ALKANA, ALKENA, ALKUNA

Dari berbagai unsur-unsur kimia yang kita kenal….ada satu unsur yang cakupannya sangat luas dan pembahasannya sangat mendalam yakni KARBON. Karbon mempunyai nomor atom 6 sehingga jumlah elektronnya juga 6….dengan konfigurasi 6C = 2, 4. Dari konfigurasi elektron ini terlihat atom C mempunyai 4 elektron valensi (elektron pada kulit terluar)…..Untuk memperoleh 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya (elektron valensi) dibutuhkan 4 elektron sehingga masing-masing elektron valensi mencari pasangan elektron dengan atom-atom lainnya. Kekhasan atom karbon adalah kemampuannya untuk berikatan dengan atom karbon yang lain membentuk rantai karbon. Bentuk rantai2 karbon yang paling sederhana adalah Hidrokarbon.
Hidrokarbon hanya tersusun dari dua unsur yaitu Hidrogen dan Karbon.
Berdasarkan jumlah atom C lain yang terikat pada satu atom C dalam rantai karbon, maka atom C dibedakan menjadi :
a. Atom C primer, yaitu atom C yang mengikat satu atom C yang lain.
b. Atom C sekunder, yaitu atom C yang mengikat dua atom C yang lain.
c. Atom C tersier, yaitu atom C yang mengikat tiga atom C yang lain.
d. Atom C kwarterner, yaitu atom C yang mengikat empat atom C yang lain.

•  atom C primer, atom C nomor 1, 7, 8, 9 dan 10 (warna hijau)

•  atom C sekunder, atom C nomor 2, 4 dan 6 (warna biru)
•  atom C tersier, atom C nomor 3 (warna kuning)
•  atom C kwarterner, atom C nomor 5 (warna merah)
Berdasarkan bentuk rantai karbonnya :
• Hidrokarbon alifatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai lurus/terbuka yang jenuh (ikatan tunggal/alkana) maupun tidak jenuh (ikatan rangkap/alkena atau alkuna).
•    Hidrokarbon alisiklik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar / tertutup (cincin).
•   Hidrokarbon aromatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian (konjugasi)
Selanjutnya dalam artikel ini saya batasi membahas hidrokarbon rantai terbuka (alifatik) saja….
Berdasarkan ikatan yang ada dalam rantai C-nya, senyawa hidrokarbon alifatik dibedakan atas :
1. Alkana (CnH2n+2)
2. Alkena (CnH2n)
3. Alkuna (CnH2n-2)
Keterangan : n = 1, 2, 3, 4, …….dst
Alkana (Parafin)
adalah hidrokarbon yang rantai C nya hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. sering disebut sebagai hidrokarbon jenuh….karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap2 molekulnya maksimal. Memahami tata nama Alkana sangat vital, karena menjadi dasar penamaan senyawa2 karbon lainnya.
Sifat-sifat Alkana
  1. Hidrokarbon jenuh (tidak ada ikatan atom C rangkap sehingga jumlah atom H nya maksimal)
  2. Disebut golongan parafin karena affinitas kecil (sedikit gaya gabung)
  3. Sukar bereaksi
  4. Bentuk Alkana dengan rantai C1 – C4 pada suhu kamar adalah gas, C4 – C17  pada suhu adalah cair dan > C18  pada suhu kamar adalah padat
  5. Titik didih makin tinggi bila unsur C nya bertambah…dan bila jumlah atom C sama maka yang bercabang mempunyai titik didih yang lebih rendah
  6. Sifat kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar
  7. Massa jenisnya naik seiring dengan penambahan jumlah unsur C
  8. Merupakan sumber utama gas alam dan petrolium (minyak bumi)
Rumus umumnya CnH2n+2
Deret homolog alkana
Deret homolog adalah suatu golongan/kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda CH2 atau dengan kata lain merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang yang nomor cabangnya sama.
Sifat-sifat deret homolog alkana :
o Mempunyai sifat kimia yang mirip
o Mempunyai rumus umum yang sama
o Perbedaan Mr antara 2 suku berturutannya sebesar 14
o Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya
n    Rumus                     Nama
1.     CH4                      =   metana
2 .    C2H6                    =   etana
3 .     C3H8                   =   propana
4.      C4H10                 =   butana
5.      C5H12                 =   pentana
6.      C6H14                 =   heksana
7.      C7H16                 =   heptana
8.      C8H18                 =   oktana
9.      C9H20                 =   nonana
10.    C10H22               =   dekana
11.    C11H24               =   undekana
12.    C12H26               =   dodekana
TATA NAMA ALKANA
1. Nama alkana didasarkan pada rantai C terpanjang sebagai rantai utama. Apabila ada dua atau lebih rantai yang terpanjang maka dipilih yang jumlah cabangnya terbanyak
2. Cabang merupakan rantai C yang terikat pada rantai utama. di depan nama alkananya ditulis nomor dan nama cabang. Nama cabang sesuai dengan nama alkana dengan mengganti akhiran ana dengan akhiran il (alkil).
3. Jika terdapat beberapa cabang yang sama, maka nama cabang yang jumlah C nya sama disebutkan sekali tetapi dilengkapi dengan awalan yang menyatakan jumlah seluruh cabang tersebut. Nomor atom C tempat cabang terikat harus dituliskan sebanyak cabang yang ada (jumlah nomor yang dituliskan = awalan yang digunakan), yaitu di = 2, tri = 3, tetra =4, penta = 5 dan seterusnya.
4. Untuk cabang yang jumlah C nya berbeda diurutkan sesuai dengan urutan abjad ( etil lebih dulu dari metil ).
5. Nomor cabang dihitung dari ujung rantai utama yang terdekat dengan cabang. Apabila letak cabang yang terdekat dengan kedua sama dimulai dari :
• Cabang yang urutan abjadnya lebih dulu ( etil lebih dulu dari metil )
• Cabang yang jumlahnya lebih banyak ( dua cabang dulu dari satu cabang )
Contoh   :
Apakah nama idrokarbon di bawah ini ?
pertama kali kita tentukan rantai utamanya…..Rantai utama adalah rantai terpanjang :
rantai utamanya adalah yang di kotak merah…… Kenapa?? coba kalian perhatikan sisi sebelah kiri, bila rantai utamanya yang lurus  (garis putus2) maka sama2 akan bertambah 2 atom C tapi hanya akan menimbulkan satu cabang (bagian yang belok ke bawah)….sedangkan bila kita belokkan ke bawah akan timbul 2 cabang (Aturan no 1). Sekarang coba kalian perhatikan bagian kanan, penjelasannya lebih mudah….bila rantai utamanya yang lurus (garis putus2) hanya bertambah satu atom C sedangkan bila belok ke bawah maka akan bertambah 2 atom C. Jadi rangkaian rantai utama itu boleh belak-belok dan gak harus lurus……asal masih dalam satu rangkaian yang bersambungan tanpa cabang.
rantai karbon yang tersisa dari rantai utama adalah cabangnya…..
terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil dan 2 metil…..penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil :
• bila dari ujung rantai utama sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai utama nomor  3 dan metil  terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6
• bila dari ujung rantai utama sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai utama nomor  6 dan metil di atom C rantai utama nomor 3 dan 7
kesimpulannya kira urutkan dari ujung sebelah kiri…..
Urutan penamaan :    nomor cabang – nana cabang – nama rantai induk
jadi namanya          :    3 etil 2,6 dimetil oktana
 cabang etil disebut lebih dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad “e” lebih dahulu dari “m”). karena cabang metil ada dua buah maka cukup disebut sekali ditambah awalan “di” yang artinya “dua”. karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C maka rantai utamanya bernama : oktana.
bentuk struktur kerangka Alkana kadangkala  mengalami penyingkatan…..misalnya :
CH3 (warna hijau) merupakan ujung rantai
CH2 (warna biru) merupakan bagian tenganh rantai lurus
CH (warna  oranye) percabangan tiga
C (warna merah) percabangan empat
Kegunaan alkana, sebagai :
• Bahan bakar
• Pelarut
• Sumber hidrogen
• Pelumas
• Bahan baku untuk senyawa organik lain
• Bahan baku industri
Alkena (Olefin)
merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 2 (-C=C-)
Sifat-sifat Alkena
  • Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua
  • Alkena disebut juga olefin (pembentuk minyak)
  • Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur –> 2-metil-2-butena)
  • Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif
  • Sifat-sifat : gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara (pada konsentrasi 3 – 34 %)
  • Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses “cracking”
Rumus umumnya CnH2n
TATA NAMA ALKENA
hampir  sama dengan penamaan pada Alkana dengan perbedaan :
  • Rantai utama harus mengandung ikatan rangkap dan dipilih yang terpanjang. Nama rantai utama juga mirip dengan alkana dengan mengganti akhiran -ana dengan -ena. Sehingga pemilihan rantai atom C terpanjang dimulai dari C rangkap ke sebelah kanan dan kirinya dan dipilih sebelah kanan dan kiri yang terpanjang.
  • Nomor posisi ikatan rangkap ditulis di depan nama rantai utama dan dihitung dari ujung  sampai letak ikatan rangkap yang nomor urut C nya terkecil.
  • Urutan nomor posisi rantai cabang sama seperti urutan penomoran ikatan cabang rantai  utama.
Contoh  :
menpunyai rantai utama……
penghitungan atom C pada rantai utama dimulai dari ikatan rangkap….sebelah kiri ikatan rangkap hanya ada satu pilihan sedangkan sebelah kanan ikatan rangkap ada dua pilihan yaitu lurus dan belokan pertama ke bawah….kedua2nya sama2 menambah 4 atom C namun bila belokan pertama kebawah hanya menghasilkan satu cabang sedangkan bila lurus menimbulkan dua cabang.
Jadi namanya       :   3 etil 4 metil 1 pentena
1 pentena dapat diganti dengan n-pentena atau khusus ikatan rangkap di nomor satu boleh tidak ditulis….sehingga namanya cukup : pentena. Nomor cabang diurutkan sama dengan urutan nomor ikatan rangkapnya. Pada soal di atas dari ujung sebelah kanan….
Kegunaan Alkena sebagai :
  • Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O2)
  • Untuk memasakkan buah-buahan
  • bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alkohol.
Alkuna
merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 3  (–C≡C–). Sifat-nya sama dengan Alkena namun lebih reaktif.

Rumus umumnya CnH2n-2

  Tata namanya juga sama dengan Alkena….namun akhiran -ena diganti -una

Kegunaan Alkuna sebagai  :
  • etuna (asetilena = C2H2) digunakan untuk mengelas besi dan baja.
  • untuk penerangan
  • Sintesis senyawa lain.
Alkil Halida (Haloalkana)
Senyawa alkil halida merupakan senyawa hidrokarbon baik jenuh maupun tak jenuh yang satu unsur H-nya atau lebih digantikan oleh unsur halogen (X = Br, Cl. I)
Sifat fisika Alkil Halida :
  • Mempunyai titik  lebih tinggi dari pada titik didih Alkana dengan jumlah unsur C yang sama.
  • Tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik tertentu.
  • Senyawa-senyawa bromo, iodo dan polikloro lebih berat dari pada air.
Struktur Alkil Halida  : R-X 
Keterangan :
R = senyawa hidrokarbon
X = Br (bromo), Cl (kloro) dan  I (Iodo)
Berdasarkan letak alkil dalam hidrokarbon di bagi menjadi :
  • Alkil halida primer, bila diikat atom C primer
  • Alkil halida sekunder, bila diikat atom C sekunder
  • Alkil halida tersier, bila diikat atom C tersier
CH3-CH2-CH2-CH2-Cl          (CH3)2CH-Br                 (CH3)3C-Br
               Primer                         sekunder                       tersier
Pembuatan Alkil Halida
  1. Dari alkohol
  2. Halogenasi
  3. Adisi hidrogen halida dari alkena
  4. Adisi halogen dari alkena dan alkuna

reaksi adisi dapat dilihat dalam TAUTAN artikel berikut dengan Judul: “REAKSI-REAKSI SENYAWA KARBON


Penggunaan Alkil Halida :
  • Kloroform (CHCl3) : pelarut untuk lemak, obat bius (dibubuhi etanol, disimpan dalam botol coklat, diisi sampai penuh).
  • Tetraklorometana = karbontetraklorida (CCl4) : pelarut untuk lemak, alat pemadam kebakaran (Pyrene).
  • Freon (Freon 12 = CCl2F2, Freon 22 = CHCl2F) : pendingin lemari es, alat “air conditioner”, sebagai propellant (penyebar) kosmetik, insektisida, dsb.

KEKHASAN ATOM KARBON

kimia_organik

atom_karbon

Atom karbon (C) dengan nomor atom 6 mempunyai susunan elektron K = 2, L = 4.  Atom Karbon (C) mempunyai 4 elektron valensi dan dapat mernbentuk empat ikatan kovalen serta dapat digambarkan dengan rumus Lewis. Sebagai contoh, dapat dilihat molekul CH4 (metana) yang memiliki diagram yang cukup sederhana dibawah ini.

gambar_12_1

Selain itu kemampuan diatas, atom karbon juga dapat membentuk ikatan dengan atom karbon lain untuk membentuk rantai karbon yang terbuka, terbuka bercabang dan tertutup. Contoh rantai karbon dapat digambarkan dengan rumus struktur berikut :

gambar_12_2gambar_12_3

gambar_12_4

Dapatlah sekarang  dimengerti bahwa jumlah senyawa karbon demikian banyaknya walaupun jumlah jenis unsur pembentuknya sedikit.

Kini kita dapat mulai membuat klasifikasi hidrokarbon, yang merupakan senyawa yang  hanya tersusun oleh karbon dan hidrogen. Senyawa-senyawa karbon lainnya dapat dipandang sebagai turunan dari hidrokarbon ini. Hidrokarbon dapat dibagi menjadi dua kelompok utama : hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon aromatik. Termasuk di kelompok pertama adalah senyawa yang berantai lurus, berantai cabang dan rantai melingkar. Kelompok kedua, hidrokarbon aromatik, biasanya mengandung cincin atom karbon yang sangat stabil. Berdasarkan kelipatan ikatan karbon-karbonnya, hidrokarbon alifatik masih dapat dibedakan lagi menjadi dua sub-kelompok, yakni hidrokarbon jenuh yang mengandung ikatan tunggal karbon-karbon, serta hidrokarbon tak jenuh yang mengandung paling sedikit satu ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga.

Karena senyawa hidro karbon terdiri atas karbon dan hidrogen, maka salah satu bagian dari ilmu kimia yang membahas segala sesuatu tentang senyawa hidrokarbon disebut  kimia karbon. Dulu ilmu kimia karbon disebut kimia organik, karena senyawa-senyawanya dianggap hanya dapat diperoleh dari tubuh makhluk hidup dan tidak dapat disintesis dalam pabrik.

Pada tahun 1928, Friedrich Wohler berhasil mensintesis urea (suatu senyawa yang terdapat dalam air seni) dari senyawa anorganik yaitu amonium sianat – dengan jalan memanaskannya.

gambar_12_5reaksi_pemanasan

Reaksi pemanasan amonium sianat oleh Wohler

Setelah keberhasilan Wohler diketahui, banyaklah sarjana lain yang mencoba membuat senyawa karbon dari senyawa anorganik. Lambat laun teori tentang arti hidup hilang dan orang hanya menggunakan kimia organik sebagai nama saja tanpa disesuaikan dengan arti yang sesungguhnya. Sejak saat itu banyak senyawa karbon berhasil disintesis dan hingga sekarang lebih dari 2 juta senyawa karbon dikenal orang dan terus bertambah setiap harinya. Apa sebabnya jumlah senyawa karbon sedemikian banyak bila dibandingkan dengan jumlah senyawa anorganik yang hanya sekitar seratus ribuan?

Selain perbedaan jumlah yang sangat mencolok yang menyebabkan kimia karbon dibicarakan secara tersendiri, karena memang terdapat perbedaan yang sangat besar antara senyawa karbon dan senyawa anorganik seperti yang dituliskan pada tabel berikut.

Hidrokarbon adalah sejenis senyawa yang banyak terdapat dialam sebagai minyak bumi. Indonesia banyak menghasilkan senyawa ini dalam bentuk minyak bumi yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.

Senyawa hidrokarbon terdiri dari :

  1. Alkana (CnH2n+2)
  2. Alkena (CnH2n)
  3. Alkuna (CnH2n-2)

tabel_12_1

Biomassa Pilihan Sumber Energi Terbarukan

Telah sejak lama, kita mendengar bahwa persediaan bahan bakar minyak di Bumi ini mulai menipis. Ada banyak perkiraan oleh pakar bahwa tahun sekian pasokan bahan bakar minyak akan benar-benar habis. Sementara untuk memperbarui minyak yang terkandung di Bumi, juga bukan hal mudah dan instan. Sehingga, mau tidak mau, manusia dipaksa untuk terus menemukan energi alternatif sebagai pengganti dari bahan bakar minyak. Salah satu energi alternatif yang dapat dikembangkan adalah energi biomassa.

Apa itu Biomassa?

Jika dikaitkan dengan produksi energi, biomassa berarti bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. Biomassa bisa digunakan secara langsung maupun tidak langsung. Artinya, bahan biologis yang terdapat di alam ini bisa dimanfaatkan secara praktis untuk bahan bakar atau bisa juga diolah terlebih dulu untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Disadari atau tidak, sejak zaman dulu manusia telah menggunakan biomassa sebagai sumber energi. Contohnya adalah penggunaan kayu bakar untuk menyalakan api unggun. Kayu bakar merupakan bahan biologis yang terdapat di alam dan dapat dimanfaatkan langsung sebagai sumber energi tanpa perlu diolah terlebih dahulu. Namun sejak ditemukannya bahan bakar fosil, penggunaan biomassa mulai terlupakan. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara lebih dipilih sebagai sumber energi dalam kehidupan di masyarakat.

Mengapa Biomassa?

Ada banyak sumber energi alternatif yang dapat dikembangkan. Biomassa pun bisa dijadikan salah satu alternatif yang menjanjikan. Ada beberapa keunggulan biomassa jika digunakan sebagai sumber energi.

Penjelasannya sebagai berikut:

1.Mengurangi adanya gas rumah kaca

Gas rumah kaca terdiri dari karbon dioksida (CO2), metana, nitrogen oksida, dan beberapa gas lainya yang terperangkap dalam atmosfer. Menurut data UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) konsentrasi global karbon dioksida dan beberapa gas rumah kaca lainnya terus mengalami peningkatan. Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca ini menyebabkan peningkatan temperatur sehingga suhu udara atmosfer menjadi lebih panas. Tanaman atau biomassa akan mengurangi konsentrasi karbon dioksida dari atmosfer melalui proses fotosintesis. Karbon dioksida (CO2) diserap tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang. Ketika biomassa dibakar, karbon (C) akan diubah ke dalam bentuk karbon dioksida dan kembali ke atmosfer.

Bila proses ini berlangsung secara terus menerus, maka jumlah konsentrasi karbon dioksida di atmosfer akan selalu seimbang. Tetapi bila konsumsi energi fosil meningkat maka konsentrasi karbon dioksida akan meningkat. Sehingga penambahan biomassa dibutuhkan untuk menyeimbangkan kembali jumlah karbon dioksida yang diserap dan dilepaskan. Saat ini, kenyataannya terdapat peningkatan konsumsi jumlah energi fosil seperti gas dan minyak tidak diimbangi dengan peningkatan jumlah biomassa. Sehingga yang terjadi adalah deforestation atau penggundulan hutan, pembalakan dan sebagainya. Hal tersebut makin meningkatkan konsentrasi karbon dioksida. Maka dari itu, penggunaan biomassa sebagai pengganti bahan bakar dapat mengurangi konsentrasi karbon dioksida.

2.Mengurangi limbah organik

Sampah organik seperti sampah pertanian (jerami, tongkol), limbah pengolahan biodiesel (cangkang biji jarak pagar, cangkang sawit), sampah kota, limbah kayu, ranting, dan pengolahan kayu (sawdust) merupakan limbah yang keberadaanya kurang bermanfaat. Limbah tersebut bila dibiarkan atau dibuang tanpa dibakar terlebih dahulu, dapat melepaskan gas metana yang berbahaya. Hasil pembakaran limbah merupakan abu yang memiliki volum 1% bila dibandingkan dengan limbah padat. Untuk meningkatkan nilai kalor dan mengurangi emisi limbah organik biasanya dilakukan proses karbonisasi. Selain itu pembentukan menjadi briket bermanfaat sebagai bahan bakar padat.

3.Melindungi kebersihan air dan tanah

Penggunaan pupuk ternak dapat menimbulkan dampak buruk terhadap kebersihan air dan tanah. Mikroorgranisme seperti salmonella, brucella, dan coli di dalam pupuk menyebabkan penularan kepada manusia dan binatang. Salah satu proses pengolahan sampah ini adalah proses anaerobic digestion, yaitu dengan penimbunan pupuk kandang ataupun biomassa lainnya dalam suatu digester. Anaerobic digestion akan menghasilkan metana (CH4) dan slurry yang telah terbebas oleh mikroorgranisme.

4.Mengurangi polusi udara

Limbah pertanian, biasanya langsung dibakar setelah masa panen. Hal ini akan menyebabkan partikel-partikel atau jelaga dan polusi udara. Limbah ini dapat dikonversikan menjadi bahan bakar yang lebih bermanfaat sehingga mengurangi jelaga dan polusi udara. Selain limbah pertanian, pembakaran hutan sering terjadi dimana-mana. Efek pembakaran ini dapat menimbulkan polusi asap yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Pembakaran biomassa di dalam ruang bakar menggunakan boiler mengurangi efek polusi asap karena pembakaran dalam industri menggunakan peralatan kendali polusi untuk mengendalikan asap, sehingga lebih efisien dan bersih daripada pembakaran langsung.

//

5.Mengurangi hujan asam dan kabut asap

Hujan asam merupakan fenomena yang disebabkan oleh asam sulfur dan asam nitrit. Asam-asam ini terbentuk melalui reaksi antara air, oksigen, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida. Zat reaktan terebut berasal dari emisi pembakaran yang kurang sempurna dari bahan bakar fosil. Asam yang terbentuk jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam, kabut, dan salju. Akibat hujan asam ini meningkatkan keasaman danau dan sungai, sehingga akan sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Hujan asam juga merusak bahan bangunan dan cat.

Melalui pembakaran biomassa efek hujan asam ini akan direduksi, karena pembakaran biomassa akan menghasilkan partikel emisi SO2 dan NOx yang lebih sedikit dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. Pembakaran biomasa lebih efisien dan sempurna bila diproses melalui karbonisasi karena akan menghasilkan bahan bakar yang terbebas dari volatile matter atau gas mudah terbakar. Untuk mencegah dampak buruk bagi lingkungan dapat dilakukan dengan mengurangi atau menghentikan proses yang merupakan penyumbang gas rumah kaca, yaitu pembakaran bahan bakar fosil. Pembakaran bahan bakar berkaitan erat dengan pemenuhan sektor energi bagi peningkatan perekonomian suatu negara. Pengembangan biomasa sebagai sumber energi untuk substitusi bahan bakar bisa menjadi solusi untuk mengurangi beredarnya gas rumah kaca di atmosfer. Dengan penggunaan biomassa sebagai sumber energi maka konsentrasi CO2 dalam atmosfer akan seimbang.

Dampak Biomassa Bagi Bahan Baku Pangan

Gandum, tebu, dan jagung adalah contoh bahan pangan yang juga dapat diolah menjadi energi dari biomassa. Energi tersebut tergolong energi ramah lingkungan yang bahan dasarnya disediakan alam. Namun, penggunaan energi dari biomassa kadang membawa dampak sampingan yang tidak diinginkan. Salah satunya adalah naiknya harga bahan baku pangan. Di Jerman, 100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro. Tapi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. Kini di sejumlah negara muncul kekuatiran bahwa para petani bahan pangan beralih ke produksi tanaman untuk biomassa. Padahal, produksi bahan pangan saat ini saja belum mencukupi untuk menutup kebutuhan pangan dunia.

Dampak Lingkungan

Dampak lain penanaman produk pertanian untuk biomassa adalah kerusakan pada alam. Di Afrika sumber daya alam yang dapat diperbarui luas digunakan. Banyak warga masih memakai kayu untuk memasak. Namun, dampak negatifnya adalah kerusakan kawasan hutan karena penebangan yang tidak terkontrol. Hilangnya vegetasi hutan menyebabkan pengikisan lapisan tanah yang subur. Akibatnya, lahan pertanian pun makin berkurang.Untuk mendapatkan lahan pertanian baru, penduduk Afrika membuka hutan. Akibatnya siklus kerusakan alam terus berlanjut. Penebangan pohon-pohon untuk lahan pertanian menyebabkan karbondioksida dilepaskan ke udara. Padahal karbon dioksida atau CO2 adalah salah satu gas rumah kaca penyebab pemanasan global.

Masa Depan Biomassa Sebagai Bahan Bakar

Lalu bagaimana masa depan penggunaan energi dari biomassa?Saat ini, bioenergi hanya memegang pangsa 13 persen dari keseluruhan sumber energi dunia. Menurut pakar biologi Andre Baumann kunci untuk meningkatkan efisiensi energi bukan dengan memperluas produksi tanaman untuk biomassa. Sebaliknya, penggunaan energi keseluruhanlah yang perlu dikurangi. (zpr/zer)

Dampak Penggunaan Minyak Bumi

Jumlah penduduk dunia terus meningkat setiap tahunnya, sehingga peningkatan kebutuhan energi pun tak dapat dielakkan. Dewasa ini, hampir semua kebutuhan energi manusia diperoleh dari konversi sumber energi fosil, misalnya pembangkitan listrik dan alat transportasi yang menggunakan energi fosil sebagai sumber energinya. Secara langsung atau tidak langsung hal ini mengakibatkan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan makhluk hidup karena sisa pembakaran energi fosil ini menghasilkan zat-zat pencemar yang berbahaya.Pencemaran udara terutama di kota-kota besar telah menyebabkan turunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan lingkungan bahkan telah menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Menurunnya kualitas udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil yang tidak terkendali dan tidak efisien pada sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar, disamping kegiatan rumah tangga dan kebakaran hutan. Hasil penelitian dibeberapa kota besar (Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya) menunjukan bahwa kendaraan bermotor merupakan sumber utama pencemaran udara. Hasil penelitian di Jakarta menunjukan bahwa kendaraan bermotor memberikan kontribusi pencemaran CO sebesar 98,80%, NOx sebesar 73,40% dan HC sebesar 88,90% (Bapedal, 1992).

Secara umum, kegiatan eksploitasi dan pemakaian sumber energi dari alam untuk memenuhi kebutuhan manusia akan selalu menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan (misalnya udara dan iklim, air dan tanah). Berikut ini disajikan beberapa dampak negatif penggunaan energi fosil terhadap manusia dan lingkungan:

Dampak Terhadap Udara dan Iklim

Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global).

Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NOx tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO3) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi SO2 (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO2 ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NOx di udara, setengah dari konsentrasi SO2 juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi gas NOx dan SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk).

Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang.

Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.

Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.

Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO2) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida. Untuk mendapatkan jumlah energi yang sama, jumlah karbon dioksida yang dilepas oleh minyak akan mencapai 2 ton sedangkan dari gas bumi hanya 1,5 ton

Dampak Terhadap Perairan

Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut disebabkan oleh kesalahan manusia.

Dampak Terhadap Tanah

Dampak penggunaan energi terhadap tanah dapat diketahui, misalnya dari pertambangan batu bara. Masalah yang berkaitan dengan lapisan tanah muncul terutama dalam pertambangan terbuka (Open Pit Mining). Pertambangan ini memerlukan lahan yang sangat luas. Perlu diketahui bahwa lapisan batu bara terdapat di tanah yang subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan untuk pertambangan batu bara maka lahan tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk pertanian atau hutan selama waktu tertentu.

Cara Menentukan Kualitas Bensin

Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan. Lalu, bagaimana sebenarnya penggunaan bensin sebagai bahan bakar?

Bensin sebagai bahan bakar kendaraan bermotor

Bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melalui tahapan sebagai berikut.

Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin. -Alkana rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n­-nonana sangat mudah terbakar. Hal ini menyebabkan pembakaran terjadi terlalu awal sebelum piston mencapai posisi yang tepat. Akibatnya timbul bunyi ledakan yang dikenal sebagai ketukan (knocking). Pembakaran terlalu awal juga berarti ada sisa komponen bensin yang belum terbakar sehingga energi yang ditransfer ke piston tidak maksimum. -Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar.

Oleh karena itu, bensin dengan kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai lurus. Kualitas bensin ini dinyatakan oleh bilangan oktan .

Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu campuran 30% n­heptana dan 70% isooktana akan mempunyai bilangan oktan:

= (30/100 x 0) + (70/100 x 100)

= 70

Bilangan oktan suatu bensin dapat ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.

Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan ~70. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada beberapa hal yang dapat dilakukan:

-Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming Contohnya mengubah n-oktana menjadi isooktana.

-Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin.

-Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan senyawa timbal (Pb). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether).

Angka oktan suatu bensin adalah salah satu karakter yang menunjukkan mutu bakar bensin tersebut, yang dalam prakteknya menunjukkan ketahanan terhadap ketukan (knocking). Suatu bensin harus mempunyai mutu bakar yang baik agar mesin dapat beroperasi dengan mulus, efisien dan bebas dari pembakaran tidak normal selama pemakaianya.

 Setiap kendaraan mempunyai kebutuhan angka oktan tertentu. Kebutuhan angka oktan kendaraan bermotor bensin tidak sama antara satu merek dengan merek lainnnya atau antara satu tipe dengan tipe lainnya untuk merek yang sama, tergantung pada perbandingan kompresi mesin dan faktor-faktor lainnya yang berpengaruh terhadap kebutuhan angka oktan. Pengujian kebutuhan angka oktan kendaraan bertujuan untuk mengetahui tingkat angka oktan suatu kendaraan. Dengan diketahuinya kebutuhan angka oktana suatu kendaraan, maka secra teknis dapat ditentukan level angka oktana bensin yang akan digunakan untuk kendaraan tersebut.

Utk menentukan nilai oktan, ditetapkan 2 jenis senyawa sbg pembanding yaitu isooktana dan n-heptana.Suatu campuran yg terdiri 80% isooktana dan dan 20% n-heptana mempunyai nilai oktan 80.Jadi untuk melihat mutu bensin yg baik, dilihat dari nilai oktannya.

Semakin tinggi nilai oktannya, mutu bensin semakin baik.

Bensin yang digunakan oleh suatu kendaraan harus mempunyai angka oktana yang sesuai dengan kebutuhan angka oktana mesin kendaraan. Angka oktana yang lebih rendaha dari kebutuhan angka oktana mesin kendaraan akan menyebabkan terjadinya ketukan atau detonasi pada mesin. Ketukan yang terjadi pada mesin menimbulkan bunyi yang tidak enak dan membuang energi bahan bakar sehingga terjadi pemborosan. Terjadinya ketukan dalam waktu yang cukup lama akan menyebabkan piston, katup-katup dan busi terlalu panas (overhead) Hal ini dapat memperpendek umur mesin.

Cara Menaikkan Angka Oktan

  1. Salah satu cara (banyak cara yg lain) untuk menaikkan nilai oktan adalah penambahan TEL (tetra ethyl lead) kedalam bensin yg bernilai oktan rendah. Caranya sederhana, mixing saja. Namun kemudian diketahui penambahan aditif penambah nilai oktan ini berbahaya dari segi kesehatan dan lingkungan. Pada intinya bensin beroktan tinggi ini bisa didapatkan dengan merubah struktur molekul hidrokarbon penyusun bahan bakar. Sehingga dengan bantuan katalis pada kondisi operasi tertentu, struktur molekul parafinik (bernilai oktan rendah), bisa diubah menjadi struktur naftenik, dan naftenik menjadi aromatik. Dimana nilai oktan aromatik > naftenik > parafinik.
  2. Menambahkan Naphtalene pada bensin. Naphtalene merupakan suatu larutan kimia yang memberikan pengaruh positif untuk meningkatkan angka oktan dari bensin. Besarnya angka oktan ini dapat diukur dengan mesin CFR. Dalam hal ini terlihat bahwa naphthalene merupakan bahan yang mampu meningkatkan angka oktan tetapi naphtalene sendiri bukan bahan bakar sehingga panas pembakaran campuran akan lebih rendah dari pada bensin murni. Karena bentuk struktur kimia serta sifat kearomatisan tersebut naphtalene seperti halnya benzena, mempunyai sifat antiknock yang baik. Oleh sebab penambahan naphtalene pada bensin akan meningkatkan mutu antiknock dari bensin tersebut.
  3. Menambahkan MTBE (Metil tersier-butileter). Bensin jenis premix menggunakan campuran MTBE tanpa TEL

Jenis Isomer pada Hidrokarbon

Isomer adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi mempunyai struktur atau konfigurasi yang berbeda .

Struktur berkaitan dengan cara atom-atom saling berikatan, sedangkan konfigurasi berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul.
Keisomeran dibedakan menjadi 2 yaitu :
  •  Keisomeran struktur : keisomeran karena perbedaan struktur.
  •  Keisomeran ruang : keisomeran karena perbedaan konfigurasi (rumus molekul dan strukturnya sama).

Keisomeran Struktur

Dapat dibedakan menjadi 3 yaitu :
  • keisomeran kerangka : jika rumus molekulnya sama tetapi rantai induknya (kerangka atom) berbeda.
  • keisomeran posisi : jika rumus molekul dan rantai induknya (kerangka atom) sama tetapi posisi cabang / gugus penggantinya berbeda.
  • keisomeran gugus fungsi

Keisomeran Ruang

Dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

  • keisomeran geometri : keisomeran karena perbedaan arah (orientasi) gugus-gugus tertentu dalam molekul dengan struktur yang sama.
  • keisomeran optik .

Keisomeran pada Alkana

  • Tergolong keisomeran struktur yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya. Makin panjang rantai karbonnya, makin banyak pula kemungkinan isomernya.
  • Pertambahan jumlah isomer ini tidak ada aturannya. Perlu diketahui juga bahwa tidak berarti semua kemungkinan isomer itu ada pada kenyataannya.
  • Misalnya : dapat dibuat 18 kemungkinan isomer dari C 8 H 18, tetapi tidak berarti ada 18 senyawa dengan rumus molekul C 8 H 18 .
  • o Cara sistematis untuk mencari jumlah kemungkinan isomer pada alkana :

Keisomeran pada Alkena

Dapat berupa keisomeran struktur dan ruang.
a) Keisomeran Struktur.

§ Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau karena perbedaan kerangka atom C.
§ Keisomeran mulai ditemukan pada butena yang mempunyai 3 isomer struktur. Contoh yang lain yaitu alkena dengan 5 atom C.
b) Keisomeran Geometris.
Ø Keisomeran ruang pada alkena tergolong keisomeran geometris yaitu : karena perbedaan penempatan gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap.

Contohnya :

  • Keisomeran pada 2-butena. Dikenal 2 jenis 2-butena yaitu cis -2-butena dan trans -2-butena. Keduanya mempunyai struktur yang sama tetapi berbeda konfigurasi (orientasi gugus-gugus dalam ruang).
  • Pada cis -2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi yang sama dari ikatan rangkap; sebaliknya pada trans -2-butena, kedua gugus metil berseberangan.
  • Tidak semua senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya (C=C) mempunyai keisomeran geometris. Senyawa itu akan mempunyai keisomeran geometris jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat gugus-gugus yang berbeda.

Keisomeran pada Alkuna

  • Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan posisi .
  • Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometris.
  • Keisomeran mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer.

HIDROKARBON

Tahukah Anda bahwa bensin yang selama ini digunakan ternyata merupakan
senyawa kimia yang terdiri dari sebuah deret panjang rantai karbon? Begitu
juga aspal, lilin, minyak pelumas atau yang sering dikenal dengan nama oli,
solar, dan masih banyak lagi bahan alam yang terdiri dari deret panjang sebuah
rantai karbon.

A. Kekhasan Atom Karbon

Atom karbon merupakan salah satu atom yang cukup banyak berada di
alam. Keberadaannya dalam bentuk karbon, grafit, maupun intan. Atom
karbon memiliki nomor atom 6 dengan konfigurasi elektron 6C : 1s2 2s2 2p2.
Oleh karena memiliki 4 elektron pada kulit terluar, atom karbon dapat
membentuk empat buah ikatan kovalen dengan atom-atom yang lain.
Contoh: CH4
H
|
H – C – H
|
H
Atom karbon juga dapat berikatan dengan atom karbon yang lain
membentuk rantai karbon. Ikatan atom karbon dengan atom karbon yang lain
tersebut dapat membentuk rantai panjang lurus, bercabang, maupun melingkar
membentuk senyawa siklis.
Contoh:
1. Senyawa hidrokarbon rantai lurus
H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
2. Senyawa hidrokarbon rantai bercabang
H3C – CH2 – CH – CH2 – CH3
|
CH3
3. Senyawa hidrokarbon siklis
Oleh karena kemampuannya membentuk berbagai jenis rantai ikatan, tidak
heran jika senyawa karbon begitu banyak jenis dan jumlahnya di alam.

1. Jenis Ikatan Rantai Karbon
Atom karbon dapat membentuk tiga jenis ikatan, yaitu:
a. Ikatan tunggal

H3C – CH3

b. Ikatan rangkap dua
H2C = CH2

c. Ikatan rangkap tiga
HC 􀁻 CH
2. Posisi Atom Karbon
Atom karbon memiliki kedudukan yang berbeda-beda dalam sebuah rantai
karbon. Berdasarkan kedudukannya tersebut, atom karbon dapat dibedakan
menjadi:
a. atom C primer (1°) : atom C yang terikat pada satu atom C yang lain.
b. atom C sekunder (2°) : atom C yang terikat pada dua atom C yang lain.
c. atom C tersier (3°) : atom C yang terikat pada tiga atom C yang lain.
d. atom C kuartener (4°) : atom C yang terikat pada empat atom C yang
lain.
CH3
|
CH3 – CH2 – CH – C – CH2 – CH3
|          |
CH3   CH3

TATA NAMA SENYAWA POLIATOMIK & ASAM BASA

Senyawa poliatomik adalah senyawa yang berasal dari ion-ion poliatomik. Ion poliatom adalah ion yang terdiri atas dua atau lebih atom-atom yang terikat bersama-sama membentuk ion dengan ikatan kovalen. Senyawa poliatomik umumnya terdiri atas unsur-unsur nonlogam.

Berikut ini nama-nama beberapa senyawa poliatomik.

Rumus Ion Nama Senyawa Rumus Ion Nama Senyawa
NH4+ Amonium PO32- Fospit
OH- Hidroksida PO43- Fosfat
CN- Sianida AsO3- Arsenit
CH3COO- Asetat AsO43- Arsenat
CO32- Karbonat ClO- Klorit
HCO3- Bikarbonat ClO2- Klorat
SiO32- Silikat ClO4- Perklorat
NO2- Nitrit MnO4- Permanganat
NO3- Nitrat MnO42- Manganat
SO32- Sulfit CrO42- Kromat
SO42- Sulfat Cr2O72- Dikromat

Tata nama untuk senyawa yang mengandung ion poli atom diatur sebagai berikut :

  1. Untuk senyawa yang terdiri dari kation logam dan anion poliatom, maka penamaan dimulai dari nama kation logam diikuti anion poliatom. Contoh :

Rumus Kimia

Kation

Anion

Nama Senyawa

NaOH Na+ OH- Natrium hidroksida
KMnO4 K+ MnO4- Kalium permanganat
  1. Untuk senyawa yang terdiri dari kation poliatom dan anion monoatom/poliatom, maka penamaan dimulai dari nama kation monoatom/poliatom. Contoh :

NH4OH        =     amonium hidroksida

NH4Cl          =     amonium klorida

TUGAS/DISKUSI

Tentukan nama dari senyawa poliatom berikut :

  1. 1.   NaClO2              b) Na3PO4              c) Na2SO3

Catatan :

  1.  Anion-anion poliatom lebih banyak dibandingkan kation poliatom
  2. Oksigen dapat membentuk banyak anion poliatom yang disebut anion okso.
  3. Unsur-unsur logam tertentu seperti Cl, N, P, dan S dapat membentuk suatu seri anion okso yang mengandung beberapa atom oksigen. Penamaan berdasarkan tingkat oksidasi dari atom-atom yang mengikat oksigen
  4.  Untuk tingkat oksidasi oksigen yang terkecil disebut hipo, dan yang paling tinggi disebut per.
  5. Semua anion okso dari Cl, Br, dan I memiliki muatan -1
  6. Beberapa anion okso yang mengandung sejumlah atom H, penamaannya disesuaikan misalnya H2PO42- (ion hidrogen fospat) dan H2PO4- (ion dihidrogen fospat)
  7. Awalan tio berarti bahwa satu atom sulfur telah ditambahkan untuk menggantikan satu atom oksigen (ion sulfat (SO4) memiliki satu atom S dan empat atom O; ion tiosulfat memiliki dua atom S dan 3 atom O (S2O3)

TATA NAMA SENYAWA BINER

1.         RUMUS KIMIA

Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan aturan tertentu. Misalnya, rumus air adalah H2O dan garam dapur (natrium klorida) adalah NaCl. Jumlah tiap atom pada rumus kimia ditulis sebagai angka indeks. Pada rumus kimia air (H2O), angka indeks H adalah 2 dan angka indeks O adalah 1 (angka indeks I tidak perlu ditulis). Adapun pada rumus kimia garam dapur (NaCI), angka indeks kedua atom adalah 1 sehingga tidak perlu ditulis. Rumus kimia suatu zat adalah khas. Kekhasan itu ditentukan oleh daya ikat dan bilangan oksidasi yang dimiliki suatu atom.

  1. a.        Daya Ikat Atom

Daya ikat atom adalah kemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain sehingga membentuk suatu molekul. Daya ikat atom juga disebut valensi. Tiap atom mempunyai daya ikat tertentu.

Untuk memahami daya ikat atom, perhatikan senyawa HCI, H2O, NH3, SO2, SO3, dan CH. Ternyata, Cl mengikat 1 atom H, O mengikat 2 atom H, N mengikat 3 atom H, S mengikat 2 atau 3 atom O, dan C mengikat 4 atom H. Karena mempunyai daya ikat paling kecil, atom H dijadikan pembanding dan ditetapkan memiliki valensi 1. Oleh karena itu, valensi atom CI adalah 1, valensi atom O adalah 2, valensi atom N adalah 3, valensi atom S adalah 4 atau 6, dan valensi atom C adalah 4.

b.        Tata Nama Senyawa Biner

Senyawa biner adalah kimia yang hanya terbentuk dari dua unsur. Unsur yang terbentuk tersebut dapat terdiri atas unsur logam dan bukan logam atau keduanya terdiri atas unsur bukan loga

Jika senyawa biner terdiri atas unsur logam dan bukan logam, aturan penamaan senyawanya sebagai berikut.

Nama unsur logam disebutkan lebih dahulu, kemudian diikuti nama unsur bukan logam yang diakhiri dengan akhiran –ida.

Contoh :

NaCl = Natrium klorida         MgBr2=Magnesium bromida

Na adalah unsur logam       Mg adalah unsur logam

Cl adalah unsur non logam         Br adalah unsur non logam

Senyawa ionik walaupun tersusun atas ion positif dan negatif, tetapi secara keseluruhan bersifat netral, sehingga muatan totalnya adalah nol. Ini berarti satu Na+ akan bergabung dengan satu Cl- dalam NaCl dan satu Mg2+ bergabung dengan dua Br- dalam MgBr2 demikian seterusnya. Berikut ini contoh pemberian nama dan simbol senyawa sederhana :

SENYAWA

NAMA SENYAWA

SENYAWA

NAMA SENYAWA

Li2O Litium oksida CaO Kalsium oksida
NaBr Natrium bromida SrO Stronsium oksida
KCl Kalium klorida BaCl2 Barium klorida
Rb2O Rubidium oksida Al2O3 Aluminium oksida
CsI Cesium iodida ZnO Seng oksida
MgCl Magnesium klorida AgCl Perak klorida
  1. 2.         Jika senyawa biner terdiri atas unsur bukan logam dan bukan logam, aturan penamaan senyawanya sebagai berikut.

Nama unsur bukan logam yang kelelektronegatifannya lebih rendah disebutkan lebih dahulu, kemudian diikuti nama unsur bukan logam yang lain dan diakhiri dengan akhiran –ida. Senyawa yang terbentuk antara unsur bukan logam dan bukan logam merupakan senyawa yang berikatan kovalen. Jumlah atom yang dimiliki oleh senyawa biner disebutkan dengan cara memberi awalan bahasa Latin sebagai berikut :

1     =     mono           6     =   heksa

2     =     di                  7     =   hepta

3     =     tri                  8     =   okta

4     =     tetra              9     =   nona

5     =     penta           10   =   deka

Awalan bahasa Latin mono tidak diletakkan pada nama unsur non logam yang pertama melainkan pada unsur nonlogam kedua. Awalan bahasa latin dari nama logam pertama disebutkan mulai dari yang berjumlah 2, dst. Contoh :

N2O         =     dinitrogen monoksida

NO           =     nitrogen monoksida

N2O3        =     dinitrogen trioksida

NO2         =     nitrogen dioksida

N2O5        =     dinitrogen pentaoksida

CCl4        =     karbon tetraklorida

CO           =     karbon monoksida

CO2         =     karbon dioksida

Unsur-unsur logam dengan bilangan oksidasi lebih dari satu jenis, maka bilangan oksidasinya ditulis dengan angka romawi

Sebelumnya harus dipahami pengertian dan cara menentukan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi menyatakan jumlah elektron yang terlibat pembentukan ikatan.

Jika melepaskan elektron, suatu atom memiIiki bilangan oksidasi positif. Sebaliknya, jika menangkap elektron, suatu atom memiliki bilangan oksidasi negatif. Pengertian bilangan oksidasi seperti itu berlaku untuk molekul ionik. Jika demikian, bagaimana bilangan oksidasi untuk molekul kovalen?

Molekul kovalen dibedakan atas molekul kovalen polar dan nonpolar. Untuk molekul kovalen polar, atom yang lebih elektronegatif dianggap bermuatan negatif dan molekul yang lain dianggap bermuatan positif. Adapun untuk molekul kovalen nonpolar, bilangan oksidasinya sama dengan nol.

Aturan bilangan oksidasi (biloks) adalah sebagai berikut :

  1. Bilangan oksidasi unsur bebas (monoatomik, diatomik, atau poliatomik) sama dengan 0 (nol). Misalnya : bilangan oksidasi Na, Mg, Fe, O, Cl2, H2, P4 dan S8 = 0
  2. Bilangan oksidasi unsur H dalam senyawa = +1, kecuali pada senyawa hidrida =  –1 (misalnya : NaH)
  3. Bilangan oksidasi unsur O dalam senywa = –2, kecuali pada senyawa peroksida = –1  (misalnya : Na2O2, H2O2, BaO2), dan pada senyawa oksifluorida (OF2) = +2
  4. Bilangan oksidasi unsur logam dalam senyawa selalu positif dan nilainya sama dengan valensi logam tersebut. ( Misalnya : Biloks logam gol.IA= +1, gol.IIA=+2, gol.IIIA=+3)
  5. Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa = –1
  6. Bilangan oksidasi unsur dalam bentuk ion tunggal sama dengan muatannya. (Misalnya Biloks Na pada Na+= +1, Cl pada Cl-=–1, Mg pada Mg2+=+2)
  7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa sama dengan 0 (nol), Misalnya :

Biloks S pada H2SO4 ditentukan dengan cara :

H2SO4     =     0

( 2 x biloks H) + S + (4 x biloks O)     =     0

( 2 X 1) + S + (4 X (-2) )     =     0

2 + S – 8     =     0

S     =     8 – 2

S     =     +6

  1. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion poliatom sama dengan muatannya.

Misalnya :

Biloks Cr pada Cr2O72-

Cr2O72-     =   –2

Cr2 + ( 7 x biloks O )     =   –2

Cr2 + ( 7 x (-2) )     =   –2

Cr2 – 14     =   –2

Cr2     =   14 – 2

Cr     =   12 / 2

Cr     =   +6

Contoh 1.

Senyawa CrO diberi nama dengan aturan sebagai berikut :

  1. Mencari biloks Cr pada CrO, dengan cara :

CrO  =     0

Cr + (1 x biloks O)  =     0

Cr + ( 1 x (-2))  =     0

Cr + (-2)  =     0

Cr – 2  =     0

Cr  =     2

Maka biloks Cr pada CrO  =     2

  1. Biloks Cr ditulis dengan angka Romawi setelah nama logam dalam bahasa Indonesia, dilanjutkan nama nonlogam dan diakhiri dengan akhiran –ida. Sehingga nama senyawa CrO adalah Kromium (II) oksida

Contoh 2.

Senyawa FeF3 diberi nama dengan aturan sebagai berikut :

  1. Mencari biloks Fe pada FeF3, dengan cara :

FeF3  =     0

Fe + (3 x biloks F)  =     0

Fe + ( 3 x (-1))  =     0

Fe + (-3)  =     0

Fe – 3  =     0

Fe  =     3

Maka biloks Fe pada FeF3  =     3

  1. Biloks Fe ditulis dengan angka Romawi setelah nama logam dalam bahasa Indonesia, dilanjutkan nama nonlogam dan diakhiri dengan akhiran –ida. Sehingga nama senyawa FeF3 adalah Besi (III) florida

TUGAS/DISKUSI

Tentukan nama dari senyawa CoCl2, Co2O3, PbO2

TATA NAMA SENYAWA

Kita tentu sudah mengenal garam dapur, tetapi kita harus tahu bahwa garam dapur merupakan senyawa kimia yang terdiri atas unsur Na dan Cl. Berdasarkan komponen penyusunnya, rumus molekul garam dapur ialah NaCl dan dinamakan senyawa natrium klorida.

Dahulu senyawa dinamakan sesuai asal ditemukannya. Misalnya, asam etanoat diberi nama asam asetat yang berasal dari kata “asetum”, yang artinya cuka. Semakin banyaknya senyawa baru yang ditemukan, maka diperlukan suatu aturan penamaan senyawa yang berlaku secara internasional. Lembaga yang berwenang untuk merumuskan tata nama senyawa secara internasional ialah The Intenational Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).

Untuk membedakan unsur yang satu dengan unsur yang lain maka dipakai perlambangan yang selanjutnya disebut sebagai LAMBANG UNSUR. Lambang unsur diperlukan untuk mempermudah penulisan sehingga memudahkan mengkomunikasikannya kepada orang lain. Lambang unsur kadang-kadang juga disebut LAMBANG ATOM. Hal itu disebabkan unsur terdiri atas atom-atom yang sama. Lambang unsur yang dipakai sampai sekarang dipublikasikan pertama kali, oleh Jons Jakob  Berzelius (1779-1848).

Tiap unsur dilambangkan dengan huruf pertama dari nama latinnya dan ditulis dengan huruf kapital. Jika huruf pertamanya sama, maka di belakang huruf kapital itu ditambahkan satu huruf lain dari nama unsur yang ditulis dengan huruf kecil. Contoh penulisan lambang unsur adalah sebagai berikut :

Nama Unsur

Asal Kata / Arti

Lambang

Belerang Latin : sulfur S
Besi Latin : ferrum=besi Fe
Fospor Yunani : phosphoros = bercahaya P
Hidrogen Yunani : hydro genes = pembentuk air H
Iodin Yunani : iodes = violet I
Kalium Latin : kalium K
Kalsium Latin : calx Ca
Karbon Latin : carbo = arang C
Klorin Yunani : khloros = kuning kehijauan Cl
Kobalt Jerman : kobold = hantu Co
Kromium Yunani : chroma = warna Kr
Oksigen Yunani : oxy genes = pembentuk asam O
Tembaga Latin : Cuprum = cyprus Cu
Timah Latin : stannum = timah Sn
Timbal Latin : plumbum = timbal Pb

Untuk unsur Monoatomik, partikel terkecilnya terdiri atas satu atom, lambang unsurnya berupa lambang atomnya. Sedangkan unsur Diatomik, partikel terkecilnya terdiri atas dua atom, lambang unsumya ditulis dengan menuliskan angka 2, sebagai indeks, misalnya H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, dan I2.

Penulisan unsur diatomik itu sangat penting untuk diingat karena dalam setiap reaksi kimia selalu digunakan. Contoh pada reaksi pembakaran gula, maka penulisannya adalah sebagai berikut :

Gula + O2 à CO2 + H2O

Pada kondisi tertentu, unsur diatomik dapat berada dalam bentuk yang lain, misalnya oksigen dalam bentuk triatom (O3) yang kita kenal sebagai ozon. Selain itu, juga ada molekul. yang terdiri atas 4 atom dan 8 atom, misalnya P4 dan S8. Namun, untuk menyederhanakan, penulisan unsur fosforus dan belerang cukup ditulis P dan S.

Nama unsur dapat diambil dari sifat khasnya. Misalnya, unsur Cl disebut klorin karena berwarna kuning kehijauan (khloros = kuning kehijauan) dan fosforus karena memendarkan cahaya (phosphoros = bercahaya).

Ilmu pengetahuan mengenai unsur terus berkembang sehingga banyak ditemukan unsur-unsur baru. Ditemukannya unsur baru banyak menimbulkan perdebatan mengenai nama dan lambang. Oleh karena Itu, perlu adanya lembaga yang mengatur tentang pemberian nama. dan lambang unsur yang baru. Lembaga yang mengatur, mengenai hal itu adalah Persatuan Internasional Kimia Murni dan terapan (International Union of Pure and applied Chemistry (IUPAC). Menurut IUPAC, nama dan lambang unsur yang baru ditemukan ditetapkan dengan aturan sebagai berikut.

  1. Semua unsur temuan baru baik unsur logam maupun nonlogam diberi nama dengan akhiran -ium.
  2. Nama didasarkan pada nomor atomnya, yaitu angka dari nomor atom dirangkai sehingga membentuk suatu kalimat. Angka itu diberi nama sebagai berikut.

0       =     nil          4       =   quad          8     =     okt

1       =     un          5       =   pent           9     =     enn

2       =     bi           6       =   heks

3       =     tri           7       =   sept

  1. Lambang unsur terdiri atas tiga huruf yang merupakan rangkaian kata dari huruf pertama nama angka penyusun nomor atomnya.

Contoh:

  1. Unsur nomor 112 diberi nama     1            1            2

un         un         bi + ium

Jadi, unsur dengan nomor atom 112 diberi nama ununbium dengan lambang Uub

  1. Unsur nomor 116 diberi nama     1            1            6

un         un         heks + ium

Jadi, unsur dengan nornor atom 116 diberi nama. ununheksium dengan lambang Uuh.

TUGAS

 

Buatlah Daftar Nama Unsur (rebaiknya dalam bentuk tabel) beserta data mengenai nomor atom, nomor massa dan lambangnya dari Tabel Periodik pada selembar kertas folio bergaris, dan segera kumpulkan kepada guru untuk diperiksa. Contoh Tabel adalah sebagai berikut.

 

Nomor Atom

Nama Unsur

Lambang

Massa Unsur

Pembulatan Massa Unsur

1

Hidrogen

H

1,0079

1

2

…………

………

……..

………