Modul-10-senyawa-hidrokarbon

Kedudukan Atom Karbon

Dalam senyawa hidrokarbon, kedudukan atom karbon dapat dibedakan sebagai berikut :  Atom C primer :atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lain  Atom C sekunder :atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang lain  Atom C tersier :atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain  Atom C kuarterner :atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang lain Contoh : Salah satu sifat khas atom karbon yaitu dapat membentuk 4 ikatan kovalen dari elektron valensinya (elektron yang terdapat di kulit terluar yang digunakan untuk membentuk ikatan) dan dapat membentuk rantai karbon. Dengan sifat inilah senyawa yang dapat dibentuk oleh atom H dan C menjadi sangat banyak. │ ─ C ─ │ │ │ │ │ ─ C ─ C ─ C─ C ─ membentuk rantai karbon membentuk 4 ikatan kovalen │ │ │ │ Jenis ikatan antar atom C : a. Ikatan tunggal Disebut ikatan tunggal jika hanya satu pasang elektron ikatan yang terjadi antara dua atom C yang berikatan │ │ ─ C─ C ─ │ │ b. Ikatan rangkap dua Disebut ikatan rangkap dua jika ada dua pasang elektron ikatan yang terjadi antara dua atom C yang berikatan ─ C=C ─ │ │ c. Ikatan rangkap tiga Disebut ikatan rangkap tiga jika ada tiga pasang elektron ikatan yang terjadi antara dua atom C yang berikatan ─ C≡C ─ Berdasarkan jenis ikatan yang dibentuk sesama atom C dalam rantai karbon, maka senyawa hidrokarbon dibedakan menjadi dua yaitu : 1.) Senyawa hidrokarbon jenuh Senyawa hidrokarbon jenuh adalah senyawa hidrokarbon yang ikatan antar atom C dalam rantai karbon semuanya berupa ikatan tunggal 2.) Senyawa hidrokarbon tidak jenuh Senyawa hidrokarbon tidak jenuh adalah senyawa hidrokarbon yang ikatan antar atom C dalam rantai karbon semuanya berupa ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. CH 3 Pada senyawa di atas, bila penomoran dimulai dari kanan cabang berada di nomor 2, 5 dan 5, jumlah nomor cabang adalah (2 + 5 + 5) = 12. Jika penomoran dimulai dari kiri, cabang berada di nomor 3, 3 dan 6, jumlah nomor cabang (3 + 3 + 6) = 12. Berarti jumlah nomor cabang baik dimulai dari kiri maupun dari kanan sama, oleh karena itu penomoran dipilih yang mengandung nomor terkecil, yaitu 2. Jadi penomoran atom C rantai utama pada senyawa di atas adalah dari kanan. 3

Alkena

Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki satu buah ikatan rangkap dua.

Rantai utama dipilih seperti rantai yang diarsir, meskipun ada rantai yang lebih panjang, karena rantai yang diarsir itulah rantai terpanjang yang meliputi ikatan rangkap dua. Sedangkan rantai yang lebih panjang tidak meliputi ikatan rangkap dua.

Penomoran atom C rantai utama

Atom C rantai utama diberi nomor dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan ikatan rangkap dua. Jika nomor ikatan rangkap dimulai dari kiri dan kanan sama prioritas penomorannya mengikuti penomoran seperti pada alkana

CH 3 3. Penulisan nama dilakukan denganurutan sebagai berikut :

" Nomor cabang nama cabang nomor ikatan rangkap nama rantai utama" Nama cabang ditulis dengan nama alkyl sesuai jumlah atom C Nomor ikatan rangkap dituliskan nomor atom C berikatan rangkap yang kecil Nama rantai utama dituliskan dengan nama deret homolog alkena yang sesuai dengan jumlah atom C-nya Contoh :

D. Isomer Senyawa Hidrokarbon

Isomer adalah senyawa dengan rumus molekul sama tetapi memiliki perbedaan seperti misalnya bentuk rangkanya, letak ikatan rangkapnya, dan jenis ikatan rangkapnya maupun berbeda jika ditinjau dari segi keruangannya.

E. Minyak Bumi

Proses Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam

Minyak Bumi berasal dari bahasa latin, yaitu petroleum. Petra berarti batuan dan Oleum berarti minyak. Jadi petroleum berarti minyak batuan. Minyak bumi terbentuk akibat pelapukan sisa-sisa atau bangkai hewan dan tumbuhan renik serta lapisanlapisan lumpur yang terkubur dalam jangka waktu jutaaan tahun lamanya di dasar laut. Proses tersebut dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan aktivitas mikroorganisme tertentu yang menghasilkan senyawa-senyawa, khususnya hidrokarbon.

Proses pembentukan minyak bumi

Penyusun Minyak Bumi

Komposisi minyak mentah terdiri dari hidrokarbon alkana, sikloalkana dan senyawa aromatik. Dan susunan hidrokarbon dalam minyak bumi berbeda-beda tergantung dari umur dan suhu pembentukan zat tersebut. Tambang minyak bumi di Indonesia banyak mengandung senyawa hidrokarbon siklik (sikloalkana maupun aromatik) dengan kadar belerang rendah. Di Amerika mengandung alkana, sedangkan di Rusia banyak mengandung sikloalkana.

Fraksi-fraksi Minyak Bumi

Pengolahan minyak bumi berupa proses distilasi bertingkat (penyulingan) atau fraksionasi yang merupakan proses pemisahan senyawa-senyawa hidrokarbon berdasarkan titik didihnya menjadi kelompok-kelompok senyawa yang disebut fraksi. Fraksi-fraksi hasil penyulingan minyak bumi berdasarkan kenaikan titik didihnya yaitu fraksi gas, petroleum eter, bensin, nafta, minyak tanah, solar, minyak bakar, pelumas, lilin dan residu berupa aspal.

Reaksi-reaksi pengolahan minyak bumi antara lain: 1. reforming, yaitu mengubah bentuk struktur(isomer) dari rantai karbon lurus menjadi bercabang untuk meningkatkan mutu bensin. 2. cracking, yaitu proses pemecahan molekul senyawa yang panjang menjadi molekul pendek.

3. polimerisasi, yaitu penggabungan molekulmolekul kecil menjadi molekul besar(isobutana + isobutena  isooktana) bensin yang berkualitas tinggi 4. treating, yaitu proses menghilangkan pengotor pada minyak bumi supaya lebih murni. 5. blending, yaitu proses pencampuran atau penambahan zat aditif pada bensin agar mutu bensin lebih baik.

.

Tabel : Fraksi-fraksi minyak bumi 4. Bensin dan Aspal

Bensin merupakan bahan bakar yang banyak diproduksi. Kualitas bensin ditentukan dengan bilangan oktan. Peningkatan bilangan oktan dilakukan dengan meningkatkan kandungan isooktana dan penambahan zat anti knocking. Cara yang digunakan untuk meningkatkan mutu bensin yaitu: 1. cracking 2. penambahan zat aditif separti TEL( Tetra Etil Lead) dan MTBE(Metil Tertier Butil Eter) Salah satu hasil pengolahan distilasi bertingkat minyak bumi adalah bensin, yang dihasilkan pada kisaran suhu 30 °C -200 °C. Bensin yang dihasilkan dari distilasi bertingkat disebut bensin distilat langsung (straight run gasoline). Bensin merupakan campuran dari isomer-isomer heptana (C7H16) dan oktana (C8H18). Bensin biasa juga disebut dengan petrol atau gasolin. Sebenarnya fraksi bensin merupakan produk yang dihasilkan dalam jumlah yang sedikit. Namun demikian karena bensin merupakan salah satu bahan bakar yang paling banyak digunakan orang untuk bahan bakar kendaraan bermotor, maka dilakukan upaya untuk mendapatkan bensin dalam jumlah yang besar. Cara yang dilakukan adalah dengan proses cracking (pemutusan hidrokarbon yang rantainya panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek). Minyak bumi dipanaskan sampai suhu 800 °C, sehingga rantai hidrokarbon yang kurang begitu dibutuhkan dapat dipecah menjadi rantai pendek, sesuai rantai pada fraksi bensin. Mutu atau kualitas bensin ditentukan oleh persentase isooktana yang terkandung di dalamnya atau yang biasa disebut sebagai bilangan oktan. Dikatakan kualitas bensin ditentukan oleh isooktana (2,2,4-trimetilpentana), hal ini terkait dengan efisiensi oksidasi yang dilakukan oleh bensin terhadap mesin kendaraan. Efisiensi energi yang tinggi diperoleh dari bensin yang memiliki rantai karbon yang bercabang banyak. Adanya komponen bensin berantai lurus menghasilkan energi yang kurang efisien, artinya banyak energi yang terbuang sebagai panas bukan sebagai kerja mesin, dan hal ini menyebabkan terjadinya knocking atau ketukan pada mesin. Ketukan pada mesin ini menyebabkan mesin menjadi cepat rusak. Bensin premium memiliki bilangan oktan 82, sedangkan bensin super memiliki bilangan oktan 98. Untuk meningkatkan bilangan oktan bensin, ditambahkan satu zat yang disebut TEL (tetraetil lead) atau tetraetil timbal. Penambahan TEL dalam konsentrasi sampai 0,01% ke dalam bensin dapat menaikkan bilangan oktan, sehingga ketukan pada mesin dapat dikurangi. Namun demikian penggunaan TEL ini memberikan dampak yang tidak baik bagi kesehatan manusia. Hal ini disebabkan karena gas buang kendaraan bermotor yang bahan bakarnya mengandung TEL, menghasilkan partikel-partikel timbal. Partikel timbal yang terisap oleh manusia dalam kadar yang cukup tinggi, menyebabkan terganggunya enzim pertumbuhan. Akibatnya bagi anak-anak adalah berat badan yang berkurang disertai perkembangan sistem syaraf yang lambat. Pada orang dewasa, partikel timbal ini menyebabkan hilangnya selera makan, cepat lelah, dan rusaknya saluran pernapasan. Untuk itu sekarang sedang digalakkan penggunaan bensin tanpa timbal, yaitu dengan mengganti TEL dengan MTBE (metil tersier butil eter), yang memiliki fungsi sama untuk meningkatkan bilangan oktan, tetapi tidak melepaskan timbal di udara. Aspal merupakan campuran bitumen dan mineral yang memiliki rantai atom C diatas 25 dengan wujud padat. Ada beberapa jenis aspal, yaitu: a. aspal buton b. aspal cair c. aspal emulsi d. aspal keras e. aspal minyak

Petrokimia

adalah bahan-bahan atau produk yang dihasilkan dari minyak dan gas bumi. Bahan-bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetis, karet sintetis, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat maupun vitamin.

Terdapat tiga bahan dasar yang digunakan dalam industri petrokimia, yaitu olefin, aromatika, dan gas sintetis (syn-gas). Untuk memperoleh produk petrokimia dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu: a. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia. b. Mengubah bahan dasar menjadi produk antara. c. Mengubah produk antara menjadi produk akhir. 1) Polietilena, merupakan plastik yang paling banyak diproduksi, plastik ini banyak digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus (sampul). Di samping polietilena sebagai bahan dasar, plastik dari polietilena ini juga mengandung beberapa bahan tambahan, yaitu bahan pengisi, plasticer, dan pewarna. 2) PVC atau polivinilklorida, juga merupakan plastik yang digunakan pada pembuatan pipa pralon dan pelapis lantai. 3) Etanol, merupakan bahan yang sehari-hari dikenal dengan nama alkohol.

Digunakan sebagai bahan bakar atau bahan antara untuk pembuatan produk lain, misalnya pembuatan asam asetat. 4) Etilena glikol atau glikol, digunakan sebagai bahan antibeku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.

Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar propilena adalah: a) Polipropilena, digunakan sebagai karung plastik dan tali plastik. Bahan ini lebih kuat dari polietilena. b) Gliserol, digunakan sebagai bahan kosmetika (pelembab), industry makanan, dan bahan untuk membuat peledak (nitrogliserin). c) Isopropil alkohol, digunakan sebagai bahan-bahan produk petrokimia yang lain, misalnya membuat aseton. c. Syn-Gas (Gas Sintetis) Gas sintetis ini merupakan campuran dari karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H 2 ). Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar gas sintetis adalah: 1) Amonia (NH 3 ), yang dibuat dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Pada industri petrokimia, gas nitrogen diperoleh dari udara sedangkan gas hidrogen diperoleh dari gas sintetis. 2) Urea (CO(NH 2 ) 2 ), dibuat dari amonia dan gas karbon dioksida. Selain sebagai pupuk, urea juga digunakan pada industri perekat, plastik, dan resin. 3) Metanol (CH 3 OH), dibuat dari gas sintetis melalui pemanasan pada suhu dan tekana tinggi dengan bantuan katalis. Sebagian methanol digunakan dalam pembuatan formaldehida, dan sebagian lagi digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar. 4) Formaldehida (HCHO), dibuat dari metanol melalui oksidasi dengan bantuan katalis. Formaldehida yang dilarutkan dalam air dikenal dengan nama formalin, yang berfungsi sebagai pengawet specimen biologi. Sementara penggunaan lainnya adalah untuk membuat resin urea-formaldehida dan lem.

Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap Lingkungan

Pernahkah Anda pergi berwisata ke daerah pegunungan? Dapatkah Anda merasakan kesegaran alamnya? Samakah dengan yang Anda rasakan sewaktu berada di daerah perkotaan, terutama di jalan raya? Dapatkah di jalan raya Anda menghirup udara dengan nyaman dan terasa segar? Di jalan raya sering kita merasakan udara yang panas ditambah lagi dengan asap kendaraan bermotor yang terpaksa harus kita hisap. Tahukah Anda bahwa asap kendaraan yang kita hisap itu sangat berbahaya bagi kesehatan kita? Tahukah Anda bahwa udara panas di daerah perkotaan itu juga disebabkan karena pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, di samping asap dari pabrik? Berikut ini akan kita bahas bersama tentang gas-gas hasil pembakaran minyak bumi yang sangat membahayakan kesehatan manusia. Gas belerang dioksida (SO 2 ) mempunyai sifat tidak berwarna, tetapi berbau sangat menyengat dan dapat menyesakkan napas meskipun dalam kadar rendah. Gas ini dihasilkan dari oksidasi atau pembakaran belerang yang terlarut dalam bahan bakar miyak bumi serta dari pembakaran belerang yang terkandung dalam bijih logam yang diproses pada industry pertambangan. Penyebab terbesar berlebihnya kadar oksida belerang di udara adalah pada pembakaran batu bara. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya oksida belerang memang tidak secara langsung dirasakan oleh manusia, akan tetapi menyebabkan terjadinya hujan asam. Proses terjadinya hujan asam dapat dijelaskan dengan reaksi berikut. a. Pembentukan asam sulfit di udara lembap SO 2(g) + H 2 O (l) < ==> H 2 SO 3(aq) b. Gas SO 2 dapat bereaksi dengan oksigen di udara 2 SO 2(g) + O 2(g) < ==> 2 SO 3(g) c. Gas SO 3 mudah larut dalam air, di udara lembap membentuk asam sulfat yang lebih berbahaya daripada SO 2 dan H 2 SO 3 2 SO 3(g) + H 2 O (l) < ==> H 2 SO 4(aq)

Hujan yang banyak mengandung asam sulfat ini memiliki pH < 5, sehingga menyebabkan sangat korosif terhadap logam dan berbahaya bagi kesehatan. Di samping menyebabkan hujan asam, oksida belerang baik SO 2 maupun SO 3 yang terserap ke dalam alat pernapasan masuk ke paru-paru juga akan membentuk asam sulfit dan asam sulfat yang sangat berbahaya bagi kesehatan pernapasan, khususnya paru-paru.