Alkena: Pengertian, Struktur, Dan Sifat-sifatnya
Guys, pernah denger istilah alkena? Atau mungkin lagi belajar kimia organik dan ketemu sama senyawa yang satu ini? Nah, alkena itu adalah salah satu jenis hidrokarbon yang punya ikatan rangkap dua antar atom karbonnya. Jadi, nggak kayak alkana yang cuma punya ikatan tunggal, alkena ini lebih seru karena ada ikatan rangkapnya. Penasaran kan, apa aja sih yang bikin alkena ini menarik? Yuk, kita bahas tuntas!
Apa Itu Alkena?
Oke, biar lebih jelas, kita mulai dari definisi dasarnya dulu ya. Jadi, alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung setidaknya satu ikatan rangkap dua (C=C) antar atom karbonnya. Istilah "tak jenuh" di sini maksudnya adalah alkena punya jumlah atom hidrogen yang lebih sedikit dibandingkan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama. Kenapa? Karena sebagian ikatan hidrogennya "digantikan" oleh ikatan rangkap dua antar karbon. Ikatan rangkap dua inilah yang menjadi ciri khas alkena dan memberikan sifat-sifat kimia yang unik. Alkena memiliki rumus umum CₙH₂ₙ, di mana n adalah jumlah atom karbon dalam molekul.
Dalam kehidupan sehari-hari, alkena punya banyak peran penting, lho. Salah satu contohnya adalah etena (C₂H₄), atau yang sering disebut etilen. Etena ini banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri plastik, terutama untuk pembuatan polietilen (PE). Selain itu, alkena juga berperan dalam pematangan buah-buahan. Jadi, kalau kamu pernah denger gas etilen bisa mempercepat pematangan buah, nah itu dia salah satu contoh pentingnya alkena. Nggak cuma itu, alkena juga banyak digunakan dalam sintesis berbagai senyawa organik lainnya, seperti alkohol, aldehida, dan asam karboksilat. Keberadaan ikatan rangkap dua pada alkena membuatnya sangat reaktif, sehingga mudah bereaksi dengan senyawa lain.
Struktur alkena itu sendiri terdiri dari rantai karbon yang memiliki setidaknya satu ikatan rangkap dua. Ikatan rangkap dua ini terdiri dari satu ikatan sigma (σ) dan satu ikatan pi (π). Ikatan sigma adalah ikatan yang kuat dan terbentuk karena tumpang tindih orbital atom secara langsung (end-on overlap), sedangkan ikatan pi lebih lemah dan terbentuk karena tumpang tindih orbital atom secara lateral (sideways overlap). Adanya ikatan pi inilah yang membuat alkena lebih reaktif dibandingkan alkana. Bentuk molekul alkena di sekitar atom karbon yang berikatan rangkap dua adalah trigonal planar, dengan sudut ikatan sekitar 120 derajat. Hal ini disebabkan oleh adanya tiga domain elektron di sekitar atom karbon (dua ikatan sigma dan satu ikatan pi).
Tatanama Alkena (Tata Cara Penamaan Alkena)
Nah, sekarang kita bahas tentang cara memberi nama alkena, atau yang biasa disebut tatanama. Tatanama alkena ini mengikuti aturan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), yang merupakan standar internasional dalam penamaan senyawa kimia. Aturan dasarnya mirip dengan penamaan alkana, tapi ada beberapa perbedaan penting yang perlu diperhatikan.
- Tentukan rantai utama: Rantai utama adalah rantai karbon terpanjang yang mengandung ikatan rangkap dua. Jadi, prioritasnya adalah ikatan rangkap dua, bukan rantai karbon terpanjang secara keseluruhan. Kalau ada dua atau lebih rantai dengan panjang yang sama, pilih rantai yang punya cabang paling banyak.
- 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. Kalau ikatan rangkap duanya ada di tengah-tengah rantai, baru deh kita perhatikan cabangnya.
- Ganti akhiran -ana menjadi -ena: Nah, ini perbedaan utama antara alkana dan alkena. Kalau alkana berakhiran -ana, alkena berakhiran -ena. Misalnya, etana jadi etena, propana jadi propena, dan seterusnya.
- Tuliskan posisi ikatan rangkap dua: Posisi ikatan rangkap dua ditunjukkan dengan angka yang menunjukkan nomor atom karbon pertama yang terlibat dalam ikatan rangkap dua. Angka ini ditulis di depan nama alkena. Contohnya, 1-butena berarti ikatan rangkap duanya terletak antara atom karbon nomor 1 dan 2.
- Tuliskan nama cabang (substituen): Cabang atau substituen diberi nama seperti pada alkana (metil, etil, propil, dll.) dan posisinya ditunjukkan dengan angka. Kalau ada lebih dari satu cabang, urutkan berdasarkan abjad.
- Gunakan awalan di-, tri-, tetra-, dll.: Kalau ada lebih dari satu ikatan rangkap dua, gunakan awalan di-, tri-, tetra-, dan seterusnya untuk menunjukkan jumlah ikatan rangkap duanya. Misalnya, butadiena berarti ada dua ikatan rangkap dua dalam rantai butana.
Contohnya, senyawa CH₂=CH-CH₂-CH₃ diberi nama 1-butena. Kenapa? Karena rantai utamanya punya empat atom karbon (but-), ada satu ikatan rangkap dua (-ena), dan ikatan rangkap duanya terletak antara atom karbon nomor 1 dan 2 (1-).
Sifat-Sifat Alkena
Setelah tahu apa itu alkena dan gimana cara menamainya, sekarang kita bahas tentang sifat-sifatnya. Sifat-sifat alkena ini dipengaruhi banget sama keberadaan ikatan rangkap duanya. Ada sifat fisika dan sifat kimia yang perlu kita ketahui.
Sifat Fisika Alkena
- Wujud: Alkena dengan jumlah atom karbon sedikit (C₂-C₄) berwujud gas pada suhu ruang, alkena dengan jumlah atom karbon sedang (C₅-C₁₅) berwujud cair, dan alkena dengan jumlah atom karbon banyak (lebih dari C₁₅) berwujud padat. Mirip kayak alkana, kan?
- Titik didih dan titik leleh: Titik didih dan titik leleh alkena cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah atom karbon. Hal ini disebabkan oleh gaya van der Waals yang semakin kuat antar molekul alkena yang ukurannya lebih besar. Tapi, perlu diingat bahwa alkena punya titik didih yang sedikit lebih rendah dibandingkan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama. Kenapa? Karena alkena punya bentuk yang kurang kompak dibandingkan alkana, sehingga gaya van der Waalsnya nggak sekuat alkana.
- Kelarutan: Alkena bersifat nonpolar, sehingga nggak larut dalam air (pelarut polar). Tapi, alkena larut dalam pelarut organik nonpolar, seperti benzena atau eter. Sama kayak alkana juga nih.
Sifat Kimia Alkena
Nah, ini yang paling menarik dari alkena! Keberadaan ikatan rangkap dua bikin alkena jadi lebih reaktif dibandingkan alkana. Reaksi-reaksi yang melibatkan alkena biasanya terjadi pada ikatan rangkap duanya.
- Reaksi Adisi: Ini reaksi yang paling khas buat alkena. Reaksi adisi adalah reaksi penggabungan molekul kecil ke ikatan rangkap dua, sehingga ikatan rangkap duanya jadi putus dan berubah jadi ikatan tunggal. Contohnya:
- Hidrogenasi: Penambahan gas hidrogen (H₂) dengan bantuan katalis (seperti Ni, Pt, atau Pd) akan mengubah alkena menjadi alkana.
- Halogenasi: Penambahan halogen (seperti Cl₂ atau Br₂) akan menghasilkan dihaloalkana.
- Hidrohalogenasi: Penambahan asam halida (seperti HCl atau HBr) akan menghasilkan haloalkana. Reaksi ini mengikuti aturan Markovnikov, yang menyatakan bahwa atom hidrogen akan lebih cenderung berikatan dengan atom karbon yang sudah memiliki hidrogen lebih banyak.
- Hidrasi: Penambahan air (H₂O) dengan bantuan asam sulfat (H₂SO₄) sebagai katalis akan menghasilkan alkohol.
- Reaksi Polimerisasi: Alkena bisa mengalami polimerisasi, yaitu reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) menjadi molekul besar (polimer). Contohnya, etena bisa dipolimerisasi menjadi polietilen (PE), yang merupakan plastik yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
- Reaksi Oksidasi: Alkena bisa dioksidasi dengan berbagai oksidator. Oksidasi dengan kalium permanganat (KMnO₄) dalam suasana dingin dan netral atau basa akan menghasilkan diol (glikol). Oksidasi dengan ozon (O₃) akan menghasilkan aldehida atau keton.
- Reaksi Pembakaran: Alkena bisa terbakar menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Reaksi pembakaran alkena menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan alkana dengan jumlah atom karbon yang sama.
Contoh Soal dan Pembahasan
Biar makin paham, yuk kita coba bahas beberapa contoh soal tentang alkena:
Soal 1:
Tuliskan nama IUPAC untuk senyawa berikut:
CH₃-CH=CH-CH₂-CH₃
Pembahasan:
- Rantai utama: Ada 5 atom karbon dengan ikatan rangkap dua, jadi namanya pentena.
- Posisi ikatan rangkap dua: Ikatan rangkap dua terletak antara atom karbon nomor 2 dan 3, jadi kita tulis 2-pentena.
- Tidak ada cabang, jadi nama IUPAC-nya adalah 2-pentena.
Soal 2:
Reaksi antara 2-butena dengan gas hidrogen (H₂) menghasilkan senyawa apa?
Pembahasan:
Ini adalah reaksi hidrogenasi. 2-butena akan bereaksi dengan H₂ menghasilkan butana.
CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
Kesimpulan
Oke guys, kita udah bahas tuntas tentang alkena, mulai dari definisi, struktur, tatanama, sifat-sifat, sampai contoh soalnya. Intinya, alkena adalah hidrokarbon yang punya ikatan rangkap dua antar atom karbonnya. Ikatan rangkap dua inilah yang bikin alkena jadi lebih reaktif dan punya banyak peran penting dalam industri maupun kehidupan sehari-hari. Semoga artikel ini bisa membantu kamu memahami alkena dengan lebih baik ya! Kalau ada pertanyaan, jangan ragu buat tulis di kolom komentar. Semangat belajar kimia organik!