LAPORAN PRAKTIKUM REAKSI DAN PEMBUATAN ALKANA, ALKENA DAN ALKUNA

REAKSI DAN PEMBUATAN ALKANA, ALKENA DAN ALKUNA

ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan reaksi dan pembuatan alkana, alkena, dan alkuna. Alkana adalah hidrokarbon jenuh asiklik yang termasuk senyawa alifatik atau merupakan sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal. Alkena adalah sebuah hidrokarbon jenuh dengan ikatan rantai ganda yang dapat mengalami reaksi adisi. Sedangkan alkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikataan rangkap tiga. Pada percobaan ini untuk membuat senyawa alkana dan alkena menggunakan metode pemanasan dengan bunsen sehingga hasil yang didapatkan berupa gas yang keluar melalui pipa U yang dialirkan ke tabung reaksi. Gas untuk percobaan alkena akan bereaksi dengan KMnO_­4 ­yang membuat larutannya berubah warna menjadi coklat, untuk  alkana gas yang didapatkan ditandai dengan adanya gelembung dalam air yang dialirkan dari pipa U sedangkan untuk alkuna gas yang didapatkan akan bereaksi dengan KMnO_­4 ­membentuk larutan berwarna coklat.

Kata kunci: alkana, alkena, alkuna, dan hidrokarbon.

I.              PENDAHULUAN

Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa organik yang paling sederhana. Ini disebabkan oleh atom-atom penyusunnya yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon. Hidrokarbon dapat digolongkan menjadi 3 golongan yaitu hidrokarbon alifatik, hidrokarbon alisiklik dan yang terakhir adalah hidrokarbon aromatik  (Riyanti, 2008).

Alkana, alkena, dan alkuna merupakan senyawa hidrokarbon alifatik. Alkana merupakan senyawa hidrokarbon jenuh, sedangkan alkena dan alkuna merupakan hidrokarbon tak jenuh (Day dan Underwood, 2002). Alkana, alkena, dan alkuna memiliki fungsi dan kegunaan yang sangat luas. Tentunya sangat dibutuhkan bagi manusia terutama sebagai bahan bakar minyak (misalnya kerosin, bensin, solar) dan bahan bakar gas (LPG) sebab alkana merupakan komponen utama gas alam dan minyak bumi. Selain itu digunakan untuk pelapisan jalan (aspal), pelumas dan parafin (lilin). Sedangkan alkena dan alkuna biasanya digunakan sebagai bahan awal atau pereaksi awal dalam sintesis suatu senyawa karena ikatan rangkap yang dimilikinya (Riswiyantoro, 2009).

Sumber dari alkana, alkena dan alkuna sangat banyak. Contohnya di alam sendiri. Selain itu beberapa penelitian membuat alkana (khususnya metana) dari kotoran hewan gajah dan eceng gondok sebagai bahan bakar dan biogas (Hardyanti, 2007). Pembuatan alkana, alkena, dan alkuna dapat dilakukan dengan banyak cara dan sebenarnya senyawanya cukup banyak dialam namun dikarenakan banyaknya aplikasi dan pengeksploitasnya semakin menjadi-jadi dari senyawa alkana alkena dan alkuna maka harus diketahui cara pembuatannya secara laboratorium.

II.                METODOLOGI

2.1      Alat dan bahan

2.1.1         Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah batang pengaduk, botol semprot, bunsen, bulb, gelas beaker, erlenmeyer, dropping funnel, cawan petri, labu ukur, pipet ukur, pipa U, karet gabus, kaki tiga,  spatula, statif, dan tabung reaksi.

2.1.2        Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades, aluminium

 sulfat, asam sulfat, etil alkohol, kalium permanganat, kalsium karbida, kalsium karbonat, natrium hidroksida,  natrium asetat, pecahan porselin dan soda lime.

2.2      Rangkaian Alat

Gambar 2.2.1 Pembuatan Alkana

Gambar 2.2.2 Pembuatan Alkena

Gambar 2.2.3 Hasil Pembuatan Alkena

Gambar 2.2.4 Pembuatan Alkuna

2.3      Prosedur Kerja

2.3.1 Pembuatan Alkana

Dicampurkan 5 gram natrium asetat dan 15 gram soda lime kedalam tabung reaksi. Sementara itu dirangkai alat sesuai dengan petunjuk, kemudian dipanaskan menggunakan bunsen, kemudian diamati gas yang terbentuk ditandai dengan gelembung gas dalam air yang dialirkan melalui pipa U.

2.3.2 Pembuatan Alkena

Dirangkai alat dan dibuat juga campuran larutan antara asam sulfat pekat 15 mL, etil alkohol 20 mL, aluminium sulfat 4 gram dan batu didih dimasukkan kedalam erlenmeyer, kemudian dipanaskan dengan menggunakan bunsen. Diamati hasil yang terjadi yaitu terdapat perubahan warna pada KMnO_4­­.

2.3.3 Pembuatan Alkuna

Disiapkan tabung reaksi dan droping funnel yang mana, tabung reaksi diisi dengan kalium permanganat dan asam sulfat encer. Sementara itu dilakukan juga rangkaian alat, kedalam erlenmeyer diisi kalsium karbida sebanyak 4 gram. Dibiarkan air menetes perlahan hingga terbentuk gas. Diamati perubahan yang terjadi.

III.             HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Tabel Pengamatan

3.1.1 Pembuatan Alkana

No.	Perlakuan	Pengamatan
1.	Dicampurkan CH3COONa + soda lime kedalam tabung reaksi	CH3COONa = 5 gram Soda lime = 15 gram
2.	Dirangkai alat
3.	Dipanaskan menggunakan bunsen	Keluar gelembung udara pada air
4.	Diamati perubahan yang terjadi	Terbentuk gas CH4

3.1.2 Pembuatan Alkena

No.	Perlakuan		Pengamatan
1.	Dirangkai alat
2.	Diisi labu dengan H2SO4 + C2H5OH + AL2(SO4)3 + pecahan porselin		H2SO4 pekat 15 mL Etanol 20 mL AL2(SO4)3 4 gr
3.	Diisi tabung penampung dengan larutan KMnO4		Larutan KMnO4 berwarna ungu
4.	Dipanaskan labu sampai 160 oC atau terbentuk gas		Perubahan warna ungu menjadi coklat
5	Ditunggu 2-4 menit, diamati yang terjadi
6.	Dilakukan lagi prosedur poin 2
7.	Ditampung gas yang terbentuk
8.		Diuji nyala dan dicatat yang terjadi

3.1.3 Pembuatan Alkuna

No.	Perlakuan	Pengamatan
1.	Dirangkai alat
2.	Disiapkan larutan uji untuk KMnO4 dan H2SO4 encer	Larutan KMnO4 + H2O dalam dropping funnel
3.	Diisi erlenmeyer dengan CaC2	4 gram CaC2
4.	Dibiarkan air menetes perlahan-lahan hingga terbentuk gas	Didalam tabung reaksi, KMnO4 secukupnya + H2SO4 4 mL
5	Diamati yang terjadi	Larutan bening sedikit coklat

3.2  Pembahasan

Alkana adalah sebuah hidrokarbon jenuh asiklik. Alkana termasuk senyawa alifatik dengan kata lain alkana adalah sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal, yang sukar bereaksi dengan senyawa-senyawa lain. Rumus umum alkana adalah CnH₂n₊₂. Alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH₄ atau paraffin (Oxtoby,dkk, 2001).

Alkena adalah sebuah hidrokarbon jenuh dengan ikatan rantai ganda yang dapat mengalami reaksi adisi yaitu penyabunan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal dengan menangkap satu atom. Rumus umum alkena adalah CnH₂n (Hart, 2003). Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang mempunyai satu ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya, sehingga alkena yang paling sederhana mempunyai 2 atom C. Alkena disebut juga olefin dari kata olefisnt gas (gas yang membentuk minyak) (Petrucci, 1985).

Alkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap tiga. Secara umum memiliki rumus CnH₂n_-2. Pada rantai karbonnya, dibandingkan dengan alkana dan alkena yang sesuai, alkuna mempunyai jumlah atom H yang lebih sedikit (Fessenden dan Fessenden, 1992).

Prinsip pembuatan alkana yaitu dengan mereaksikan natrium asetat dengan natrium hidroksida sehingga dihasilkan gas metana. Pembuatan alkena dengan mereaksikan etanol dengan akuades. Pembuatan alkuna dilakukan dengan mereaksikan kalsium karbida dengan akuades hingga terjadi perubahan warna pada larutan KMnO₄ menjadi warna coklat.

3.2.1 Pembuatan Alkana

Pembuatan alkana mula-mula yang dilakukan adalah mencampurkan 5 gram natrium asetat dan 15 gram soda lime kedalam tabung reaksi. Sementara itu rangkai alat sesuai dengan petunjuk, kemidian dipanaskan menggunakan bunsen, kemudian diamati gas yang terbentuk ditandai dengan gelembung gas dalam air yang dialirkan melalui pipa U.

Percobaaan ini menggunakan natrium asetat dan soda lime karena yang ingin didapatkan adalah gas metana atau CH₄. Untuk mendapatkan senyawa alkana dapat dengan mereaksikan asam karboksilat dengan basa kuat. Seperti yang diketahui bahwa alkana terdiri dari ikatan karbon tunggal dan atom hidrogen. Umumnya reaksi-reaksi organik memerlukan waktu yang cukup lama sehingga perlu menggunakan pemanasan untuk mempercepat reaksi, soda lime yang digunakan ini berfungsi menyumbangkan atom H dan untuk menghasilkan gas metana yang lebih banyak. Reaksinya adalah sebagai berikut :

Gas yang didapatkan ditandai dengan adanya gelembung yang ada pada air yang dialirkan dengan pipa U ke campuran tersebut, gas yang dihasilkan ini merupakan gas metana. Metana merupakan senyawa alkana yang paling sederana atau biasa dikenal dengan paraffin (Hart, 2003).

Mekanisme reaksi alkana :

Reaksi alkana, alkena dan alkuna merupakan reaksi SN₂ dimana pada reaksinya menggunakan katalis asam untuk mempercepat reaksi. Pada alkana, terjadi pemutusan ikatan pada atom C yang berikatan ganda dengan atom O, ikatannya putus dan menyerang atom O yang mempunyai dua elektron bebas dan dua elektron berikatan. Atom O merupakan atom yang kaya elektron atau lebih elektronegatif. Kemudian nukleofil atom O dari NaOH menyerang karbokation sehingga menyebabkan karbokationnya miskin elektron dan bersifat elektropositif. Sehingga hasil yang didapatkan adalah H₃COONa yang mana satu tangan dari atom C berikatan dengan NaOH dan ikatan rangkap C dan O menjadi putus, dengan yang elektronegatif. Selanjutnya ikatan antara atom dari karbokation dan metil akan menyerang C metil sehingga metilnya lepas dari ikatan dan membentuk Na₂CO₃. Atom O menyerang ikatan karbokation membentuk ikatan rangkap yang terjadi penataan ulang dengan elektrofil membentuk Na₂CO₃ dan metana.

3.2.2 Pembuatan Alkena

Pembuatan alkena mula-mula adalah dengan membuat rangkaian alat, sementara itu dibuat juga campuran larutan antara asam sulfat pekat, etil alkohol, aluminium sulfat dan batu didih dimasukkan kedalam erlenmeyer, kemudian dipanaskan dengan menggunakan bunsen dan diamati hasil yang terjadi yaitu terdapat perubahan warna pada KMnO_4­­ yang terbentuk adanya endapan. Pada percobaan ini juga menggunakan pemanasan untuk mempercepat reaksi selain itu juga menggunakan katalis yaitu asam sulfat. Asam sulfat disini berfungsi sebagai katalis yang dapat menimbulkan suatu reaksi samping dan juga dapat sebagai senyawa  pengoksidasi alkohol yang kuat, karena disini menggunakan etil alkohol sehingga asam sulfat akan mengoksidasi etil alkohol, sedangkan batu didih disini berfungsi untuk meratakan panas atau menyerap panas melalui pori-pori sehingga panas yang dihasilkan merata. Pecahan porselin juga digunakan untuk menghindari bumping akibat perubahan suhu yang tiba-tiba tinggi. Sedangkan CaO disini berfungsi mengoksidasi senyawa karbon dioksida yang dihasilkan.

 Alkena yang didapatkan ini terdehidrasi dari etil alkohol yang direaksikan dengan asam sulfat (Bambang,dkk, 2008). Aluminium sulfat disini berfungsi menguraikan etil alkohol menjadi etena dan mencegah reaksi balik. Hasil yang didapatkan ini ditandai dengan perubahan warna pada kalium permanganat menjadi coklat yang menandakan bahwa adanya senyawa alkena yang bereaksi dengan kalium permanganat, kalium permanganat berfungsi sebagai oksidator dan penguji untuk mengidentifikasi adanya senyawa alkana, alkena, dan alkuna. Jika gas etena yang didapatkan dari dehidrasi alkohol maka akan membentuk suatu senyawa etena, selain itu suhu yang digunakan disini sebesar 160  yang menunjukan suhu maksimum terbentuknya senyawa alkena. Tujuan pemanasan disini untuk mempercepat reaksi.

Mekanisme reaksi alkena :

Reaksi pada alkena juga merupakan reaksi SN₂ dimana terjadi penataan ulang dan adanya penyerangan elektrofil oleh O yang akan membentuk H₂O, kemudian bereaksi dengan H₂O mengalami keadaan transisi pertama antara metil dan H_2, kemudian keadaan transisi kedua yang melepaskan atom H, tetapi terjadi pemutusan ikatan dari ikata H dan C dengan ikatan C-C sehingga hasil akhirnya berupa alkena.

3.2.3 Pembuatan Alkuna

Pembuatan alkuna dengan menyiapkan tabung reaksi dan droping funnel yang mana, tabung reaksi 1 diisi dengan kalium permanganat dan asam sulfat encer. Sedangkan droping funnel diisi dengan air. Sementara itu dilakukan juga rangkaian alat, kedalam erlenmeyer diisi kalsium karbida. Kemudian diteteskan air yang ada pada droping funnel kedalam erlenmeyer yang berisi kalsium karbida, diteteskan hingga larutan KMnO_4­­ berubah warna menjaadi coklat. Reaksi yang terjadi adalah :

                  Pembuatan alkuna sangat sederhana dalam hal ini dengan mereaksikan air dengan kalsium karbida, yang hasil dari senyawanya adalah kalsium permanganat ditandai dengan perubahan warna pada campuran larutan kalium permanganat dan asam sulfat menjadi warna coklat yang artinya adanya proses oksidasi dalam larutan tersebut.kalium permanganat berfungsi sebagai oksidator dan penguji untuk mengidentifikasi adanya senyawa alkana, alkena dan alkuna, sedangkan air sebagai larutan untuk identifikasi alkana, alkena dan alkuna.

Mekanisme reaksi alkuna :

Reaksi alkuna diatas depat dilihat bahwa adanya penambahan H₂O sehingga mengalami keadaan transisi pertama yang bereaksi dengan H₂O, dimana R akan menyerang yang kemudian mengalami keadaan transisi kedua dan atom H hilang. C disini menjadi miskin elektron, yang selanjutnya diserang oleh atom O dan membentuk ikatan rangkap dua dengan atom O. Selanjutnya dapat dilihat bahwa reaksi dengan R terjadi transisi antara ingin keluar atau berikatan sehingga ikatan ini putus dan digantikan oleh atom H yang membentuk alkuna.

IV.             KESIMPULAN DAN SARAN

4.1  Simpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

a.         Pembuatan alkana, alkena dan alkuna dapat dilakukan dengan cara mereaksikan senyawa tertentu yang dapat menghasilkan gas alkana, alkena dan alkuna dengan bantuan pemanasan.

b.        Reaksi yang terjadi adalah reaksi SN­­­­­₂ karena adanya penataan ulang dalam mekanisme reaksinya.

c.         Hasil yang didapatkan dari alkana adalah gas yang dihasilkan ditandai dengan adanya gelembung gas dalam air. Sedangkan alkena dan alkuna bereaksi dengan kalium permanganat membentuk larutan berwarna coklat.

4.2  Saran

Adapun saran pada percobaan ini adalah digunakan magnesium sulfat sebagai pengganti dari aluminium sulfat untuk menambah pengetahuan praktikan dan menggunakan katalis selain asam sulfat dengan menggunakan asam kuat lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Day R, A., dan Underwood A,L., 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Alih Bahasa : A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta

Fessenden, J.R. dan Fessenden  J.S., 1992. Kimia Organik. Ab : A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta

Hardyanti, N., Endro S. 2007. Uji Pembuatan Biogas Dari Kotoran Gajah Dengan Variasi Penambahan Urine Gajah Dan Air. Jurnal PRESIPITASI Vol. 3 No.2 September 2007, ISSN 1907-187X.

Hart, H., Craine, J.E dan Hart, P.J., 2003. Kimia Organik. Edisi 1. Alih Bahasa: Suminar Achmadi. Erlangga. Jakarta

Oxtoby, dkk., 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Edisi 4. Jilid 2. Ab : Achmadi. Erlangga. Jakarta

Petrucci R.H., 1985. Kimia Dasar : Prinsip Dan Terapan Makro. Alih Bahasa : Suminar Achmadi. Erlangga. Jakarta

Riswiyantoro, 2009. Kimia Organik. Erlangga. Jakarta

Riyanti M. Zipora S. Tri RA. Subki EM. 2008. Sintesis Senyawa Hidrokarbon. Jurnal Unila.