BAB I

SENYAWA HIDROKARBON DAN MINYAK BUMI

 

 

 

 

1.1. Senyawa Hidrokarbon

A.  Identifikasi Atom C dan H

            Pernahkan Anda memperhatikan kayu atau daun yang dibakar? Kayu atau daun yang dibakar akan menghasilkan arang atau karbon sehingga kayu atau daun mengandung karbon. Senyawa yang terdiri atas karbon dan hidrogen, dengan atau tanpa oksigen, nitrogen, atau unsur lain dinamakan senyawa karbon atau senyawa organik. Disebut senyawa organik karena pada awalnya senyawa tersebut diperoleh dari makhluk hidup. Ada anggapan bahwa pembentukan senyawa organik memerlukan daya hidup. Anggapan itu biasa disebut vitalisme. Sebaliknya, senyawa selain senyawa karbon disebut senyawa anorganik senyawa zat tidak hidup.

            Menjelang akhir abad ke-18, para ahli kimia membagi senyawa-senyawa menjadi dua kelompok:

a.    senyawa organik, yang dihasilkan oleh makhluk hidup (organisme).

b.    senyawa anorganik, yang dihasilkan oleh benda mati (kulit bumi atau udara).

            Istilah organik dan anorganik ini diusulkan oleh Karl Wihelm Scheele (1742 – 1786) dari Swedia pada tahun 1780. Pada tahun1807 Jons Jacob Berzelius (1779 – 1848) mengeluarkan teori bahwa senyawa-senyawa organik hanya dapat dibuat di dalam tubuh makhluk hidup dengan bantuan “daya hidup” ( vis vitalis dalam bahasa Latin), sehingga senyawa organik tidak mungkin dapat dibuat dari senyawa anorganik di laboratorium. Oleh karena Berzelius dipandang sebagai ahli kimia terbesar pada saat itu, teorinya dianut oleh para ilmuwan lainnya tanpa ragu-ragu. Ternyata teori “daya hidup” itu tidak bertahan lama, dan akhirnya ditumbangkan oleh muridnya sendiri Berzelius , Friedrich Wohler (1800 – 1882) dari Jerman. Pada tahun 1827, Wohler mereaksikan perak sianat dengan ammonium klorida untuk membuat ammonium sianat.

 

                                        AgOCN  +  NH₄Cl                   NH₄OCN  +  AgCl

 

            Ketika Wohler menguapkan pelarut air untuk memperoleh kristal padat ammonium sianat, ternyata pemanasan yang terlalu lama menyebabkan ammonium sianat berubah menjadi urea!

                                                                                                                                    

NH₄OCN           _T            (NH₂)₂CO

 

            Penemuan Wohler itu menggemparkan dunia ilmu kimia, sebab urea (senyawa organik) dapat dibuat dari ammonium sianat (senyawa anorganik), atau sebagaimana bunyi surat Wohler kepada Berzelius tertanggal  22 Febuari 1828: “Saya mampu membuat urea dalam tabung reaksi kimia tanpa bantuan ginjal hewan atau manusia”.            Sejak saat itu banyak senyawa organik yang diproduksi di laboratorium, bahkan para ahli kimia mampu mensintesis senyawa – senyawa organik yang baru.

            Dari beberapa analisis diketahui bahwa seluruh senyawa organik mengandung unsur (C). Maka pada tahun 1859, Friederich August Kekule (1829 – 1896) dalam bukunya Lehrbruch der chemie, mendefenisikan cabang ilmu kimia organik, yaitu cabang ilmu kimia yang khusus mempelajari senyawa – senyawa karbon.

            Ada dua hal yang menyebabkan senyawa – senyawa karbon harus dibahas secara terpisah ari senyawa – senyawa unsur lainnya.

            Pertama, senyawa-senyawa karbon paling erat dengan kehidupan manusia. Zat-zat penyusun tubuh kita serta makanan yang kita perlukan demi kelansungan hidup kebanyakan adalah senyawa – senyawa karbon: karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan sebagainya. Kebutuhan primer manusia selain makanan adalah pakaian dan perumahan, yang melibatkan senyawa – senyawa karbon: kapas, nilon, tetoron, kayu, plastik, cat, dan sebagainya. Kehidupan manusia modern semakin sentosa berkat adanya senyawa – senyawa karbon: kertas dan tinta, sabun dan parfum, bensin dan ban kendaraan, dan sebagainya. Ketika ditimpa sakit, kita sangat memerlukan senyawa – senyawa karbon; aspirin, antibiotik, dan sebagainya.

           Kedua, senyawa –senyawa karbon banyak jenisnya. Kini diperkirakan terdapat lebih dari dua juta jenis senyawa – senyawa organik, sedangkan senyawa anorganik hanya sekitar seratus ribu jenis! Untuk mempelajari senyawa – senyawa karbon secara sistematis, sudah diperlukan cabang ilmu yang tersendiri.

           Walaupun demikian, penggunaan istilah senyawa organik hanya untuk menyatakan senyawa karbon tetap digunakan. Namun, penggolongan itu bukan berdasarkan adanya atau tidak adanya atom karbon, melainkan berdasarkan sifat yang dimiliki oleh suatu senyawa. Hal itu terbukti dengan adanya senyawa karbon yang digolongkan dalam senyawa anorganik. Contoh senyawa itu adalah karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), karbonat (CO₃^2-), dan sianida (CN^-)

 

          Tabel 1.1 Perbedaan Senyawa Karbon Organik dan Anorganik

Senyawa Karbon Organik	Senyawa Karbon Anorganik
·      berasal dari makhluk hidup ·      titik didih dan titik leleh rendah ·      tidak tahan terhadap pemanasan ·      tidak dapat menghantarkan panas atau listrik ·      dapat membentuk rantai karbon ·      umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik, misalnya eter.	·      berasal dari benda tak hidup ·      titik didih dan titik leleh tinggi ·      tahan terhadap pemanasan ·      pada umumnya dapat menghantarkan panas atau listrik ·      tidak dapat membentuk rantai karbon ·      umumnya larut dalam pelarut dalam air

 

Unsur penyusun senyawa karbon yang terpenting adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), dan fosforus (P). Senyawa yang terdiri atas karbon dan hidrogen disebut senyawa hidrokarbon. Senyawa yang terdiri atas unsur karbon dan oksigen disebut karbondioksida.

            Adanya unsur hidrogen, karbon, dan oksigen dalam senyawa karbon dapat ditunjukan dengan memanaskan senyawa karbon. Contoh senyawa karbon adalah gula pasir. Pada pemanasan gula pasir, oksigen akan mengoksidasi hidrogen dan karbon membentuk uap air dan gas karbon dioksida.

 

 

Contoh Soal 1.1

1.      Suatu senyawa organik dibakar sempurna. Bagaimanakah caranya membuktikan adanya unsur C, H, dan O dalam senyawa itu?

 

 

Penyelesaian:

Adanya unsur C dibuktikan dengan senyawa CO₂ dan unsur C serta O dibuktikan dengan adanya senyawa H₂O yang dihasilkan pada pembakaran.

 

2.      Senyawa karbon mengandung 43% unsur C dan 11% unsur H. Berapakah banyaknya unsur O dalam senyawa itu?

 

 

Penyelesaian:

Banyaknya unsur C dan H = 43% + 11% = 54%

Banyaknya unsur O = 100% - 54% + 46%

 

 

 

Latihan 1.1

1.      Mengapa senyawa karbon banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari?

 

2.      Apa yang dimaksud dengan senyawa hidrokarbon?

 

3.      Sebuah sampel senyawa hidrokarbon bernama propana (C₃H₈) dalam bentuk gas dibakar sempurna menghasilkan CO₂ dan uap air. Tuliskan reaksi pembakaran gas propana!

 

4.      Apakah yang dimaksud dengan senyawa organik?

 

Apakah perbedaan antara senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik?

A. Kekhasan Atom Karbon

Sebelum membahas senyawa karbon, sebaiknya kita bahas dahulu kekhasan atom karbon. Atom karbon memiliki empat elektron valensi sesuai dengan golongannya. Untuk mencapai konfigurasi gas mulia, karbon membentuk empat buah ikatan kovalen. Jumlah ikatan kovalen yang dimiliki karbon merupakan jumlah yang cukup banyak. Unsur golongan lain, misalnya nitrogen (golongan VA) dan boron (golongan IIIA), memiliki tiga buah ikatan kovalen. Karbon dapat berikatan dengan berbagai macam senyawa nonlogam, misalnya hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N).

Atom karbon tidak hanya membentuk ikatan tunggal, tetapi juga ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga. Bahkan antaratom karbon dapat membentuk ikatan, baik dalam bentuk rantai lurus, bercabang, maupun lingkar (cincin). Kemampuan karbon tersebut menyebabkan jumlah senyawa yang tersusun atas karbon sangat banyak. Saat ini, lebih dari 13 juta senyawa karbon telah diketahui. Makanan yang kita makan, pakaian, barang-barang rumah tangga, dan produk industri sebagian besar dari senyawa karbon.

Atom karbon terletak ditengah-tengah pada bagian atas sistem periodik. Konfigurasi elektron atom karbon adalah sebagai berikut.

 

₆C  :  2  4

 

Dengan memilih empat butir elektron di kulit terluar, atom karbon memerlukan empat butir elektron lagi agar susunan elektronnya stabil sesuai dengan kaidah Oktet. Itulah sebabnya atom karbon mampu membentuk empat buah ikatan kovalen dengan atom-atom lain. Kita katakan bahwa atom karbon bervalensi empat.

 

                                                                      

                                                        ─ C ─  

 

 

           Kestabilan dalam rantai karbon disebabkan oleh dua hal, yaitu sebagai berikut.

1.   Semua elektron terluar atom karbon digunakan ketika membentuk ikatan kovalen dengan atom lain.

2.   Dengan hanya memiliki dua lapis kulit, elektron terluar atom karbon cukup dekat dengan inti atom sehingga gaya tarik inti terhadap elektron cukup kuat untuk membentuk rantai karbon sampai tidak mudah putus.

Sebagai perbandingan, marilah kita tinjau “tetangga” atom karbon dalam sistem periodik, yaitu boron, nitrogen, dan silikon.

Boron dan nitrogen, meskipun memiliki dua kulit, masing-masing kekurangan dan kelebihan elektron untuk dapat memiliki sifat seperti karbon. Adapun silikon, meskipun memiliki empat elektron terluar, jarak antara elektron terluar dengan inti atom cukup jenuh sehingga tidak mampu membuat rantai silikon yang stabil.

Dengan demikian, hanya atom karbon yang mampu membentuk rantai panjang, dengan komposisi dan posisi yang beraneka ragam. Tidaklah aneh jika senyawa-senyawa karbon tidak terhingga jenisnya.

untuk bisa memahaminya ikutin ppt alkena berikut

https://docs.google.com/presentation/d/15_RVwP_7-WccDuISvitegeyPD6Kq_ZVJ/edit?usp=sharing&ouid=100751280233782521893&rtpof=true&sd=true