Alkana

Ti Wikipédia, énsiklopédia bébas
Luncat ka: pituduh, sungsi

Alkana dina kimia organik hartina hidrokarbon jenuh tanpa siklik, nyaéta hidrokarbon asiklik nu molekulna mibanda jumlah atom hidrogén maksimum sahingga teu mibanda beungkeut ganda. Alkana ogé katelah parafin; istilah ieu ogé dipaké ngan pikeun alkana nu atom-atom karbonna ngabentuk hiji rantay tunggal nu teu nyabang; mun nyabang, disebutna isoparafin. Alkana mangrupakeun sanyawa alifatik.

Rumus umum alkana nyaéta CnH2n+2; ku kituna, alkana pangbasajanna nyaéta métana, CH4, lajeng étana, C2H6; jsb. nepi ka teu kawates. Unggal atom karbon na alkana mibanda hibridisasi sp3.

Isomérisme[édit | sunting sumber]

Atom-atom na alkana nu mibanda leuwih ti tilu atom karbon bisa disusun ku rupa-rupa cara, ngahasilkeun rupa-rupa isomér. Alkana "normal" mibanda konfigurasi lempeng tur teu nyagak. Jumlah isomér nambahan manglipet-lipet nuturkeun jumlah atom karbonna; pikeun alkana nu karbonna 1 - 12, jumlah isomérna sarua jeung 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, jeung 355, patutur-tutur Citakan:OEIS.

Ngaran alkana[édit | sunting sumber]

Sistim IUPAC[édit | sunting sumber]

Ngaran sadaya alkana ditungtungan ku -ana. Alkana rantay lempeng nu karbonna ukur dalapan atawa kurang dingaranan nuturkeun tabel di handap, nu ogé méré ngaran gugus alkil nu kabentuk ku jalan ngalaan hiji hidrogén terminal. Pikeun leuwih lengkep, tempo daptar alkana.

Ngaran alkana Rumus alkana Gugus alkil Rumus gugus alkil
métana CH4 métil CH3
étana C2H6 étil C2H5
propana C3H8 propil C3H7
butana C4H10 butil C4H9
péntana C5H12 péntil C5H11
héksana C6H14 héksil C6H13
héptana C7H16 héptil C7H15
oktana C8H18 oktil C8H17

Ngaran umum[édit | sunting sumber]

Lian ti ngaran IUPAC, di masarakat ilahar ogé dipaké ngaran-ngaran umum:

Rumus Ngaran IUPAC Ngaran umum
C4H10 Butana n-butana
C5H12 Péntana n-péntana
C6H14 Héksana n-héksana
(jst.)
C4H10 2-métilpropana isobutana
i-butana
C5H12 2-métilbutana isopéntana
C6H14 2-métilpéntana isohéksana
(jst.)
C5H12 2,2-dimétilpropana néopéntana

Pasipatan[édit | sunting sumber]

Pasipatan fisik[édit | sunting sumber]

  • teu leyur na cai.
  • leuwih hampang batan cai
  • titik lééh jeung golak sacara umum ngaronjat luyu jeung nambahanana beurat molekul jeung panjang rantay karbon utama
  • na kaayaan baku, ti CH4 nepi ka C4H10 sipatna gas; ti C5H12 nepi ka C17H36 cair; saluhureun C18H38 sipatna padet.

Pasipatan kimia[édit | sunting sumber]

  • Alkana mibanda réaktivitas nu handap alatan beungkeut C-H jeung C-C rélatif stabil, hésé pegatna, sarta nonpolar. Alkana teu meta jeung asam, alkali, logam, atawa agén pangoksidasi. Ulah kagét, béngsin moal aya réaksi mun dicampur asam sulfat pekat, logam natrium, atawa kalium manganat. Watek inert ieu mangrupakeun sumber istilah parafin (tina basa Latin para+affinis, nu hartina "kurang pangirut").

Réaksi[édit | sunting sumber]

Réaksi Cracking[édit | sunting sumber]

"Cracking" ngarecah molekul-molekul badag jadi nu leuwih leutik, bisa dipigawé ku métode termal atawa katalitik. Prosés cracking termal nuturkeun mékanisme homolitik, nyaéta megatkeun beungkeut sacara simétris sahingga kabentuk pasangan radikal bébas. Prosés cracking katalitik lumangsung ku ayana katalis asam (biasana asam padet kayaning silika-alumina jeung zéolit) nu ngarojong pegatna beungkeut sacara hétérolitik (asimétri) nu ngahasilkeun pasangan ion nu muatanana béda, biasana karbokation jeung anion hidrida nu kacida teu stabil. Radikal bébas jeung kation kacida teu stabilna sahingga salajengna ngalaman prosés nyusun ulang rantay, pegatna beungkeut C-C na posisi béta, jeung transfer hidrogén intra- jeung antarmolekul, atawa transfer hidrida. Dina prosés-prosés éta, hasil panengah nu réaktif (radikal, ion) sacara permanén dihasilkeun deui, sahingga salajengna ngalaman mékanisme megat rantay sorangan. Réaksi rantay ieu eureun nalika ayana rékombinasi radikal atawa ion.

Di handap ieu conto cracking butana CH3-CH2-CH2-CH3

  • Kamungkinan kahiji (48%): pegatna beungkeut CH3-CH2.

CH3* / *CH2-CH2-CH3

sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun alkéna: CH4 + CH2=CH-CH3

  • Kamungkinan kadua (38%): pegatna beungkeut CH2-CH2.

CH3-CH2* / *CH2-CH3

sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun hiji alkana jeung hiji alkéna nu tipena béda: CH3-CH3 + CH2=CH2

  • Kamungkinan katilu (14%): pegatna beungkeut C-H

sanggeus sababaraha hambalan, réaksina bakal ngahasilkeun hiji alkéna jeung gas hidrogén: CH2=CH-CH2-CH3 + H2

Réaksi halogénasi[édit | sunting sumber]

R + X2 → RX + HX

Di handap ieu mangrupakeun hambalan nalika métana ngalaman klorinasi. Réaksina éksotérmik pisan sahingga bisa ngabeledug.

1. Hambalan inisiasi: bengkahna molekul klorin jadi dua atom klorin nu sipatna radikal.

Cl2 → Cl* / *Cl
énergi disadiakeun ku UV.

2. Propagasi (dua hambalan): atom hidrogén kacabut tina métana, lajeng métilna metot hiji Cl ti Cl2

CH4 + Cl* → CH3* + HCl
CH3* + Cl2 → CH3Cl + Cl*
Hambalan ieu ngahasilkeun produk nu dipiharep katambah ku radikal klorin nu bakal aub kana réaksi propagasi salajengna, ngabalukarkeun ayana réaksi rantay. Mun aya kaleuwihan klorin, bisa ogé ngahasilkeun produk séjén kawas CH2Cl2.

3. Terminasi: rékombinasi dua radikal bébas

  • Cl* + Cl* → Cl2, or
  • CH3* + Cl* → CH3Cl, or
  • CH3* + CH3* → C2H6.
Kamungkinan ahir dina hambalan terminasi bakal ngahasilkeun teu murnina hasil ahir: ngahasilkeun molekul organik nu rantay karbonna leuwih panjang batan réaktan.

Ngabakar[édit | sunting sumber]

R + O2 → CO2 + H2O + H2

Ngabakar mangrupakeun réaksi nu éksotérmik pisan. Mun jumlah O2 teu cukup, bakal ngahasilkeun racun nu disebut karbon monoksida (CO). Di handap ieu conto réaksina jeung métana:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

kakurangan O2:

2 CH4 + 3 O2 → 2 CO + 4 H2O

kakurangan pisan O2:

CH4 + O2 → C + 2 H2O

Tempo ogé[édit | sunting sumber]