ISOMER STRUKTURAL HIDROKARBON DAN ISOMER SISTEM NOMENKLATUR

SISTEM  NOMENKLATUR

Penamaan senyawa menurut IUPAC (International Union of Pure Applied Chemistry) merupakan penamaan yang sistematik dan diterapkan di seluruh dunia. Aturan atau kaidah penamaan  dalam setiap molekul senyawa organic  menurut IUPAC adalah :

1. Identifikasi rantai karbon berkesinambungan terpanjang (sebagai rantai utama),
2. Beri nomor dimulai dari ujung yang terdekat dengan cabang,
3. Identifikasi jenis cabang dan beri nomor sesuai nomor pada rantai utama,
4. Tuliskan nama IUPACnya sesuai format berikut : (nomor posisi cabang) – (nama cabang) – (nama rantai utama).

Alkana

Senyawa hidrokarbon jenuh dengan ikatan tunggal dapat diprediksi dengan baik, mengingat setiap atom karbon memiliki kemampuan mengikat 4 atom lain. Sehingga senyawa alkana yang dibentuk memiliki pola yang khas. Jumlah atom H yang diikat sangat tergantung dengan jumlah atom C yang berikatan. Atas dasar ini dapat dibentuk deret CnH2n+2, dan dikenal dengan senyawa Alkana dan dapat kita susun dari nilai n = 1 sampai dengan n = ∞ .

A.    Sifat fisika Alkana

1.Untuk alkana yang tidak bercabang, pada suhu kamar ( 25⁰C) alkana dengan jumlah    atom C₁-C₄ berwujud gas C₅-C₁₈ Ke atas berwujud padat

2.Makin tinggi massa molekul, makin tinggi titik didihnya dan titik leburnya

3.Alkana dengan massa molekul sama, makin panjang karbon rantai makin tinggi titik didihnya

4.Alkana tidak larut dalam pelarut polar (air), tetapi dapat larut dalam pelarut nonpolar.

B.     Deret Homolog

Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat yang berkemiripan disebut satu homolog  (deret sepancaran).  Alkana merupakan suatu homolog karena setiap anggota alkana yang satu dengan anggota berikutnya bertambah sebanyak CH₂.

C.     Tata nama Alkana

Tata  nama alkana menurut aturan IUPAC dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Nama alkana diambil berdasarkan jumlah atom karbon yang menyusunnya dan diakhiri dengan “ana”

2. Bila stukturnya telah diketahui dan merupakan rantai karbon tak bercabang, maka di depan nama tersebut diberi huruf n (normal).Contoh: n-propana

3. Bila rantai karbon bercabang, maka ditentukan dahulu rantai utama (rantai induk), yaitu rantai atom karbon terpanjang dan diberi nomor urut dari ujung yang paling dekat dengan letak cabang.

4. Menetapkan gugus cabang yang terikat pada rantai utama yang disebut dengan alkil dan memilki rumus umum C_nH_2n+1

5. Gugus alkil yang mempunyai rantai bercabang atau tidak terikat pada atom karbon primer diberi nama tertentu.

6. Urutan penyebutannya: nomor letak cabang - nama cabang - nama rantai utama.

7. Bila terdapat lebih dari satu cabang yang sama, maka disebut sekali tetapi diawali dengan jumlahnya dengan angka latin.

 

ALKENA

Senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua antar atom Karbonnya, dan juga mengikat atom Hidrogen. Jumlah atom Hidrogen merupakan fungsi dari atom Karbonnya, dan mengikuti persamaan: CnH2n dimana n adalah jumlah atom C. Senyawa pertama alkena adalah etena atau lebih populer etilena dan merupakan induk deret homolog alkena, hingga deret ini juga disebut dengan deret etilena. Contoh senyawa etilena dan merupakan kerangka deret homolog etilena ditunjukan pada Gambar berikut ini .

Tata nama alkena menurut IUPAC adalah tata nama alkena mirip dengan alkana hanya saja ,hanya mengantikan akhiran - ana menjadi - ena . Tata nama struktur alkena,aturannya adalah sebagai berikut :’

• Rantai utama ( rantai terpanjang) harus mengandung ikatan rangkap dua 
• Atom C yang memiliki ikatan rangkap dua harus memiliki nomor terkecil 
• Aturan –aturan lain sama dengan aturan pada tata nama alkana 
• Urutan penyebutan :
  a.       Rantai tidak bercabang : no. ikatan rangkap – nama alkena
  b.      Rantai bercabang :  no.cabang – nama cabang - nomor ikatan rangkap – nama alkena .

ALKUNA

Alkuna adalah suatu hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap tiga. Senyawa paling sederhana dari alkuna adalah asetilena dengan rumus bangun dan rumus molekul C2H2 . Tata nama Alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran ana menjadi una . Tata nama alkuna bercabang seperti penamaan alkena .

1.      Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap. 

2.      Penomoran atom karbon dimulai dari ujung yang paling dekat dengan ikatan rangkap.

3.      Ikatan diberi nomor untuk menunjukkan letak ikatan rangkap

4.      Penulisan cabang-cabang sama seperti alkena.

5.      Urutan penamaan : Nomor cabang – Nama cabang – Nomor ikatan rangkap – Nama rantai utama.

a.       Sifat-sifat alkuna

Sifat fisika alkuna secara umum mirip dengan alkana dan alkena, seperti : 
1. Tidak larut dalam air .
2. Alkuna dengan jumlah atom C sedikit berwujud gas, dengan jumlah atom C sedang berwujud cair, dan    dengan jumlah atom C banyak berwujud padat .
3. Berupa gas tak berwarna dan baunya khas .
4. mudah teroksidasi atau mudah meledak .

ISOMER STRUKTURAL  HIDROKARBON

Isomer structural yaitu terjadi ketika dua atau lebih senyawa organik memiliki rumus molekul yang sama, tetapi struktur yang berbeda. Perbedaan-perbedaan ini cenderung memberikan sifat kimia dan fisik molekul yang berbeda. Ada tiga jenis isomer structural adalah isomer rantai,

1.      Isomeri Rangka atau Rantai

Isomeri rangka adalah isomeri yang terjadi karena perbedaan rangkanya, biasanya terjadi antara senyawa rantai lurus dengan senyawa yang memiliki cabang, bisa pula antar senyawa yang memiliki cabang, namun berbeda pada posisi dan jumlah cabang. Isomer-isomer ini muncul karena adanya kemungkinan dari percabangan rantai karbon. Sebagai contoh, ada dua buah isomer dari butan, C₅H₁₂. Pada salah satunya rantai karbon berada dalam dalam bentuk rantai panjang, dimana yang satunya berbentuk rantai karbon bercabang.

 

Contoh : butana memiliki dua isomer yaitu, normal butana (n-butana) dan isobutana (2-metilpropana)

                                                                                                               

2.      Isomeri Posisi

Isomeri posisi adalah isomeri yang terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap. Isomeri ini hanya terjadi pada senyawa hidrokarbon tak jenuh (alkena dan alkuna). Pada isomer posisi, kerangka utama karbon tetap tidak berubah. Namun atom-atom yang penting bertukar posisi pada kerangka tersebut. Sebagai contoh, butena memilki dua isomer posisi yaitu, 1-butena dan 2-butena .

 

3.     Isomeri Fungsional

Pada variasi dari struktur isomer ini, isomer mengandung grup fungsional yang berbeda- yaitu isomer dari dua jenis kelompok molekul yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah formula molekul C₃H₆O dapat berarti propanal (aldehid) or propanon (keton).

 

TUGAS    : Menngapa pada sudut ikatan H-C-C (sudut ikatannya 121 ⁰C ) lebih besar dibandingkan sudut ikatan H-C-H (sudut ikatanya 117⁰C ) ?

JAWABAN  : Karena pada antar domain electron pada kulit luar atom pusat saling tolak menolak karena memiliki muatan yang sama sehingga pada halangan steriknya menjadi rendah . Pada atom-atom yang berikatan membentuk struktur ruang hingga tercapainya halangan steriknya yang minimum . akibatnya yang terjadi pada sudut ikatanya menjadi mengecil dan itulah penyebab  sudut ikatan H-C-C lebih besar dari pada sudut ikatan H-C-H  . Pada elekron bebas mempunyai gaya tolak menolak yang sedikit lebih kuat dari pada electron ikatan dan bentuk molekul hanya ditemukan oleh pasangan electron terikat .