Sifat Kimia & Fisika Alkana

sifat kimia dan sifat fisika alkana

Sifat kimia alkana

  1. Alkana adalah senyawa organik yang paling tidak mudah bereaksi dibandingkan dengan senyawa organik yang lain. Hal ini disebabkan atom C pada alkana sudah memenuhi aturan oktet. Elektron valensi karbon adalah empat, ke empat elektron valensi ini bisa dipakai untuk berikatan dengan atom lain dengan ikatan kovalen sehingga atom C membentuk struktur oktet. Keempat ikatan kovalen karbon adalah ikatan sigma, yang merupakan ikatan yang paling stabil jika dibandingkan dengan ikatan lainnya. Untuk membuat alkana bisa bereaksi adalah dengan mendapatkan tambahan energi tertentu misalnya panas atau radiasi.

Gasolin adalah campuran berbagai macam jenis alkana, gasolin dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama dan mudah ditransportasikan. Gasolin hanya terbakar jika ada penyulut yang menyebabkan gasolin memeiliki energi untuk bisa melanjutkan reaksi. Sifat tidak mudah bereaksi ini menyebabkan alkana susah untuk dirubah menjadi molekul organik yang lainnya.

2. Alkana adalah pelarut non polar, hanya terdapat atom C dan H dalam ikatannya sehingga perbedaan keelektronegatifitasnya tidaklah terlalu besar.

3. Alkana tidak larut dalam air, namun larut dalam pelarut organik nonpolar. Alkana memiliki gaya dipol yang lemah, gaya ini tidak kuat memutuskan ikatan hidrogen dalam air, akibatnya dia tidak larut dalam air.

4. Pembakaran alkana pada kondisi yang umum akan menghasilkan CO2 dan H2O, untuk terbakar alkana membutuhkan energi yang yang lebih banyak dan panas yang dihasilkannya pun tidaklah terlalu besar jika dibandingkan dengan alkena dan alkuna.

5. Hibridisasi semua atom C pada alkana adalah sp3

6. Metana sampai butana mudah terbakar dan berwujud gas pada keadaan STP, Pentana sampai heptadekana beruwujud cair pada temperatur kamar. Oktadekana adalah alkana pertama yang berwujud padat pada suhu kamar. Alkana yang lebih panjang berupa padatan seperti wax, istilah lilin merujuk pada alkana antara C20 sampai C25. Group alkana biasa disebut sebagai parafin (dari bahasa latin para + affinis yang artinya kurangnya afinitas) dan merujuk untuk alkana yang tidak bercabang atau berantai lurus.

Kereaktifan alkana
Alkana memiliki pKa 50 artinya dia bersifat inert dengan asam ataupun basa. Reaksi redoks alkana terjadi biasanya dengan oksigen atau halogen dimana reaksi dengan kedua unsur ini atom karbon tereduksi sangat kuat, sebagai contoh dalam kasus metana. Radikal bebas adalah cara paling umum alkana untuk bereaksi seperti proses cracking dimana alkana berantai panjang di pecah menjadi rantai pendek. Alkana berantai tertutup (sikloalkana) dan alkana dengan bercabang dimana cabangnya memiliki gugus yang berukuran besar maka sudut ikatannya akan kurang dari 109,5 derajat guna memenuhi setiap gugus dapat ditampung dalam ruang yang terbatas akibatnya ikatannya mengalami ketegangan atau Hal ini mengakibatkan sikloalkana memiliki reaktifitas yang lebih besar dibandingkan alkana berantai panjang.

Sifat fisika alkana

  1. Densitas alakana lebih rendah dibandingkan dengan air, oleh sebab itu jika dituang dalam air maka alkana akan berada di bagian atas permukaan air.
  2. alkana dari C1 sampe C4 berwujud gas, C1-C17 berwujud cair, dan C18 keatas berwujud padat.
  3. Alkana memiliki titik didih yang rendah dibandingkan hidrokarbon yang lain. Titik didih akan semakin meningkat dengan meningkatnya ukuran molekul. Dengan bertambahnya jumlah atom C maka ukuran molekul pun bertambah, akibatnya gaya Van der Waals pun meningkat (gaya dispersi London) akibatnya titik didihnya pun meningkat. Setiap penambahan 1 atom C terjadi kenaikan titik didih antara 20-30 derajat.
titik didih berbagai macam alkana

Alkana dengan rantai lurus jika dibandingkan dengan rantai bercabang namun memiliki jumlah C yang sama maka titik didih alkana rantai lurus lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih rantai bercabang. Rantai bercabang membuat molekul menjadi tersusun lebih padat atau kompak sehingga mengurangi ukuran jika dibandingkan dengan rantau lurus. Berkurangnya ukuran ini menyebabkan berkurangnya gaya London antar partikel akibatnya titik didihnya berkurang. Contoh perhatikan titik didih antara pentana, isopentana, dan neopentana.Alkana dengan titik didih rendah maka memiliki volalitas yang tinggi.

perbandingan titik didih alkana rantai lurus dan bercabang

5. Volalitas adalah kecenderungan cairan untuk berubah menjadi wujud gas. Semakin panjang alkana maka volalitasnya juga semakin berkurang. Rantai bercabang memiliki volalitas lebih rendah dibanding rantai lurus jika jumlah C nya sama.

6. Titik leleh alkana tidak menunjukkan kenaikan dengan gradasi yang beraturan. Perhatikan tabel titik leleh dari propana hingga oktana berikut ini.

Kenaikan titik leleh alkana dari C ganjil ke C genap biasanya lebih tinggi dibandingkan kenaikan titik leleh dari genap ke ganjil. Hal ini disebabkan bahwa titik leleh suatu zat tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran molekul dari zat tersebut namun juga oleh bagaimana molekul itu bisa tersusun rapi dalam kisi kristalnya. Molekul yang memiliki simetri yang cukup bagus akan sesuai atau pas dengan kisi kristalnya sehingga titik lelehnya lebih tinggi.

perbandingan titik leleh alkana rantai lurus dan bercabang

Jika kita bandingkan titik leleh antara pentana, isopentana, dan neopentana maka neopentana memiliki titik leleh yang paling tinggi hal ini disebabkan kesimetrisan dari neopentana sehingga bentuk neopentana hampir berwujud seperti bola dan hal ini lebih bisa tersusun rapi dan kompak pada kisi kristlanya.

Referensi
http://www.chemistry-assignment.com/physical-properties-of-alkanes#!prettyPhoto
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Alkanes/Properties_of_Alkanes/Chemical_Properties_of_Alkanes
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Alkanes/Properties_of_Alkanes/Physical_Properties_of_Alkanes

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *