Alkena: Hidrokarbon Tak Jenuh dengan Ikatan Rangkap Dua

 

Alkena: Hidrokarbon Tak Jenuh dengan Ikatan Rangkap Dua

Alkena adalah kelompok senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung setidaknya satu ikatan rangkap dua (C=C) antara atom karbon. Kehadiran ikatan rangkap dua ini memberikan alkena sifat-sifat kimia yang unik dan reaktif.

Definisi dan Karakteristik Utama:

• Rumus Umum: Alkena memiliki rumus umum CnH2n, di mana 'n' adalah jumlah atom karbon dalam molekul.
• Ikatan Rangkap Dua (C=C): Setiap ikatan rangkap dua terdiri dari satu ikatan sigma (σ) dan satu ikatan pi (π). Ikatan pi lebih lemah daripada ikatan sigma, sehingga alkena lebih reaktif daripada alkana.
• Hidrokarbon Tak Jenuh: Alkena disebut tak jenuh karena mengandung lebih sedikit atom hidrogen dibandingkan dengan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama.

Tata Nama Alkena (IUPAC dan Trivial):

Penamaan alkena mengikuti sistem IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) yang sistematis, dengan mengganti akhiran "-ana" pada nama alkana yang sesuai dengan "-ena".

• IUPAC:
  1. Rantai Utama: Tentukan rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua sebagai rantai utama.
  2. Penomoran: Nomori rantai utama sedemikian rupa sehingga atom karbon yang membentuk ikatan rangkap dua mendapatkan nomor terkecil.
  3. Penamaan Substituen: Beri nama substituen dengan awalan yang sesuai (metil, etil, propil, dll.) dan nomor posisi substituen pada rantai utama.
  4. Posisi Ikatan Rangkap Dua: Tunjukkan posisi ikatan rangkap dua dengan nomor atom karbon yang lebih rendah yang membentuk ikatan tersebut.
  5. Nama Lengkap: Gabungkan nama substituen (jika ada), nomor posisi ikatan rangkap dua, dan nama alkena yang sesuai dengan jumlah atom karbon dalam rantai utama.
• Trivial: Beberapa alkena sederhana memiliki nama trivial yang umum digunakan, seperti etilena (etena) dan propilena (propena).

Isomeri pada Alkena (Geometris/Cis-Trans):

Keberadaan ikatan rangkap dua pada alkena membatasi rotasi di sekitar ikatan tersebut, sehingga memungkinkan terjadinya isomeri geometris (cis-trans).

• Cis-Isomer: Substituen-substituen yang lebih besar atau prioritas lebih tinggi berada pada sisi yang sama dari ikatan rangkap dua.
• Trans-Isomer: Substituen-substituen yang lebih besar atau prioritas lebih tinggi berada pada sisi yang berlawanan dari ikatan rangkap dua.
• Syarat: Isomeri cis-trans hanya terjadi jika setiap atom karbon pada ikatan rangkap dua terikat pada dua gugus yang berbeda.

Sifat-Sifat Fisik Alkena:

Sifat fisik alkena mirip dengan alkana, tetapi sedikit dipengaruhi oleh keberadaan ikatan rangkap dua.

• Titik Didih dan Titik Leleh: Meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah atom karbon. Alkena memiliki titik didih yang sedikit lebih rendah daripada alkana dengan jumlah atom karbon yang sama karena bentuk molekul yang kurang kompak.
• Kelarutan: Alkena bersifat nonpolar dan tidak larut dalam air (pelarut polar), tetapi larut dalam pelarut nonpolar.
• Wujud: Alkena dengan jumlah atom karbon rendah (C2-C4) berwujud gas pada suhu kamar, alkena dengan jumlah atom karbon sedang (C5-C15) berwujud cair, dan alkena dengan jumlah atom karbon tinggi (lebih dari C15) berwujud padat.

Sifat-Sifat Kimia Alkena:

Alkena lebih reaktif daripada alkana karena keberadaan ikatan pi (π) yang lemah.

• Reaksi Utama:
  • Adisi: Alkena mengalami reaksi adisi dengan berbagai reagen, seperti hidrogen (hidrogenasi), halogen (halogenasi), asam halida (hidrohalogenasi), dan air (hidrasi).
  • Polimerisasi: Alkena dapat mengalami polimerisasi membentuk polimer, yaitu molekul besar yang terdiri dari banyak unit alkena yang berulang.

Reaksi-Reaksi Utama Alkena:

• Adisi Hidrogen (Hidrogenasi):
  • Alkena bereaksi dengan hidrogen (H2) menggunakan katalis logam (seperti Pt, Pd, atau Ni) menghasilkan alkana.
  • Contoh: CH2=CH2 (g) + H2 (g) → CH3-CH3 (g)
• Adisi Halogen (Halogenasi):
  • Alkena bereaksi dengan halogen (seperti Cl2 atau Br2) menghasilkan dihaloalkana.
  • Contoh: CH2=CH2 (g) + Br2 (l) → CH2Br-CH2Br (l)
• Adisi Asam Halida (Hidrohalogenasi):
  • Alkena bereaksi dengan asam halida (seperti HCl atau HBr) menghasilkan haloalkana. Reaksi ini mengikuti aturan Markovnikov, di mana atom hidrogen akan terikat pada atom karbon yang memiliki lebih banyak atom hidrogen.
  • Contoh: CH3-CH=CH2 (g) + HBr (g) → CH3-CHBr-CH3 (l)
• Adisi Air (Hidrasi):
  • Alkena bereaksi dengan air (H2O) menggunakan katalis asam (seperti H2SO4) menghasilkan alkohol. Reaksi ini juga mengikuti aturan Markovnikov.
  • Contoh: CH2=CH2 (g) + H2O (l) → CH3-CH2OH (l)
• Polimerisasi:
  • Banyak molekul alkena (monomer) bergabung membentuk molekul besar (polimer).
  • Contoh: n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n (pembentukan polietilena)

Kegunaan Alkena:

Alkena memiliki berbagai kegunaan penting dalam industri kimia dan petrokimia.

• Bahan Baku Industri Plastik: Etilena (etena) digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan polietilena (PE), plastik yang paling banyak digunakan di dunia.
• Bahan Baku Industri Karet Sintetis: Butadiena digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan karet sintetis.
• Bahan Baku Industri Kimia: Propilena (propena) digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan polipropilena (PP), akrilonitril, dan berbagai bahan kimia lainnya.
• Pematang Buah: Etilena digunakan untuk mempercepat pematangan buah-buahan.

Kesimpulan:

Alkena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua. Keberadaan ikatan rangkap dua ini memberikan alkena sifat-sifat kimia yang unik dan reaktif, sehingga banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri kimia dan petrokimia.

berikut adalah beberapa contoh alkena beserta rumus molekul, struktur, dan sedikit informasi tentang masing-masing senyawa:

1. Etena (Ethene) / Etilena (Ethylene):

• Rumus Molekul: C2H4
• Struktur: CH2=CH2
• Deskripsi: Alkena paling sederhana, terdiri dari dua atom karbon yang terikat oleh ikatan rangkap dua.
• Karakteristik: Gas tidak berwarna dengan bau manis.
• Kegunaan:
  • Bahan baku utama dalam industri plastik, terutama untuk pembuatan polietilena (PE).
  • Pematang buah (misalnya, pisang dan tomat).
  • Bahan baku untuk sintesis berbagai senyawa organik lainnya.

2. Propena (Propene) / Propilena (Propylene):

• Rumus Molekul: C3H6
• Struktur: CH3-CH=CH2
• Deskripsi: Alkena dengan tiga atom karbon, memiliki satu gugus metil yang terikat pada salah satu atom karbon pada ikatan rangkap dua.
• Karakteristik: Gas tidak berwarna.
• Kegunaan:
  • Bahan baku utama untuk pembuatan polipropilena (PP), yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kemasan, tekstil, dan komponen otomotif.
  • Bahan baku untuk sintesis berbagai senyawa organik lainnya, seperti akrilonitril dan propilen oksida.

3. Butena (Butene):

• Rumus Molekul: C4H8
• Deskripsi: Alkena dengan empat atom karbon. Terdapat beberapa isomer butena, tergantung pada posisi ikatan rangkap dua dan konfigurasi geometris (cis/trans).
  • 1-Butena: CH2=CH-CH2-CH3
  • 2-Butena: CH3-CH=CH-CH3 (memiliki isomer cis dan trans)
• Karakteristik: Gas tidak berwarna.
• Kegunaan:
  • Bahan baku untuk pembuatan polimer dan berbagai senyawa organik lainnya.
  • Isomer butena digunakan dalam produksi bensin dan karet sintetis.

4. Butadiena (Butadiene):

• Rumus Molekul: C4H6
• Struktur: CH2=CH-CH=CH2
• Deskripsi: Alkena dengan empat atom karbon dan dua ikatan rangkap dua (dien).
• Karakteristik: Gas tidak berwarna.
• Kegunaan:
  • Bahan baku utama untuk pembuatan karet sintetis, seperti karet stirena-butadiena (SBR).

5. Isoprena (Isoprene):

• Rumus Molekul: C5H8
• Struktur: CH2=C(CH3)-CH=CH2
• Deskripsi: Alkena dengan lima atom karbon dan dua ikatan rangkap dua, memiliki gugus metil pada salah satu atom karbon.
• Karakteristik: Cairan tidak berwarna.
• Kegunaan:
  • Monomer utama dalam pembuatan karet alam.
  • Bahan baku untuk sintesis berbagai senyawa organik lainnya.

6. Sikloheksena (Cyclohexene):

• Rumus Molekul: C6H10
• Deskripsi: Alkena siklik dengan enam atom karbon dan satu ikatan rangkap dua dalam cincin.
• Karakteristik: Cairan tidak berwarna.
• Kegunaan:
• Pelarut.
• Bahan baku untuk sintesis berbagai senyawa organik lainnya.

Handono Warih - Universitas Terbuka - NIM 056228293