Seperti yang
diektahui bahwa ikatan pada alkana berciri tunggal, kovalen dan nonpolar. Oleh
karenanya alkana relatif stabil (tidak reaktif) terhadap kebanyakan asam, basa,
pengoksidasi atau pereduksi yang dapat dengan mudah bereaksi dengan kelompok
hidrokarbon lainnya. Karena sifatnya yang tidak reaktif tersebut, maka alkana
dapat digunakan sebagai pelarut.
Walaupun alkana
tergolong sebagai senyawaan yang stabil, namun pada kondisi dan pereaksi
tertentu alkana dapat bereaksi dengan asam sulfat dan asam nitrat, sekalipun
dalam temperatur kamar. Hal tersebut dimungkinkan karena senyawa kerosin dan
gasoline
mengandung banyak rantai cabang dan memiliki atom karbon tersier yang menjadi activator berlangsungnya reaksi tersebut. Berikut ini ditunjukkan beberapa reaksi alkana :
mengandung banyak rantai cabang dan memiliki atom karbon tersier yang menjadi activator berlangsungnya reaksi tersebut. Berikut ini ditunjukkan beberapa reaksi alkana :
1. Reaksi Substitusi
Pada reaksi subsitusi terjadi pergantian atau
pertukaran suatu atom/gugus atom oleh
atom atau gugus lain.
atom atau gugus lain.
CH4
+ Cl2 à CH3Cl +
HCl metil klorida
(klorometana)
CH3Cl
+ Cl2 à CH2Cl2
+ HCl metil diklorida
(diklorometana)
CH2Cl2
+ Cl2 à CHCl3 +
HCl metil
triklorida
(triklorometana)
CHCl3
+ Cl2 à CCl4 +
HCl karbon
tetraklorida
(tetraklorometana)
CnH2n+2
+ X2 → CnH2n+1X + HX
2. Reaksi Oksidasi
Alkana sukar
dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4, tetapi
mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar. Oksidasi yang cepat
dengan oksingen yang akan mengeluarkan panas dan cahaya disebut pembakaran atau
combustion
Hasil oksidasi
sempurna dari alkana adalah gas karbon dioksida dan sejumlah air. Sebelum
terbentuknya produk akhir oksidasi berupa CO2 dan H2 O,
terlebih dahulu terbentuk alkohol, aldehid dan karboksilat.
Alkana terbakar
dalam keadaan oksigen berlebihan dan reaksi ini menghasilkan sejumlah kalor
(eksoterm)
CH4
+ 2O2 → CO2 + 2H2 + 212,8 kkal/mol
C4H10 + 2O2 → CO2 + H2O + 688,0 kkal/mol
C4H10 + 2O2 → CO2 + H2O + 688,0 kkal/mol
Reaksi
pembakaran ini merupakan dasar penggunaan hidrokarbon sebagai penghasil kalor (gas
alam dan minyak pemanas) dan tenaga (bensin), jika oksigen tidak mencukupi
untuk berlangsungnya reaksi yang sempurna, maka pembakaran tidak sempurna
terjadi. Dalam hal ini, karbon pada hidrokarbon teroksidasi hanya sampai pada
tingkat karbon monoksida atau bahkan hanya sampai karbon saja.
2CH4
+ 3O2 → 2CO + 4H2O
CH4 + O2 → C + 2H2O
CH4 + O2 → C + 2H2O
Penumpukan
karbon monoksida pada knalpot dan karbon pada piston mesin kendaraan bermotor
adalah contoh dampak dari pembakaran yang tidak sempurna. Reaksi pembakaran tak
sempurna kadang-kadang dilakukan, misalnya dalam pembuatan carbon black,
misalnya jelaga untuk pewarna pada tinta.
3. Reaksi halogenasi
Reaksi dari
alkana dengan unsur-unsur halogen disebut reaksi halogenasi. Reaksi ini
akan menghasilkan senyawa alkil halida, dimana atom hidrogen dari alkana akan
disubstitusi oleh halogen sehingga reaksi ini bisa disebut reaksi substitusi.
Halogenasi
biasanya menggunakan klor dan brom sehingga disebut juga klorinasi dan brominasi.
Halongen lain, fluor bereaksi secara eksplosif dengan senyawa organik sedangkan
iodium tak cukup reaktif untuk dapat bereaksi dengan alkana.
Laju pergantian
atom H sebagai berikut H3 > H2 > H1.
Kereaktifan halogen dalam mensubtitusi H yakni fluorin > klorin > brom
> iodin.
Ch4+Cl2 à CH3Cl+HCl
4. Reaksi Sulfonasi
Sulfonasi
merupakan reaksi antara suatu senyawa dengan asam sulfat. Reaksi antara alkana
dengan asam sulfat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat. dalam
reaksi terjadi pergantian satu atom H oleh gugus –SO3H. Laju reaksi sulfonasi
H3 > H2 > H1.
Reaksi
Nitrasi
Reaksi nitrasi
analog dengan sulfonasi, berjalan dengan mudah jika terdapat karbon tertier,
jika alkananya rantai lurus reaksinya sangat lambat.
Reaksi Pirolisis
Proses
pirolisis atau cracking adalah proses pemecahan alkana dengan jalan pemanasan
pada temperatur tinggi, sekitar 10000 C tanpa oksigen, akan
dihasilkan alkana dengan rantai karbon lebih pendek
Proses
pirolisis dari metana secara industri dipergunakan dalam pembuatan
karbon-black. Proses pirolisa juga dipergunakan untuk memperbaiki struktur bahan
bakar minyak, yaitu, berfungsi untuk menaikkan bilangan oktannya dan
mendapatkan senyawa alkena yang dipergunakan sebagai pembuatan plastik.
Cracking biasanya dilakukan pada tekanan tinggi dengan penambahan suatu katalis
(tanah liat aluminium silikat).
0 komentar:
Posting Komentar