ALKANA

A. DEFINISI ALKANA

Alkana adalah molekul organik yang paling sederhana, hanya terdiri dari atom hidrogen dan atom karbon saja, dengan ikatan tunggal di antara atom karbon. Tatanama alkana digunakan sebagai dasar penatanamaan senyawa organik lainnya.

Alkana adalah hidrokarbon yang paling sederhana dan paling tidak reaktif. Meski begitu, secara komersial alkana sangat dibutuhkan karena alkana merupakan senyawa yang terkandung dalam bensin dan pelumas.

Ciri khas utama yang terdapat pada alkana yang membedakannya dengan senyawa karbon-hidrogen lainnya adalah alkana bersifat jenuh. Karena bersifat jenuh, maka senyawa alkana tidak mengandung ikatan rangkap di antara atom karbonnya. Senyawa yang mempunyai ikatan rangkap maka akan bersifat sangat reaktif.

Energi yang terkandung dalam ikatan karbon-karbon dan ikatan karbon-hidrogen dalam alkana cukup besar, dan ketika alkana dibakar maka akan melepaskan panas yang besar, terutama dalam bentuk api.

 Rumus umum alkana adalah C_nH_2n+2.

B. SIFAT-SIFAT ALKANA

 Sifat Fisik Alkana

1) Semua hidrokarbon merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak larut dalam air. Jika suatu hidrokarbon bercampur dengan air, maka lapisan hidrokarbon selalu di atas sebab massa jenisnya lebih kecil daripada 1. Pelarut yang baik untuk hidrokarbon adalah pelarut nonpolar, seperti CCl₄ atau atau sedikit polar (dietil eter atau benzena).

2) Alkana mudah larut dalam pelarut organik. 

Semakin bertambah jumlah atom C maka Mr ikut bertambah akibatnya titik didih dan titik leleh semakin tinggi. Alkana rantai lurus mempunyai titik didih lebih tinggi dibanding alkana rantai bercabang dengan jumlah atom C sama. Semakin banyak cabang, titik didih makin rendah. 

3) Pada suhu dan tekanan biasa, empat alkana yang pertama (CH₄ sampai C₄H₁₀  berwujud gas. Pentana (C₅H₁₂) sampai heptadekana (C₁₇H₃₆) berwujud cair, sedangkan oktadekana (C₁₈H₃₈) dan seterusnya berwujud padat.

Tabel  Beberapa sifat fisik alkana

Nama alkana	Rumus molekul	Mr	Titik leleh (ºC)	Titik didih (ºC)	Wujud pada 25ºC
Metana	CH4	16	-182	-162	gas
Etana	C2H6	30	-183	-89	gas
Propana	C3H8	44	-188	-42	gas
Butana	C4H10	58	-138	-0,5	gas
Pentana	C5H12	72	-130	36	cair
Heksana	C6H14	6	-95	69	cair
Heptana	C7H16	100	-91	99	cair
Oktana	C8H18	114	-57	126	cair
Nonana	C9H20	128	-54	151	cair
Dekana	C10H22	142	-30	174	cair
Undekana	C11H24	156	-26	196	cair
Dodekana	C12H26	170	-9,6	216	cair
Tridekana	C13H28	184	-5,4	235	cair
Tetradekana	C14H30	198	5,9	254	cair
Pentadekana	C15H32	212	9,9	271	cair
Heksadekana	C16H34	226	18	287	cair
Heptadekana	C17H36	240	22	302	cair
Oktadekana	C18H38	254	28	316	padat
Nonadekana	C19H40	268	32	330	padat
Eikosana	C20H42	282	37	343	padat

 Sifat Kimia Alkana

1) Alkana dan sikloalkana tidak reaktif, cukup stabil apabila dibandingkan dengan senyawa organik lainnya. Oleh karena kurang reaktif, alkana kadang disebut paraffin (berasal dari bahasa Latin: parum affins, yang artinya "afinitas kecil sekali"). 

2) Pembakaran/oksidasi alkana bersifat eksotermik (menghasilkan kalor). Pembakaran alkana berlangsung sempurna dan tidak sempurna. Pembakaran sempurna menghasilkan gas CO₂ sedang pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO. Itulah sebabnya alkana digunakan sebagai bahan bakar. Secara rata-rata, oksidasi 1 gram alkana menghasilkan energi sebesar 50.000 joule.

Reaksi pembakaran sempurna :

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) + Energi

Reaksi pembakaran tak sempurna:

2 CH₄(g) + 3 O₂(g) → 2 CO(g) + 4 H₂O(g) + Energi

3) Jika direaksikan dengan unsur-unsur halogen (F₂, Cl₂, Br₂, dan I₂), maka atom-atom H pada alkana mudah mengalami substitusi (penukaran) oleh atom-atom halogen.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl (metilklorida (klorometana)) + HCl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ (diklorometana) + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂→ CHCl3 (kloroform (triklorometana)) + HCl

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ (karbon tetraklorida) + HCl

4)Senyawa alkana rantai panjang dapat mengalami reaksi eliminasi. Reaksi eliminasi adalah reaksi penghilangan atom/gugus atom untuk memperoleh senyawa karbon lebih sederhana. Contoh pada reaksi eliminasi termal minyak bumi dan gas alam.

	800 - 900 oC
CH3 - CH2 - CH3	→	CH3 - CH = CH2 + H2
propana		propena
	800 - 900 oC
CH3 - CH2 - CH3	→	CH2 = CH2	+	CH4
propana		etena		metana

C. KEGUNAAN ALKANA

Metana; berguna sebagai bahan bakar untuk memasak, dan bahan baku pembuatan zat kimia seperti H2 dan NH3.

Etana; berguna sebagai bahan bakar untuk memasak dan sebagai refrigerant dalam sistem pendinginan dua tahap untuk suhu rendah.

Propana; merupakan komponen utama gas elpiji untuk memasak dan bahan baku senyawa organik.

Butana; berguna sebagai bahan bakar kendaraan dan bahan baku karet sintesis.

Oktana; merupakan komponen utama bahan bakar kendaraan bermotor, yaitu bensin.

 Kegunaan Alkana dalam kehidupan sehari-hari dan industri :

1. Bahan Bakar : misalnya elpiji, kerosin, bensin, dan solar
2. Pelarut : Berbagai jenis hidrokarbon, seperti Petroleum eter dan nafta, dugunakan sebagai pelarut dalam industri atau pencucian kering (dry cleaning)
3. Sumber Hidrogen : Gas alam dan gas petroleum merupakan sumber hidrogen dalam industri, misalnya industri amonia dan pupuk
4. Pelumas : Pelumas adalah alkana suhu tinggi (jumlah atom karbon tiap molekulnya cukup besar, misalnya C18H38
5. Bahan baku untuk senyawa organik lain : Minyak bumi dan gas alam merupakan bahan baku utama untuk sintesis berbagai senyawa organik seperti alkohol, asam cuka dan lain-lain.
6. Bahan baku industri : Berbagai produk industri seperti plastik, detergen, karet sintesis, minyak rambur dan obat gosok, dibuat dari minyak bumi dan gas alam. Industri yang mengolah minyak bumi dan gas alam ini disebut industri petrokimia (petroleum =minyak bumi)

D. PERTANYAAN

Mengapa alkana sukar beraksi dengan senyawa yang lain? jelaskan bagaimana upaya agar alkana dapat bereaksi dengan senyawa yang lain!