Alkena, Alkuna, Minyak Bumi, dan Soal Latihan ~ ilmu kimia

Alkena ( - CH ═ CH - )

rumusnya C_nH_2n

Tatanama Alkena

- Rantai utama adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap

- Nomor ikatan rangkap sekecil-kecilnya

- Rantai utama diberi nama dengan akhiran ena

Contoh

Isomer Pada Alkena

Isomer Posisi : yaitu senyawa hidrokarbon yang mempunyai rumus molekul sama tetapi posisi gugus ikatan rangkapnya berbeda

Misal :

Sifat – sifat alkena

- Semakin panjang rantai C, titik didih dan titik lebur makin tinggi, C₂ – C₄ gas, C₅ – C₇ cair, selebihnya padat

- Alkena lebih reaktif dibanding alkana

- Dapat mengalami adisi dengan mengubah ikatan rangkapnya menjadi tunggal

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

- Selain itu pembentukan alkena dapat melelui eaksi eliminasi mengubah ikatan tunggal menjadi rangkap dengan melepaskan molekul kecil

C₂H₅OH + H₂SO₄ pekat → C₂H₄ + H₂O + H₂SO₄

- Terbakar sempurna menjadi CO₂, H₂O , dan energi

Alkuna ( - C ≡ C - )

rumusnya C_nH_2n-2

Tatanama Alkuna

Sama dengan tatanama alkena, hanya saja akhiran ena diganti dengan una

Contoh:

Sifat alkuna

- Makin panjang rantai Mr makin besar sehingga makin besar pula titik didih dan titik leburnya

- Dapat mengalami reaksi adisi

- Terbakar menghasilkan CO₂ , H₂O, dan energi. Yang dikenal sebagai gas karbid adalah etuna atau acetilin dibuat dengan mereaksikan kalsium karbida dengan air, panas yang dihasilkan pada pembakaran etuna dipakai untuk mengelas.

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O + energi

Isomer pada alkuna

Reaksi senyawa Hidrokarbon

Reaksi subtsitusi

- Terjadi pergantian atom H oleh atom lain

- Terjadi pada alkana

- Misal

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Reaksi Adisi

- Terjadi penambahan atom-atom pada ikatan tidak jenuh/rangkap menjadi ikatan jenuh/tunggal

- Terjadi pada alkena dan alkuna

- Misal

Reaksi eliminasi

- Terjadi penghilangan atom-atom pada ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap

- Terjadi pada alkana

- Misal

CH₃ – CH₂ – OH + H₂SO₄ → CH₂ ═ CH₂ + H₂SO₄ + H₂O

Reaksi Oksidasi

- Terjadi pembakaran oleh gas oksigen menghasilkan gas CO₂ + H₂O

- Terjadi pada alkana, alkena, alkuna

- Misal

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

C₂H₂ + 5/2 O₂ → 2CO₂ + H₂O

Reaksi Polimerisasi

- Terjadi penggabungan senyawa-senyawa mikro yang memiliki ikatan tak jenuh menjadi senyawa makro yang memiliki ikatan jenuh

- Terjadi pada alkena dan alkuna

- Misal

nCH₂ = CH₂ + nCH₂ = CH₂ → [ - CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂- ]_n

Reaksi cracking

- Terjadi pemutusan rantai panjang oleh katalis dan suhu

- Terjadi pada alkana

- Misal

Minyak Bumi

Minyak mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur , oksigen dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:

1. Alkana (parafin)

Alkana ini memiliki rantai lurus dan bercabang, fraksi ini merupakan yang terbesar dalam minyak mentah. Jumlah atom bervariasi antara 1 – 78.misal n – oktana dan isooktana

2. Siklo alkana (napten)

Siklo alkana ada yang memiliki cincin 5 yaitu siklopentana atau cincin 6 sikloheksana

3. Aromatik

Aromatik misalnya C₆H₆

Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat bergantung pada sumber dari minyak bumi

Pembentukan minyak bumi dari proses pelapukan jasad renik, tumbuhan mikroskopis dan mikro organisme laut yang mengalami pembusukan jutaan tahun yang lalu. Dibawah pengaruh suhu dan tekanan tinggi berubah menjadi minyak bumi dan gas alam yang terkumpul dalam pori-pori batu kapur atau batu-batu pasir. Karena aksi kapiler minyak dapat naik dan karena terhalang bebatuan yang tidak berpori akan terakumulasi dalam perangkap minyak.

Proses terbentuknya minyak bumi membutuhkan waktu jutaan tahun ( 30 – 500 juta tahun) karena itu minyak bumi digolongkan sumber daya yang tidak dapat diperbarui.

Pengambilan minyak bumi dilakukan dengan pengeboran biasanya pengeboran rotasi dengan bor yang berputar yang ideal jika ujung bor tepat menembus lapisan minyak, karena tekanan gas yang tinggi diatas lapisan ini akan membentuk menekan minyak ke atas.

Pengolahan minyak bumi

Minyak bumi biasanya beradai 3-4 Km di bawah permukaan. Untuk mengambil minyak bumi tersebut kita harus membuat sumur bor yang telah di sesuaikan kedalamannya. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tangker atau dialirkan ke kilang minyak dengan menggunakan pipa. Minyak mentah yang tadi diperoleh belum bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun keperluan lainnya. Minyak mentah tersebut haruslah diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga C-50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan titik didih yang mirip. Hal tersebut dilakukan karena titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya atom karbon (C) dalam molekulnya.
Mula mula minyak metah dipanaskan pada suhu sekitar 400C. Setelah dipanaskan kemudian di alirkan ke menara fraksionasi/destilasi

Menara destilasi

Dimenara inilah terjadi proses destilasi. Yaitu proses pemisahan larutan dengan menggunakan panas sebagai pemisah. Syarat utama agar terjadinya proses destilasi adalah adanya perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap. Dengan demikian apabila komposisi fase cair dan face uap sama maka proses destilasi tidak mungkin dilakukan. Proses destilasi pada kilang minyak bumi merupakan pengolahan secara fisika yang primer sebagai awal dari semua proses memproduksi BBM (Bahan Bakar Minyak).

Skema penyulingan minyak

Minyak mentah hasil dari pengeboran di alirkan ke kapal tangker untuk kemudian di distribusikan ke kilang minyak. Disinilah terjadi proses destilasi yang sudah di jalaskan di atas. Pertama, miyak mentah dipanaskan dengan suhu sekitar 400 derajat C. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan akan mengalir turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih randah akan menguap naik ke atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Semakin keatas suhu di dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Dengan demikian, setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen dengan titik didih lebih rendah akan terus naik ke bagian yang lebih atas lagi. Begitulah seterusnya, sehingga komponen yang paling atas itu berupa gas. Komponen yang berupa gas itu disebut gas petrolium. Kemudia gas petrolium tersebut dicairkan dan dikelan sebagai LPG (Liquefied Petroleum Gas).

Hasil olahan minyak bumi

Dari skema di halaman sebelumnya kita dapat melihat hasil-hasil dari proses destilasi minyak mentah. Diatnaranya yaitu :

LPG
Liquefied Petroleum Gas (LPG) PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C₅H₁₂) yang dicairkan

Bahan bakar penerbangan
Bahan bakar penerbangan salah satunya avtur yang digunakan sebagai bahan bakar persawat terbang.

Bensin
Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C₅-C₁₀. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.

Minyak tanah ( kerosin )
Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.

Solar
Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

Pelumas
Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan

Lilin
Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin

Minyak bakar
Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel

Aspal
Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang

Dampak negatif penggunaan minyak bumi

1. Pencemaran udara
Turunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian minyak bumi

2. Perubahan iklim
Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2¬. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilah pemanasan global yang sekarang ini sedang terjadi. Pemanasan global tersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia

3. Pencemaran air
Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut. Karena kapal tangker itu bocor, maka minyak mentah yang ada di dalamnya akan keluar dan jatuh keair sehingga mengakibatkan pencemaran air.

Contoh - Contoh Soal

_{Contoh Soal}

1. Nama yang memenuhi aturan tatanama alkena adalah...

A. 1,4 – dimetil – 4 – heksena

B. 3 – etil – 2 – metil - 4 -heksena

C. 2 – metil – 4 – heksena

D. 3 – metil – 5 – heksena

E. 4 – metil – 2 – heksena

2. Reaksi CH₃CH₂Cl → CH₂ = CH₂ + HCl adalah reaksi....

A. Substitusi

B. Adisi

C. Elmininasi

D. Oksidasi

E. Polimersisasi

Pembahasan

CH₃CH₂Cl → CH₂ = CH₂ + HCl terjadi perubahan ikatan dari tunggal

menjadi rangkap : reaksi elmininasi

3. Ketiga reaksi beriku :

Berturut-turut merupakan reaksi.....

A. Adisi – substitusi – eliminasi

B. Adisi – eliminasi – substitusi

C. Substitusi – polimerisasi – adisi

D. Substitusi – eliminasi – adisi

E. Eliminasi – cracking - polimerisasi

Pembahasan

Reaksi No. 1 : subtitusi terjadi pergantian atom

Reaksi No. 2 : eliminasi karena terjadi perubahan ikatan tunggal menjadi

rangkap

Reaksi No. 3 : adisi karena terjadi perubahan ikatan dari rangkap menjadi

tunggal

4. Perhatikan reaksi dibawah ini

1. CH₂ = CH₂ + HCl → CH₂ClCH₂Cl

2. CH₃CH₂Cl → CH₃CH = CH₂

Kedua reaksi tersebut secara berurutan merupakan reaksi....

A. Substitusi – adisi

B. Substitusi halogenasi

C. Eliminasi – substitusi

D. Eliminasi – kondensasi

E. Adisi – eliminasi

Pembahasan

No 1 : reaksi adisi karena terjadi perubahan iktan rangkap menjadi runggal

No 2 : eliminasi karena terjadi perubahan iktan tunggal menjadi rangkap

5. Nama yang tepat untuk senyawa berikut adalah...

6. Nama yang tepat senyawa berikut adalah..

7. Hasil reaksi berikut

CH₃ – CH₂ – CH = CH₂ + HCl yang sesuai dengan hukum markovnikov adalah

A. 2 – kloro butana

B. 1 – kloro butana

C. Kloro butana

D. Butana dan HCl

E. 3 – kloro butana

8. Produk dari reaksi adisi HBr pada propena yang mengikuti hukum

markovnikov adalah...

A. CH₂ = CH – CH₃

B. CH₂Br – CH₂ – CH₃

C. CH₃ – CHBr – CH₃

D. CH₃ – CH₂ CH₂Br

E. CH₃ – CH₂ –CH₃

9. Perhatikan kelompok senyawa berikut

1. C₂H₆ , C₅H₁₂ , C₇H₁₆

2. C₂H₄ , C₅H₁₀ , C₇H₁₄

3. C₄H₈ , C₅H₁₂ , C₇H₁₆

4. C₃H₆ , C₄H₁₀ , C₇H₁₆

5. C₂H₂ , C₅H₈ , C₇H₁₂

yang termasuk senyawa alkena dan alkuna berturut-turut adalah adalah..

A. 1 dan 2

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 2 dan 5

E. 3 dan 4

Pembahasan

Alkena : C_nH_2n : pada No. 2 : C₂H₄ , C₅H₁₀ , C₇H₁₄

Alkuna : C_nH_2n-2 : pada No. 5 : C₂H₂ , C₅H₈ , C₇H₁₂

10. Rumus umum alkuna adalah....

A. C_nH_2n+2

B. C_nH_2n+1

C. C_nH_2n

D. C_nH_2n-2

E. C_nH_2n-1

11. Jumlah isomer dari C₄H₈ adalah

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

12. Jumlah isomer dari 1- pentuna adalah

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

13. Contoh fraksi minyak bumi yang paling sedikit jumlah atom karbonnya

adalah...

A. Solar

B. Aspal

C. Minyak tanah

D. LPG

E. Premium

Pembahasan

LPG adalah fraksi pertama minyak bumi yang merupakan campuran antara metan, etana, dan propana yang mempunyai jumlah atom karbon lebih sedikit dibandingkan solar, ataupun premium

14. Fraksi dari C11 – C12 biasa digunakan untuk ahan bakar....

A. Disel

B. Kendaraan bermotor

C. Kompor minyak

D. Pembuatan plastik

E. Pembuatan lilin

15. Pernyataan berikut yang tepat adalah...

A. Semakin rendah bilangan oktan maka bensin makin baik

B. Semakin tinggi bilangan oktan maka bensin makin baik

C. Bilangan oktan premium lebih besar dari pertamax

D. Pertamax plus mempunyai bilangan oktan diatas 100

E. Bilangan oktan dapat dinaikkan dengan menaikkan n-heptana

Pembahasan

Bensin adalah salah satu fraksi minyak bumi yang digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor, mobil, atau mesin lain. Bensin merupakan perpaduan dua senyawa yaitu n – heptana dan isooktana. Kualitas bensin beragam, semakin baik kualitasnya semakin rendah ketukannya. Makin jelek kualitasnya ketukan mesin makin besar.

Bilangan oktan adalah bilangan yang menjukkan persentasi isooktana terhadap n-heptana. Jika bilangan oktan 80 artinya 80% isooktana dan 20 % n-heptana. Makin besar bilangan oktan kualitas bensin makin baik begitu sebaliknya.

Untuk menaikkan bilangan oktan digunakan TEL atau tetra etil Lead, namun dalam penelitiannya TEL mengandung timbal yang berbahaya sehingga diganti penggunaannya dengan MTBE atau metil tersier butil eter

16. Pernyataan berikut yang benar adalah....

A. Bilangan oktan menunjukkan perbandingan antara premium dan pertamax

B. Bilangan oktan merupakan perbandingan antara MTBE dan TEL

C. Bilangan oktan merupakan perbandingan antara isooktana dan n-heptana

D. Bilangan oktan menunjukkan perbandingan MTBE dan isooktana

E. Bilangan oktan menunjukkan perbandingan TEL dan n-heptana

17. Zat yang ditambahkan ke dalam bensin untuk menaikkan bilangan oktan

adalah...

A. TEL dan dibromoetana

B. TEL dan MTBE

C. MTBE dan dibromoetana

D. LPG dan MTBE