electron yang tidak digunakan ditulis sebagai pasangan electron bebas (PEB), sedangkan electron yang digunakan dalam pembentukan ikatan ditulis sebagai pasangan electron ikatan (PEI). Selain PEB dan PEI pada atom pusat dapat pula terdapat electron tidak berpasangan seperti pada molekul NO₂.

Dalam suatu molekul electron-elektron tersebut saling tolak menolak karena memiliki muatan yang sama. Untuk mengurangi gaya tolak tersebut atom-atom yang berikatan membentuk struktur ruang tertentu hingga tercapai gaya tolak yang minimum. Urutan gaya tolak dimulai dari gaya tolak yang terbesar yaitu sebagai berikut:

1.       Gaya tolak antar sesame electron bebas (PEB vs PEB)

2.       Gaya tolak antara pasangan electron bebas dengan elekton ikatan (PEB vs PEI)

3.       Gaya tolak antar pasangan electron ikatan (PEI vs PEI)

Perbedaan daya tolak ini terjadi karena pasangan electron bebas hanya terikat pada satu atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang lebih besar dari pada pasangan electron ikatan. Akibat dari perbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut ikatan karena desakan dari pasangan electron bebas.