HIDROKARBON DAN MINYAK BUMI

Di dalam penelusurannya, sudah ditemukan kurang lebih 2 juta senyawa hidrokarbon di alam. Untuk itu, para ilmuwan kimia mencoba menggolongkan senyawa hidrokarbon menjadi 2 bagian berdasarkan susunan atom karbon atau susunan molekulnya, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik.

Senyawa alifatik adalah sebuah senyawa dimana rantai C nya terbuka dan memungkinkan untuk bercabang, sedangkan senyawa siklik adalah senyawa karbon dimana rantai C nya melingkar dan memungkinkan untuk mengikat rantai lainnya. Senyawa alifatik dibedakan lagi menjadi 2 bagian, yaitu senyawa alifatik jenuh dan senyawa alifatik tak jenuh, sedangkan senyawa siklik menjadi senyawa alisiklik dan senyawa aromatik.

1. Alkana

Materi yang akan kamu pelajari di dalam bab ini adalah alkana. Alkana bisa kamu artikan sebagai senyawa hidrokarbon jenuh, dimana ikatan antaratom C berupa ikatan tunggal. Dapat kamu pahami juga bahwa alkana merupakan senyawa alifatik yang memungkinkan adanya cabang. Rumus umum dari alkana adalah CnH2n+2, sementara bentuk alkana paling sederhana adalah metana (CH4).

Untuk mengenali senyawa alkana, kamu bisa mengenalinya dari ciri-ciri berikut yaitu termasuk hidrokarbon jenuh (tidak ada ikatan rangkap), afinitas kecil, sulit bereaksi, mudah larut dalam larutan non polar, massa jenisnya bisa berubah (sesuai dengan penambahan unsur C), dan titik didihnya akan terus bertambah seiring pertambahan unsur C -nya. Contoh dari alkana: metana, etana, propana, dan pentana.

2. Alkena

Selanjutnya, kamu akan mempelajari mengenai alkena. Alkena adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang memiliki ikatan rangkap tiga pada struktur molekulnya. Dari pengertian ini, kamu juga bisa memahami bahwa alkena merupakan contoh senyawa asiklik. Rumus umum dari alkena adalah C2H2n. Bentuk alkena paling sederhana adalah etena atau etilena (C2H4.).

Untuk mengenali senyawa alkena, perhatikan ciri-ciri sebagai berikut: hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua, sifat fisiologis lebih aktif, lebih reaktif dari alkana, gas tidak berwarna, habis jika dibakar, dan eksplosif di dalam udara. Untuk melakukan tata nama alkena, kamu bisa menggunakan tata nama IUPAC dan notasi CIS-Trans.

3. Alkuna

Setelah mempelajari alkana dan alkena, kini kamu bisa maju selangkah untuk mempelajari mengenai alkuna. Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang di dalamnya terdapat ikatan rangkap tiga pada struktur molekulnya. Rumus umum dari alkuna adalah CnH2n-2. Contoh dari alkuna adalah etuna yang sering disebut juga sebagai asetilen.

Untuk mengetahui senyawa alkuna, kamu bisa perhatikan ciri-cirinya yaitu memiliki 1 ikatan rangkap tiga dan lebih reaktif daripada alkena. Untuk memberikan nama pada senyawa alkuna, kamu hanya perlu menambahkan akhiran -una pada nama senyawanya. Dalam kehidupan sehari-hari, alkuna bisa dipakai sebagai pengelas besi dan baja dan untuk penerangan.

4. Isomer

Di dalam materi selanjutnya, kamu akan belajar mengenai materi isomer senyawa hidrokarbon. Apa sih pengertian isomer itu? Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus molekulnya sama (jumlah atom sama) sedangkan struktur molekulnya berbeda. Isomer senyawa hidrokarbon ini digunakan untuk penelitian pada kimia organik ataupun menghitung nilai oktan.

Ada 2 jenis isomer yaitu isomer struktur dan stereoisomer. Isomer struktural adalah isomer yang berbeda dari susunan/urutan atom-atom yang terikat satu dengan yang lainnya, sedangkan stereoisomer adalah isomer yang memiliki struktur yang sama, namun beberapa atom memiliki posisi geometri yang berbeda.

5. Minyak Bumi

Minyak bumi pastinya sudah tidak asing lagi ditelinga kita. Secara umum, minyak bumi adalah bahan yang digunakan untuk memperoleh bahan bakar, seperti bensin, minyak, ataupun lilin dengan cara destilasi bertingkat. Minyak bumi memiliki ciri-ciri yaitu cairan kental berwarna hitam atau kehijauan, mudah terbakar dan berada di lapisan atas dari beberapa tempat di kerak bumi.

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

A. Pengertian Larutan Elektrolit

(sumber: www.bantubelajar.com)

Gambar di atas merupakan hasil pengujian daya hantar listrik terhadap:

(a) Larutan non elektrolit
(b) Larutan elektrolit lemah
(c) Larutan elektrolit kuat

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, memberikan gejala berupa menyalanya lampu pada alat uji atau timbulnya gelembung gas dalam larutan. Sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, sebabnya karena larutan tidak dapat menghasilkan ion-ion.

Contoh Larutan Elektrolit dan Non elektrolit

Kalau dilihat dari hasil pengujian larutan pada tabel di atas, kita bisa simpulkan bahwa larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, yaitu larutan amonia, larutan HCl, larutan cuka, air aki, air laut, air kapur, dan larutan H2S. Adapun larutan yang tidak menghantarkan arus listrik, yaitu larutan urea, larutan alkohol dan larutan glukosa.

Sekarang, coba deh perhatikan lagi data larutan yang bersifat elektrolit. Ternyata, ada larutan elektrolit yang memberikan gejala berupa menyalanya lampu pada alat uji dan ada pula yang tidak. Tetapi, semuanya menimbulkan gejala hantaran listrik berupa adanya gelembung gas. Larutan elektrolit yang memberikan gejala berupa lampu menyala dan membentuk gelembung gas disebut elektrolit kuat. Contohnya yaitu HCl, air aki, air laut, dan air kapur.

Adapun elektrolit yang tidak memberikan gejala lampu menyala tetapi menimbulkan gelembung gas termasuk elektrolit lemah. Contohnya yaitu larutan amonia, larutan cuka,dan larutan H2S. Lalu, kalian tahu nggak mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak?

Jadi, Larutan elektrolit kuat terbentuk dari terlarutnya senyawa elektrolit kuat dalam pelarut air. Senyawa elektrolit kuat dalam air dapat terurai sempurna membentuk ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Arus listrik merupakan arus elektron. Pada saat dilewatkan ke dalam larutan elektrolit kuat, elektron tersebut dapat dihantarkan melalui ion-ion dalam larutan, seperti dihantarkan oleh kabel. Akibatnya, lampu pada alat uji elektrolit akan menyala.

Okay, supaya lebih jelas, berikut ini contoh larutan elektrolit dan non elektrolit, secara umum:

STOKIOMETRI

Pengertian Stoikiometri

Stoikiometri di dalam ilmu kimia, (kadang disebut stoikiometri reaksi agar membedakannya dari stoikiometri komposisi) ialah ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia . Kata ini berasal dari bahasa Yunani stoikheion (elemen) dan metriā (ukuran).

Stoikiometri di dasarkan pada hukum dasar kimia, yaitu hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, dan hukum perbandingan berganda.

Stoikiometri gas ialah suatu bentuk khusus, di mana reaktan dan produknya seluruhnya merupakan gas. Di dalam kasus ini, koefisien zat (yang menyatakan perbandingan mol dalam stoikiometri reaksi) sekaligus menyatakan perbandingan volume antara zat-zat yang terlibat.

Dasar stoikiometri larutan

Istilah “konsentrasi” larutan ialah menyatakan jumlah zat terlarut yang dilarutkan ke dalam sejumlah tertentu pelarut ataupun sejumlah tertentu larutan. Konsentrasi larutan bisa dinyatakan dalam molaritas. Molaritas (M) didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per liter larutan

Dasar Stoikiometri Gas Ideal

Volum molar, di definisikan sebagai volum dari 1 mol entitas (atom, ion, molekul, unit formula) dari materi. Satuan dari volum molar ialah L/mol.

stoikiometri

Jenis Stoikiometri

Stoikiometri Reaksi: Stoikiometri sering sekali digunakan untuk menyeimbangkan persamaan kimia yang dapat ditemukan pada stoikiometri reaksi. hal Ini menggambarkan hubungan kuantitatif antara zat karena berpartisipasi dalam reaksi kimia. Di dalam contoh di atas, nitrogen dan hidrogen bereaksi untuk membentuk amonia, reaksi stoikiometri menggambarkan rasio molekul nitrogen, hidrogen dan amonia 1: 3: 2.

Stoikiometri Komposisi :hal ini menjelaskan kuantitatif (massa) hubungan antara unsur-unsur dalam senyawa. contohnya, stoikiometri komposisi menggambarkan (massa) nitrogen dengan hidrogen yang bergabung menjadi amonia kompleks. yaitu 1 (satu) mol nitrogen dan 3 (tiga) mol hidrogen dalam setiap 2 mol amonia. Mol ialah satuan yang dipakai dalam kimia untuk jumlah zat.

Stoikiometri Gas: ialah Jenis stoikiometri yang berkaitan dengan reaksi yang melibatkan gas, di mana gas berada pada suhu, tekanan dan volume yang di kenal dan dianggap gas ideal. Untuk gas, perbandingan volume idealnya sama dengan hukum gas ideal,akan tetapi rasio massa reaksi tunggal harus dihitung dari massa molekul reaktan dan produk, di mana massa molekul ialah massa 1 (satu) molekul zat. Gas ideal ialah gas teoretis yang terdiri dari satu set partikel dan yang bergerak acak, tanpa-berinteraksi yang mematuhi hukum gas ideal. Hukum gas ideal ialah persamaan keadaan gas ideal. Persamaan hukum gas ideal adalah PV = nRT, di mana P adalah tekanan,dan V adalah volume dan T adalah temperatur absolut,sedangkan n adalah mol gas dan R adalah konstanta gas universal.

Rasio Stoikiometri

Sejumlah stoikiometri (rasio reagen) atau zat yang ditambahkan ke sistem dalam rangka membuat reaksi kimia ialah jumlah atau rasio di mana, dengan asumsi bahwa hasil dari reaksi selesai dengan dasar sebagai berikut:

• Tidak ada sisa-sisa residu
• Semua reagen yang dikonsumsi
• Tidak ada defisit reagen

Reaksi hanya terjadi pada rasio stoikiometri

Stoikiometri bersandar pada hukum seperti hukum perbandingan tetap, hukum perbandingan ganda dan hukum kekekalan massa.

Hukum kekekalan massa = Menggunakan hukum-hukum fisika seperti hukum kekekalan massa, yang menyatakan massa reaktan sama dengan massa produk, Stoikiometri dipakai untuk mengumpulkan informasi tentang jumlah berbagai unsur yang digunakan di dalam reaksi kimia , dan apakah mereka mengambil bentuk gas, padat atau cairan.

Hukum perbandingan tetap = Ini menyatakan bahwasanya senyawa kimia (zat yang terdiri dari 2 atau lebih usnur) selalu berisi proporsi yang sama dari unsur (senyawa dengan satu jenis atom) dengan massa.

Contoh Soal Stoikiometri

Sebuah senyawa Propana terbakar dengan persamaan reaksi sebagai berikut ini :

C3H8+O2⟶H2O+CO2

Jika 200 g propana yang terbakar, maka hitunglah berapa jumlah H2O yang harusnya terbentuk?

Penyelesaian :

Setarakan persamaan reaksinya!

Hitung mol C3H8!
mol=m/Mr -> mol= 200 g/ 44 g/mol ->mol= 4.54 mol

Hitung rasio H2O : C3H8 -> 4:1

Hitung mol H2O dengan perbandingan contohnya 1
mol H2O : 4 = mol C3H8 : 1
-> mol H2O : 4 = 4.54 mol : 1
-> mol H2O = 4.54 x 4= 18.18 mol

Konversi dari mol ke gram.
mol = m/Mr
m = mol x Mr
m = 18.18 mol x 18
m = 327.27 gram

Itulah materi pengertian dan rumus stoikiometri beserta contoh soalnya semoga manfaat…

Hibridisasi Orbital

Sebelum membahas lebih lanjut tentang hibridisasi dan bagian-bagiannya, kita terlebih dahulu mengetahui tentang sejarah dan pengertiannya. Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik.

     Hibridisasi adalah sebuah konsep bersatunya orbital-orbital atom membentuk orbital hibrid yang baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Konsep orbital-orbital yang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuah molekul.

     Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana.
Pembentukan ikatan dalam senyawa harus sesuai dengan aturan hibridisasi yaitu :

1. Orbital yang bergabung harus mempunyai tingkat energi sama atau hampir sama
2. Orbital hybrid yang terbentuk sama banyaknya dengan orbital yang bergabung.
3. Dalam hibridisasi yang bergabung adalah orbital bukan electron

Pembentukan orbital hybrid melalui proses ibridisasi adalah sebagai berikut :

1. Salah satu electron yang berpasangan berpromosi ke orbital yang lebih tinggi tingkat energinya sehingga jumlah electron yang tidak berpasangan sama dengan jumlah ikatan yang akan terbentuk. Atom yang sedemikian disebut dalam keadaan tereksitasi. Promosi yang mungkin adalah dari ns ken p dan ns ke ns ke nd atau (n-1)d
2. Penggabungan orbital mengakibatkan kerapatan electron lebih besar di daera orbital hybrid.
3. Terjadi tumpang tindih orbital hybrid dengan orbital atom lain sehingga membentuk ikatan kovalen atau kovalen koordinasi.

Beberapa jenis hibridisasi orbital

Disini akan dijelaskan hibridisasi SP, SP²,SP³ 

1. Hibridisai SP

    Salah satu contoh orbital sp terjadi pada Berilium diklorida. Berilium mempunyai 4 orbital dan 2 elektron pada kulit terluar. Pada hibridisasi Berilium dijelaskan bahwa orbital 2s dan satu orbital 2p pada Be terhibridisasi menjadi 2 orbital hibrida sp dan orbital 2p yang tidak tribridisasi. Hibridisasi sp membentuk geometri linear dengan sudut 180. 

2. Hibridisasi sp2

Salah satu contoh orbital hirbid sp2 diasumsikan terjadi pada Boron trifluorida. Boron mempunyai 4 orbital tapi hanya 3 eletron pada kulit terluar. Hibridisasi boron mengkombinasikan 2s dan 2 orbital 2p menjadi 3 orbital hybrid sp2 dan 1 orbital yang tidak mengalami hibridisasi. Orbital hybrid sp2 menjadi bentuk trigonal planar dengan sudut ikatan120.

3.  Hibridisasi sp3 

Hibridisasi satu orbital s dan tiga orbital p, membentuk orbital hibrida sp3 yang strukturnya tetrahedral. Sudut ikatan dengan orbital ini mendekati 109028’.

IKATAN RANGKAP TERKONJUGASI

 Ikatan rangkap terkonjugasi adalah ikatan antar atom yang terjadi pada senyawa organik  dan secara kovalen ikatan antar atomnya ialah ikatan rangkap dua dan tunggal bergantian, dimana terjadi delokalisasi elektron agar tingkat energinya lebih stabil. misalnya pada ikatan C-C dan C-O tingkat kestabilan ikatan C-O lebih kuat karena atom O akan menyumbangkan elektron kepada atom C sehingga keelektronegatifan dan afinitas antar atom menjadi lebih kuat. Sistem konjugasi secara umumnya akan menyebabkan delokalisasi elektron di sepanjang orbital p yang paralel satu dengan sama lainnya. Hal ini akan meningkatkan stabilitas dan menurunkan energi molekul secara keseluruhan. Pengaturan kembali electron melalui orbital π, terutama dalam system konjugasi atau senyawa organic yang atom-atomnya secara kovalen berikatan tunggal dan ganda secara bergantian (C=C-C=C-C) dan mempengaruhi satu sama lainnya membentuk daerah delokalisasi electron disebut dengan konjugasi. Elektron-elektron pada daerah delokalisasi ini bukanlah milik salah satu atom, melainkan milik keseluruhan system konjugasi ini.

BENZENA DAN RESONANSI

    Benzena ialah suatu senyawa siklik yang elektronnya terkonjugasi. Benzena jika direaksikan dengan Br₂ tidak dapat bereaksi.Benzena baru bisa dibrominasi dengan menggunakan asam lewis misalnya FeBr_2.Mengapa direaksikan dengan katalis asam Lewis yakni dengan menggunakan FeBr3  sebagai katalis, karena dari teori, asam Lewis yang dapat membantu Br masuk kedalam ikatan benzena . Hal ini dikarenakan Fe dapat menyerap elektron ikatan pada benzene. Subtittuen yang terdapat dalam rantai siklo benzene dapat digolongkan sebagai pengarah orto, para, dan meta. Benzena yang mulanya telah tersubtitusi dapat mengalami subtitsi kedua dan menghasilkan disubtitusi benzene. Dari struktur subtitusi pertama ini dapat menentukan tempat dari subtitusi keduanya. Misalkan saja, dalam TNT (trinitrotoluene) pada cincin benzena terdapat suatu gugus metil yang mengarahkan subtitusi ke wilayah orto atau para. Sedangkan gugus nitro dapat mengarahkan subtitusi ke wilayah meta. Semua pengarah orto dan para merupakan pendonor elektron, yang dapat terjadi Karen resonansi maupun induksi. Pengarah meta mempunyai atom bermuatan positif atau sebagian positif yang terikat pada cincin benzena.

BENTUK MOLEKUL DAN GAYA ANTAR MOLEKUL

1. BENTUK MOLEKUL

1. Bentuk Molekul Berdasarkan Teori  VSEPR

Teori VSEPR adalah teori yang menggambarkan bentuk molekul berdasarkan kepada tolakan pasangan electron disekitar atom pusat. Teori talakan pasangan  electron ini dikenal dengan istilah VSEPR (Valence Shell  Electron Pair of Repulsion)

Bentuk molekul didasarkan kepada jumlah electron yang saling tolak-menolak disekitar atom pusat yang akan menempati tempat sejauh munkin untuk meminimumkan tolak elektron

Kelompok pasangan elektron dapat berupa ikatan tunggal, ikatan rangkap
dua, dan ikatan rangkap tiga. Perhatikan Gambar

Gambar  Pasangan elektron di sekeliling atom pusat

Di dalam klasifikasi VSEPR ada beberapa huruf yang melambangkan atom
pusat, atom yang mengelilingi atom pusat, dan pasangan elektron bebas, yaitu:
A = atom pusat
X = atom yang mengelilingi atom pusat
E = pasangan elektron bebas
Berbagai bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektron

dijelaskan sebagai berikut.

1. Bentuk Molekul dengan Dua Pasangan Elektron di
Sekitar Atom Pusat

Tabel Bentuk molekul dengan dua pasangan elektron di sekitar atom pusat

Dua pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusat akan tolak-menolak
membentuk susunan elektron yang linier.
Catatan:
Pasangan elektron bebas pada Cl dan O tidak mempengaruhi bentuk molekul,
karena hanya pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat saja yang terlibat
dalam pembentukan molekul

2. Bentuk Molekul dengan Tiga Pasangan Elektron di
Sekitar Atom Pusat

Tabel  Contoh bentuk molekul dengan tiga pasangan elektron di sekitar atom
pusat

Molekul atau ion yang memiliki 3 pasang elektron di sekitar atom pusat baik
pasangan yang membentuk ikatan tunggal atau rangkap membentuk segitiga planar

3. Bentuk Molekul dengan Empat Pasangan Elektron di
Sekitar Atom Pusat

Tabel  Contoh bentuk molekul dengan empat pasangan elektron di sekitar
atom pusat

semua molekul atau ion yang memiliki empat pasangan elektron di sekitar
atom pusatnya akan membentuk struktur ruang elektron tetrahedral.
Catatan:
Jika ada 4 kelompok elektron yang mengelilingi atom pusat, maka gaya tolak:
PEB – PEB > PEI – PEB > PEI – PEI.

Bentuk Molekul dengan Lima Pasangan Elektron di
Sekitar Atom Pusat
Semua molekul atau ion yang atom pusatnya dikelilingi lima atau enam
pasangan elektron biasanya atom pusat tersebut berasal dari unsur periode ke-3
atau lebih dari 3.
Bentuk-bentuk molekul dengan 5 pasangan elektron yang terdiri dari PEB
dan PEI yang berbeda dapat dilihat pada Tabel

Jika lima pasangan elektron mengelilingi atom pusat maka akan membentuk
struktur ruang elektron bipiramidal trigonal.

5. Bentuk Molekul dengan Enam Pasangan Elektron di
Sekitar Atom Pusat
Enam pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat akan membentuk
struktur ruang elektron oktahedral.
Bentuk-bentuk molekul yang terjadi dari 6 pasangan elektron yang terdiri dari
PEI dan PEB yang berbeda dapat dilihat pada Tabel

Bentuk molekul dapat diramalkan dengan teori jumlah pasangan elektron di
sekitar atom pusat dan VSEPR. Langkah-langkahnya:
1. Menentukan struktur Lewis dari rumus molekul.
2. Menentukan jumlah pasangan elektron di sekeliling atom pusat, pasangan
elektron ikatan, dan pasangan elektron bebas.
3. Memprediksi sudut-sudut ikatan yang mungkin berdasarkan jumlah kelompok
elektron dan arah-arah yang mungkin akibat tolakan pasangan elektron bebas.
4. Menggambarkan dan memberi nama bentuk molekul berdasarkan jumlah PEI
dan PEB.

Langkah-langkah tersebut diilustrasikan sebagai berikut

Contoh Soal
Ramalkan bentuk molekul PF3 dan COCl2

Penyelesaian:
a. Bentuk molekul PF3
• Struktur Lewis PF3

• Jumlah pasangan elektron di sekeliling P = 4 pasang,
3 PEI dan 1 PEB, klasifikasi VSERP: AX3E
• Bentuk molekul PF3 adalah piramidal trigonal
dengan sudut F–P–F < 109,5°

b. Bentuk molekul COCl2
• Struktur Lewis COCl

• Bentuk ideal COCl2 adalah segitiga planar dengan sudut 120􀁲 tetapi
karena ada ikatan rangkap yang tolakannya lebih besar terhadap ikatan
tunggal maka sudut Cl – C – O > 120° dan Cl – C – Cl < 120°.
• Bentuk molekul COCl2 adalahsegitiga dengan sudutsudut
sebagai berikut

B. Bentuk Molekul Berdasarkan Teori Hibridisasi
Teori jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat dapat menjelaskan
berbagai bentuk-bentuk molekul sesuai dengan eksperimen. Ada lagi teori yang
dapat menjelaskan bentuk molekul yaitu berdasarkan bentuk orbital kulit terluarnya

Pada pembentukan molekul ini terjadi penggabungan beberapa orbital suatu atommembentuk orbital baru yang tingkat energinya sama atau orbital hibrid. Prosesini dikenal dengan istilah hibridisasi