fbpx

Hidrokarbon – Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban

Hidrokarbon

Dalam bidang kimiahidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.

Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen: CH4Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C2H6Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2).

 

Tipe-tipe hidrokarbon

Klasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanama organik adalah:

  1. Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2. Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda dinamakan isomer struktur.
  2. Hidrokarbon tak jenuh/tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum CnH2n.[3] Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan rumus umum CnH2n-2.
  3. Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin karbon. Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah CnH2n.
  4. Hidrokarbon aromatik, juga dikenal dengan arena, adalah hidrokarbon yang paling tidak mempunyai satu cincin aromatik.

Hidrokarbon dapat berbentuk gas (contohnya metana dan propana), cairan (contohnya heksana dan benzena), lilin atau padatan dengan titik didih rendah (contohnya paraffin wax dan naftalena) atau polimer (contohnya polietilenapolipropilena dan polistirena).
 

Ciri-ciri umum

Karena struktur molekulnya berbeda, maka rumus empiris antara hidrokarbon pun juga berbeda: jumlah hidrokarbon yang diikat pada alkena dan alkuna pasti lebih sedikit karena atom karbonnya berikatan rangkap.

Kemampuan hidrokarbon untuk berikatan dengan dirinya sendiri disebut dengan katenasi, dan menyebabkan hidrokarbon bisa membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks, seperti sikloheksana atau arena seperti benzena. Kemampuan ini didapat karena karakteristik ikatan di antara atom karbon bersifat non-polar.

Sesuai dengan teori ikatan valensi, atom karbon harus memenuhi aturan “4-hidrogen” yang menyatakan jumlah atom maksimum yang dapat berikatan dengan karbon, karena karbon mempunyai 4 elektron valensi. Dilihat dari elektron valensi ini, maka karbon mempunyai 4 elektron yang bisa membentuk ikatan kovalen atau ikatan dativ.

Hidrokarbon bersifat hidrofobik dan termasuk dalam lipid.

Beberapa hidrokarbon tersedia melimpah di tata surya. Danau berisi metana dan etana cair telah ditemukan pada Titan, satelit alam terbesar Saturnus, seperti dinyatakan oleh Misi Cassini-Huygens.
 

Hidrokarbon - Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban

Model tiruan dari molekul metana, CH4. Metana merupakan salah satu contoh hidrokarbon yang masuk dalam kategori alkana, hanya mempunyai 1 jenis ikatan saja. Sumber foto: Wikimedia Commons

 

Hidrokarbon sederhana dan variasinya

Jumlah atom
karbon
Alkana(1 ikatan) Alkena(2 ikatan) Alkuna (3 ikatan) Sikloalkana Alkadiena
1 Metana
2 Etana Etena (etilena) Etuna (asetilena)
3 Propana Propena (propilena) Propuna (metilasetilena) Siklopropana Propadiena (alena)
4 Butana Butena (butilena) Butuna Siklobutana Butadiena
5 Pentana Pentena Pentuna Siklopentana Pentadiena (piperylene)
6 Heksana Heksena Heksuna Sikloheksana Heksadiena
7 Heptana Heptena Heptuna Sikloheptana Heptadiena
8 Oktana Oktena Oktuna Siklooktana Oktadiena
9 Nonana Nonena Nonuna Siklononana Nonadiena
10 Dekana Dekena Dekuna Siklodekana Dekadiena


 

Penggunaan Hidrokarbon

Hidrokarbon adalah salah satu sumber energi paling penting di bumi. Penggunaan yang utama adalah sebagai sumber bahan bakar. Dalam bentuk padat, hidrokarbon adalah salah satu komposisi pembentuk aspal.

Hidrokarbon dulu juga pernah digunakan untuk pembuatan klorofluorokarbon, zat yang digunakan sebagai propelan pada semprotan nyamuk. Saat ini klorofluorokarbon tidak lagi digunakan karena memiliki efek buruk terhadap lapisan ozon.

Metana dan etana berbentuk gas dalam suhu ruangan dan tidak mudah dicairkan dengan tekanan begitu saja. Propana lebih mudah untuk dicairkan, dan biasanya dijual di tabung-tabung dalam bentuk cair. Butana sangat mudah dicairkan, sehingga lebih aman dan sering digunakan untuk pemantik rokok. Pentana berbentuk cairan bening pada suhu ruangan, biasanya digunakan di industri sebagai pelarut wax dan gemukHeksana biasanya juga digunakan sebagai pelarut kimia dan termasuk dalam komposisi bensin.

Heksanaheptanaoktananonanadekana, termasuk dengan alkena dan beberapa sikloalkana merupakan komponen penting pada bensinnaftabahan bakar jet, dan pelarut industri. Dengan bertambahnya atom karbon, maka hidrokarbon yang berbentuk linear akan memiliki sifat viskositas dan titik didih lebih tinggi, dengan warna lebih gelap.
 

Pembakaran hidrokarbon

Saat ini, hidrokarbon merupakan sumber energi listrik dan panas utama dunia karena energi yang dihasilkannya ketika dibakar.[7] Energi hidrokarbon ini biasanya sering langsung digunakan sebagai pemanas di rumah-rumah, dalam bentuk minyak maupun gas alam. Hidrokarbon dibakar dan panasnya digunakan untuk menguapkan air, yang nanti uapnya disebarkan ke seluruh ruangan. Prinsip yang hampir sama digunakan di pembangkit-pembangkit listrik.

Ciri-ciri umum dari hidrokarbon adalah menghasilkan uap, karbon dioksida, dan panas selama pembakaran, dan oksigen diperlukan agar reaksi pembakaran dapat berlangsung. Berikut ini adalah contoh reaksi pembakaran metana:

CH4 + 2 O2 → 2 H2O + CO2 + Energi

Jika udara miskin gas oksigen, maka akan terbentuk gas karbon monoksida (CO) dan air:

2 CH4 + 3 O2 → 2CO + 4H2O

Contoh lainnya, reaksi pembakaran propana:

C3H8 + 5 O2 → 4 H2O + 3 CO2 + Energi
CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → (n+1) H2O + n CO2 + Energi

Reaksi pembakaran hidrokarbon termasuk reaksi kimia eksotermik.
 

Contoh Soal dan Jawaban Hidrokarbon

1. Reaksi diatas merupakan reaksi? C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O

a) Reaksi eliminasi
b) Reaksi fisi
c) Reaksi substitusi
d) Reaksi adisi
e) Reaksi oksdasi

Jawaban : E
Pembahasan :

Senyawa alkana dibakar menggunakan oksigen, dan senyawa yang dihasilkan adalah karbon dioksida dan air. Maka, disebut dengan reaksi oksidasi.

2. Homolog tertinggi berikutnya dari C7H16 yaitu…

a) C6H14
b) C710
c) C8H18
d) C7H12
e) C7H14

Jawab: C

3. Tuliskan rumus struktur dari 3-metil pentana!

Jawab :

CH3─CH2─CH─CH2─CH3

CH3

Berikan 1 contoh senyawa  yang memiliki  4 atom C!

Jawab :

Contohnya yaitu : 2 – metil – propane

Dimana                    metil (CH3)                          1 atom C

propana (C3H8)                   3 atom C  +

Jumlah                                 4 atom C


4. Dari senyawa hidrokarbon di bawah ini, identifikasi kedudukannya dan hitung jumlahnya!

CH3

                                           

CH3 – CH – CH – CH2 – CH3

                                    │      │

CH2   CH3

                                    

CH3

Jawab :

Dari senyawa hidrokarbon di atas terdapat 5 atom C primer, 2 atom C sekunder, 1 atom C tersier, 1 atom C kwarterner.

Dimana :

primer                  = mengikat 1 atom C

sekunder              = mengikat 2 atom C

tersier                  = mengikat 3 atom C

kwarterner           = mengikat 4 atom C

(hitung ada berapa atom C yang terikat oleh masing – masing atom C)

5. Berapa jumlah isomer  dari alkena C5H10  ! 

Jawab :

Jumlah isomer  dari alkena C5H10   adalah 5, yaitu :

1. CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH             pentana
2. CH3 – CH2 – CH = CH – CH3              2 pentena
3. CH3 – CH2 – C = CH2                           2 – metil – 1 – butena

CH3

4. CH3 – CH – CH = CH2                          3 – metil – 1 – butena

CH3

5. CH3 – C = CH – CH3                             2 – metil -2- butena

CH3

Termasuk  reaksi apakah reaksi di bawah ini :

CH3 – CH2 = CH2 + HI à CH3 – CH2 – CH2 – I

Jelaskan !

Jawab :

Reaksi di atas termasuk reaksi adisi karena Reaksi adisi, dari ikatan rangkap dan ikatan tunggal.

6. Dalam penentuan struktur alkena dengan reaksi ozonida diperoleh pentanol dan butanol, maka alkena itu adalah…

a) 3-nonena
b) 3-oktena
c) 4-nonena
d) 5-oktena
e) 5-nonena

Jawaban: C

    • Alkena terbentuk dari bergabungnya gugus OH pada dua senyawa alkohol.
    • Reaksi ozo dengan alkena disebut ozonalisis. Pada reaksi ini dihasilkan ozonida. Hidrolisis ozonida menghasilkan bagian alkena yang ikatan rangkapnya telah terputus.
    • Pada reaksi ozonida, ternyata diperoleh pentanol dan butanol.
  • Jadi alkena tersebut pada rantai karbonnya terdapat 9 karbon, dengan ikatan rangkap 2 terdapat pada atom C nomor 4.

7. Apa yang Anda bisa jelaskan dari reaksi berikut ini:

CH4 + Cl2 →  CH3 + HCl

Jawab :

Merupakan halogenasi hidrokarbon dimana pada reaksi tersebut terjadi reaksi substitusi, atom H metana diganti atom atau gugus lain dimana pada reaksi tersebut atom atau gugus yang menggantinya adalah Cl2 yang merupakan salah satu dari golongan halogen.

8. Tentukan golongan dari senyawa yang memiliki rumus molekul:
a.      C9H16
b.      C5H12

Jawab :

a.      C9H16  merupakan golangan alkuna karena jika dihitung dengan rumus  Alkuna = CnH2n-2  dia sesuai , yaitu : Rumus Alkuna = C9H2.9-2 = C9H18-2 = C9H16

b.      C5H12  merupakan golangan alkana karena jika dihitung dengan rumus  Alkana = CnH2n+2  dia sesuai , yaitu : Rumus Alkana = C5H2.5+2 = C5H10+2 = C5H12

9. Minyak dan lemak tergolong hidrokarbon. Pada suhu kamar, minyak berupa cair, sedangkan lemak padat, mengapa? Jelaskan!

Jawab :

Karena dalam minyak terdapat ikatan rangkap tidak jenuh, sedangkan dalam lemak tidak memiliki ikatan rangkap tidak jenuh. Adanya ikatan rangkap ini menimbulkan gaya antarmolekul kurang kuat sehingga minyakmudah mencair.

10. Rumus kimia senyawa hidrokarbon berikut, yang merupakan rumus kimia alkana adalah…

a) C3H4
b) C4H6
c) C5H12
d) C7H12
e) C6H8

Jawaban: C

Senyawa alkana memiliki rumus fungsi:

CnH2n+2

Maka yang termasuk senyawa alkana adalah C5H12 (pentana).

11. Zat-zat apa saja yang dapat mengadisi alkena? Sebutkan !

Jawab :

Zat-zat  yang dapat mengadisi alkena yaitu :

  • Gas hidrogen (H2)
  • Halogen (F2, Cl2, Br2, dan I2)
  • Asam halida (HCl, HBr, HF, dan HI)

12. Dari reaksi berikut yang manakah  senyawa hidrokarbon yang mengalami pembakaran sempurna:
a.      C2H8 + 3 O2 → 2 CO + 4 H2O
b.      C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O

Jawab :

Pembakaran sempurna  pada senyawa hidrokarbon akan menghasilkan CO2 dan H2O jadi yang mengalami pembakaran sempurna adalah pada reaksi b. C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O seperti yang kita lihat pada reaksinya menghasilkan CO2 dan H2O sedangkan pada reaksi a. C2H8 + 3 O2 → 2CO + 4H2O tidak mengalami pembakaran tidak sempurna karena pada hasil reaksinya tidak menghasilkan CO2 dan H2O melainkan CO dan H2O.

12. Tuliskan isomer senyawa pentuna (C5H8)!

Jawab :

·         Isomer posisi CH≡C─CH2─CH2─CH3     : 1-pentuna

CH3─C≡C─CH2─CH              : 2-pentuna

·         Isomer rantai CH≡C─CH─CH3                  3-metil-1-butuna

………………………….       ….     CH3

13. Apa kegunaan utama dari alkana?

Jawab :

1.     Sebagai bahan bakar untuk menghasilkan listrik, menjalankan kendaraan, memasak, dan lain-lain. Ini dikarenakan karakteristik pembakaran alkana yang sangat eksoternik.

2.      Sebagai bahan baku diindustri petrokimia.

14. Apa yang dimaksud dengan senyawa karbon organik?

Jawab :

Senyawa karbon organic adalah senyawa karbon  yang dapat disentesis  diluar tubuh makhluk hidup , misalnya karbonat, gas karbon dioksida dan karbon monoksida.

15. Apa yang menyebabkan senyawa karbon organik  berbeda dengan senyawa karbon anorganik?

Jawab :

Meskipun diantara senyawa organik dan senyawa anorganik tidak ada perbedaan yang hakiki sebagai senyawa kimia, namun yang membuatnya berbeda adalah pengkajiannya,pengkajiannya tetap dipandang perlu dipisahkan dalam cabang kimia yang spesifik.Secara garis besar alasan yang melandasi pemisahan bidang kajian kimia organik dan kimia anorganik adalah :

·         jumlah senyawa organik jauh lebih banyak daripada senyawa anorganik

·         semua senyawa organik mengandung atom karbon, yang mempunyai keunikan dalam hal kemampuannya membentuk rantai dengan sesama atom karbon, dan mempunyai sifat-sifat khas.

Untuk lebih jelas lagi dapat dilihat dari tabel di bawah ini :

 Senyawa Karbon Organik Senyawa Karbon Anorganik
1. Titik leleh dan titik didih rendah. 1. Titik didih dan titik leleh tinggi.
2. Tidak tahan terhadap pemanasan. 2. Tahan terhadap pemanasan.
3. Berikatan Kovalen. 3. Ada yang berkaitan dengan ion kovalen.
4. Umumnya tidak larut dalam air. 4. Umumnya larut dalam air
5. Reaksi antar molekul berlangsung lambat. 5. Reaksi antar ion berlangsung cepat.

16. Di antara senyawa hidrokarbon berikut yangsedikit larut dalam air yaitu…

a) 3-metil-pentana
b) 3-metil-1-pentena
c) 2,2-dimetil-pentana
d) n-oktana
e) 4-etil-2-metil-oktana

Jawab : B

17. Sebutkan apa saja kekhasan dari atom karbon?

Jawab :

Kekhasan atom karbon yaitu sebagai berikut :

–          Atom Karbon Memiliki 4 Elektron Valensi. Berdasarkan konfigurasi keenam elektron yang dimiliki atom karbon didapatkan bahwa elektron valensi yang dimilikinya adalah 4. Untuk mencapai kestabilan, atom ini masih membutuhkan 4 elektron lagi dengan cara berikatan kovalen. Tidak ada unsur dari golongan lain yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dengan aturan oktet.

–          Atom Unsur Karbon Relatif Kecil. Ditinjau dari konfigurasi elektronnya, dapat diketahui bahwa atom karbon terletak pada periode 2, yang berarti atom ini mempunyai 2 kulit atom, sehingga jari-jari atomnya relatif kecil. Hal ini menyebabkan ikatan kovalen yang dibentuk relatif kuat dan dapat membentuk ikatan kovalen rangkap.

–          Atom Karbon Dapat Membentuk Rantai Karbon .Keadaan atom karbon yang demikian menyebabkan atom karbon dapat membentuk rantai karbon yang sangat panjang dengan ikatan kovalen, baik ikatan kovalen tunggal, rangkap 2, maupun rangkap 3. Selain itu dapat pula membentuk rantai lingkar (siklik).

  1. Keistimewaan atom karbon yang dapat membentuk ikatan kovalen sebanyak 4 buah dan kemampuannya dalam membentuk rantai karbon, menyebabkan atom karbon mempunyai kedudukan yang berbeda-beda. Sebutkan apa saja kedudukan tersebut?

Jawab :

Kedudukan tersebut adalah:

  • Atom karbon primer, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon yang lain.
  •  Atom karbon sekunder, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon yang lain.
  •  Atom karbon tersier, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon yang lain.
  • Atom karbon kuarterner, yaitu atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon yang lain.
  1. Bagaiman susunan penamaan senyawa karbon yang tepat ?

Jawab :

Susunan penamaan senyawa karbon yang tepat adalah urutan no posisi cabang – nama cabang – rantai utama

Sudah menurut aturan.    Contoh :

2 – metil – 3 – propena

│       │                │

no   nama     rantai utama cabang.

18. Senyawa hidrokarbon memiliki deret homolog. Apa yang dimaksud dengan deret homolog? Jelaskan!

Jawab :

Senyawa hidrokarbon memiliki deret homolog maksudnya adalah deret pada senyawa hidrokarbon yang berbeda sebanyak gugus –CH2– dari senyawa sebelumnya.

19. Perhatikan beberapa persamaan reaksi berikut!

  1. C4H9COOH(aq) + CH3OH(aq) → C4H9COoCH3(aq) + H2O(l)
  2. C3H7Cl(aq) → C3H6(aq) + HCl(aq)
  3. C2H5OH(aq) + K2Cr2O7(aq) → CH3COOH(aq)
  4. C2H5OCH3(aq) + H2(g) → C2H5CH(OH)CH3(aq)
  5. C6H14(g) + Br2(g) → C6H13Br(g) + Br(g)

Persamaan reaksi yang merupakan reaksi eliminasi dan adisi senyawa karbon berturut-turut ditunjukkan oleh angka ….

A. 1 dan 3
B. 2 dan 4
C. 3 dan 5
D. 4 dan 1
E. 5 dan 2

Jawab: B

20. Sifat yang tidak benar mengenai senyawa di bawab ini yaitu…

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

a) dalam suhu kamar berbentuk cair
b) tidak larut dalam air
c) titik didihnya lebih tinggi dari 2– metil–propana
d) tidak larut dalam dietil eter
e) larut dalam dietil eter

Jawab: D

21. Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari:

a) oksigen dan litium
b) unsur atom dan molekul
c) unsur dan senyawa yang dicampur
d) campuran dari NaCl dan Iodium
e) unsur karbon dan hidrogen

Jawab: E

Unsur hidrokarbon terdiri dari karbon dan hidrogen.

22. Jika suatu senyawa hidrokarbon dibakar secara sempurna dan tiap mol senyawa tersebut menghasilkan 5 mol CO2 dan 6 mol H2O, senyawa tersebut yaitu…

a) 2-metil-pentana
b) 3-metil-butana
c) 2,4-pentadiena
d) 2,5-dimetil-butana
e) 3-metil-pentadiena

Jawab: B

23. Pembakaran hidrokarbon menghasilkan zat-zat berikut, kecuali…

a) CO2
b) CO
c) H2O
d) CH4
e) CO2 dan H2O

Jawab : D

24. Dua liter hidrokarbon tepat dibakar sempurna dengan 6 liter gas oksigen menghasilkan 4 liter karbon dioksida dan uap air menurut reaksi:

CxHy + O2 → CO2 + H2O (belum setara)

Bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka rumus molekul senyawa tersebut adalah…

a) C2H4
b) C3H8
c) C2H6
d) C4H8
e) C3H6

Jawab: A

25. Senyawa berikut yang mempunyai isomer lebih dari satu yaitu…

a. C2H4
b) C2H4F2
b. C2F6
c. C2H5F
d. C2H3Cl

Jawab: B
 

Bacaan Lainnya

 

Pasang iklan gratis di toko pinter

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan?
Pasang iklan & promosikan jualan Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

 

Cara daftar pasang iklan gratis

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

 

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: Physics ClassroomTutor Vista

                       
 
Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya


By | 2019-11-05T13:00:50+07:00 Oktober 19th, 2019|IPA|0 Comments

Leave A Comment