Identifikasi Senyawa Hidrokarbon

IDENTIFIKASI SENYAWA HIDROKARBON

I.            TUJUAN

Untuk dapat memberikan informasi mengenai sifat – sifat hidrokarbon dan reaktivitas kimia berdasarkan jenis hidrokarbon (jenuh, tidak jenuh dan juga aromatik).

II.         PRINSIP

Berdasarkan reaksi yang terjadi antara senyawa hidrokarbon dengan larutan – laturan uji. Berdasarkan sifat kimia dan fisika senyawa hidrokarbon.

III.      REAKSI

3.1.Pembakaran

CH₄ + ₂O₂                      CO₂  + 2H₂O

3.2.Reaksi bromine

                                                                Br       Br

 

CH₃ – CH = CH – CH₃ + Br₂ → CH₃ - CH – CH -  CH₃

            (Merah)                                   (tidak berwarna)

3.3.Reaksi dengan H₂SO₄ pekat                                H      OSO₃OH
CH₃ – CH = CH + HOSO₂OH → CH₃ -  CH – CH - CH_2­

3.4. Reaksi dengan kimia                                                OH OH            
3CH₃–CH=CH = CH­₃+ 2KM_nO₄+4H₂O → 3CH₃–CH-CH=CH₃+ 2M_nD₄+2KOH
             (ungu)                                                                 (coklat)

IV.      TEORI

Hidrokarbon merupakan segolongan senyawa yang banyak terdapat di alam sebagai minyak bumi. Indonesia banyak menghasilkan minyak bumi yang mempunyai nilai ekonomi tinggi, diolah menjadi bahan bakar motor, minyak pelumas dan aspal. Hidrokarbon (HC), walaupun ada berbagai nama untuk polutan ini, mulai dari "gas organik reaktif" sampai "senyawa organik yang mudah menguap", tetapi semua nama tersebut mengacu pada ribuan polutan yang terdapat dalam bensin yang tak terbakar, cairan pencuci kering, zat pelarut untuk industri, dan berbagai jenis kombinasi lain dari hidrogen dengan karbon. Banyak jenis hidrokarbon berbahaya secara sendiri-sendiri: benzene, suatu konstituen dari gasolin, misalnya, dapat menimbulkan leukemia. Jenis-jenis lain bereaksi dengan oksida – oksida nitrogen dalam cahaya matahari, dan menimbulkan asap kabut atau ozon.

Hidrokarbon dan oksidan fotokimia merupakan komponen polutan udara yang berbeda tetapi mempunyai hubungan satu dengan yang lain. Hidrokarbon merupakan polutan primer karena dilepaskan ke udara secara langsung, sedangkan oksidan fotokimia berasal dari reaksi-reaksi yang melibatkan hidrokarbon baik secara langsung maupun tidak langsung. Masalah yang dihadapi karena adanya polusi hidrokarbon harus mempertimbangkan juga adanya polusi oksidan fotokimia.

Akibat aktifitas perubahan manusia udara seringkali menurun kualitasnya. Perubahan kualitas ini dapat berupa perubahan sifat-sifat fisis maupun sifat-sifat kimiawi. Perubahan kimiawi, dapat berupa pengurangan maupun penambahan salah satu komponen kimia yang terkandung dalam udara, yang lazim dikenal sebagai pencemaran udara. Kualitas udara yang dipergunakan untuk kehidupan tergantung dari lingkungannya. Kemungkinan disuatu tempat dijumpai debu yang bertebaran dimana-mana dan berbahaya bagi kesehatan. Demikian juga suatu kota yang terpolusi oleh asap kendaraan bermotor atau angkutan yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan.

Pencemaran udara yang diakibatkan oleh gas buang kendaraan bermotor pada akhir – akhir ini sudah berada pada kondisi yang sangat memprihatinkan dan memberikan andil yang terbesar dalam pencemaran udara secara total terutama di kota-kota besar negara berkembang. Salah satu polutan gas buang kendaraan bermotor yang ikut berpartisipasi dalam pencemaran udara adalah hidrokarbon. Bensin yang digunakan sebagai bahan bakar untuk kendaraan bermotor merupakan suatu campuran komplek antara hidrokarbonhidrokarbon sederhana dengan sejumlah kecil bahan tambahan non-hidrokarbon bersifat sangat volatil yang sangat mudah menguap dan mengemisikan hidrokarbon ke udara. Hidrokarbon yang diemisikan tersebut merupakan polutan primer karena dilepaskan ke udara secara langsung oleh kendaraan bermotor baik pada saat pengisian bahan bakar maupun karena tidak sempurnanya pembakaran yang terjadi di ruang bakar.

Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.

Hidrokarbon alifatik berasal dari minyak bumi sedangkan hidrokarbon aromatik dari batu bara. Semua hidrokarbon, alifatik dan aromatik mempunyai tiga sifat umum, yaitu tidak larut dalam air, lebih ringan dibanding air dan terbakar di udara

Hidrokarbon yang paling sederhana adalah alkana, yaitu hidrokarbon yang hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Hidrokarbon merupakan senyawa yang struktur molekulnya terdiri dari hidrogen dan karbon. Molekul yang paling sederhana dari alkana adalah metana. Metana berupa gas pada suhu dan tekanan baku, merupakan komponen utama gas alam.

Hidrogen dan senyawa turunannya, umumnya terbagi menjadi tiga kelompok besar yaitu:

1)      Hidrogen alifatik terdiri atas rantai karbon yang tidak mencakup bangun siklik. Golongan ini sering disebut sebagai hidrokarbon rantai terbuka atau hidrokarbon siklik. Contoh hidrokarbon alifatik yaitu :

C2H6 (etana) CH3CH2CH2CH2CH3 (pentana)

2)      Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri atas atom karbon yang tersusun dalam satu lingkar atau lebih.

3)      Hidrokarbon aromatik merupakan golongan khusus senyawa siklik yang biasanya digambarkan sebagai lingkar enam dengan ikatan tunggal dan ikatan rangkap bersilih–ganti. Kelompok ini digolongkan terpisah dari hidrokarbon asiklik dan alifatik karena sifat fisika dan kimianya yang khas

Hidrokarbon dapat diklasifikasikan menurut macam – macam ikatan karbon yang dikandungnya. Hidrokarbon dengan karbon-karbon yang mempunyai satu ikatan dinamakan hidrokarbon jenuh. Hidrokarbon dengan dua atau lebih atom karbon yang mempunyai ikatan rangkap dua atau tiga dinamakan hidrokarbon tidak jenuh.

Sebagai hidrokarbon jenuh, semua atom karbon dalam alkana mempunyai empat ikatan tunggal dan tidak ada pasangan elektron bebas. Semua elektron terikat kuat oleh kedua atom. Akibatnya, senyawa ini cukup stabil dan disebut juga parafin yang berarti kurang reaktif.

Karbon – karbon dari suatu hidrokarbon dapat bersatu sebagai suatu rantai atau suatu cincin. Hidrokarbon jenuh dengan atom –  atomnya bersatu dalam suatu rantai lurus atau rantai yang bercabang diklasifikasikan sebagai alkana. Suatu rantai lurus berarti dari tiap atom karbon dari alkana akan terikat pada tidak lebih dari dua atom karbon lain. Suatu rantai cabang alkana mengandung paling sedikit sebuah atom karbon yang terikat pada tiga atau lebih atom karbon lain

Hidrogen dan senyawa turunannya, umumnya terbagi menjadi tiga kelompok besar yaitu:

1)        Hidrogen alifatik terdiri atas rantai karbon yang tidak mencakup bangun siklik. Golongan ini sering disebut sebagai hidrokarbon rantai terbuka. Yang termasuk hidrokarbon alifatik adalah alkana, alkena, dan alkuna. Contoh hidrokarbon alifatik yaitu :

Ø  C2H6 (etana) alkana

Ø  CH3CH2CH2CH2CH3 (pentana) alkana

Ø  C3H6 (propena) alkena

Ø  C4H6 (butuna) alkuna

*        Alkana

Alkana adalah hidrokarbon jenuh yang memiliki jumlah atom hydrogen maksimum. Rumus umumnya C_nH2_n+2. Sifat-sifatnya antara lain larut dalam pelarut nonpolar dan tidak larut dalam pelarut polar, dapat mengalami reaksi halogenasi, dan sebagainya.

*        Alkena

Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki kekurangan 2 atom H dan mempunyai ikatan rangkap 2 pada atom C=C. alkena memiliki rumus umum C_nH_2n dan merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh. Hidrokarbon tak jenuh ini berisomer dengan sikloalkana. Sifat-sifatnyua antara lain tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organic, lebih reaktif dari alkana, dan sebagainya.

*        Alkuna

Alkuna adalah senyawa hidrokarbon rangkap tiga dengan rumus umum C_nH_2n-2. Alkuna berisomer dengan alkena yang memiliki 2 ikatan rangkap 2 atau suatu senyawa yang memiliki 1 ikatan rangkap dua dan 1 siklik. Sifat-sifatnya antara lain mudah mengalami reaksi adisi seperti alkena, dapat mengalami reaksi oksidasi, dan sebagainya.

2)        Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri atas atom karbon yang tersusun dalam satu lingkar atau lebih.

3)        Hidrokarbon aromatik merupakan golongan khusus senyawa siklik yang biasanya digambarkan sebagai lingkar enam dengan ikatan tunggal dan ikatan rangkap bersilih – ganti. Kelompok ini digolongkan terpisah dari hidrokarbon asiklik dan alifatik karena sifat fisika dan kimianya yang khas.

V.         ALAT DAN BAHAN

5.1.  Alat

-              Tabung reaksi

-              Erlenmeyer

-              Pipet tetes

-              Pipet volume

-              Gelas ukur

-              Gelas piala

-              Kaca arloji

-              Penjepit tabung

-              Korek api

-              Kaki tiga

-              Bunsen

5.2.  Bahan

-              N – heksana

-              Sikloheksana

-              Toluen

-              Bensin

-              Minyak tanah

-              HNO₃

-              Ethanol

-              Aquadest

-              Asam sulfat pekat

-              Paraffin liquid

-              Larutan KMnO₄  1%

-              Larutan 1% bromin dan sikloheksana

-              Ligroin

-              Es batu dan minyak kelapa

VI.      PROSEDUR

A.    Sifat Fisik Hidrokarbon

1. Kelarutan dan Densitas dalam air

Diberi label tabung reaksi dengan nama senyawa yang akan diuji. Dimasukan kedalam masing – masing tabung 5 tetes hidrokarbon yang sesuai : N – Heksana, Sikloheksana, Toluena, bensin, minyak tanah. Ditambahkan 5 tetes aquades kedalam masing – masing tabung.

2. Kelarutan dan Densitas dalam Olive oil (diganti dengan bensin)

Diberi label tabung reaksi dengan nama senyawa yang akan di uji. Dimasukkan kedalam masing – masing tabung 5 tetes hidrokarbon yang sesuai : N – Heksana, Sikloheksana, Toluena, Bensin, Minyak tanah. Ditambahkan 5 tetes oliv oil   kedalam masing – masing tabung.

B.     Sifat Kimia Hidrokarbon

1. Pembakaran / oksidasi

Dimasukkan masing – masing 5 tetes hidrokarbon yang sesuai : n-Heksana, Sikloheksana, Toluena, Bensin, Minyak tanah senyawa pada kaca arloji. Dibakar dengan korek api. Diamati api yang terbentuk dan warna asap masing – masing senyawa uji dan dicatat.

2. Uji KMnO₄

Diberi label tabung reaksi dengan senyawa yang akan di uji. Dimasukkan kedalam masing – masing tabung 5 tetes hidrokarbon yang sesuai : n-Heksana, Sikloheksana, Toluena, Bensin, Minyak tanah senyawa dan etanol. Ditambahkan tetes demi tetes larutan 1% KMNO₄ aqueous disertai pengocokan setiap penetesan. Dihitung jumlah tetesan larutan KMNO₄ aqueous hingga warnanya tetap ada dan tidak hilang , jangan ditambahkan lebih dari 10 tetes dan dicatat.

3.Uji H₂SO₄

Diberi label tabung reaksi dengan senyawa yang akan di uji. Dimasukkan kedalam masing – masing tabung 1mL : 20 tetes hidrokarbon yang sesuai: n-Heksana, Sikloheksana, Toluena, Bensin, Minyak tanah. Dilakukan percobaan satu persatu ditiap tabung. Ditambahkan 12 tetes H₂SO₄ pekat pada tabung. Dipegang tabung dan dirasakan apakah terjadi perubahan suhu. Diamati apakah larutan menjadi homogeny dan bercampur atau terjadi perubahan diwarna serta dicatat.

4.Uji HNO₃

Diberi label tabung reaksi dengan senyawa yang akan diuji. Dimasukkan kedalam masing – masing tabung 1 mL H₂SO­₄  pekat dan 0,5 mL (10 tetes) HNO₃ pekat, didinginkan, ditambahkan 5 tetes hdrokarbon yang sesuai : n-Heksana, Sikloheksana, Toluena, Bensin, Minyak tanah. Dimasukkan tabung reaksi kedalam penangas air selama 10 menit, sesekali diaduk dengan cara menggoyangkan tabung. Dituangkan isi tabung kedalam gelas piala yang telah diberisi pecahan es batu. Dilakukan percobaan satu persatu tiap tabung. Diamati dan dicatat.

VII.   DATA PENGAMATAN

A.    Sifat fisik hidrokarbon

·           Kelarutan dan densitas dalam air

No	Sample	Endapan
		Diatas	Dibawah
1	N – heksana	N – heksana	Air
2	Sikloheksana	Sikloheksana	Air
3	Minyak tanah	Minyak tanah	Air
4	Olive oil	Olive oil	Air

·           Kelarutandan densitas dalam bensin

No	Sample	Endapan
		Diatas	Dibawah
1	N – heksana	Bercampur
2	Sikloheksana	Bercampur
3	Minyak tanah	Minyak tanah	Bensin
4	Olive oil	Olive oil	Bensin

B.     Sifat kimia hidrokarbon

·           Pembakaran / oksidasi

No.	Sample	Keterangan	Hasil
1	N – heksana	Api besar dengan asap hitam pekat.	+ +
2	Sikloheksana	Api besar dengan asap sangat kehitaman.	+ + +
3	Minyak tanah	Api besar dengan asap keabu – abuan.	+
4	Bensin	Api kecil dengan asap yang tidak terlihat.	-

·           Uji H₂SO₄ (12 tetes)

Nama Zat	Warna	Suhu
Sikloheksana	Hitam pekat	Sangat panas
Olive oil	Hitam kental	Panas
Bensin	Hitam	Hangat
Minyak tanah	Coklat	Tidak panas
N – Heksana	Coklat pudar	-

·           Uji KMnO₄

Nama Zat	+ KMnO4 (tetes)	Hasil
N – Heksana	1	Ada 2 lapisan (lapisan atas n – heksana ; lapisan bawah berwarna ungu)
Sikloheksana	1	Larutan coklat dengan endapan coklat
Minyak tanah	1	Endapan coklat
Olive oil	1	Larutan sangat kental bagaikan gel dan berwarna coklat
Bensin	1	Endapan coklat

·           Uji HNO₃

Nama Zat	Hasil
N – heksana	Asap putihbanyak
Sikloheksana	Bau tengik
Minyak tanah	Berasap putih
Bensin	Berbusa dan berasap
Olive oil	Sedikit berasap

VIII.    PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan indentifikasi senyawa hidrokarbon dengan dua cara uji yaitu uji sifat fisik hidrokarbon dan sifat kimia hidrokarbon. Pada uji sifat fisik hidrokarbon dibagi menjadi dua yaitu kelarutan dan densitas dalam air dan bensin. Pada uji kelarutan dan densitas dalam air dan bensin berguna untuk mengetahui berat jenis manakah yang lebih tinggi atau rendah, serta untuk mengetahui kelarutan hari senyawa hidrokarbon bila akan dicampur dengan air atau bensin.

Sebelum memulai praktikum, disiapkanlah alat – alat yang akan digunakan dalam keadaan bersih agar steril dan hasilnya pun bagus. Juga menyiapkan bahan – bahan tertentu.

            Kemudian pada saat dilakukan uji kelarutan dan densitas dalam air didapatkan hasil berat jenis dari air lebih besar dibandingkan senyawa hidrokarbon yang diuji dan pada saat dikocok larutan sempel tidak dapat bercampur karena n – heksana termasuk dalam alkana tidak dapat dipolarisasi yang tidak akan membentuk ikatan hidrogen yang tidak dapat bercampur dengan pelarut polar seperti air. Namun massa jenis alkana akan bertambah seiring dengan bertambahnya jumlah atom karbon, tapi tetap akan lebih rendah dari massa jenis air. Maka, alkana akan berada di lapisan atas jika dicampur dengan air dan tetap dapat bercampur dengan senyawa yang non polar seperti minyak. Pada sikloheksana didapatkan hasil yang sama, yakni tidak bercampurnya dengan air. Maka berat jenisnya pun lebih ringan dibandingkan dengan air dikarenakan sifatnya yang nonpolar dan hanya dapat bercampur dengan larut dalam eter, alkohol, aseton, bercampur dengan minyak zaitun. Pada senyawa hidrokrabon yang lain, yakni bensin, minyak tanah lebih ringan berat jenisnya dibandingkan air dan saat dikocok tidak dapt bersatu karena senyawa uji hidrokarbon bersifat nonpolar sedangkan air polar yang saling sulit untuk diberikatan

            Pada saat dilakukan pengujian  sifat kimia hidrokarbondilakukan empat uji yaitu uji pembakaran/ oksidadi, uji KMnO4, uji H2SO4, dan uji HNO3.

Pada uji pembakaran dilakukan dengan senyawa hiroharbon yaitu n – heksana, sikloheksana, bensin, minyak tanah dan etanol. Pada  senyawa hidrokarbon n – heksana didapatkan hasil adanya api yang lumayan besar yang ditimbukannya asap saat terjadinya pembakaran. Dikarenakan semua alkana dapat bereaksi dengan oksigen pada reaksi pembakaran dan dari hasil pembakaran tersebut menyebabkan gugus H dan C lepas dipengaruhi oleh terjadinya oksidasi. Api yang di hasilkan n – heksana termasuk lumayan agak besar, hal ini pengaruhi dari sifat alkana yang sulit untuk cepat teroksidasi yang menyebabkan tidak adanya asap saat peruses pembakaran berlangsung. Pada senyawa hidrokarbon sikloheksana mengahsilkan terbentuknya api kecil dan tidak menunjukkan adanya asap yang ditimbulkan. Akan tetapi seharusnya sikloheksana sangat mudah untuk terbakar karena termasuk dalam senyawa hidrokarbon alifatik sehingga sering digunakan sebagai bahan bakar, seperti metana untuk bahan bakar kompor danasetilen untuk pengelasan. Hasil lambat yang ditimbulkan saat pengujian yang menyebabkan lamanya terbentuk api saat pembakaran dikarenkan saat dilakukan pembakaran kurang optimalnya pemanasan atau penyetelan korek api yang kurang besar yang menyebabkan hasil menjadi lambat timbulnya. Pada pengujiannya terhapap bensin didapatkannya api dengan volume yang ringan adanya asap hitam  sedangkan pada senyawa hidrokarbon minyak tanah pun sama namun asap yang ditimbulakan lebih hitam hal ini disebabkan semakin pendek ikatan atom C maka akan semakin cepat terbakar karena saat terjadinya pembakaran yang menyebabkan atom H dan C  teroksidasi dan dapat mempercepat timbulnya api. Pada etanol didapatkan hasil api yang sedikt namun tidak berasap karena etanol termasuk dalam alkana yang memiliki gugus OH yang apa bila dibakar akan sulit untuk teroksidasi. Hal ini menunjukan bahwa senyawa hidrokarbon mudah terbakar karena senyawa hidrokarbon memiliki karbon dan hidrogen yang  mudah bereaksi dengan oksigen dalam reaksi pembakaran.

            Pada saat melakukan pengujian KMnO4, senyawa hidrokarbon n – heksana, maka akan menghasilkan warna ungu yang terpisah. Dalam hal ini sikloheksana sifatnya jenuh sehingga tidak dapat bereaksi. Pada senyawa hidrokarbon sikloheksana didapatkan hasil coklat yang dikarenakan terjadinya reaksi KMnO4 dengan senyawa hidrokarbon.

Pada senyawa hidrokarbon bensin didapatkan hasil bercak coklat, sedangkan pada minyak tanah didapatkan hasil berwarna coklat yang dikarenakan hasil dari reaksi KMnO4 dengan senyawa hidrokarbon. Lalu pada saat pengujiannya H₂SO₄ didapatkan hasil dari senyawa hidrokarbon n – heksana adanya lapisan dan tidak adanya perubahan suhu. Bensin berubah warna dan terasa hangat, dan minyak tanah mengahsilkan lapisan dan adanya perubahan warna. Adanya perubahan suhu yang ditandai dengan larutan menjadi panas menunjukan bahwa adanya reaksi eksotermik. Senyawa hidrokarbon tak jenuh akan mengalami reaksi adisi dengan H₂SO₄ pekat dingin.

Pada uji HNO3 didapatkan hasil pada  n – heksana dan minyak tanah, pada sikloheksana didapatkan warna coklat pekat lalu mulai berubah menjadi coklat muda  dan bensin menjadi agak kuning.

IX.          KESIMPULAN

Dalam praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa sifat dari suatu hidrokarbon ataupun reaktivitasnya terhadap pengujian menghasilkan hasil yang signifikan dan berbeda – beda.

X.         DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2007.Hidrokarbon.Diunduh tanggal 15 Maret 2013 dari http://jurnalingkungan.wordpress.com/hidrokarbon/.

Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar – dasar Kimia Organik. Jakarta: Bina Aksara.

Nurbayti,siti Msi. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Organik I. Jakarta : UIN Syarif Hidayatullah.

Syahril, 2000. Manfaat hidrokarbon. Gajah Mada University Press: Jogjakarta.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung: ITB.

Wilbraham, A. C. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. Bandung: ITB.