Macam-macam Senyawa Hidrokarbon

LancangKuning.com - Hidrokarbon, salah satu dari kelas senyawa kimia organik yang hanya terdapat unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Atom karbon bersatu bersama untuk membuat kerangka kerja senyawa, dan atom hidrogen melekat padanya dalam banyak konfigurasi berbeda. Hidrokarbon adalah unsur utama gas alam dan minyak. Mereka berguna untuk bahan bakar dan pelicin serta komponen untuk produksi plastik, serat, karet, pelarut, bahan peledak, dan bahan kimia industri.

Banyak hidrokarbon terjadi di alam. Selain membuat bahan bakar fosil, mereka ada di pohon dan tanaman, seperti, misalnya, dalam bentuk pigmen yang disebut karoten yang terjadi pada wortel dan daun hijau. Lebih dari 98 persen karet mentah alami adalah polimer hidrokarbon, molekul mirip rantai yang terdiri dari banyak unit yang dihubungkan bersama. Struktur dan kimia hidrokarbon individu sebagian besar bergantung pada jenis ikatan kimia yang menghubungkan atom-atom dari molekul penyusunnya.

Kimiawan abad kesembilan belas mengklasifikasikan hidrokarbon sebagai aromatic atau alifatik berdasarkan sifat dan sumber mereka. Alifatik (dari bahasa Yunani aleiphar, “lemak”) menggambarkan hidrokarbon yang diturunkan oleh degradasi kimia dari lemak atau minyak. Hidrokarbon aromatik merupakan sekelompok zat terkait yang diperoleh melalui degradasi kimiawi ekstrak tumbuhan yang berbau menyenangkan. Istilah alifatik dan aromatik dipertahankan dalam terminologi modern, tetapi senyawa yang mereka gambarkan dibedakan berdasarkan struktur daripada asal.

Senyawa hidrokarbon dibagi  Tiga:

Hidrokarbon alifatik terdiri menjadi tiga kelompok utama sesuai dengan jenis ikatan yang dikandungnya: alkana, alkalin, dan alkena. Alkana hanya memiliki ikatan tunggal, alkena mengandung ikatan rangkap karbon-karbon, dan alkalin mengandung ikatan rangkap karbon-karbon.

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon yang secara signifikan lebih stabil daripada struktur Lewisnya; yaitu, mereka memiliki "stabilitas khusus." Mereka diklasifikasikan sebagai salah satu arena, yang mengandung cincin benzen sebagai unit struktural, atau hidrokarbon aromatik nonbenzenoid, yang memiliki stabilitas khusus tetapi tidak memiliki cincin benzen sebagai unit struktural.

Baca Juga : Tempat Wisata di Riau

Hidrokarbon alifatik

Alkana, hidrokarbon di mana semua ikatan tunggal, memiliki rumus molekul yang memenuhi ekspresi umum CnH2n + 2 (di mana n adalah bilangan bulat). Karbon adalah hibridisasi sp3 (tiga pasangan elektron terlibat dalam ikatan, membentuk kompleks tetrahedral), dan masing-masing ikatan C — C dan C — H adalah ikatan sigma (σ) (lihat ikatan kimia). Dalam urutan peningkatan jumlah atom karbon, metana (CH4), etana (C2H6), dan propana (C3H8) adalah tiga anggota pertama dari seri.

Metana, etana, dan propana adalah satu-satunya alkana yang secara unik ditentukan oleh rumus molekulnya. Untuk C4H10 dua alkana yang berbeda memenuhi aturan ikatan kimia (yaitu, bahwa karbon memiliki empat ikatan dan hidrogen memiliki satu dalam molekul netral). Satu senyawa, yang disebut n-butana, di mana awalan n- mewakili normal, memiliki empat atom karbon yang terikat dalam rantai kontinu. Yang lain, yang disebut isobutane, memiliki rantai bercabang.

Senyawa yang berbeda yang memiliki formula molekul yang sama disebut isomer. Isomer yang berbeda dalam urutan di mana atom terhubung dikatakan memiliki konstitusi yang berbeda dan disebut sebagai isomer konstitusional. (Nama yang lebih tua adalah isomer struktural.) Senyawa n-butana dan isobutan adalah isomer konstitusional dan merupakan satu-satunya yang mungkin untuk formula C4H10. Karena isomer adalah senyawa yang berbeda, mereka dapat memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. 

Tidak ada hubungan aritmatika sederhana antara jumlah atom karbon dalam formula dan jumlah isomer. Teori grafik telah digunakan untuk menghitung jumlah alkana isomer konstitusi yang mungkin untuk nilai n dalam CnH2n + 2 dari 1 hingga 400. Jumlah isomer konstitusional meningkat tajam ketika jumlah atom karbon meningkat. Mungkin tidak ada batas atas jumlah atom karbon yang dimungkinkan dalam hidrokarbon. Alkana CH3 (CH2) 388CH3, di mana 390 atom karbon terikat dalam rantai kontinu, telah disintesis sebagai contoh alkana superlong. Beberapa ribu atom karbon bergabung bersama dalam molekul polimer hidrokarbon seperti polietilen, polipropilen, dan polistirena.

Hidrokarbon aliklik

Hidrokarbon alisiklik adalah rantai karbon jenuh yang membentuk struktur cincin (lihat Gambar 9.7). Hidrokarbon alisiklik yang terjadi secara alami adalah umum. Sebagai contoh, hidrokarbon alisiklik adalah komponen utama dari minyak mentah, terdiri dari 20% -67% volume. Contoh lain dari hidrokarbon alisiklik yang kompleks dan terjadi secara alami meliputi kamper, yang merupakan minyak nabati; asam lemak sikloheksil, yang merupakan komponen dari lipid mikroba; dan parafin dari lilin daun. Sumber antropogenik hidrokarbon alisiklik ke lingkungan termasuk pemrosesan bahan bakar fosil dan tumpahan minyak, serta penggunaan agrokimia seperti insektisida piretrin.

Sangat sulit untuk mengisolasi kultur murni bakteri yang dapat menurunkan hidrokarbon alisiklik. Untuk alasan ini, biodegradasi degradasi hidrokarbon alisiklik diperkirakan terjadi sebagai hasil kerja tim antara populasi mikroorganisme campuran. Tim semacam itu biasanya disebut sebagai konsorsium mikroba. Aspek unik lain dari degradasi alisiklik adalah pembentukan cincin lakton selama salah satu langkah biodegradasi yang lebih besar dari cincin asli.

Baca Juga : Akreditasi Jurusan Kampus Sekolah Tinggi Ilmu Tarbiyah Ypi Kerinci

Misalnya, dalam degradasi sikloheksana, cincin beranggota enam, kita mendapatkan pembentukan ɛ-kaprolakton, cincin beranggota tujuh. Jadi, dalam degradasi sikloheksana, satu populasi dalam konsorsium mikroba melakukan dua langkah degradasi pertama, sikloheksana menjadi sikloheksanon melalui sikloheksanol, tetapi tidak dapat melaktonisasi dan membuka cincin. Selanjutnya, populasi kedua dalam konsorsium, yang tidak dapat mengoksidasi sikloheksana menjadi sikloheksanon, melakukan langkah laktonisasi dan pembukaan cincin, dan kemudian mendegradasi senyawa sepenuhnya.

Menariknya, turunan siklopentana dan sikloheksana, yang mengandung satu atau dua gugus hidroksil, karbonil, atau karboksil, terdegradasi lebih mudah di lingkungan daripada senyawa induknya. Faktanya, mikroorganisme yang mampu mendegradasi sikloalkanol dan sikloalkanon ada di mana-mana dalam sampel lingkungan.

Senyawa aromatik

Senyawa hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin aromatik, seperti cincin tunggal benzena dan juga sistem multiring: naftalena, antrasena, dan sistem cincin fenantrena, yang dapat dihubungkan dengan cincin naphthene (tersubstitusi) dan / atau parafin rantai samping. 

Hidrokarbon aromatik polinuklear adalah kelas senyawa organik yang dihasilkan oleh pembakaran tidak sempurna atau proses bertekanan tinggi dan merupakan kelompok besar senyawa organik dengan dua atau lebih cincin aromatik yang menyatu. Hidrokarbon aromatik polinuklear (PNA) dikenal dengan beberapa nama: (1) hidrokarbon aromatik polinuklear, PAH; (2) hidrokarbon polinuklear, PHs; dan (3) bahan organik polycyclic, POM (Bjorseth, 1983; Neilson, 1998; Fetzer, 2000).

Hidrokarbon aromatik polinuklir adalah padatan dengan volatilitas rendah (tidak ada) pada suhu kamar dan memiliki berat molekul yang relatif tinggi. Mereka larut (kadang-kadang dengan kesulitan) dalam banyak pelarut organik tetapi relatif tidak larut dalam air. Lebih relevan dengan kehadiran mereka di lingkungan, sebagian besar rentan terhadap fotooksidasi yang dapat memiliki konsekuensi serius bagi sifat-sifat senyawa ini dan efek selanjutnya pada ekosistem.

Baca Juga : Tempat Wisata di Pekanbaru

Hidrokarbon aromatik polinuklear biasanya dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna. Secara umum, hidrokarbon aromatik polinuklear yang menarik bagi para ilmuwan lingkungan dan insinyur lingkungan terdiri dari tiga atau lebih cincin benzena leburan yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Hidrokarbon aromatik polinuklear yang lebih umum (karena efek serius ketika dilepaskan ke lingkungan) termasuk senyawa multiring:

• benzo (a) antrasena,

• benzo (a) pyrene,

• benzo (e) pyrene,

• benzo (g, h, i) perylene,

• benzo (k) fluoranthene,

• krisan,

• coronene,

• dibenz (a, h) antrasena, dan

• pyrene

Sebagian besar hidrokarbon aromatik polinuklear dengan tekanan uap rendah di udara diserap oleh partikel. Ketika dilarutkan dalam air atau teradsorpsi pada partikel, hidrokarbon aromatik polinuklear dapat menjalani komposisi foto bila terkena sinar ultraviolet dari radiasi matahari. Lebih lanjut, di atmosfer, hidrokarbon aromatik polinuklear dapat bereaksi dengan polutan seperti ozon, nitrogen oksida, dan sulfur dioksida, menghasilkan dion, hidrokarbon aromatik nitro dan dinitro-polinuklear, dan asam sulfonat. Hidrokarbon aromatik polinuklear juga dapat terdegradasi oleh beberapa mikroorganisme di dalam tanah (Speight and Arjoon, 2012).(Faisal)