Back to the topics list

alkena

Pengantar Alkena

Alkena adalah kelompok dasar hidrokarbon dalam kimia organik, yang ditandai dengan adanya setidaknya satu ikatan rangkap karbon-karbon ( \(C=C\) ). Ikatan rangkap ini menentukan sebagian besar reaktivitas kimia dan sifat fisik alkena. Mereka adalah senyawa tak jenuh, artinya mereka memiliki lebih sedikit atom hidrogen dibandingkan dengan alkana, yang merupakan hidrokarbon jenuh.

Struktur dan Ikatan

Pada alkena, ikatan rangkap \(C=C\) terdiri dari satu ikatan sigma ( \(\sigma\) ) dan satu ikatan pi ( \(\pi\) ). Ikatan \(\sigma\) terbentuk dari tumpang tindih orbital, sedangkan ikatan \(\pi\) dihasilkan dari tumpang tindih orbital \(p\) berdampingan. Ikatan rangkap ini membatasi rotasi, menyebabkan kemungkinan terjadinya isomer (isomerisme cis-trans) pada beberapa alkena.

Rumus umum alkena adalah \(C_nH_{2n}\) , yang menunjukkan bahwa alkena mempunyai dua atom hidrogen lebih sedikit dibandingkan alkana ( \(C_nH_{2n+2}\) .

Tata nama

Penamaan alkena menggunakan nama basa yang sama dengan alkana tetapi dengan akhiran “-ena” untuk menunjukkan adanya ikatan rangkap. Letak ikatan rangkap ditentukan dengan nomor yang diletakkan sebelum namanya. Misalnya, propena ( \(C_3H_6\) ) memiliki ikatan rangkap antara atom karbon pertama dan kedua.

Properti fisik

Alkena umumnya merupakan molekul nonpolar dan memiliki sifat fisik yang mirip dengan alkana. Mereka tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik. Titik didih dan titik leleh alkena meningkat seiring dengan bertambahnya berat molekul, namun lebih rendah dibandingkan alkana yang bersesuaian karena derajat gaya van der Waals yang lebih rendah.

Reaktivitas Kimia

Ikatan rangkap pada alkena adalah tempat terjadinya reaksi paling signifikan. Ini adalah daerah yang kaya elektron, membuatnya rentan terhadap serangan elektrofil, dan merupakan sumber elektron, yang memungkinkannya berpartisipasi dalam reaksi dengan nukleofil. Reaksi utama alkena meliputi:

• Reaksi Adisi: Ikatan pi pada ikatan rangkap dapat putus, sehingga memungkinkan dua atom atau gugus baru bergabung dengan karbon. Contohnya adalah hidrogenasi etena menjadi etana dengan adanya katalis nikel: \(C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6\)
• Penambahan Halogen: Alkena bereaksi dengan halogen membentuk dihaloalkana. Misalnya, penambahan brom pada etena menghasilkan 1,2-dibromoetana: \(C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\)
• Hidrasi: Penambahan air dengan adanya asam untuk membentuk alkohol. Misalnya, hidrasi etena menghasilkan etanol: \(C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH\)
• Oksidasi: Alkena dapat dioksidasi menjadi berbagai senyawa tergantung pada kondisi dan bahan yang digunakan. Contoh oksidasi ringan adalah epoksidasi, dimana alkena diubah menjadi epoksida.
• Polimerisasi: Ini adalah reaksi di mana molekul alkena kecil (monomer) bergabung membentuk rantai panjang (polimer). Contohnya adalah polimerisasi etena menjadi polietena (polietilen).

Isomerisme

Karena rotasi terbatas di sekitar ikatan rangkap, alkena dapat menunjukkan isomerisme cis-trans (atau isomerisme geometri). Jenis isomerisme ini terjadi ketika ada dua gugus berbeda yang terikat pada kedua karbon pada ikatan rangkap. Isomer cis memiliki substituen pada sisi ikatan rangkap yang sama, sedangkan isomer trans memiliki substituen pada sisi berlawanan. Isomerisme ini sangat mempengaruhi sifat fisik dan kimia senyawa.

Pentingnya Alkena

Alkena memainkan peran penting dalam berbagai bidang:

• Industri: Mereka adalah prekursor polimer, pelumas, dan bahan kimia lainnya.
• Pertanian: Etena adalah hormon tanaman alami yang mempengaruhi pertumbuhan dan pematangan buah.
• Pengobatan: Beberapa alkena digunakan dalam sintesis farmasi dan sebagai antiseptik.

Contoh Alkena

Alkena yang umum meliputi:

• Etena (etilen): Merupakan alkena paling sederhana dan banyak digunakan dalam industri kimia, terutama dalam produksi polietilen.
• Propena (propilena): Digunakan dalam produksi polipropilen dan sebagai bahan baku untuk sintesis bahan kimia lainnya.
• Butena (butilena): Ada beberapa isomer butena, yang digunakan dalam produksi berbagai polimer dan bahan kimia.

Eksperimen yang Melibatkan Alkena

Salah satu eksperimen umum untuk menunjukkan reaktivitas alkena melibatkan penambahan air brom ke alkena. Pada percobaan ini, warna air brom (coklat) hilang ketika bereaksi dengan alkena, hal ini menunjukkan bahwa alkena telah ditambahkan pada ikatan rangkap sehingga membentuk senyawa dihaloalkana yang tidak berwarna. Berikut adalah uji kualitatif ketidakjenuhan senyawa organik:

• Reaksi: \(C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\)
• Prosedur: Tambahkan beberapa tetes air brom ke dalam larutan alkena yang diuji. Jika larutannya merupakan alkena, air brom akan berubah warna, yang menunjukkan bahwa alkena telah bereaksi dengan brom.
• Pengamatan: Alkena akan bereaksi dengan air brom sehingga mengakibatkan hilangnya warna coklat brom sehingga membentuk senyawa dihaloalkana yang tidak berwarna. Alkana dan senyawa jenuhnya tidak akan bereaksi sehingga air brom menjadi berwarna coklat.

Kesimpulan

Alkena mewakili kelas dasar senyawa organik yang ditandai dengan adanya setidaknya satu ikatan rangkap karbon-karbon. Ikatan rangkap ini bertanggung jawab atas reaktivitas kimia unik dan sifat fisik alkena. Melalui reaksi adisi, mereka dapat membentuk berbagai produk, menjadikannya penting dalam proses kimia industri, pertanian, dan farmasi. Teknik eksperimental, seperti uji air brom, dapat dengan cepat mengidentifikasi alkena karena karakteristik reaktivitasnya. Memahami alkena dan reaksinya merupakan landasan kimia organik, memberikan wawasan yang penting untuk kemajuan dalam berbagai bidang mulai dari ilmu material hingga biokimia.