Alkuna: Pengertian Sifat Fisis Kimia Rumus Struktur Isomer Posisi Ikatan Rangkap Reaksi Pembuatan Kegunaan Contoh Soal

Pengertian Alkuna:   Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon -karbon (C≡C) pada rantai karbonnya. Alkuna memiliki setidaknya satu ikatan rangkap tiga sehingga jumlah hydrogen yang terikat oleh karbon tidak maksimum seperti pada alkana.

Rumus Umum Senyawa Alkuna

Alkuna tersusun dari karbon dan hydrogen yang mempunyai rumus umum CnH2n-2. Alkuna paling sederhana yaitu etuna, C2H2 dengan rumus strukturnya seperti berikut:

H–CC–H

Deret Homolog Senyawa Alkuna

Deret homolog adalah suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umumnya sama dan mempunyai sifat yang mirip. Antar suku-sukunya mempunyai beda jumlah karbon hydrogen sebesar CH2.

Senyawa karbon pada deret homolog merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang dengan nomor cabangnya sama.

Adapun Deret homolog alkuna mulai dari karbon 2 sampai karbon 10 adalah sebagai berikut.

Etuna         = C2H2   = CH≡CH

Propuna     = C3H4   = CH≡C-CH3

1-Butuna   = C4H6   = CH≡C-CH2-CH3

1-Pentuna  = C5H8   =  CH≡C-(CH2)2-CH3

1-Heksena = C6H10  = CH≡C-(CH2)3-CH3

1-Heptuna = C7H12  = CH≡C-(CH2)4-CH3

1-Oktuna   = C8H14  = CH≡C-(CH2)5-CH3

1-Nonuna  = C9H16  = CH≡C-(CH2)6-CH3

1-Dekuna  = C10H18 = CH≡C-(CH2)7-CH3

Pada deret homolog alkuna dapat diketahui bahwa selisih antara rumus suku (senyawa) di bawah dengan di atasnya adalah CH2. Etuna dengan propane memiliki selisih Karbon – Hidrogen sebesar CH2. Begitu juga antara 1-butuna dengan 1-pentuna memiliki selisih CH2.

Sifat Sifat Deret Homolog Alkuna

a). Rumus umum deret homolog alkuna adalah CnH2n-2

b). Semakin panjang rantai atom karbonnya, semakin tinggi titik leburnya

c). Selisih massa suku yang satu ke suku berikutnya adalah14

Tata Nama IUPAC Senyawa Alkuna

Aturan tata nama alkuna menurut aturan IUPAC sama seperti pada alkana atau alkena. Rantai induk ditentukan oleh rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon- karbon (C≡C) dan akhiran untuk nama induk adalah -una sebagai pengganti -ana pada alkana.

Tata Nama Senyawa Alkuna Rantai Lurus Tak Bercabang

a). Tuliskan awalan berdasarkan jumlah atom C-nya dan diakhiri dengan akhiran -una.

b).. Jika jumlah atom C senyawa alkuna lebih dari 3, beri nomor setiap atom sedemikian rupa sehingga C yang berikatan rangkap tiga mendapat nomor kecil.

c). Penamaan senyawa diawali oleh nomor atom C pertama yang berikatan rangkap 3, diikuti tanda (-) dan nama rantai induk.

1). Contoh  Soal Tata Nama Senyawa Alkuna Tak Bercabang

Tentukan nama senyawa alkuna yang memiliki rumus C3H4 dan rumus strukturnya seperti berikut:

CH≡C-CH3

Cara Menentukan Nama Senyawa Alkuna Rantai Tak Bercabang,

Nama alkuna yang dibangun dengan rumus struktur lurus tak bercabang dapat ditentukan dari jumlah atom karbonya.

Dari rumus strukturnya dapat diketahui bahwa senyawa alkuna yang memiliki rumus C3H4 tersusun dari rangka karbon lurus tak bercabang dengan jumlah atom karbon 3. Senyawa alkuna dengan rantai induknya mengandung 3 karbon adalah propuna.

2). Contoh Soal Menentukan Nama Senyawa Alkuna C4H6 Rantai Tak Bercabang,

Tentukan nama senyawa alkuna yang memiliki rumus C4H6   dan rumus strukturnya seperti berikut:

CH≡C-CH2-CH3

Cara Menentukan Rantai Induk Senyawa Alkuna C4H6   

Rumus struktur alkuna C4H6 dibentuk oleh rantai induk berupa rangka karbon lurus tak bercabang, dan jumlah atom karbon adalah 4. Nama senyawa alkuna yang rantai induknya terdiri dari 4 atom karbon adalah butuna.

Penomoran Atom Karbon Rantai Induk Senyawa Alkuna

Penomoran karbon dimulai dari salah satu sisi rantai, sehingga karbon ikatan rangkap mendapat nomor kecil.

Dari rumus strukturnya dapat diketahui bahwa ikatan rangkap terletak pada karbon nomor 1 jika penomoran dimulai dari sisi kiri. Nomor 1 merupakan nomor terkecil untuk karbon berikatan rangkap. Kalau peomoran dimulai dari sisi kanan maka ikatan rangkap terletak pada karbon nomor 3.

Cara Penamaan Senyawa Alkuna

Tata nama alkuna rantai lurus mengikuti ketentuan berikut:

“Nomor-Nama alkuna”

Nomor = 1 (ikatan rangkap terletak pada kabon nomor 1)

Nama alkuna = butuna (rantai induk alkuna dengan 4 atom karbon)

Jadi, nama alkuna C4H6 adalah “1-butuna”

3). Contoh Soal Menentukan Nama Rumus Struktur 4-Metil-2-Pentuna

Tentukan nama senyawa alkuna yang memiliki rumus C6H10 dan struktur seperti berikut

Contoh Soal Menentukan Nama Rumus Struktur 4-Metil-2-Pentuna
Contoh Soal Menentukan Nama Rumus Struktur 4-Metil-2-Pentuna

Rumus struktur senyawa alkuna tersebut dibangun oleh rangka bercabang dengan jumlah cabang satu. Jadi, rumus struktur tersebut memiliki rantai induk dan rantai cabang.

Menentukan Rantai Induk Dan Rantai Cabang Rumus Struktur C6H10

Rantai induk adalah rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap 3. Dari rumus strukurnya dapat diketahui bahwa rantai induk senyawa alkuna tersebut mengandung 5 atom karbon. Senyawa alkuna yang memiliki 5 atom karbon adalah pentuna.

Penomoran Rantai Induk Pentuna

Penomoran karbon pada rantai induk pentuna dimulai dari salah satu sisi, sehingga karbon ikatan rangkap 3 mendapat nomor kecil. Agar karbon berikatan rangkap 3 (C≡C) bernomor kecil, maka penomoran dimulai dari sisi kiri.

Cara Penomoran Rantai Induk 4-Metil-2-Pentuna
Cara Penomoran Rantai Induk 4-Metil-2-Pentuna

Dari rumus struktur telah dinomor diketahui bahwa karbon ikatan rangkap 3 (C≡C) terletak pada karbon nomor dua, Sehingga dinamakan “2-pentuna”

Cabang berupa gugus alkil terikat pada karbon nomor 4 dan memiliki satu karbon. Gugus alkil yang mengandung 1 karbon adalah metil. Sehingga gugus ini dinamakan “4-metil”

Penamaan Senyawa Alkuna C6H10

Nama senyawa alkuna mengikuti ketentuan seperti berikut:

Cabang-Alkuna” atau

Nomor-Nama cabang-Nomor-Nama alkuna

Dari penjelasan di atas diperoleh data berikut

Nomor = 4 (gugus alkil terikat pada karbon nomor 4)

Nama cabang = metil (gugus alkil dengan 1 karbon)

Nomor = 2 (ikatan rangkap 3 terletak pada karbon nomor 2)

Nama alkuna = pentuna (rantai induk pentuna yang mengandung 5 atom karbon)

Jadi, nama alkuna rumus C6H10 adalah “4-metil-2-pentuna”

4). Contoh Soal Menentukan Rumus Struktur Alkuna 3-Metil-1-Pentuna

Buatlah rumus struktur dari senyawa alkuna dengan nama “3-metil-1-pentuna

Menentukan Rantai Induk Dan Rantai Cabang 3-Metil-1-Pentuna

Tata nama senyawa alkuna adalah sebagai berikut:

Rantai cabang-Rantai Induk” atau

Nomor-Nama cabang-Nomor-Nama alkuna

Berdasarkan pada ketentuan tata nama alkuna, maka 3-Metil-1-Pentuna dapat dijelaskan sebagai berikut:

Rantai cabang = 3-metil

Nomor = 3 (gugus cabang alkil (metil) terikat pada karbon karbon nomor 3)

Nama cabang = metil (gugus alkil dengan 1 karbon sebagai cabang)

Rantai induk = 1-pentuna

Nomor = 1 (ikatan rangkap 3 karbon- karbon (C≡C) terletak pada karbon nomor 1)

Nama alkuna = pentuna (rantai induk yang mengandung 5 atom karbon)

Cara Membuat Rumus Struktur Dari Nama Alkuna

Tahap pertama membuat rantai induk yaitu 1-pentuna tersusun dari 5 atom dengan ikatan rangkap 3 (C≡C)  pada karbon nomor 1. Gambarnya seperti berikut:

Cara Membuat Rumus Struktur Dari Nama Alkuna 1-pentuna
Cara Membuat Rumus Struktur Dari Nama Alkuna 1-pentuna

Rumus struktur 1-pentuna ini tersusun dari rumus C5H8 tanpa cabang. Ikatan rangkap 3 terletak pada karbon nomor 1. Perhatikan, karbon nomor 3 pada rantai induk 1-pentuna, mengikat 2 atom hydrogen.

Tahap kedua mengikatkan gugus 3-metil sebagai cabang pada rantai induk 1-pentuna di karbon nomor 3 seperti gambar ini

Cara Menentukan Rumus Struktur Alkuna 3-Metil-1-Pentuna
Cara Menentukan Rumus Struktur Alkuna 3-Metil-1-Pentuna

Ketika karbon nomor tiga mengikat gugus metil, maka karbon nomor 3 melepas 1 atom hidrogennya, agar lengan karbon (valensi) tetap 4 dan total atom hydrogen tetap sesuai rumus C6H10.

Isomer Senyawa Alkuna

Isomer yang terjadi pada alkuna adalah isomer struktur yang terdiri isomer posisi ikatan rangkap dan isomer struktur untuk gugus alkil, sedangkan isomer geometri pada alkuna tidak terjadi.

Alkuna paling rendah yang memiliki isomer yaitu butuna, C4H6. Akibat pengaruh ikatan rangkap, isomer posisi alkuna mengalami dua jenis pergeseran penataan atom, yaitu:

a). Isomer posisi di mana perubahan posisi dialami oleh ikatan rangkap,

b). Isomer posisi di mana perubahan posisi dialami oleh rantai cabang.

3). Contoh Soal Menentukan Isomer Struktur Posisi Ikatan Rangkap Alkuna Rumus C5H8

Tentukan isomer posisi ikatan rangkap dari senyawa alkuna yang memiliki rumus C5H8

Menentukan Rumus Struktur Alkuna C5H8

Rumus struktur dari senyawa alkuna C5H8 dapat dinyatakan dengan rantai karbon yang mengandung 5 atom karbon. Rantai alkuna yang memiliki 5 karbon adalah pentuna.

Rumus struktur dari isomer posisi pentuna terjadi karena pergeseran posisi atau letak ikatan rankap tiga karbon – karbon (C≡C) seperti berikut:

Cara Menentukan Isomer Struktur Posisi Ikatan Rangkap Alkuna Rumus C5H8
Cara Menentukan Isomer Struktur Posisi Ikatan Rangkap Alkuna Rumus C5H8

Rumus struktur 1-pentuna dan 2-pentuna, sama sama dibangun oleh rangka karbon lurus tanpa cabang. Kedua isomer ini dibedakan oleh posisi atau letak ikatan rangkap 3 pada karbon – karbon (C≡C).

Pada struktur 1-pentuna, ikatan rankap 3 terletak pada karbon nomor 1, sedangkan pada 2-pentuna, ikatan rangkapnya berada pada posisi karbon nomor 2.

Jadi, isomer posisi ikatan rangkap dari pentuna C5H8 adalah 1-pentuna dan 2-pentuna.

3). Contoh Soal Menentukan Isomer Struktur Posisi Rantai Cabang Alkuna Rumus C5H8

Tentukan isomer posisi rantai cabang dari senyawa alkuna yang memiliki rumus C5H8

Cara Menentukan Rantai Induk Isomer Posisi Cabang Rumus Struktur C5H8

Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rankap 3 karbon – karbon(C≡C). Isomer posisi cabang berarti ada cabang gugus alkil yang terikat pada rantai induk, Sehingga karbon pada rantai induk harus dikurangi.

Jika gugus alkil pada cabang adalah gugus metil (gugus dengan 1 atom karbon), maka atom karbon pada rantai induk harus dikurangi satu atom. Sehingga atom karbon pada rantai induk menjadi 4 atom karbon.

Rantai karbon alkuna yang mengandung 4 karbon adalah butuna. Struktur rantai induknya menjadi seperti ini:

Menentukan Isomer Struktur Posisi Rantai Cabang Alkuna Rumus C5H8
Menentukan Isomer Struktur Posisi Rantai Cabang Alkuna Rumus C5H8

Penomoran Dan Pengikatan Gugus Metil Pada Rantai Induk 1-Butuna

Cabang untuk gugus metil pada rantai butuna hanya dapat diikatkan pada karbon nomor 3, tidak ada karbon lain yang bisa ditempati oleh gugus metil ini. Rumus strukturnya menjadi seperti ini.

Penomoran Dan Pengikatan Gugus Metil Pada Rantai Induk 1-Butuna
Penomoran Dan Pengikatan Gugus Metil Pada Rantai Induk 1-Butuna

Perhatikan pada karbon nomor 3, sebelumnya mengikat 2 hidrogen. Namun ketika mengikat gugus metil sebagai cabangnya, maka satu hydrogen harus lepas. Hal ini karena lengan  karbon (valensi) adalah 4. Jika karbon nomor 3 tetap mengikat 2 hidrogen, maka lengan karbon menjadi 5 (bervalensi 5).

Jadi, isomer posisi cabang Alkuna Rumus C5H8 adalah “3-metil-1-butuna

Sifat Fisis Senyawa Alkuna

a). Alkuna bersifat non-polar, mempunyai gaya antar-molekul yang lemah dan memiliki massa molekul yang hampir sama dengan alkana dan alkena.

b). Semakin bertambah jumlah atom C harga Massa molekul relatifnya, maka makin besar maka titik didihnya makin tinggi.

c). Alkuna sedikit atau sulit larut dalam air

Sifat Reaksi Kimia Senyawa Alkuna

Beberapa reaksi yang dapat terjadi pada senyawa alkuna diantaranya adalah:

a). Reaksi Oksidasi Senyawa Alkuna

Sebagaimana hidrokarbon pada umumnya, alkuna jika dibakar secara oksidasi sempurna akan menghasilkan CO2 dan H2O.

Contoh Reaksi Oksidasi Senyawa Alkuna Propuna

Pembakaran propuna dengan oksigen akan menghasil gas karbon dioksida dan air  seperti ditunjukkan pada reaksi berikut.:

C3H4 + 4 O2 → 3CO2 + 2H2O

b). Reaksi Adisi Alkuna Oleh Hidrogen H2

Alkuna mengalami dua kali adisi oleh H2 untuk menghasilkan alkana. Alkuna memiliki ikatan rangkap tiga sehingga reaksi adisinya dapat berlangsung dalam 2 tahap.

Adisi pertama alkuna oleh hydrogen menghasilkan alkena dan reaksi adisi kedua menghasilkan alkana.

Contoh Reaksi Adisi Alkuna Etuna Oleh Hidrogen

Tahap Pertama Reaksi Adisi Etuna Oleh Hidrogen adalah seperti berikut

CH≡CH + H2 → CH2=CH2

Reaksi adisi pertama oleh hydrogen mengakibatkan putusnya ikatan rangkap 3 etuna dan membentuk etena yang memiliki rantai ikatan rangkap 2. Putusnya satu ikatan rangkap ini diikuti dengan terikatnya atom hydrogen pada atom karbon yang ikatanya putus.

Tahap Kedua reaksi Adisi Etena Oleh Hidrogen adalah seperti berikut

CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3

Adisi oleh hydrogen pada tahap 2 memutus ikatan rangkap 2 etena membentuk rantai ikatan tunggal etana. Putusnya ikatan rangkap ini diikuti dengan pengikatan atom hydrogen oleh kedua karbon yang ikatannya putus sehingga membentuk etana.

c). Reaksi Adisi Senyawa Alkuna Oleh Halida

Adisi alkuna oleh halide terjadi melalui dua tahapan. Tahap pertama senyawa alkuna berubah menjadi halide alkena. Pada adisi kedua, halide alkena berubah menjadi halide alkana.

Contoh Reaksi Adisi Alkuna Oleh Halida

Reaksi antara senyawa 1-propuna dan klor akan menghasilkan 1,2-dikloro-propena seperti persamaan berikut:

Contoh Reaksi Adisi Alkuna 1-Propuna Oleh Halida Cl2
Contoh Reaksi Adisi Alkuna 1-Propuna Oleh Halida Cl2

Adisi klor terhadap 1-propuna mengakibatkan terlepasnya ikatan rangkap 3 pada propuna membentuk rantai ikatan rangkap 2. Putusnya satu ikatan pada karbon – karbon ini, disertai dengan pengikatan klor oleh masing – masing karbon yang ikatannya putus sehingga terbentuk 1,2-dikloro-propena.

Reaksi adisi klor terhadap 1,2-dikloro-propena sesuai persamaan berikut.

Contoh Reaksi Adisi Alkuna 1,2-dikloro-propena Oleh Halida Cl2
Contoh Reaksi Adisi Alkuna 1,2-dikloro-propena Oleh Halida Cl2

Adisi klor ini melepas ikatan rangkap 2 pada 1,2-dikloro-propena membentuk rantai ikatan tunggal yang disertai terjadinya pengikatan klor pada kedua karbon sehingga menghasilkan 1,1,2,2-tetrakloro-propana.

c). Reaksi Adisi Senyawa Alkuna Oleh Asam Halida

Adisi alkuna oleh asam halida mengikuti aturan Markovnikov sebagaimana pada reaksi adisi pada alkena.

Aturan Markovnikov

Aturan Markovnikov yaitu atom H dari asam halida akan terikat pada atom C berikatan rangkap yang telah memiliki atom H lebih banyak. Jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H yang sama, maka atom halida akan terikat oleh atom C pada rantai karbon yang lebih panjang.

Contoh Reaksi Adisi Senyawa Propuna Oleh Hidrogen Bromida HBr (Asam Bromida)

Reaksi adisi seyawaa 1-propuna oleh HBr terjadi dalam dua tahap, yaitu

Tahap Adisi 1-propuna menjadi 2-bromo-propena seperti persamaan reaksi adisi berikut

Adisi Hidrogen Bromida HBr 1-propuna menjadi 2-bromo-propena
Adisi Hidrogen Bromida HBr 1-propuna menjadi 2-bromo-propena

Adisi oleh HBr menyebabkan ikatan rangkap 3 rantai propuna terputus dan membentuk rantai propena berikatan rangkap 2. Pemutusan ikatan ini disertai dengan pengikatan Hidrogen dan Brom oleh karbon yang ikatannya putus.

Sesuai dengan aturan Markovnikov, maka hydrogen terikat pada karbon yang mengadung hydrogen lebih banyak yaitu karbon nomor 1. Sedangkan atom Br terikat pada karbon nomor 2.

Tahap Adisi 2-bromo-propena oleh Hidrogen Iodida HI (Asam Iodida)

Adisi tahap dua terjadi pada 2-bromo-propena dan membentuk 2-bromo-2-iodo-propana seperti persamaan reaksi berikut

Adisi 2-bromo-propena oleh Hidrogen Iodida HI (Asam Iodida)
Adisi 2-bromo-propena oleh Hidrogen Iodida HI (Asam Iodida)

Adisi 2-bromo-propena oleh asam iodide HI memutus ikatan rangkap 2 rantai propena membentuk rantai propane berikatan tunggal. Adisi ini disertai dengan terikatnya atom hydrogen dan iodium pada atom karbon yang ikatannya putus.

Sesuai dengan aturan Markovnikov, maka hydrogen terikat pada karbon yang mengadung hydrogen lebih banyak yaitu karbon nomor 1. Sedangkan atom iodium terikat pada karbon nomor 2.

Kegunaan Alkuna

Salah satu senyawa alkuna yang banyak digunakan dalam kehidupa sehari hari adalah etuna.

Etuna (asetilena) biasa dikenal dengan nama gas karbit. Senyawa etuna dihasilkan dari batu karbit yang direaksikan dengan air. Reaksinya seperti ini:

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Gas karbit jika dibakar akan menghasilkan suhu yang tinggi, sehingga dapat digunakan untuk mengelas dan memotong logam. Gas karbit sering pula digunakan untuk mempercepat pematangan buah buahan.

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Hiskia Achmad,  1996, “Kimia Larutan”, Citra Aditya Bakti,  Bandung.
  3. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  4. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  5. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  6. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  7. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  8. Rangkuman Ringkasan: Senyawa hidrokarbon dibedakan dari jenis ikatannya terdiri atas ikatan tunggal dan ikatan rangkap.
  9. Alkana memiliki ikatan tunggal, sedangkan alkena dan alkuna berikatan rangkap. Alkena memiliki ikatan rangkap dua, sedangkan alkuna memiliki ikatan rangkap tiga.
  10. Senyawa hidrokarbon memiliki empat jenis isomer, yaitu asomer rangka, posisi, fungsional, dan geometri.
  11. Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh yang memiliki ikatan tunggal (C – C). Alkena merupakan hidrokarbon alifatik tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua (C = C). Alkuna merupakan hidrokarbon tak jenuh dengan ikatan rangkap tiga (C ≡ C).
  12. Titik didih senyawa hidrokarbon dipengaruhi massa molar relatifnya dan struktur molekulnya. Semakin banyak jumlah atom karbon maka jumlah massa molekul relatif juga semakin besar dan titik didih dari senyawa karbon tersebut semakin besar pula.
  13. Senyawa hidrokarbon dapat mengalami reaksi oksidasi, substitusi, adisi, dan eliminasi.
  14. Alkuna: Pengertian Sifat Fisis Kimia Rumus Struktur Isomer Posisi Ikatan Rangkap Reaksi Pembuatan Kegunaan Contoh Soal Contoh Rumus Struktur Isomer Posisi Ikatan Rangkap Alkuna,
  15. Contoh Rumus Struktur Reaksi Adisi Oksidasi Hidrogen Halida Asam Halida Alkuna, Sifat Fisis Kimia Non Polar Titik Didih Kelarutan Alkuna, Contoh Soal Tata Nama Senyawa Alkuna Rantai Lurus Bercabang Tak Bercabang,

Jenis Isomer: Pengertian Contoh Rumus Isomer Struktur Rangka Posisi Gugus Fungsi Geometri Cis Trans

Pengertian Isomer.  Isomer adalah dua senyawa atau lebih yang mempunyai rumus kimia sama namun mempunyai struktur yang berbeda.

Pengertian Rumus Kimia

Rumus kimia menunjukkan jumlah atom karbon dan setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul senyawa. Rumus kimia senyawa butana adalah C4H10, rumus kimia ini menunjukkan bahwa setiap molekul butana terdiri atas empat atom karbon dan sepuluh atom hidrogen.

Pengertian Rumus Struktur

Rumus struktur molekul adalah rumus kimia yang menunjukkan cara atom- atom diikatkan antara satu sama lain dengan ikatan kovalen dalam struktur molekul senyawa tersebut.

Jenis Senyawa Isomer

Secara garis besar isomer dibagi menjadi dua, yaitu isomer struktur, dan isomer geometri.

1). Isomer struktur

Isomer struktur adalah isomer yang terjadi jika rumus molekul sama, tetapi rumus strukturnya berbeda. Perbedaan strukturnya terletak pada urutan penggabungan atom- atom yang menyusun molekul.

Isomer struktur dapat dikelompokkan menjadi: isomer rangka, isomer posisi, dan isomer gugus fungsi.

a). Isomer Rangka

Isomer rangka adalah senyawa- senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun memiliki struktur rangka karbonnya yang berbeda. Contoh isomer rangka adalah senyawa – senyawa alkana, alkena, dan alkuna.

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana: Butana (C4H10)

Isomer rangka pada kelompok senyawa alkana misalnya Butana (C4H10), isomernya yaitu n-butana dan   2-metil-propana. Butana memiliki rumus molekul C4H10.

Dua senyawa isomer ini memiliki rumus molekul yang sama dengan butana, tapi memiliki rumus struktur dan nama yang berbeda. Molekul C4H10 dengan rumus struktur yang berbeda dapat dilihat pada rumus struktur berikut:

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana Butana (C4H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana Butana (C4H10 )

Perbedaan rumus struktur dapat dilihat dari adanya gugus metil yang terikat pada 2-metil-propane. Adanya gugus metil ini menyebabkan rantai terpanjang pada n-butana berkurang dari 4 atom karbon menjadi 3 atom karbon, sehingga Namanya tidak lagi butana (4 karbon), namun menjadi propane (3 karbon). Satu karbon menjadi gugus metil yang mengikat 3 hidrogen.

Rumus struktur n-butana dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari rantai karbon yang memiliki 4 atom karbon, sedangkan rumus struktur 2-metil-propana dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari  rantai karbon yang memiliki 3 atom karbon dengan cabang gugus metil yang terikat pada atom karbon nomor 2.

Perpedaan rumus struktur menyebabkan sifat sifat fisis dari senyawa juga berbeda. Hal ini juga dialami oleh senyawa n-butana dan 2-metil-propana.

Kedua senyawa isomer ini dapat disintesis dan memiliki titik didih maupun titik leleh yang berbeda. Senyawa n-butana memiliki titik didih dan titik leleh secara berturut – turut yaitu –0,5 Celcius dan –135 Celcius.

Adapun senyawa isobutana atau 2-metil-propana memiliki titik didih dan titik leleh secara berturut-turut yaitu –10 Celcius dan –145 Celcius

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena: Pentena  (C5H10)

Isomer rangka pada kelompok alkena misalnya pentena (C5H10), isomernya yaitu 1-pentena dan 3-metil-1-butena dan 2-metil-1-butena. Perbedaan dari isomer pentena C5H10 dapat dilihat pada rumus struktur berikut:

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena Pentena  (C5H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena Pentena (C5H10)

Rumus struktur 1-pentena dibangun oleh rangka karbon lurus yang tersusun dari rantai panjang dengan 5 atom karbon (pentena) dan ikatan rangkap terletak pada karbon nomor 1.

Rumus struktur 3-metil-1-butena dibangun oleh rangka karbon bercabang yang terdiri dari rantai Panjang dengan 4 karbon (butena) dan ikatan rangkap 2 pada karbon nomor 1. Cabang rantai dibentuk oleh gugus metil yang terikat pada karbon nomor tiga.

Sedangkan rumus struktur 2-metil-1-butena dibangun oleh rangka karbon bercabang yang terdiri dari rantai Panjang dengan 4 karbon (butena). Rantai Panjang butena memiliki ikatan rangkap pada karbon pertama. Gugus metil membentuk cabang rantai butena yang diikat pada karbon nomor 2.

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna: Pentuna (C5H10)

Isomer pada kelompok alkuna misalnya Pentuna (C5H8), contoh isomernya adalah  1-pentuna dan 3-metil-1-butuna.

Perbedaan isomer rangka dari pentuna dapat dituliskan dengan rumus struktur berikut

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna Pentuna (C5H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna Pentuna (C5H10)

Dapat dilihat bahwa rumus struktur 1-pentuna dibangun oleh rantai Panjang dengan 5 karbon (pentuna) dan ikatan rangkap 3 terletak pada atom karbon yang pertama.

Rumus struktur 3-metil-1-butuna dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari rantai panjang dengan 4 karbon dan terdapat satu gugus metil yang terikat pada karbon nomor 3, sehingga jumlah karbon pada rantai panjangnya berkurang 1 karbon menjadi 4 karbon.

Senyawa alkuna yang jumlah karbonnya 4 adalah butuna. Pada rantai butuna ini, ikatan rangkap 3-nya adalah pada karbon yang pertama, sehingga nama senyawa isomer ini menjadi 3-metil-1-butuna.

b). Isomer Posisi.

Isomer posisi adalah senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama, namun memiliki penataan atom yang berbeda. Alkana hanya memiliki satu jenis isomer posisi, namun alkena memiliki dua jenis perubahan penataan atom. Isomer posisi terjadi oleh adanya perubahan posisi dialami oleh ikatan rangkap,

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena: Pentena C5H10

Contoh Isomer posisi misalnya pada kelompok alkena yaitu pentena yang memiliki rumus kimia C5H10, isomer posisi akibat perbedaan posisi ikatan rangkap adalah 1-pentena dan 2-pentena

Perbedaan isomer posisi pentena ini dapat ditunjukkan dengan rumus struktur seperti berikut

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena Pentena C5H10
Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena Pentena C5H10

Perbedaan antara 1-pentena dengan 2-pentena adalah pada posisi ikatan rangkap dua dari atom karbonnya. Pada rumus struktur 1-pentena, posisi ikatan rangkap dua terletak pada karbon pertama. Sedangkan pada 2-pentena, posisi ikatan rangkap dua terletak pada karbon nomor 2.

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkuna: Butuna

Isomer posisi pada kelompok senyawa alkuna misalnya Butuna (C4H6), isomernya adalah 1-butuna dan 2-butuna.

Pada rumus struktur 1-butuna, posisi ikatan rangkap 3 terdapat pada atom karbon nomor pertama, sedangkan rumus struktur 2-butuna memiliki ikatan rangkap 3 pada posisi atom karbon nomor 2.

c). Isomer Gusus Fungsi

Isomer gugus fungsi adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun gugus fungsinya berbeda.

Contoh Isomer Gugus Fungsi Etanol (C2H6O) CH3-CH2-OH,

Alkohol dan eter mempunyai rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda. Oleh karena  itu, alkohol dan eter disebut sebagai berisomer fungsi.

Contoh isomer fungsi adalah senyawa etanol dengan rumus struktur CH3-CH2-OH dan senyawa dimetil eter dengan rumus CH3-O-CH3.

Etanol dan dimetil eter mempunyai rumus molekul sama yaitu C2H6O, namun memiliki jenis gugus fungsi berbeda. Etanol adalah senyawa kelompok alkohol, sedangkan dimetil eter termasuk senyawa kelompok eter.

Senyawa- senyawa yang termasuk kelompok alcohol kecuali metanol, CH3OH selalu memiliki isomer dengan senyawa- senyawa dalam kelompok eter.

Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O – Eter

Senyawa alcohol 1-butanol dan metil-propil-eter mempunyai rumus kimia yang sama yaitu C4H10O. Butanol memiliki gugus [–OH]  sedangkan eter memiliki gugus alkoksi [–OR]. Rumus struktur 1-butanol dan metil-propil-eter dapat dituliskan seperti berikut:

Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O - Eter
Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O – Eter

Kelompok senyawa lain yang juga selalu ditemukan isomer fungsi adalah alkena dan sikloalkana, seperti 1-heksena dan sikloheksana. Senyawa 1- heksena mempunyai gugus fungsi ikatan rangkap dua, sedangkan sikloheksana merupakan senyawa berikatan jenuh (tunggal).

Kedua senyawa berbeda tersebut mempunyai rumus molekul sama, sehingga merupakan isomer satu sama lainnya. Adapun perbedaan kedua senyawa tersebut terdapat pada jenis gugus fungsionalnya, sehingga keduanya merupakan isomer fungsi satu sama lainnya.

2). Isomer Geometri

Isomeri geometri dikenal juga dengan nama isomer cis- trans. Isomer geometri adalah senyawa- senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun memiliki struktur ruang yang berbeda. Perbedaan geometrisnya terletak pada cara penataan atom atau gugus yang terikat pada ikatan rangkap, tetapi urutan penggabungan atom atau gugusnya tidak berbeda.

Isomer geometri terjadi karena adanya perbedaan letak suatu gugus fungsi dalam ruangan. Apabila gugus- gugus tersebut berada dalam satu sisi (ruang geometris) disebut kedudukan cis dan bila gugus-gugus tersebut berbeda sisi (ruang geometris) disebut kedudukan trans.

Dua gugus yang terletak pada satu sisi sisi (ruang geometris) yang sama, disebut cis (dari Bahasa Latin, yang artinya pada sisi yang sama), sedangkan dua gugus yang terletak pada sisi-sisi sisi (ruang geometris) yang berlawanan disebut trans (dari Bahasa Latin, artinya bersebrangan).

Isomer geometri menjadikan ikatan rangkap sebagai sumbu. Syarat isomer geometri adalah tiap atom karbon yang terlibat dalam ikatan rangkap harus mengikat dua gugus atom yang berlainan.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8: 2-Butena

Senyawa alkena mempunyai 2 isomer geometri yaitu cis dan trans. Sebagai contoh adalah 2–butena memiliki rumus kimia C4H8 dan memiliki rumus struktur  CH3 – CH = CH – CH3.

Senyawa alkena 2-butena mempunyai dua isomer geometri yaitu cis–2–butena dan trans–2–butena.

Rumus struktur dari cis–2–butena dan trans–2–butena dapat digambarkan seperti berikut

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8  2-Butena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8 2-Butena

Syarat terjadinya isomer geometri adalah apabila masing-masing atom karbon yang berikatan rangkap mengikat 2 atom atau 2 gugus yang berbeda, sehingga jika atom atau gugus yang diikat tersebut bertukar tempat, maka struktur ruangnya akan menjadi berbeda.

Kedua gugus metil pada cis-2-butena terikat oleh karbon dan berada dalam satu sisi (ruang geometris). Sedangkan pada trans-2-butena, gugus metil diikat oleh atom karbon pada sisi (ruang geometris) yang berbeda, yaitu saling berseberangan.

Perbadaan sisi (ruang geometris) tempat dimana gugus metil diikat menjadikan kedua butena ini menjadi memiliki struktur geometris yang berbeda sehingga diberi nama yang beda pula.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10:  2-Pentena

Isomer geometri dari 2-pentena yang memiliki rumus kimia C5H10 dan rumus struktur rantai lurus H3C – CH = CH – CH2 –  CH3 adalah trans-2-pentena dan cis  2-pentena. Perbedaan kedua isomer geometri ini ditunjukkan dengan rumus struktur ruang berikut:

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10 2-Pentena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10 2-Pentena

Dapat dilihat bahwa pada kedua isomer tersebut terjadi perbedaan tempat atau sisi (ruang geometris) yang ditempati oleh gugus etil C2H5 dan metil CH3. Gugus etil C2H5 bertukar tempat atau ruang dengan atom hydrogen H sehingga struktur geometrisnya berbeda.

Gugus etil C2H5 dan metil CH3 pada struktur cis-2-pentena menempati sisi (ruang geometris) yang sama, sedangkan pada trans -2-pentena, gugus etil dan metil menempati ruang yang saling berseberangan.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 : 3-Metil-2-Pentena

Senyawa 3-metil-2-pentena memiliki rumus kimia C6H12 dan miliki dua isomer geometri  yaitu cis-3-metil-2-pentena dan trans-3-metil-2-pentena seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 3-Metil-2-Pentena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 3-Metil-2-Pentena

Perbedaan antara cis dan trans untuk kedua isomer ini dapat dilihat pada rumus struktur geometrisnya.

Pada struktur geometris cis, kedua gugus metil menempati satu sisi (ruang geometris) yang sama. sedangan pada struktur trans, gugus metil menempati sisi (ruang geomtris) yang berlawanan atau saling berseberangan.

Seandainya materi ini memberikan manfaat, dan anda ingin memberi dukungan Donasi pada ardra.biz, silakan kunjungi SociaBuzz Tribe milik ardra.biz di tautan berikuthttps://sociabuzz.com/ardra.biz/tribe

1). Contoh Soal Ujian Senyawa Isomer Hidrokarbon

Pernyataan berikut tentang isomer yang paling tepat adalah ….

A.. isomer memiliki rumus struktur sama

B.. isomer mengandung kumpulan gugus sama

C.. isomer adalah hidrokarbon

D.. isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen

E.. isomer memiliki titik didih yang sama

2). Contoh Soal Menentukan Senyawa Bukan Isomer

Senyawa yang bukan isomer dari oktana adalah ….

A.. 2-metilheptana

B.. 2,3-dimetilheksana

C.. 2,3,4-trimetilpentana

D.. 2,2-dimetilpentana

E.. 2,2,3,3,-tetrametilbutana

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Hiskia Achmad,  1996, “Kimia Larutan”, Citra Aditya Bakti,  Bandung.
  3. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  4. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  5. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  6. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  7. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  8. Rangkuman Ringkasan: Isomer adalah gejala terdapatnya beberapa senyawa berbeda yang mempunyai rumus molekul sama.
  9. Senyawa-senyawa yang berisomer disebut isomer satu sama lain. Isomer dapat dibagi menjadi isomeri struktur dan stereoisomer.
  10. Isomer struktur adalah isomeri dengan perbedaan terletak pada urutan penggabungan atom-atom, sedangkan stereoisomer adalah isomer dengan perbedaan terletak pada penataan ruang atom-atomnya, sedangkan urutan penggabungan atom-atomnya tidak berbeda.
  11. Isomer struktur terdiri dari isomer rangka isomer posisi dan isomer fungsi.
  12. Isomer stereoisomeri terdiri dari isomer geometri dan isomer konfigurasi.
  13. Isomer rangka adalah isomer struktur dengan perbedaan terletak pada bentuk rangka karbon.
  14. Isomer fungsi adalah isomer struktur dengan perbedaan terletak pada jenis gugus fungsionalnya;
  15. Isomeri posisi, yaitu isomer struktur dengan perbedaan terletak pada posisi gugus fungsionalnya.
  16. Stereoisomer terdapat isomeri geometri dan isomer konfigurasi dengan perbedaan terletak pada penataan ruang di sekitar ikatan rangkap atau rantai siklis,
  17. Isomer konfigurasi adalah stereoisomer dengan perbedaan terletak pada penataan ruang di sekitar atom karbon kiral.
  18. Jenis Isomer: Pengertian Contoh Rumus Isomer Struktur Rangka Posisi Gugus Fungsi Geometri Cis Trans, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Rangka Isomer Posisi Isomer Gugus Fungsi, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Geometri Cis Trans, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Alkana Alkena Alkuna, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Alkohol Eter,
Contoh Penjelassan Isomer Senyawa Hidrokarbon
Contoh Penjelasan Isomer Senyawa Hidrokarbon
Isomer Geometri Senyawa Hidrokarbon
Isomer Geometri Senyawa Hidrokarbon

error: Content is protected !!