reaksi-reaksi organik pada hidrokarbon

A. Reaksi-reaksi pada Alkana

Sebagaima kita ketahui 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. Berikut ini ditunjukkan beberapa reaksi alkana :

1.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.

Contoh :

C₃H₈      + 5O₂  →   3CO₂     +    4H₂O

Pembakaran tak sempurna akan menghasilkan karbonmonoksida (CO) dan uap air (H₂O) :

CH₄       + ³/₂ O₂    →      CO      + 2H₂O

2. Halogenasi

Reaksi dari alkana dengan khlor (Cl₂) atau Brom (Br₂) di sebut reaksi halogenasi. Istilah yang lebih spesifik yaitu klorinasi dan brominasi dipakai juga untuk menggambarkan suatu reaksi halogenasi tertentu. Halongen lain, fluor bereaksi secara eksplosif dengan senyawa organik sedangkan yodium tak cukup reaktif untuk dapat bereaksi dengan alkana.

Jika campuran alkana dan gas klor disimpan pada suhu rendah dalam keadaan gelap, reaksi tidak berlangsung. Jika campuran tersebut dalam kondisi suhu tinggi atau di bawah sinar, maka terjadi reaksi yang eksoterm. Dalam reaksi klorinasi, satu atau lebih atom hidrogen diganti oleh atom klor.

Reaksi umum : R-H + Cl-Cl → R-Cl + H-Cl

Contoh :

Metana : CH₄ + Cl-Cl → CH₃Cl3.

3. Pirolisis

Proses pirolisis atau cracking adalah proses pemecahan alkana dengan jalan pemanasan pada temperatur tinggi, akan dihasilkan alkana dengan rantai karbon lebih pendek.

Proses pirolisis dari metana secara industri dipergunakan dalam pembuatan karbon-black. Proses pirolisis juga dipergunakan untuk memperbaiki struktur bahan bakar minyak, yaitu, berfungsi untuk menaikkan bilangan oktannya.

B. Reaksi-reaksi pada alkena

a. Adisi

1) Adisi hidrogen halida

Alkena dapat bereaksi adisi dengan hidrogen halida menghasilkan alkil halida. Contoh :

CH₂  CH₂ + HCl →   CH₃ CH₂Cl

Reaksi di atas mengikuti kaidah Markovnikov, yakni :

“Jika hidrogen halida (HX) / H2SO4 / HOX / H2O mengadisi alkena, maka atom H akan diikat oleh atom karbon ikatan rangkap yang mengikat atom hidrogen lebih banyak”.

2) Adisi air

Hidrolisis alkena akan menghasilkan suatu alkohol. Contoh : CH₂ CH₂ + H₂O  →  CH₃ ─ CH₂  ─  OH

b. Polimerisasi

Alkena dapat melakukan reaksi polimerisasi dengan suatu katalis.

Contoh: 3 H2C CH2    →   ─CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2─

polietilena

 c. Substitusi

Alkena dapat tersubstitusi oleh halogen pada suhu tinggi. Hasil samping yang diperoleh adalah hidrogen klorida. Contoh :

H2C=CH-CH3 + Cl2 →  H2C=CH-CH2+HCl

                                                   │

   Cl

d. Reaksi Oksidasi               

Alkena dapat teroksidasi oleh ion permanganat menghasilkan suatu glikol. Contoh :                

 3 H2C=CH2+ 2 KMnO4 + 3 H2O  →      H2C ─   CH2 +2 MnO2 +2 KOH

│       │  

           OH   OH

C. Reaksi-reaksi pada alkuna

a. Hidrogenasi

Hidrogenasi alkuna dengan 2 mol hidrogen akan menghasilkan alkana. Contoh :

HC≡CH + 2H2 H3C   →   CH3

b. Halogenasi

Alkuna dapat beradisi dengan halogen menghasilkan suatu dihaloalkena. Contoh :

H3 C    C≡C    CH3 + Cl₂    →  CH_{3     ─}  CH    ─    CH    ─       CH₃

                                                                            │               │

             Cl             Cl

                  

c. Oksidasi oleh kalium permanganat

Alkuna teroksidasi oleh kalium permanganat menghasilkan senyawa diketon. Contoh :

CH₃─C≡C─CH₃      KMnO4       CH₃─C─C─CH₃

                                    →                   ║   ║

                                                           O   O

d. Oksidasi oleh ozon

Alkuna teroksidasi oleh ozon yang jika terhidrolisis akan menghasilkan suatu asam karboksilat. Contoh :                                    

                                                                     O

                                                                     ║

CH₃─C≡C─CH₃+ H₂O + O₃     →  2CH₃─C

                                                                      │                                                                    

                                                                      H

PERMASALAHAN : 

Jika campuran alkana dan gas klor disimpan pada suhu rendah dalam keadaan gelap, reaksi tidak berlangsung. Jika campuran tersebut dalam kondisi suhu tinggi atau di bawah sinar, maka terjadi reaksi yang eksoterm.  Mengapa bisa terjadi hal tersebut ?