Reaksi-reaksi pada Senyawa Hidrokarbon

Reaksi-reaksi kimia adalah suatu proses di mana satu atau lebih zat (disebut reaktan) mengalami perubahan kimia dan membentuk zat baru yang berbeda (disebut produk). Selama reaksi kimia, ikatan kimia antara atom-atom dalam reaktan diputuskan dan ikatan baru terbentuk untuk menghasilkan produk.

setiap senyawa hidrokarbon mempunyai sifat masing-masing sehingga mampu mengalami beberapa jenis reaksi kimia. Reaksi-reaksi tersebut memiliki ciri yang mudah dikenali. Apa saja jenis-jenis reaksi yang terjadi pada senyawa hidrokarbon? Reaksi yang terjadi pada senyawa hidrokarbon dibedakan menjadi empat yaitu adisi, eliminasi, substitusi, dan oksidasi.

Reaksi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi penambahan suatu atom pada ikatan rangkap, baik ikatan rangkap dua maupun ikatan rangkap tiga sehingga terjadi penguraian ikatan. Pada reaksi ini terjadi perubahan ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal atau ikatan rangkap tiga menjadi ikatan rangkap dua, selanjutnya menjadi ikatan tunggal. Contohnya reaksi adisi pada alkena dan alkuna.

Reaksi Adisi pada Alkena

Reaksi adisi pada alkena dapat terjadi pada alkena simetris dan asimetris. Adisi alkena menghasilkan alkana.

 1) Alkena Simetris

Alkena simetris adalah alkena yang ikatan rangkapnya terletak di antara atom C yang mengikat substituen sama, misalnya CH₃-CH=CH-CH₃. Contoh reaksi adisi pada alkena simetris sebagai berikut.

2) Alkena Asimetris

Alkena asimetris adalah alkena yang ikatan rangkapnya terletak di antara atom C yang mengikat substituen tidak sama, misal CH₃-CH₂-CH=CH₂. Pada adisi alkena asimetris oleh asam halida, akan berlaku aturan Markovnikov yaitu atom H dari asam halida akan terikat pada atom C berikatan rangkap yang mengikat atom H lebih banyak, sedangkan halida berikatan dengan atom C yang mengandung H lebih sedikit.

Pada 1993, M.S. Kharas dan F.W. Mayo, keduanya ilmuwan dari Universitas Chicago, berhasil membalikkan aturan Markovnikov. Keberhasilan tersebut diperoleh setelah menambahkan katalis hidrogen peroksida (H₂O₂) pada reaksi adisi dengan asam halida tersebut.
CH₃-CH₂-CH=CH₂ + HCI → CH₃‒CH₂‒CH₂‒CH₂‒Cl
1-butena                                 1-klorobutana(butil klorida)

Reaksi Adisi pada Alkuna

Adisi alkuna menyebabkan perubahan ikatan rangkap tiga menjadi ikatan rangkap dua. Reaksi adisi ini masih dapat berlanjut hingga diperoleh ikatan tunggal atau senyawa jenuh. Oleh karenanya, alkuna dapat mengalami dua reaksi adisi.

Reaksi Eliminasi

Reaksi eliminasi merupakan kebalikan dari reaksi adisi. Reaksi-reaksi eliminasi adalah reaksi penghilangan suatu atom atau gugus atom pada suatu senyawa. Pada reaksi eliminasi terjadi perubahan ikatan dari ikatan tunggal (ikatan jenuh) menjadi ikatan rangkap dua (ikatan tidak jenuh) dengan melepaskan molekul kecil.
CH₃-CH₃ → CH₂=CH₂ + H₂
etana          etena

CH₃-CH₂Br  → CH₂=CH₂ + HBr
etil bromida       etena    asam bromida

CH₃-CH₂-OH  → CH₂=CH₂ + H₂O
etanol                etena       air

Reaksi eliminasi dibedakan menjadi tiga yaitu reaksi dehidrohalogenasi, dehidrasi, dan dehidrogenasi.

Reaksi Dehidrohalogenasi

Reaksi dehidrohalogenasi adalah reaksi eliminasi pada ałkil halida dengan basa kuat yang disertai dengan pelepasan unsur H dan unsur halogen dari alkil halidanya. Hasil yang terbentuk berupa senyawa alkena, air, dan garam halogen.

Contoh:

Reaksi Dehidrasi

Reaksi dehidrasi adalah jenis reaksi eliminasi pada pemanasan senyawa karbon dengan katalis asam pekat. Pada reaksi ini dihasilkan suatu alkena dan air. Contoh reaksi pembentukan sikloheksena dari sikloheksanol

Reaksi Dehidrogenasi

Reaksi dehidrogenasi adalah reaksi eliminasi pada senyawa hidrokarbon yang disertai dengan pelepasan gas hidrogen dengan bantuan suatu katalis. Contoh reaksi dehidrogenasi pada propana.

Pada reaksi di atas, propana dieliminasi dengan bantuan katalis logam Ni menghasilkan senyawa propena dan gas hidrogen.

Reaksi Substitusi

Reaksi substitusi adalah reaksi-reaksi penggantian (penukaran) suatu atom atau gugus atom oleh atom atau gugus atom lain. Pada reaksi substitusi tidak terjadi perubahan ikatan, misalnya reaksi yang terjadi pada alkana. Apabila alkana direaksikan dengan halogen (X₂), atom H pada alkana dapat disubstitusi (ditukar) oleh atom halogen. Syarat suatu zat dapat bereaksi dengan alkana yaitu zat tersebut harus cukup reaktif dan memiliki elektron tidak berpasangan. Selain itu, reaksi harus dilakukan pada suhu tinggi dengan bantuan sinar ultraviolet.

Pada suhu tinggi, molekul halogen (X₂) akan terurai terlebih dahulu menjadi atom-atomnya untuk memperoleh elektron yang tidak berpasangan.

lodium (I₂) bersifat tidak reaktif sehingga tidak dapat bereaksi alkana. Bromin (Br₂) bersifat reaktif, tetapi dengan pemanasan pada suhu 250^oC-400^oC dapat bereaksi dengan alkana. Klorin (Cl₂) cukup reaktif dan paling banyak digunakan (F₂) sangat reaktif sehingga reaksinya alkana dapat menimbulkan ledakan (sangat eksplosifOleh karenanya, fluorin jarang dipakai. Contoh reaksi halogen (Cl₂) dengan alkana (metana) sebagai berikut.
CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl
CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl
CH₂Cl₂ + Cl₂ → CH₃Cl₃ + HCl
CHCl₃ + Cl₂ →  CCl₄ + HCl

Metil klorida merupakan gas yang digunakan sebagai pendingin dalam lemari es. Kloroform merupakan cairan yang berfungsi sebagai pemati rasa (anestesi). Sementara itu, metilen klorida dan karbon tetraklorida digunakan sebagai pelarut organik.

Reaksi halogen dan alkana dengan rantai yang lebih panjang akan menghasilkan campuran isomer- isomer. Pada reaksi ini atom H yang terikat pada atom C sekunder lebih mudah disubstitusi daripada atom H yang terikat pada atom C primer. Demikian juga dengan atom H pada atom C tersier lebih mudah disubstitusi daripada atom H yang terikat pada atom C sekunder. Oleh karena itu, produk halogen yang terikat pada atom C sekunder lebih banyak daripada produk halogen yang terikat pada atom C primer.

Reaksi Oksidasi

Senyawa hidrokarbon dapat mengalami reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi adalah reaksi antara senyawa-senyawa hidrokarbon dengan gas oksigen disertai dengan nyala api. Oleh karena itu, reaksi oksidasi disebut juga dengan reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran hidrokarbon dibedakan menjadi dua, yaitu pembakaran sempurna dan tidak sempurna. Reaksi pembakaran sempurna menghasilkan gas CO₂, H₂O, dan energi, sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO atau C dan H₂O, Persamaan reaksi-reaksi yang terjadi sebagai berikut.

1. Pembakaran sempurna
   2C₂H₆ + 7 O₂ → 4CO₂+ 6H₂O + energi
2. Pembakaran tidak sempurna
   2C₂H₆ + 5O₂ → 4CO + 6 H₂O