Senyawa Hidrokarbon Alkena Serta Contoh Soalnya

Tahukah kamu bahwa dalam proses pematangan buah – buahan terdapat zat yang terlibat? Zat apakah itu? Ya zat tersebut merupakan gas etena atau sering disebut gas etilen. Gas etilen ini secara alami dapat diproduksi oleh tumbuhan dan akan membantu proses pematangan buah. Bahkan saat ini sudah diproduksi etilen dalam bentuk cair dan dikemas untuk membantu para petani.

Etilen atau etena ini merupakan salah satu senyawa hidrokarbon alkena. Kali ini kamu akan mempelajari materi mengenai alkena mulai dari rumus struktur alkena, deret homolog alkena, tata nama alkena, isomer alkena, sifat alkena, dan kegunaan alkena. Untuk lebih jelasnya kamu bisa membaca pembahasan berikut ini.

Pendahuluan dan Pengertian

Alkena merupakan salah satu kelompok senyawa hidrokarbon tak jenuh, dimana dalam molekulnya terdapat ikatan rangkap dua antara atom karbonnya. Salah satu contoh alkena yang paling sederhana adalah etena (C₂H₄) atau sering disebut etilen.

Sifat fisika alkena mirip dengan alkana, tetapi sifat kimianya berbeda. Pada alkena terdapat ikatan rangkap dua dimana panjang ikatannya lebih pendek daripada ikatan tunggal pada alkana. Lebih pendeknya ikatan rangkap dua dibanding ikatan tunggal karena pada ikatan rangkap dua terdapat dua pasang elektron yang digunakan untuk berikatan menyebabkan jarak antar atom yang berikatan lebih dekat, sedangkan pada ikatan tunggal hanya terdapat satu pasang elektron.

Baca juga: Sifat Koligatif Larutan

Rumus Struktur Alkena

Alkena memiliki rumus molekul umum C_nH_2n, dengan n = 2, 3, …

Untuk rumus struktur alkena digambarkan seperti halnya alkana, tetapi terdapat ikatan rangkap dua di dalamnya. Contoh:

• Etena       :

  

• Propena    :

  

• 1-butena   :

  

• 2-pentena :

  

Deret Homolog Alkena

Deret homolog alkena adalah deretan senyawa – senyawa alkena dimana setiap senyawanya dibedakan dari jumlah atomnya. Berikut deret homolog alkena beserta rumus strukturnya.

Tata Nama Alkena

Sama seperti halnya alkana, begitu banyaknya senyawa alkena, dimana jumlah atom C serta posisi ikatan rangkap yang berbeda maka senyawanya pun berbeda, maka diperlukan tata nama alkena untuk membedakan senyawa – senyawa tersebut. Tata nama alkena merupakan aturan yang digunakan untuk memberikan nama pada suatu senyawa alkena. Tata nama alkena yang digunakan dan diakui secara internasional adalah tata nama yang dirumuskan oleh IUPAC.

Berikut tata nama alkena berdasarkan IUPAC:

• Dalam penamaan alkena, posisi ikatan rangkap dua antara atom C dengan atom C yang lain harus ditentukan nomornya berdasarkan urutan rantai induk. Penentuan rantai induk dimulai dari tepi rantai karbon yang paling dekat dengan ikatan rangkap, kemudian penamannya diberi akhiran –ena. Contoh:

CH₂ = CH – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃            CH₂ – CH = CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃   

1-heksena                                               2-heksena

• Jika alkena memiliki cabang, maka tentukan terlebih dahulu rantai induk, penomoran tetap dimulai dari tepi rantai induk yang paling dekat dengan ikatan rangkap. Contoh:

                                               4-metil-2-heksena

Baca juga: Materi Korosi

Isomer pada Alkena

Terdapat dua jenis isomer pada alkena yaitu:

1. Isomer Posisi

Isomer posisi didasarkan pada posisi ikatan rangkap yang berbeda. Contohnya pada senyawa C₄H₈ terdapat dua isomer, yaitu:

• 1-butena: CH₂ = CH – CH₂ – CH₃
• 2-butena: CH₃ – CH = CH – CH₃

Contoh lain pada senyawa C₆H₁₂ terdapat tiga isomer, yaitu:

• 1-heksena: CH₂ = CH – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃
• 2-heksena: CH₃ – CH = CH – CH₂ – CH₂ – CH₃
• 3-heksena: CH₃ – CH₂ – CH = CH – CH₂ – CH₃

2. Isomer Geometri

Isomer geometri disebabkan karena adanya rotasi yang bisa terjadi pada ikatan rangkap dua. Isomer geometri adalah isomer yang terjadi pada molekul – molekul yang memiliki rumus molekul dan gugus terikat yang sama tetapi penyusunan gugus dalam ruangnya berbeda. Contoh:

Senyawa 2-butena memiliki dua isomer geometri yaitu cis-2-butena dan trans-2-butena.

Istilah cis digunakan untuk dua atom sejenis yang saling berdekatan, sedangkan trans digunakan untuk dua atom sejenis yang bersebrangan. Perbedaan cis dan trans akan menghasilkan sifat alkena yang berbeda pula, baik sifat fisika ataupun sifat kimia.

Contoh lain senyawa 4-metil-2-heksena memiliki dua isomer geometri yaitu cis-4-metil-2-heksena dan trans-4-metil-2-heksena.

Sifat Alkena

Sifat alkena dipengaruhi oleh strukturnya. Alkena memiliki ikatan rangkap dua, sehingga salah satu sifat alkena adalah dapat mengalami reaksi adisi. Reaksi adisi merupakan reaksi penambahan substituen tertentu ke dalam senyawa alkena sehingga ikatan rangkapnya terputus. Contoh:

1. Hidrogenasi

CH₂ = CH – CH₃ + H₂CH₃ – CH₂ – CH₃

1-propena                                  propana

2. Halogenasi

CH₃ – CH = CH – CH₃ + F₂CH₃ – CHF – CHF – CH₃

        2-butena                                     2,3-dibromobutana

3. Reaksi Adisi dengan Asam Halida

CH₂ = CH₂ + HClCH₃ – CH₂Cl

         Etena                          1-kloroetana

Reaksi adisi dengan asam halida pada contoh nomor 3 merupakan reaksi adisi pada alkena simetris, sedangkan jika reaksi adisi menggunakan asam halida terjadi pada alkena yang asimetris maka produk yang dihasilkan akan cukup kompleks karena dapat menghasilkan kemungkinan lebih dari satu produk. Contohnya propena yang direaksikan dengan HBr akan menghasilkan kemungkinan dua produk yaitu:

CH₂ = CH – CH₃  + HBr CH₃ – CHBr – CH₃      atau    CH₂Br – CH₂ – CH₃

1-propena                                     2-bromopropana                   1-bromopropana

Namun pada kenyataannya, produk yang dihasilkan hanyalah 2-bromopropana. Jika alkena asimetris mengalami reaksi adisi dengan asam halida, maka berlaku aturan Markovnikov yaitu atom H dari asam halida akan berikatan dengan atom C berikatan rangkap dua yang memiliki lebih banyak atom H.

Sifat alkena yang lain yaitu titik leleh dan titik didih alkena hampir sama dengan alkana. Selain itu pada suhu kamar, alkena dengan rantai karbon pendek berwujud gas, rantai sedang berwujud cair, dan rantai panjang berwujud padat.

Kegunaan Alkena

Kegunaan alkena banyak dalam bidang industri. Alkena digunakan sebagai bahan untuk pembuatan alkohol, deterjen, dam bahan bakar. Kegunaan alkena yang lain yaitu alkena berguna dalam industri pembuatan plastik, seperti polietilen atau polietena, dan polipropena.

Berikut beberapa kegunaan alkena dengan senyawa spesifik.

• Etena merupakan bahan baku organik yang penting dalam produksi zat kimia, seperti polietilen, vinil klorida, stirena, etanol, asetaldehid, dan masih banyak lagi.
• Propena merupakan bahan baku organik yang penting dalam produksi zat kimia, seperti polipropilen, serta berbagai produk oksidasi seperti butanol, asam akrilat, gliserol, alil klorida, dan masih banyak lagi.

Contoh Soal

1. Tuliskanlah nama dari struktur senyawa berikut ini.

Jawaban: 3-etil-2-pentena

2. Gambarkanlah struktur dari senyawa 2,3-dimetil-1-heksena

Jawaban:

3. Tuliskanlah struktur dari produk reaksi berikut.

• CH₃ – CH = CH – CH₃ + I₂
• CH₃ – CH₂ = CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃ + H₂
• CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH = CH₂ + HCl
• CH₃ – CH = CH₂ + O₂

Jawaban:

• CH₃ – CH = CH – CH₃ + I₂CH₃ – CHI – CHI – CH₃
• CH₃ – CH = CH – CH₂ – CH₂ – CH₃ + H₂CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃
• CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH = CH₂ + HClCH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃
• CH₃ – CH₂ – CH = CH₂ + 6O₂ 4CO₂ + 4H₂O

4. Tentukanlah apakah senyawa 3-metil-2-pentena memiliki isomer geometri atau tidak? Jika iya gambarkanlah isomernya dan beri nama masing – masing senyawanya.

Jawaban:

Terdapat isomer geometri pada senyawa tersebut yaitu:

cis-3-metil-2-pentena                        trans-3-metil-2-pentena

Baca juga: Satuan Konsentrasi Larutan

Pemahaman Akhir

Dalam proses pematangan buah-buahan, terdapat zat yang terlibat, yaitu gas etena atau etilen. Gas etilen secara alami diproduksi oleh tumbuhan dan berperan penting dalam mempercepat proses pematangan buah. Bahkan saat ini, etilen sudah diproduksi dalam bentuk cair dan dikemas untuk membantu para petani dalam mengatur pematangan buah-buahan.

Alkena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua antara atom karbonnya. Contoh alkena paling sederhana adalah etena (C2H4) atau etilen. Rumus struktur alkena adalah CnH2n, dengan n = 2, 3, dan seterusnya.

Alkena memiliki deret homolog yang membedakan senyawa-senyawa alkena berdasarkan jumlah atom karbonnya. Tata nama alkena mengikuti aturan IUPAC, dan penamaan senyawa berdasarkan posisi ikatan rangkap dua dilakukan dengan menghitung nomor atom karbon dari tepi rantai karbon yang terdekat dengan ikatan rangkap dua.

Isomer pada alkena dibagi menjadi isomer posisi dan isomer geometri. Isomer posisi berbeda dalam posisi ikatan rangkap dua, sementara isomer geometri disebabkan oleh rotasi pada ikatan rangkap dua. Alkena memiliki sifat adisi yang memungkinkan terjadinya reaksi penambahan substituen tertentu, seperti hidrogenasi, halogenasi, dan reaksi adisi dengan asam halida.

Sifat alkena yang lain meliputi titik leleh dan titik didih, yang hampir sama dengan alkana. Alkena juga memiliki banyak kegunaan dalam industri, seperti pembuatan berbagai zat kimia, plastik, dan bahan bakar.

Dengan pemahaman tentang alkena, kita dapat memahami struktur, sifat, dan reaksi alkena yang berguna dalam berbagai aplikasi industri dan ilmu kimia secara umum.

Demikian pembahasan mengenai alkena. Semoga pembahasannya dapat bermanfaat dan menambah pengetahuanmu.

Referensi:

Chang, Raymond. (2010). Chemistry 10^th Edition. New York: McGraw-Hill.

Whitten. (2013). Chemistry 12^th Edition. Brooks Cole.