Materi Kimia Kelas XI

Berikut ini merupakan materi Hidrokarbon. 

Hidrokarbon merupakan

salah satu sumber daya alam yang paling penting di bumi dan sangat bermanfaat untuk kehidupan manusia. Saat ini, sumber utama energi listrik dunia dan energi panas berasal dari pembakaran yang melibatkan senyawa hidrokarbon. Bensin untuk bahan bakar mobil merupakan salah satu contoh sederhana senyawa hidrokarbon yang mudah kita temui.

Karena pentingnya senyawa ini maka keberadaan senyawa ini harus tetap dijaga untuk menjaga keseimbangan alam. Pada artikel ini akan dibahas mengenai pengertian hidrokarbon, jenis-jenis hidrokarbon, dan contoh untuk kegunaan hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari.

Hidrokarbon menjadi penyusun utama dari minyak bumi dan juga gas alam. Bahan tersebut umumnya dapat ditemukan melalui proses pertambangan dan dapat diolah dari permukaan bumi. Minyak bumi merupakan campuran dari hidrokarbon cair sedangkan gas alam terdiri dari senyawa metana. Fosil yang telah terpendam dalam tanah merupakan sumber utama dari hidrokarbon di dalam tanah.

Fosil tersebut yang telah melewati berbagai fase atau proses organik sehingga membentuk molekul yang lebih kompleks dan bervariasi yang disebut sebagai hidrokarbon. Untuk membentuk senyawa hidrokarbon dalam tanah, fosil tersebut akan mengalami aktivitas biologis dan penataan ulang dalam definisi reaksi kimia.

Dalam proses pengambilannya, hidrokarbon telah melalui berbagai macam proses yang panjang untuk sampai terjadinya senyawa hidrokarbon yang diinginkan. Hasil tambang berupa bahan mentah akan melalui proses distilasi sehingga fraksi fraksinya akan terpisah berdasarkan titik didihnya dan kemudian minyak mentah dapat disintesis menggunakan bahan tersebut.

Pengertian Hidrokarbon

Hidrokarbon adalah senyawa dalam arti kimia organik yang tersusun atas atom hidrogen dan juga atom karbon yang saling berikatan. Molekul hidrokarbon secara alami terjadi dan ditemukan dalam minyak mentah, gas alam, batu bara, dan sumber energi penting lainnya.

Hidrokarbon dapat terbakar dengan adanya oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida dan air dengan melepaskan panas tertentu, oleh karena itu hidrokarbon sering digunakan sebagai bahan bakar. Salah satu contohnya yaitu metana yang merupakan komponen utama penyusun gas alam dan menjadi hidrokarbon yang paling sederhana. Cara interaksi atom hidrogen dan atom karbon telah diatur pada pengertian ikatan kimia yang menghubungkan kedua atom tersebut dan menentukan produk yang dihasilkan.

Dalam senyawa hidrokarbon sangat banyak macam variasi struktur yang dapat terbentuk oleh atom hidrogen dan oksigen. Hal itu juga ditentukan oleh bagaimana cara karbon mengikat hidrogen dan karbon dalam mengikat sesamanya.

Pada hidrokarbon rantai panjang, suatu karbon selain mengikat hidrogen juga akan mengikat karbon lain sehingga membentuk rantai panjang atau disebut rantai hidrokarbon. Struktur yang berbeda dan panjang rantai yang berbeda juga akan membedakan sifat-sifat dari senyawa hidrokarbon itu sendiri.

Hidrokarbon terbentuk secara alami dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang telah mengalami proses dengan kompresi suhu dan tekanan selama ribuan tahun yang berada jauh di dalam bumi. Pada umumnya, sumber tambang hidrokarbon berada dibawah tanah dengan struktur batuan berpori seperti batu pasir, batu kapur dan serpih.

Oleh karena itu banyak perusahaan eksplorasi minyak bumi dan gas alam menggunakan formasi geologi ini untuk menemukan sumber yang potensial untuk memperoleh minyak bumi dan gas alam.

Jenis Hidrokarbon

Pada dasarnya senyawa hidrokarbon diklasifikasikan dalam 2 jenis besar yaitu senyawa hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon aromatik. Berdasarkan jenis dan cara atom karbon berikatan, hidrokarbon alifatik dapat dibedakan menjadi 3 yaitu;

1. Alkana
2. Alkena
3. Alkuna

Penjelasan tersebut adalah sebagai berikut;

Alkana

Alkana merupakan senyawa hidrokarbon jenuh yang termasuk dalam golongan senyawa alifatik. Dikatakan hidrokarbon jenuh karena pada alkana tidak terdapat ikatan rangkap antar atom karbon sehingga jumlah atom hidrogen banyak atau dikatakan jenuh.

Senyawa alkana yang paling sederhana yaitu metana (CH4), senyawa ini merupakan sebuah atom karbon yang mengikat empat buah hidrogen secara ikatan kovalen. Pada hidrokarbon alkana ini ikatan yang digunakan semuanya yaitu merupakan ikatan dengan hibridisasi molekul sp3 sehingga setiap atom karbon pasti mengikat 4 atom lain di sekitarnya. Rumus struktur dari senyawa alkana sendiri yaitu CnH2(n+1).

Senyawa alkana banyak digunakan sebagai bahan bakar serta bahan baku industri seperti petrokimia. Penamaan dari senyawa alkana ini memiliki akhiran –ana yang menunjukkan bahwa dia adalah alkana. Berikut ini merupakan tabel beberapa contoh penamaan secara IUPAC dari senyawa alkana dengan rumus strukturnya:

Alkena

Senyawa hidrokarbon alkena merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua. Disebut hidrokarbon tak jenuh karena adanya ikatan rangkap dua berarti bahwa alkena mengandung lebih sedikit hidrogen dibandingkan alkana. Ikatan rangkap dua tersebut dapat terjadi antara atom karbon dengan atom karbon yang lain.

Dalam alkena ini menggunakan ikatan dengan arti hibridisasi orbital sp2 yang berarti atom karbon dapat mengikat atom lain secara ikatan rangkap, akibatnya atom karbon hanya dapat mengikat 3 jenis atom lain yang berada di sekitarnya. Rumus struktur dari senyawa alkena mengikuti rumus yaitu CnH2n.

Senyawa alkena biasanya digunakan sebagai bahan polimer seperti bahan mentah dalam pembuatan plastik dan peralatan lainnya. Penamaan senyawa alkena memiliki aturan yang sama seperti alkana, hanya saja pada akhiran namanya diubah menjadi ena yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut hidrokarbon alkena.

Berikut ini contoh tabel nama dari senyawa alkena yang mengikuti aturan IUPAC:

Alkuna

Selain alkena, alkuna juga merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh. Hal itu karena dalam senyawa alkuna ini memiliki ikatan dengan rangkap tiga yang berarti mengandung lebih sedikit atom hidrogen dalam jumlah atom karbon yang sama dengan alkena maupun alkana.

Ikatan yang terjadi dalam alkuna ini akibat macam hibridisasi orbital secara sp sehingga mampu membentuk ikatan rangkap tiga antar atom karbon. Ketika sebuah atom karbon membentuk ikatan rangkap tiga, maka dia hanya memiliki satu orbital kosong untuk berikatan dengan atom lain di sekitarnya.

Senyawa alkuna banyak dimanfaatkan sebagai gas karbit yang bermanfaat dalam banyak hal. Untuk penamaan senyawa ini juga sama seperti alkana dan alkena, hanya saja untuk akhiran namanya diganti dengan una untuk menunjukkan bahwa senyawa ini memiliki ikatan rangkap tiga.

Berikut ini contoh penamaan senyawa alkuna yang berdasarkan aturan IUPAC:

Hidrokarbon Aromatik

Selain ketiga senyawa diatas yang merupakan hidrokarbon alifatik atau rantai lurus, terdapat pula senyawa hidrokarbon aromatik. Senyawa aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki bentuk melingkar atau siklis.

Benzene (C6H6) merupakan contoh paling sederhana dari senyawa aromatik yang dapat digambarkan sebagai berikut:

Pada dasarnya ketiga gambar diatas telah mewakili struktur benzene. Benzene sebagai senyawa aromatik memiliki ikatan rangkap dua yang berselang seling untuk setiap atom karbon yang melingkar.

Namun pada kenyataannya, ikatan rangkap tersebut tidak terkhusus untuk satu karbon saja namun ikatan tersebut bergerak atau bergantian yang disebabkan karena pada benzene mengalami suatu resonansi atau pergerakan elektron sehingga ikatannya juga ikut bergerak.

Maka dari itu, beberapa orang menggambarkan benzene dalam bentuk segi enam dengan lingkaran di tengah yang menunjukkan ikatan rangkap yang berputar.

Contoh Kegunaan Hidrokarbon

Adapun untuk beragam contoh kegunaan hidrokarbon di masyarakat dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya adalah sebagai berikut;

Bensin Kendaraan

Bensin yang kita gunakan untuk kendaraan selama ini merupakan suatu senyawa hidrokarbon rantai panjang. Struktur dari bensin juga bervariasi yaitu bermula dari C7 hingga C11 sesuai dengan angka oktannya. Bensin diperoleh melalui pertambangan minyak bumi yang dihasilkan oleh alam.

Sebagai Makanan

Ketika anda memakan nasi, maka nasi tersebut yang mengandung karbohidrat juga merupakan suatu senyawa hidrokarbon. Dalam karbohidrat tersusun oleh senyawa glukosa yang menjadi sumber energi bagi manusia dan hewan. Glukosa tersebut memiliki struktur hidrokarbon alkana dengan bentuk siklik yang saling berikatan.

Plastik

Plastik juga merupakan salah satu contoh dari senyawa hidrokarbon. Seperti yang sudah disinggung sebelumnya bahwa hidrokarbon mampu membentuk polimer, salah satu aplikasinya yaitu pada plastik.

Pada umumnya plastik memiliki struktur utama yaitu polipropilena atau polietilena yang merupakan polimer atau rantai panjang dari propilena dan etilena. Kedua senyawa tersebut merupakan senyawa hidrokarbon rantai panjang yang berpolimerisasi.

Obat Bius

Senyawa hidrokarbon juga dapat mencakup bidang medis, salah satu contoh senyawa hidrokarbon yang berfungsi dalam bidang medis yaitu etena. Senyawa etena yang merupakan hidrokarbon tak jenuh dengan ikatan rangkap dua atau turunan dari alkena memiliki fungsi sebagai obat bius dalam bidang kesehatan.