Alkena: Pengertian, Sifat, Rumus, Dan Kegunaannya

by Jhon Lennon 50 views

Alkena adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki setidaknya satu ikatan rangkap dua antara atom karbon. Senyawa ini termasuk dalam kelompok olefin dan memiliki rumus umum CnH2n. Kehadiran ikatan rangkap dua membuat alkena lebih reaktif dibandingkan alkana (hidrokarbon jenuh). Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam mengenai pengertian alkena, sifat-sifatnya, rumus umum, tata nama, contoh senyawa, serta kegunaannya dalam berbagai bidang.

Pengertian Alkena

Alkena, guys, merupakan senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dua antara atom karbon. Ikatan rangkap dua ini terdiri dari satu ikatan sigma (σ) dan satu ikatan pi (π). Ikatan pi inilah yang membuat alkena menjadi lebih reaktif dibandingkan alkana. Secara sederhana, bayangkan alkana itu seperti jalan tol yang lurus dan stabil, sementara alkena adalah jalan yang punya belokan tajam (ikatan rangkap), sehingga lebih mudah bereaksi dengan senyawa lain.

Dalam dunia kimia organik, alkena memegang peranan penting sebagai bahan baku untuk berbagai macam produk industri. Reaksi-reaksi yang melibatkan alkena sangat beragam, mulai dari adisi, polimerisasi, hingga oksidasi. Keberadaan ikatan rangkap dua memungkinkan terjadinya berbagai transformasi kimia yang menghasilkan senyawa-senyawa dengan sifat dan fungsi yang berbeda. Jadi, alkena ini semacam superstar di dunia molekul karena fleksibilitasnya dalam bereaksi dan menghasilkan berbagai produk berguna. Kita bisa menemukan alkena dalam berbagai aplikasi sehari-hari, mulai dari pembuatan plastik hingga bahan bakar.

Selain itu, penting untuk diingat bahwa posisi ikatan rangkap dalam rantai karbon dapat memengaruhi sifat dan reaktivitas alkena. Isomerisasi, yaitu perubahan posisi ikatan rangkap, dapat menghasilkan senyawa dengan sifat yang berbeda. Misalnya, 1-butena dan 2-butena adalah dua isomer yang memiliki rumus molekul sama tetapi struktur dan sifat yang berbeda. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya pemahaman tentang struktur dan tata nama alkena dalam mempelajari kimia organik.

Sifat-Sifat Alkena

Sifat-sifat alkena dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sifat fisik dan sifat kimia. Memahami sifat-sifat ini penting untuk mengetahui bagaimana alkena berinteraksi dengan senyawa lain dan bagaimana mereka dapat dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi.

Sifat Fisik Alkena

  • Fasa: Alkena dengan jumlah atom karbon sedikit (C2-C4) berwujud gas pada suhu kamar, alkena dengan jumlah atom karbon sedang (C5-C15) berwujud cair, dan alkena dengan jumlah atom karbon banyak (>C15) berwujud padat.
  • Titik Didih dan Titik Leleh: Titik didih dan titik leleh alkena meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah atom karbon. Hal ini disebabkan oleh peningkatan gaya Van der Waals antar molekul. Namun, alkena memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama karena alkena memiliki bentuk yang kurang kompak.
  • Kelarutan: Alkena bersifat nonpolar sehingga tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti benzena dan eter. Sifat ini mirip dengan alkana, karena keduanya sama-sama hidrokarbon.
  • Densitas: Densitas alkena umumnya lebih rendah daripada air.

Sifat Kimia Alkena

  • Reaktivitas: Alkena lebih reaktif daripada alkana karena adanya ikatan rangkap dua. Ikatan pi (Ï€) pada ikatan rangkap dua mudah putus sehingga alkena mudah mengalami reaksi adisi.
  • Reaksi Adisi: Reaksi adisi adalah reaksi yang paling umum terjadi pada alkena. Dalam reaksi ini, suatu molekul akan ditambahkan ke ikatan rangkap dua, mengubahnya menjadi ikatan tunggal. Contoh reaksi adisi meliputi:
    • Hidrogenasi: Penambahan hidrogen (H2) dengan bantuan katalis seperti nikel (Ni), platina (Pt), atau paladium (Pd) menghasilkan alkana.
    • Halogenasi: Penambahan halogen (seperti Cl2 atau Br2) menghasilkan dihaloalkana.
    • Hidrasi: Penambahan air (H2O) dengan bantuan katalis asam seperti asam sulfat (H2SO4) menghasilkan alkohol.
    • Adisi Asam Halida: Penambahan asam halida (seperti HCl atau HBr) menghasilkan haloalkana. Reaksi ini mengikuti aturan Markovnikov, di mana atom hidrogen akan terikat pada atom karbon yang memiliki jumlah atom hidrogen lebih banyak.
  • Polimerisasi: Alkena dapat mengalami polimerisasi, yaitu reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) menjadi molekul besar (polimer). Contoh polimer yang terbuat dari alkena adalah polietilena (dari etena) dan polipropilena (dari propena).
  • Oksidasi: Alkena dapat dioksidasi dengan berbagai oksidator. Oksidasi alkena dengan kalium permanganat (KMnO4) menghasilkan diol (senyawa dengan dua gugus hidroksil).

Rumus Umum Alkena

Rumus umum alkena adalah CnH2n, di mana n adalah jumlah atom karbon. Rumus ini menunjukkan bahwa jumlah atom hidrogen dalam alkena selalu dua kali jumlah atom karbon. Misalnya, etena (C2H4) memiliki 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen, sedangkan propena (C3H6) memiliki 3 atom karbon dan 6 atom hidrogen. Rumus umum ini sangat berguna untuk menentukan rumus molekul alkena jika kita mengetahui jumlah atom karbonnya.

Rumus umum alkena ini juga membantu kita membedakannya dari alkana (CnH2n+2) dan alkuna (CnH2n-2). Alkana memiliki jumlah atom hidrogen yang lebih banyak karena tidak memiliki ikatan rangkap, sedangkan alkuna memiliki jumlah atom hidrogen yang lebih sedikit karena memiliki ikatan rangkap tiga. Dengan memahami rumus umum masing-masing golongan hidrokarbon, kita dapat dengan mudah mengidentifikasi dan membedakan senyawa-senyawa tersebut.

Selain itu, perlu diingat bahwa rumus umum ini hanya berlaku untuk alkena dengan satu ikatan rangkap dua. Jika suatu senyawa memiliki lebih dari satu ikatan rangkap dua (disebut poliena), maka rumus umumnya akan berbeda. Misalnya, butadiena (C4H6) memiliki dua ikatan rangkap dua, sehingga rumus umumnya tidak sesuai dengan CnH2n.

Tata Nama Alkena (IUPAC)

Pemberian nama pada alkena mengikuti aturan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Berikut adalah langkah-langkahnya:

  1. Tentukan rantai utama: Rantai utama adalah rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua. Pastikan ikatan rangkap dua termasuk dalam rantai utama.
  2. Beri nomor pada rantai utama: Penomoran dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan ikatan rangkap dua. Tujuannya adalah memberikan nomor terkecil pada atom karbon yang terlibat dalam ikatan rangkap dua.
  3. Tuliskan nama rantai utama: Nama rantai utama diambil dari nama alkana dengan jumlah atom karbon yang sama, tetapi akhiran "-ana" diganti dengan "-ena". Misalnya, jika rantai utama terdiri dari 4 atom karbon, maka nama alkana-nya adalah butana, dan nama alkena-nya adalah butena.
  4. Tuliskan posisi ikatan rangkap dua: Posisi ikatan rangkap dua ditunjukkan dengan angka yang menunjukkan atom karbon pertama yang terlibat dalam ikatan rangkap dua. Angka ini diletakkan di depan nama alkena. Misalnya, 2-butena berarti ikatan rangkap dua terletak antara atom karbon nomor 2 dan 3.
  5. Tuliskan nama dan posisi substituen (cabang): Jika ada substituen (cabang) pada rantai utama, tuliskan nama dan posisinya seperti pada penamaan alkana. Urutan penulisan substituen mengikuti abjad.

Contoh:

  • CH3-CH=CH-CH3: 2-butena
  • CH2=CH-CH2-CH3: 1-butena
  • CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH3: 4-metil-2-pentena

Tata nama IUPAC ini sangat penting untuk menghindari kebingungan dalam mengidentifikasi dan berkomunikasi tentang senyawa alkena. Dengan mengikuti aturan yang sistematis, kita dapat dengan mudah memahami struktur suatu alkena hanya dari namanya, dan sebaliknya.

Contoh Senyawa Alkena dan Kegunaannya

Banyak senyawa alkena yang memiliki kegunaan penting dalam berbagai bidang. Berikut adalah beberapa contohnya:

  • Etena (Etilena): Etena adalah alkena paling sederhana dan merupakan bahan baku penting dalam industri kimia. Kegunaannya meliputi:
    • Pembuatan polietilena (plastik PE), yang digunakan untuk membuat kantong plastik, botol, dan berbagai barang konsumen lainnya.
    • Pembuatan etilen oksida, yang digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan antibeku dan pelarut.
    • Pemasakan buah: Etena secara alami dihasilkan oleh buah-buahan yang matang dan digunakan secara komersial untuk mempercepat pematangan buah.
  • Propena (Propilena): Propena juga merupakan bahan baku penting dalam industri kimia. Kegunaannya meliputi:
    • Pembuatan polipropilena (plastik PP), yang digunakan untuk membuat wadah makanan, serat, dan berbagai barang industri lainnya.
    • Pembuatan akrilonitril, yang digunakan untuk membuat serat akrilik.
    • Pembuatan propilen oksida, yang digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan poliuretan.
  • Butena: Butena memiliki beberapa isomer, dan masing-masing memiliki kegunaan yang berbeda:
    • 1-butena digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan polibutena.
    • 2-butena digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan karet sintetis.
    • Isobutena digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan MTBE (methyl tert-butyl ether), yaitu aditif bensin untuk meningkatkan angka oktan.
  • Isoprena: Isoprena adalah diena (alkena dengan dua ikatan rangkap dua) yang merupakan monomer untuk karet alam. Polimerisasi isoprena menghasilkan poliisoprena, yang merupakan komponen utama karet alam.

Senyawa-senyawa alkena ini hanyalah sebagian kecil dari berbagai contoh senyawa alkena yang ada. Keberagaman struktur dan sifat alkena memungkinkan mereka untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari pembuatan plastik hingga bahan bakar.

Kesimpulan

Alkena adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua antara atom karbon. Mereka lebih reaktif daripada alkana dan memiliki berbagai sifat fisik dan kimia yang unik. Rumus umum alkena adalah CnH2n, dan tata nama alkena mengikuti aturan IUPAC. Alkena memiliki banyak kegunaan penting dalam berbagai bidang, termasuk industri kimia, pertanian, dan manufaktur. Dengan memahami sifat-sifat dan kegunaan alkena, kita dapat lebih menghargai peran penting mereka dalam kehidupan sehari-hari dan dalam kemajuan teknologi.