Unsur Karbon Bukan Berasal dari Big Bang

Teori terbentuknya alam semesta yang saat ini dipercaya dan telah memiliki banyak bukti pendukung adalah teori ledakan besar (Big Bang). Namun pertanyaan besar masih muncul mengenai misteri terbentuknya kehidupan di Bumi setelah terjadinya Big Bang. Telah diketahui bahwa sebenarnya Big Bang tidak memproduksi karbon secara langsung. Lalu bagaimanakah unsur karbon terbentuk sehingga menghasilkan bentuk kehidupan berbasis karbon di Bumi? Pertanyaan itulah yang menjadi dasar riset tim peneliti dari North Carolina State University. Tim ini menggunakan simulasi superkomputer untuk mendemonstrasikan bagaimana karbon terbentuk di bintang untuk membuktikan sebuah teori lama. Lebih dari 50 tahun yang lalu, seorang astronom bernama Fred Hoyle berhipotesis bahwa isotop karbon-12 (C-12) dapat terbentuk dari tiga atom helium-4 (He-4) atau partikel alfa yang bergabung di dalam inti bintang. Namun, ketiga partikel alfa itu sulit untuk berkombinasi membentuk karbon. Sehingga dari hipotesisnya tersebut, Hoyle beranggapan bahwa terbentuk isotop karbon-12 dengan keadaan energi yang berbeda sehingga memungkinkan terbentuknya karbon di dalam inti bintang. Keadaan baru ini disebut sebagai “keadaan Hoyle”. Eksperimen terakhir menunjukkan bahwa teori tersebut benar namun simulasi pembentukan karbon dari partikel alfa masih belum berhasil. Fisikawan NCSU, Dean Lee bersama koleganya dari Jerman Evgeny Epelbaum, Hermann Krebs, dan Ulf-G. Meissner telah mengembangkan suatu metode baru yang menjelaskan seluruh cara yang mungkin agar proton dan neutron dapat berikatan satu sama lain di dalam inti. Metode ini disebut sebagai “teori medan efektif” yang diformulasi dari kisi bilangan kompleks. Bilangan kompleks merupakan bilangan yang terdiri atas bilangan real dan imajiner. Bentuk umum persamaan bilangan kompleks mengandung unit imajiner (i) yaitu akar kuadrat –1. Persamaan yang menggunakan bilangan kompleks tidak dapat menghasilkan solusi apabila hanya digunakan bilangan real saja atau bilangan imajiner saja. Persamaan matematis yang mengandung bilangan kompleks biasanya digambarkan dalam diagram Argand. Diagram ini memuat sumbu-x sebagai bilangan real dan sumbu-y sebagai bilangan imajiner, serta daerah di antaranya disebut bidang kompleks. Dengan pemodelan yang menggunakan analisis kompleks ini, peneliti dapat mensimulasikan interaksi antar partikel. Ketika peneliti menempatkan 6 proton dan 6 neutron pada kisi kubus dalam simulasi superkomputer tersebut, isotop karbon-12 dalam keadaan Hoyle terbentuk. Melalui hasil tersebut disimpulkan bahwa simulasi ini valid dan terbukti dapat menjelaskan pembentukan karbon. Dengan menggunakan simulasi superkomputer berbasis bilangan kompleks ini, persamaan yang menggambarkan keadaan Hoyle pada pembentukan karbon-12 di dalam inti bintang dapat dicari. Selain itu, simulasi ini juga dapat menjelaskan bagaimana unsur karbon terbentuk dan kehidupan berbasis karbon di Bumi berawal.

Menuai Bahan Bakar Alternatif dari Sampah Kebun

Tidak dapat dipungkiri bahwa hingga saat ini, bahan bakar fosil merupakan bahan bakar yang paling luas dan paling sering digunakan oleh seluruh manusia di dunia ini. Penggunaan jenis bahan bakar ini semakin lama semakin tinggi, seiring dengan meningkatnya aktivitas dan jumlah penduduk bumi ini. Kenyataan itulah yang membuat dunia sekarang berada pada dua ancaman sekaligus: pemanasan global yang terus meningkat sekaligus kelangkaan sumber energi masa depan akibat berkurangnya bahan bakar fosil. Beberapa solusi pun mulai ditawarkan oleh para ilmuwan. Salah satu yang paling efektif dan ramai diperbincangkan adalah penggunaan bahan bakar alternatif. Bahan bakar alternatif yang ramai diteliti para ilmuwan saat ini biasanya berasal dari sumber yang terbarukan atau tidak dapat habis seperti cahaya matahari, air, angin, panas bumi, dan biomassa. Hingga saat ini umumnya penelitian mengenai pemanfaatan terhadap sumber energi terbarukan tersebut cukup banyak, namun belum seluruhnya efektif dan efisien. Suatu terobosan ilmiah terbaru berhasil ditemukan sebuah tim riset yang terdiri atas para insinyur teknik kimia dari University of Massachusetts Amherst berhasil mengembangkan suatu mesin yang dapat memproduksi berbagai macam senyawa hidrokarbon dengan bahan baku minyak pirolisis sampah kebun atau sejenisnya. Ya, sampah kebun seperti kayu, ranting, cabang, kulit pohon, rumput-rumput, dedaunan, dan bagian tumbuhan lainnya merupakan sumber alami biomassa yang mengandung banyak selulosa dan minyak bio. Suatu proses pirolisis terhadap biomassa seperti ini dapat mengekstrak minyak bio yang terkandung di dalamnya untuk selanjutnya dapat diolah kembali menjadi berbagai senyawa hidrokarbon. Pirolisis merupakan dekomposisi termal bahan-bahan organik tanpa keberadaan oksigen, sehingga bahan organik yang terkandung di dalamnya tidak teroksidasi. Tim peneliti tersebut telah berhasil membuat mesin yang dapat memproduksi berbagai senyawa hidrokarbon secara lebih efektif dan efisien dari minyak bio hasil pirolisis karena dapat menhasilkan rendemen produk yang lebih tinggi. Senyawa yang dihasilkan antara lain benzena, toluena, xilena, berbagai senyawa olefin (alkena), dan senyawa alkohol (seperti metanol dan etanol). Senyawa-senyawa hidrokarbon tersebut dapat digunakan sebagai bahan baku kimia maupun sebagai sumber energi alternatif. Tim ini memperkirakan jika seluruh industri kimia di dunia dapat menggunakan senyawa biopirolisis yang dihasilkan mesin ini daripada menggunakan bahan bakar fosil akan terjadi penghematan hingga USD 400 milyar setiap tahunnya. Suatu jumlah yang sangat besar. Hasil penelitian ini tentu dapat memberi nilai tambah terhadap sampah-sampah organik yang ada di kebun pekarangan rumah kita ataupun di lingkungan lain yang serupa. Selain dapat diubah menjadi pupuk kompos, sampah tersebut juga dapat menghasilkan berbagai senyawa kimia yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku produk kimia maupun sumber energi alternatif.

Dunia Tak Lagi Butuh Energi Fosil

Sekiranya hal itulah yang dapat dikatakan dari hasil studi terbaru yang dirilis oleh tim riset yang dipimpin oleh Mark Z. Jacobson dari Stanford University. Hal tersebut dapat dicapai dengan mengkonversi seluruh jenis penggunaan bahan bakar fosil dengan sumber energi terbarukan dan bersih, dengan begitu dunia dapat meninggalkan bahan bakar fosil. “Berdasarkan penemuan kami, sebenarnya tidak ada kendala dari segi ekonomi dan teknologi,” kata Jacobson, yang merupakan professor teknik sipil di institusi tersebut. “yang menjadi pertanyaan adalah dari segi aspek sosial dan politik.” Ia dan Mark Delucchi dari University of California-Davis telah menulis dua bagian makalah yang dipublikasikan pada Energy Policy, dimana mereka menilai harga, teknologi, dan materi yang dibutuhkan untuk mengubah dunia berdasarkan rancangan yang mereka buat. Dunia yang mereka impikan akan sangat bergantung kepada listrik. Rancangan mereka membutuhkan energi angin, air dan cahaya matahari sebagai sumber energi, dengan energi angin dan matahari berkontribusi sekitar 90% dari total energi yang dibutuhkan dunia. Energi geotermal dan hidroelektrik (energi listrik yang berasal dari energi potensial air) masing-masing menyumbangkan 4% dari total energi yang dibutuhkan, dan 2% sisanya akan berasal dari energi ombak dan gelombang pasang-surut. Kendaraan, kapal, dan kereta akan ditenagai oleh listrik dan sel bahan bakar hidrogen. Pesawat terbang dapat menggunakan bahan bakar hidrogen cair. Rumah-rumah dapat menggunakan pendingin atau pemanas ruangan bertenaga listrik, tidak lagi gas alam atau batubara. Proses komersial dan indutri dapat menggunakan hidrogen atau listrik. Hidrogen dapat dihasilkan dari elektrolisis air. Maka dari itu, energi angin, air, dan matahari akan mendominasi energi dunia. Salah satu keuntungan yang dapat diperoleh dari rancangan yg dibuat Jacobson dan Delucchi ini adalah reduksi kebutuhan energi dunia hingga 30% dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. Listrik dan penggunaan sel bahan bakar hidrogen jauh lebih efektif dan efisien dibandingkan pembakaran bahan bakar fosil. Kendala yang paling nyata untuk mewujudkan rancangan ini adalah material yang dibutuhkan untuk membangun instalasi panel surya dan turbin angin. Diperlukan berbagai jenis logam dalam jumlah yang cukup besar, seperti besi, nikel, tembaga, aluminium, kromium dan bahkan logam langka seperti platina. Selain itu dalam mewujudkan infrastruktur generator angin yang ideal dibutuhkan lahan yang luas untuk menyediakan jarak agar tidak terjadi interferensi dan turbulensi angin yang digunakan. “Tetapi rancangan ini sangat mungkin untuk dilaksanakan, bahkan tanpa perlu menggunakan teknologi terbaru. Kita sangat membutuhkan keputusan kolektif tentang bagaimana masa depan dunia yang kita inginkan sebagai masyarakat dunia,” kata Jacobson. Bagaimanapun rancangan ini sangatlah revolusioner dan merupakan solusi yang baik dalam berbagai permasalahan energi dunia.

Evolusi Mikroorganisme di Laut Mati

Mikrobiologis dari Institute of Biology II University of Freiburg telah menemukan suatu jalur metabolisme sentral dari mikroorganisme yang sebelumnya tidak diketahui. Mikroorganisme ekstremofil (extremophile) atau mikroorganisme yang biasa hidup di tempat-tempat ekstrem ini menggunakan jalur metabolisme ini untuk dapat bertahan hidup di tempat-tempat ekstrem seperti halnya Laut Mati yang salinitasnya sangat tinggi. Bertentangan dengan anggapan yang popoler di masyarakat, Laut Mati tidaklah mati. Laut Mati yang berada di antara Yordania dan Israel ini berisi berbagai macam populasi mikroorganisme. Kebanyakan mikroorganisme ini termasuk dalam kelompok archaea yang toleran terhadap kadar garam tinggi. Archaea merupakan salah satu bentuk kehidupan yang paling awal terbentuk di muka bumi dan mampu bertahan hidup pada kondisi ekstrem. Tim riset di Freiburg yang dikepalai oleh Dr. Ivan Berg telah mempelajari proses metabolisme mikroorganisme ini yang sebelumnya selalu dihindari oleh ahli biologi evolusi. Ilmuwan telah lama mengetahui bahwa archaea yang toleran terhadap salinitas tinggi menggunakan berbagai macam senyawa organik sebagai sumber nutrisi mereka yang kemudian digunakan untuk mensintesis pelindung dinding sel dan vitamin yang teraktivasi asam asetat (asetil koenzim A). dengan menggunakan mikroorganisme Haloarcula marismortui sebagai model, Dr. Ivan Berg bersama koleganya di Freiburg Dr. Maria Khomyakova, Özlem Bükmez, Lorenz Thomas, dan Dr. Tobias Erb telah berhasil menguraikan secara detil jalur metabolisme mikroorganisme tersebut. Kabar terbaru dari jurnal Science, para peneliti menjelaskan bagaimana mereka dapat mengetahui keseluruhan siklus reaksi, termasuk seluruh intermediet yang terbentuk, dengan berbagai bantuan metode biokimia dan mikrobiologi. Tim ini memberi nama jalur metabolisme lengkap ini sebagai “siklus metilaspartat” setelah mengkarakterisasi zat antara yang penting dalam siklus tersebut. Grup riset Freiburg ini belum mengetahui awal terjadinya jalur metabolisme seperti ini dan diperkirakan merupakan salah satu bentuk evolusi dari pendahulunya yang harus menemukan jalur metabolisme tersendiri demi beradaptasi dengan habitatnya yang berkadar garam sangat tinggi. Para peneliti ini juga terkejut saat menemukan bahwa gen leluhur archaea yang mengandung informasi jalur metabolisme ini didapat dari mikroorganisme lain. Fenomena transfer gen antar-organisme ini sekarang biasa dikenal sebagai “transfer gen bercabang”. Bagaimanapun, ilmuwan belum mengobservasi gen terdahulu yang mengandung informasi siklus metilaspartat dan digolongkan sebagai jalur metabolisme yang benar-benar baru. Kemungkinan, rekombinasi gen lelulur archaea mengarah kepada jalur metabolisme ini. Para peneliti menyatakan bahwa lebih sulit untuk menemukan sebuah gen baru dibandingkan dengan mengkombinasikan gen-gen yang sudah ada.

Tembakau Untuk Penderita Diabetes

Bidang pertanian saat ini menghasilkan perkembangan bioteknologi molekular yang pesat, yang dapat menawarkan cara yang lebih murah daripada pembuatan vaksin dan obat tradisional melalui pabrik. Para ilmuwan telah menemukan tembakau yang menyehatkan setelah memodifikasi faktor genetiknya. Tembakau ini dapat digunakan untuk mengobati diabetes tipe 1. Peneliti Eropa mengatakan telah menghasilkan tembakau yang mengandung senyawa anti-inflamasi (anti-peradangan) yang disebut interleukin-10 (IL-10) yang dapat membantu pasien diabetes tipe 1 yang masih menggantungkan insulin. Sejumlah perusahaan kimia pertanian, termasuk Bayer dan Syngenta, telah mencari cara untuk membuat kompleks protein dalam tanaman obat-obatan, meskipun membutuhkan proses yang lambat. Pada saat ini, kebanyakan obat-obatan dan vaksin diproduksi melalui kultur sel dan kultur jaringan. Namun, Mario Pezzotti dari Universitas Verona, yang memimpin studi tentang tembakau yang diterbitkan dalam jurnal BMC Biotechnology, percaya bahwa tembakau tumbuh lebih efisien semenjak tanaman dunia memiliki biaya rendah untuk menghasilkan protein obat. Berbagai jenis tanaman telah dipelajari oleh sejumlah ilmuwan di seluruh dunia, tetapi tembakau merupakan tanaman yang paling digemari dalam hal riset. “Tembakau adalah tanaman yang fantastis karena mudah mentransformasi genetik dan dengan mudah dapat mempelajari seluruh tanaman dari satu sel,” ungkap Pezzotti. Kelompoknya bekerja dan menaruh minat terhadap tembakau raksasa, yaitu Philip Morris, yang mendukung konferensi tanaman berbasis obat di Verona pada bulan Juni. Pezzotti dan koleganya – yang menerima dana untuk penelitiannya dari Uni Eropa – sekarang berencana untuk megujicobakan tanaman tersebut ke tikus yang memiliki penyakit autoimmune untuk mengetahui responnya. Selanjutnya, mereka ingin menguji apakah pengulangan dosis kecil dapat membantu mencegah penyakit kencing manis pada orang, ketika diberikan bersamaan dengan senyawa lain yaitu glutamic acid decarboxylase (GAD65), yang juga telah diproduksi di tanaman tembakau. Diamyd, perusahaan bioteknologi di Swedia sudah menguji secara konvensional vaksin GAD65 terhadap penderita diabetes dalam masa uji coba klinis. Bidang pertanian molekuler belum menghasilkan produk komersial pertama, walaupun Israel Protalix BioTherapeutics telah melakukan uji klinis lanjutan pada enzim untuk pengobatan penyakit Gaucher yang dihasilkan melalui kultur sel wortel. Protalix rencana untuk mengirimkan obatnya untuk persetujuan dari Amerika Serikat dan Israel.

Selasa, 29 November 2011

Pengantar Alkana dan Sikloalkana


Kata Kunci: alkana, butana, etana, heksana, isomer, isomeri, metana, metilpropana, pentana, propana, sikloalkana, sikloheksana, siklopentana, siklopropana, van der waals
Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini merupakan halaman pengenalan terhadap alkana-alkana seperti metana, etana, propana, butana dan yang lainnya. Disini akan dibahas tentang rumus molekul dan isomeri, sifat-sifat fisik, dan sedikit pengantar tentang kereaktifan kimiawai dari senyawa-senyawa ini.
Pengertian alkana dan sikloalkana
Alkana
Rumus molekul
Alkana merupakan kelompok hidrokarbon yang paling sederhana – yaitu senyawa-senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Alkana hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C. Enam senyawa alkana yang pertama adalah:

metanaCH4
etanaC2H6
propanaC3H8
butanaC4H10
pentanaC5H12
heksanaC6H14
Anda bisa menentukan rumus molekul dari senyawa alkana manapun dengan menggunakan rumus umum: CnH2n+2
Isomeri
Semua alkana yang memiliki 4 atau lebih atom karbon akan memiliki isomeri bangun. Ini berarti bahwa ada dua atau lebih rumus bangun yang bisa dibuat untuk masing-masing rumus molekul.
Sebagai contoh, C4H10 bisa menjadi salah satu dari dua molekul berbeda berikut ini:
Molekul-molekul ini masing-masing disebut butana dan 2-metilpropana.
Sikloalkana
Sikloalkana juga hanya mengandung ikatan C-H dan ikatan tunggal C-C, hanya saja atom-atom karbon tergabung dalam sebuah cincin. Sikloalkana yang paling kecil adalah siklopropana.
Jika anda menghitung jumah karbon dan hidrogen pada gambar di atas, anda akan melihat bahwa jumlah atom C dan H tidak lagi memenuhi rumus umum CnH2n+2. Dengan tergabungnya atom-atom karbon dalam sebuah cincin, ada dua atom hidrogen yang hilang.
Dua atom hidrogen yang hilang memang tidak diperlukan lagi, sebab rumus umum untuk sebuah sikloalkana adalah CnH2n.
Jangan anda berpikir bahwa molekul-molekul yang terbentuk dari rumus ini adalah molekul-molekul biasa. Semua sikloalkana mulai dari siklopentana keatas terdapat sebagai "cincin yang berkerut".
Sikloheksana misalnya, memiliki sebuah struktur cincin yang terlihat seperti ini:
Struktur ini dikenal sebagai bentuk "kursi" dari sikloheksana – sesuai dengan bentuknya yang sedikit menyerupai sebuah kursi.
Sifat-Sifat Fisik
Titik Didih
Fakta-Fakta
Titik-titik didih yang ditunjukkan pada gambar di atas semuanya adalah titik didih untuk isomer-isomer "rantai lurus" dimana terdapat lebih dari satu atom karbon.
Perhatikan bahwa empat alkana pertama di atas berbentuk gas pada suhu kamar. Wujud padat baru bisa terbentuk mulai dari struktur C17H36.
Alkana dengan atom karbon kurang dari 17 sulit diamati dalam wujud padat karena masing-masing isomer memiliki titik lebur dan titik didih yang berbeda. Jika ada 17 atom karbon dalam alkana, maka sangat banyak isomer yang bisa terbentuk!
Sikloalkana memiliki titik didih yang sekitar 10 – 20 K lebih tinggi dibanding alkana rantai lurus yang sebanding.
Penjelasan-Penjelasan
Perbedaan keelektronegatifan antara karbon dan hidrogen tidak terlalu besar, sehingga terdapat polaritas ikatan yang sangat tinggi. Molekul-molekul sendiri memiliki polaritas yang sangat kecil. Bahkan sebuah molekul yang simetris penuh seperti metana tidak polar sama sekali.
Ini berarti bahwa satu-satunya gaya tarik antara satu molekul dengan molekul tetangganya adalah gaya dispersi Van der Waals. Gaya ini sangat kecil untuk sebuah molekul seperti metana, tapi akan meningkat apabila molekul bertambah lebih besar. Itulah sebabnya mengapa titik didih alkana semakin meningkat seiring dengan bertambahnya ukuran molekul.
Semakin bercabang rantai suatu isomer, maka titik didihnya akan cenderung semakin rendah. Gaya dispersi Van der Waals lebih kecil untuk molekul-molekul yang berantai lebih pendek, dan hanya berpengaruh pada jarak yang sangat dekat antara satu molekul dengan molekul tetangganya. Molekul dengan banyak cabang tapi berantai pendek lebih sulit berdekatan satu sama lain dibanding molekul yang sedikit memiliki cabang.
Sebagai contoh, titik didih tiga isomer dari C5H12 adalah:


Titik didih (K)
pentana309.2
2-metilbutana301.0
2,2-dimetilpropana282.6
Titik didih yang sedikit lebih tinggi untuk sikloalkana kemungkinan diakibatkan karena molekul-molekul bisa saling mendekati akibat struktur cincin yang membuatnya lebih rapi dan kurang "mengerut"!
Kelarutan
Fakta-fakta
Kelarutan alkana tidak berbeda dengan kelarutan sikloalkana.
Alkana hampir tidak dapat larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik. Alkana dalam bentuk cair merupakan pelarut yang baik untuk berbagai senyawa kovalen yang lain.
Penjelasan-penjelasan
Kelarutan dalam air
Apabila sebuah zat molekular larut dalam air, maka terjadi hal-hal berikut:
  • gaya tarik antar-molekul dalam zat menjadi hilang. Untuk alkana, gaya tarik tersebut adalah gaya dispersi Van der Waals.
  • gaya tarik antar-molekul dalam air menjadi hilang sehingga zat bisa bercampur dengan molekul-molekul air. Dalam air, gaya tarik antar-molekul yang utama adalah ikatan hidrogen.
Diperlukan energi untuk meghilangkan gaya tarik antar-molekul tersebut, meskipun jumlah energi yang diperlukan untuk menghilangkan gaya dispersi Van der Waals pada molekul seperti metana sangat kecil dan bisa diabaikan. Akan tetapi, ini tidak berlaku bagi ikatan hidrogen dalam air, dimana diperlukan banyak energi untuk memutus ikatan hidrogen.
Dengan kata lain, sebuah zat akan larut jika ada cukup energi yang dilepaskan ketika ikatan-ikatan baru terbentuk antara zat dan air untuk mengganti energi yang digunakan dalam memutus gaya tarik awal.
Satu-satunya gaya-tarik yang baru terbentuk antara alkana dan molekul air adalah gaya Van der Waals. Pembentukan gaya tarik ini tidak melepaskan banyak energi untuk mengganti energi yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen dalam air. Olehnya itu alkana tidak larut.
Kelarutan dalam pelarut-pelarut organik
Pada kebanyakan pelarut organik, gaya tarik utama antara molekul-molekul pelarut adalah gaya Van der Waals – baik gaya dispersi maupun gaya tarik dipol-dipol.
Ini berarti bahwa apabila sebuah alkana larut dalam sebuah pelarut organik, maka gaya tarik Van der Waals terputus dan diganti dengan gaya Van der Waals yang baru. Pemutusan gaya tarik yang lama dan pembentukan gaya tarik yang baru saling menghapuskan satu sama lain dari segi energi – sehingga tidak ada kendala bagi kelarutannya.
Kereaktifan kimiawai
Alkana
Alkana mengandung ikatan tunggal C-C yang kuat dan ikatan C-H yang juga kuat. Ikatan C-H memiliki polaritas yang sangat rendah sehingga tidak ada molekulnya yang membawa jumlah ion positif atau negatif yang signifikan untuk menarik molekul lainnya.
Olehnya itu alkana-alkana memiliki reaksi yang cukup terbatas.
Beberapa hal yang bisa dilakukan pada alkana:
  • alkana bisa dibakar, yakni memusnahkan seluruh molekulnya;
  • alkana bisa direaksikan dengan beberapa halogen yakni memutus ikatan C-H;
  • alkana bisa dipecah, yakni dengan memutus ikatan C-C.
Reaksi-reaksi ini akan dibahas secara rinci pada halaman terpisah (lihat berikut).
Sikloalkana
Sikoalkana memiliki kereaktifan yang sangat mirip dengan alkana, kecuali untuk sikloalkana yang sangat kecil – khususnya siklopropana. Siklopropana jauh lebih reaktif dibanding yang mungkin anda kira.
Alasannya karena sudut-sudut ikatan dalam cincin. Normalnya, apabila karbon membentuk empat ikatan tunggal, maka sudut-sudut ikatannya adalah sekitar 109,5°. Pada siklopropana sudut ini sebesar 60°.
Dengan pasangan-pasangan elektron yang saling berdekatan, terjadi tolak menolak antara pasangan-pasangan elektron yang menghubungkan atom-atom karbon. Ini membuat ikatan-ikatan lebih mudah terputus.
Pengaruh dari tolak-menolak ini akan dibahas lebih lanjut pada halaman tentang reaksi-reaksi dari senyawa-senyawa ini dengan halogen.

Memecah Senyawa-Senyawa Alkana


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini menjelaskan apa yang dimaksud dengan pemecahan senyawa-senyawa alkana, dan perbedaan antara pmecahan katalisis dengan pemecahan termal yang digunakan dalam industri petrokimia.
Pemecahan
Pengertian pemecahan
Pemecahan (cracking) adalah istilah yang digunakan untuk menguraikan molekul-molekul hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil dan lebih bermanfaat. Penguraian ini dicapai dengan menggunakan tekanan dan suhu tinggi tanpa sebuah katalis, atau suhu dan tekanan yang lebih rendah dengan sebuah katalis.
Sumber molekul-molekul hidrokarbon yang besar biasanya adalah fraksi nafta atau fraksi minyak gas dari penyulingan minyak mentah (petroleum) menjadi beberapa fraksi. Fraksi-fraksi ini diperoleh dari proses penyulingan dalam bentuk cair, tetapi diuapkan ulang kembali sebelum dipecah.
Tidak ada reaksi unik yang terjadi pada proses pemecahan. Molekul-molekul hidrokarbon dipecah secara acak menghasilkan campuran-campuran hidrokarbon yang lebih kecil, beberapa diantaranya memiliki ikatan rangkap karbon-karbon. Sebagai contoh, salah satu reaksi yang mungkin terjadi untuk hidrokarbon C15H32 adalah:

Atau reaksi yang lebih rinci, yang menunjukkan secara lebih jelas apa yang terjadi pada berbagai atom dan ikatan, dapat dilihat pada gambar berikut:
Ini hanya merupakan salah satu cara untuk memecah molekul C15H32. Senyawa pecahan yang dihasilkan berupa etena dan propena yang merupakan bahan yang penting untuk membuat plastik atau untuk menghasilkan bahan-bahan kimia organik yang lain. Dan oktana yang merupakan salah satu molekul yang terdapat dalam petrol (bensin).
Pemecahan katalisis
Pemecahan moderen menggunakan zeolit sebagai katalis. Zeolit ini merupakan aluminosilikat kompleks, dan memiliki kisi besar (terdiri dari atom aluminium, silikon dan oksigen) yang membawa muatan negatif 1. Zeolit tentunya terkait dengan dengan ion-ion positif seperti ion-ion natrium. Anda bisa menjumpai zeolit jika anda mengerti tentang resin-resin penukar ion yang digunakan dalam pelicin air.
Alkana dicampur dengan katalis pada suhu sekitar 500°C dan pada tekanan yang cukup rendah.
Zeolit digunakan dalam pemecahan katalisis untuk menghasilkan persentase tinggi dari hidrokarbon yang memiliki jumlah atom karbon antara 5 sampai 10 – sangat bermanfaat untuk petrol (bensin). Zeolit juga menghasilkan proporsi alkana bercabang yang tinggi dan hidrokarbon aromatik seperti benzen.
Pada pokok bahasan ini, anda tidak diharapkan mengetahui bagaimana katalis tersebut bekerja, tetapi anda diharapkan untuk mengetahui bahwa mekanisme kerja katalis ini melibatkan sebuah senyawa intermediet ionik.
Katalis zeolit memiliki sisi-sisi yang bisa melepaskan sebuah hidrogen dari sebuah alkana bersama dengan dua elektron yang mengikatnya pada karbon. Lepasnya hidrogen ini menyebabkan atom karbon bermuatan positif. Ion-ion karbon seperti ini disebut ion karbonium (atau karbokasi). Penataan ulang ion-ion ini menghasilkan berbagai produk reaksi.
Pemecahan termal
Pada pemecahan termal, digunakan suhu yang tinggi (biasanya antara 450°C sampai 750°C) and tekanan tinggi (sampai sekitar 70 atmosfir) untuk menguraikan hidrokarbon-hidrokarbon yang besar menjadi hidrokarbon yang lebih kecil. Pemecahan termal menghasilkan campuran produk yang mengandung banyak hidrokarbon dengan ikatan rangkap, yakni alkena.
Pemecahan termal tidak melibatkan pembentukan senyawa intermediet ionik seperti pada pemecahan katalisis. Justru, ikatan C-C terputus sehingga masing-masing atom karbon memiliki satu elektron tunggal. Dengan kata lain, terbentuk radikal bebas.
Reaksi-reaksi dari radikal bebas akan menghasilkan berbagai produk.

Pembakaran Alkana dan Sikloalkana


Kata Kunci: alkana, hemoglobin, hidrokarbon, karbon monoksida, sikloalkana, van der waals
Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini secara ringkas menguraikan pembakaran alkana dan sikloalkana. Walaupun sebenarnya perbedaan diantara keduanya sangat kecil.
Pembakaran sempurna
Setiap senyawa hidrokarbon yang dibakar sempurna (terdapat cukup oksigen) akan menghasilkan karbondioksida dan air.
Persamaan reaksi
Perlu ditekankan bahwa anda bisa menuliskan persamaan-persamaan yang seimbang untuk reaksi-reaksi pembakaran ini, karena persamaan-persamaan tersebut seringkali berkaitan dengan perhitungan termokimia. Persamaan-persamaan reaksi ini memiliki sangat banyak kemungkinan, sehingga sulit untuk dipelajari keseluruhan. Olehnya itu anda disarankan untuk mempelajari suatu persamaan reaksi saat diperlukan.
Beberapa dari persamaan reaksi ini lebih mudah dari yang lainnya. Sebagai contoh, alkana yang memiliki jumlah atom karbon genap biasanya lebih sulit dibuatkan persamaan reaksinya dibanding alkana yang memiliki jumlah atom karbon ganjil.
Sebagai contoh, untuk propana (C3H8), anda bisa menyetarakan karbon dan hidrogen ketika anda menuliskan persamaan reaksinya. Persamaan yang pertama dituliskan adalah:

Dengan menghitung jumlah oksigen, persamaan reaksi akhir bisa diperoleh secara langsung:

Untuk butana(C4H10), anda kembali bisa menyetarakan jumlah karbon dan hidrogen saat anda menuliskan persamaan reaksinya.

Ada sedikit masalah ketika jumlah oksigennya dihitung, – yaitu ada 13 di sebelah kanan reaksi. Trik sederhana untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menambahkan "enam seperdua" molekul O2 pada sebelah kiri persamaan reaksi.

Untuk memudahkan, semuanya dikali dengan 2:

Kecenderungan
Senyawa hidrokarbon menjadi lebih sulit terbakar apabila molekul-molekulnya semakin besar. Ini karena molekul-molekul yang lebih besar tidak mudah menguap – reaksi akan jauh lebih baik jika oksigen dan hidrokarbon bercampur sebagai gas. Jika senyawa hidrokarbon dalam wujud cair tidak mudah menguap, maka hanya molekul-molekul pada permukaan saja yang bisa bereaksi dengan oksigen.
Molekul-molekul yang lebih besar memiliki gaya tarik Van der Waals yang lebih besar sehingga membuatnya lebih sulit untuk terputus dari molekul tetangga dan sulit untuk membentuk gas.
Jika pembakaran berlangsung sempurna, semua hidrokarbon akan terbakar dengan nyala biru. Akan tetapi, pembakaran cenderung kurang sempurna apabila jumlah atom karbon dalam molekul meningkat. Ini berarti bahwa semakin besar senyawa hidrokarbon, semakin besar kemungkinan diperoleh nyala kuning yang berasap.
Pembakaran tidak sempurna
Pembakaran tidak sempurna (yakni jika tidak terdapat cukup oksigen) bisa menyebabkan pembentukan karbon atau karbon monoksida.
Penjelasan sederhana untuk raksi pembakaran ini adalah, hidrogen dalam hidrokarbon mendapatkan kesempatan pertama untuk bereaksi dengan oksigen, dan karbon hanya mendapatkan oksigen yang tersisa
Keberadaan partikel-partikel karbon yang berpijar pada sebuah nyala menyebabkan nyala tersebut berubah menjadi warna kuning, dan karbon hitam sering terlihat dalam asap. Karbon monoksida dihasilkan sebagai sebuah gas beracun yang tidak berwarna.
Mengapa karbon monoksida beracun
Oksigen diangkut dalam darah oleh hemoglobin. Akan tetapi, karbon monoksida terikat tepat pada tempat dalam hemoglobin dimana oksigen juga terikat.
yang membedakan adalah bahwa karbon monoksida terikat dan tidak bisa terlepas lagi – sehingga membuat mokelul hemoglobin yang khusus tersebut tidak dapat mengangkut oksigen. Jika anda menghirup cukup banyak karbon monoksida, anda bisa mati akibat sufokasi internal.

Halogenasi Alkana dan Sikloalkana


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini menguraikan reaksi-reaksi antara alkana dan sikloalkana dengan unsur-unsur halogen (fluorin, klorin, bromin dan iodin) dengan fokus utama pada klorin dan bromin
Alkana
Reaksi antara alkana dengan fluorin
Reaksi ini menimbulkan ledakan (eksplosif) bahkan pada suhu dingin dan ruang gelap, dan cenderung dihasilkan karbon dan hidrogen fluoride. Tidak ada yang istimewa pada reaksi ini. Sebagai contoh:

Reaksi antara alkana dengan iodin
Iodin tidak bereaksi dengan alkana – sekurang-kurangnya pada kondisi laboratorium yang normal.
Reaksi antara alkana dengan klorin atau bromin
Tidak ada reaksi yang terjadi dalam kondisi gelap (tanpa cahaya).
Jika terdapat cahaya, reaksi yang terjadi sedikit mirip dengan fluorin, yakni menghasilkan sebuah campuran karbon dan hidrogen halida. Keagresifan reaksi berkurang tajam semakin ke bawah golongan mulai dari fluorin sampai klorin sampai bromin.
Reaksi-reaksi yang menarik terjadi dengan adanya sinar ultraviolet (begitu juga sinar matahari). Reaksi-reaksi ini disebut reaksi fitokimia, dan terjadi pada suhu kamar.
Berikut kita akan melihat reaksi dengan klorin. Reaksi dengan bromin cukup mirip, hanya saja sedikit lebih lambat.
Metana dan klorin
Reaksi substitusi terjadi dengan mekanisme dimana atom-atom hidrogen dalam metana digantikan oleh atom-atom klorin. Hasil reaksi adalah campuran klorometana, diklorometana, triklorometana dan tetraklorometana.

Campuran antara gas tidak berwarna dengan sebuah gas berwarna hijau ini akan menghasilkan hidrogen klorida dalam bentuk uap asap dan kabut cairan-cairan organik. Semua produk organik berbentuk cair dalam suhu kamar terkecuali klorometana yang merupakan sebuah gas.
Jika klorin diganti dengan bromin, anda bisa mencampur metana dengan uap bromin, atau menggelembungkan metana melalui cairan bromin – paparkan kedua prosedur ini terhadap sinar UV. Campuran gas yang terbentuk akan berwarna merah-coklat dan bukan hijau.
Reaksi-reaksi ini tidak bisa digunakan untuk membuat senyawa-senyawa organik yang dihasilkan dalam laboratorium karena campuran hasil reaksinya sangat sulit dipisahkan.
Mekanisme dari reaksi-reaksi ini akan dijelaskan pada halaman yang lain.
Reaksi alkana-alkana yang lebih besar dengan klorin
Reaksi ini lagi-lagi akan menghasilkan campuran produk-produk substitusi, tapi kita hanya akan melihat secara ringkas apa yang terjadi jika hanya satu atom hidrogen yang tersubstitusi (monosubstitusi) – sekedar untuk menunjukkan bahwa mekanisme yang terjadi tidak selamanya sederhana sebagaimana yang dipahami.
Sebagai contoh, dengan propana, akan diperoleh salah satu dari dua isomer berikut:
Jika salah satu dari dua isomer yang terbentuk ini hanya secara kebetulan tanpa ada faktor lain, maka bisa diperoleh jumlah isomer yang tiga kali lebih banyak dengan klorin pada atom karbon ujung. Ada 6 hidrogen yang bisa terganti pada atom-atom karbon ujung dan hanya 2 pada atom karbon tengah.
Sebenarnya, jumlah setiap dari dua isomer ini yang diperoleh hampir sama.
Jika digunakan bromin, kebanyakan hasil reaksi adalah isomer dimana bromin terikat pada atom karbon tengah, bukan pada atom karbon ujung.
Penyebab terjadinya mekanisme ini akan dibahas pada pembahasan yang lain.
Sikloalkana
Reaksi sikloalkana pada umumnya hampir sama dengan alkana, kecuali untuk sikloalkana yang sangat kecil – khususnya siklopropana.
Kereaktifan tambahan siklopropana
Dibawah sinar UV, siklopropana akan mengalami reaksi substitusi dengan klorin atau bromin tepat seperti yang dialami alkana non-siklik. Akan tetapi, sikloalkana juga memiliki kemampuan untuk bereaksi dalam kondisi tanpa cahaya.
Dengan adanya sinar UV, siklopropana bisa mengalami reaksi adisi dimana cincinnya terputus. Sebagai contoh, dengan bromin, siklopropana menghasilkan 1,3-dibromopropana.

Reaksi ini masih bisa terjadi dengan adanya sinar biasa – tetapi reaksi substitusi juga terjadi pada kondisi ini.
Struktur cincin terputus karena siklopropana mengalami regangan cincin. Sudut-sudut ikatan dalam cincin menjadi 60° dan tidak normal lagi yaitu sekitar 109.5° ketika karbon membentuk empat ikatan tunggal.
Timpang tindih antara orbital-orbial atom dalam pembetukan ikatan C-C tidak lagi seperti pada keadaan normal, dan terjadi tolak-menolak yang cukup besar antara pasangan-pasangan elektron ikatan. Sistem akan menjadi lebih stabil jika cincin terputus.

Pengantar Alkena


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini merupakan halaman pengenalan tentang alkena-alkena seperti etena, propena dan yang lainnya. Halaman ini akan membahas tentang rumus kimia dan isomeri, sifat-sifat fisik, dan sedikit uraian tentang kereaktifan kimiawi dari alkena.
Pengertian Alkena
Rumus molekul
Alkena adalah sebuah kelompok hidrokarbon (senyawa-senyawa yang hanya mengandung hidrogen dan karbon) yang mengandung ikatan karbon-karbon rangkap (C=C). Dua alkena yang pertama adalah:

etenaC2H4
propenaC3H6
Anda bisa menentukan rumus molekul dari alkena manapun dengan menggunakan rumus umum: CnH2n
Contoh di atas dibatasi pada dua alkena yang pertama, karena setelah kedua alkena ini (etena dan propena) terdapat isomer-isomer yang mempengaruhi penamaan.
Isomeri dalam alkena
Isomeri bangun
Semua alkena yang memiliki 4 atau lebih atom karbon memiliki isomeri bangun. Ini berarti bahwa ada dua atau lebih rumus bangun yang bisa dibuat untuk masing-masing rumus molekul.
Sebagai contoh,untuk C4H8, tidak terlalu sulit untuk menggambarkan ketiga isomer bangunnya, sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut:
Akan tetapi, ada isomer lain dari senyawa alkena ini. But-2-ena juga menunjukkan isomeri geometris.
Isomeri geometris (cis-trans)
Ikatan karbon-karbon rangkap (C=C) tidak memungkinkan adanya rotasi dalam struktur. Ini berarti bahwa gugus-gugus CH3 pada kedua ujung molekul bisa dikunci posisinya baik pada salah satu sisi molekul atau pada dua sisi yang berlawanan.
Apabila gugus-gugus berada pada satu sisi disebut sebagai cis-but-2-ena dan apabila gugus-gugus berada pada dua sisi yang berlawanan disebut trans-but-2-ena.
Sifat-sifat fisik alkena
Titik Didih
Titik didih masing-masing alkena sangat mirip dengan titik didih alkana yang sama jumlah atom karbonnya. Etena, propena dan butena berwujud gas pada suhu kamar, selainnya adalah cairan.
Masing-masing alkena memiliki titik didih yang sedikit lebih rendah dibanding titik didih alkana yang sama jumlah atom karbonnya. Satu-satunya gaya tarik yang terlibat dalam ikatan alkena adalah gaya dispersi Van der Waals, dan gaya-gaya ini tergantung pada bentuk molekul dan jumlah elektron yang dikandungnya. Masing-masing alkena memiliki 2 lebih sedikit elektron dibanding alkana yang sama jumlah atom karbonnya.
Kelarutan
Alkena hampir tidak dapat larut dalam air, tapi larut dalam pelarut-pelarut orgaik.
Kereaktifan Kimiawi
Ikatan dalam alkena
Untuk ikatan, kita cukup membahas etena, sebab sifat-sifat ikatan C=C pada etena juga berlaku pada ikatan C=C dalam alkena yang lebih kompleks.
Etena biasanya digambarkan sebagai berikut:
Ikatan rangkap antara atom karbon adalah dua pasang elektron bersama. Hanya saja pada gambar di atas tidak ditunjukkan bahwa kedua pasangan elektron tersebut tidak sama satu sama lain.
Salah satu dari pasangan elektron dipegang pada sebuah garis lurus antara dua inti karbon, tapi pasangan lainnya dipegang dalam sebuah orbital molekul di atas dan di bawah bidang molekul. Orbital molekul adalah sebuah ruang dalam molekul dimana terdapat kemungkinan besar untuk menemukan sepasang elektron tertentu.
Pada gambar di atas, garis antara kedua atom karbon menunjukkan sebuah ikatan normal – pasangan elektron bersama terletak dalam sebuah orbital molekul pada garis antara dua inti. Ikatan ini disebut ikatan sigma.
Pasangan elektron yang lain ditemukan di suatu tempat dalam bagian berarsir di atas atau di bawah bidang molekul. Ikatan ini disebut ikatan pi. Elektron-elektron dalam ikatan pi bebas berpindah kemanapun dalam daerah berarsir ini dan bisa berpindah bebas dari belahan yang satu ke belahan yang lain.
Elektron pi tidak sepenuhnya dikendalikan oleh inti karbon seperti pada elektron dalam ikatan sigma, dan karena elektron pi terletak di atas dan di bawah daerah kosong dari molekul, maka elektron-elektron ini relatif terbuka untuk diserang oleh partikel lain.
Reaksi-reaksi alkena
Seperti halnya hidrokarbon-hidrokarbon yang lain, alkena akan terbakar di udara atau oksigen, tetapi reaksi-reaksi ini tidak penting. Alkena cukup berharga untuk dihabiskan dengan reaksi-reaksi ini.
Reaksi-reaksi penting yang terjadi semuanya berpusat di sekitar ikatan rangkap. Biasanya, ikatan pi terputus dan elektron-elektron dari ikatan ini digunakan untuk menggabungkan dua atom karbon dengan yang lainnya. Alkena mengalami reaksi adisi.
Sebagai contoh, dengan menggunakan sebua molekul umum X-Y . . .

Elektron-elektron yang agak terekspos dalam ikatan pi akan terbuka bagi serangan sesuatu yang membawa muatan positif. Elektron ini disebut sebagai elektrofil. Terdapat banyak contoh tentang jenis elektron ini dalam pembahasan tentang alkena.

Hidrogenasi Alkena


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini menjelaskan tentang reaksi yang terjadi antara ikatan karbon-karbon rangkap dalam alkena dengan hidrogen yang dibantu dengan sebuah katalis logam. Reaksi ini disebut hidrogenasi. Halaman ini juga mencakup tentang produksi mentega dari lemak dan minyak hewani atau nabati.
Hidrogenasi dalam laboratorium
Hidrogenasi etena
Etena bereaksi dengan hidrogen pada suhu sekitar 150°C dengan adanya sebuah katalis nikel (Ni) yang halus. Reaksi ini menghasilkan etana.

Reaksi ini tidak begitu berarti sebab etena merupakan senyawa yang jauh lebih bermanfaat dibanding etana yang dihasilkan! Akan tetapi, sifat-sifat reaksi dari ikatan karbon-karbon rangkap pada etena juga berlaku pada reaksi ikatan karbon-karbon rangkap yang terdapat pada alkena-alkena yang jauh lebih kompleks.
Pembuatan mentega dalam skala produksi
Beberapa mentega dibuat dengan menghidrogenasi ikatan karbon-karbon rangkap yang terdapat pada minyak dan lemak hewani atau nabati. Anda bisa mengetahui keberadaan mentega ini dalam produk-produk makanan yang dijual sebab daftar komposisi produk makanan tersebut mencatumkan kata-kata yang menunjukkan bahwa produk makanan tersebut mengandung "minyak nabati terhidrogenasi" atau "lemak terhidrogenasi".
Kesan yang terkadang timbul adalah bahwa semua mentega dibuat melalui proses hidrogenasi – pendapat ini tidak benar.
Lemak dan minyak hewani dan nabati
Lemak dan minyak dari hewan dan tumbuh-tumbuhan merupakan molekul-molekul yang mirip, yang membedakan hanya titik leburnya saja. Jika senyawanya berwujud padat pada suhu kamar, maka disebut lemak. Jika berwujud cair sering disebut sebagai minyak.
Titik lebur senyawa-senyawa ini sangat ditentukan oleh keberadaan ikatan karbon-karbon rangkap (C=C) dalam molekulnya. Semakin tinggi jumlah ikatan C=C, semakin rendah titik leburnya.
Jika senyawanya tidak mengandung ikatan C=C, maka zat tersebut dikatakan jenuh. Lemak jenuh sederhana biasanya memiliki struktur sebagai berikut:
Molekul-molekul seperti ini biasanya berwujud padat pada suhu kamar.
Jika hanya ada satu ikatan C=C pada masing-masing rantai hidrokarbon, maka zat ini disebut sebagai lemak tak-jenuh-tunggal (mono-unsaturated) (atau minyak tak-jenuh-tunggal, karena kemungkinan zat ini berwujud cair pada suhu kamar.)
Sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana bisa digambarkan sebagai berikut:
Jika ada dua atau lebih ikatan karbon-karbon rangkap pada masing-masing rantai, maka zat tersebut dikatan tidak-jenuh-majemuk (polyunsaturated).
Sebagai contoh:
Untuk menyederhanakan, pada semua gambar ini, ketiga rantai hidrokarbon pada masing-masing molekul dianggap sama. Meskipun tidak harus sama ketiga-tiganya – terkadang terdapat campuran beberapa jenis rantai dalam molekul yang sama.
Pembuatan mentega
Minyak-minyak nabati sering memiliki kandungan lemak (minyak) tak-jenuh-tunggal (mono-unsaturated) dan tak-jenuh-majemuk (polyunsaturated) yang tinggi, olehnya itu minyak-minyak nabati berwujud cair pada suhu kamar. Kandungan lemak dan minyak yang tinggi ini membuat minyak-minyak nabati mudah tersebar tidak beraturan pada bahan makanan seperti roti, dan tidak cocok digunakan untuk pemanggangan kue (baking powder).
Anda bisa "mengeraskan" (meningkatkan titik lebur) minyak dengan cara menghidrogenasinya dengan bantuan katalis nikel. Beberapa kondisi (seperti suhu yang tepat, atau lamanya waktu hidrogen dilewatkan ke dalam minyak) harus dikontrol dengan hati-hati sehingga beberapa (tidak harus semua) ikatan karbon-karbon rangkap mengalami hidrogenasi.
Prosedur ini menghasilkan sebuah "minyak yang terhidrogenasi parsial" atau "lemak yang terhidrogenasi parsial".
Untuk memperoleh tekstur akhir yang diinginkan, anda perlu menghidrogenasi cukup banyak ikatan. Akan tetapi, ada manfaat kesehatan yang mungkin diperoleh ketika memakan lemak atau minyak tak-jenuh-tunggal atau tak-jenuh-majemuk ketimbang lemak atau minyak yang jenuh – sehingga semua ikatan karbon-karbon rangkap yang ada dalam minyak tersebut tidak perlu dihidrogeasi semuanya.
Diagram alir berikut menunjukkan proses hidrogenasi sempurna dari sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana.
Kekurangan hidrogen sebagai sebuah bahan untuk mengeraskan lemak dan minyak
Ada beberapa risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkan akibat memakan lemak atau minyak yang terhidrogenasi. Para konsumen mulai menyadari hal ini, dan pabrik-pabrik yang memproduksi makanan juga terus mencari cara-cara alternatif untuk mengubah minyak menjadi padatan yang bisa dioleskan pada makanan.
Salah satu masalah ditimbulkan oleh proses hidrogenasi.
Ikatan-ikatan rangkap pada lemak dan minyak tak-jenuh cenderung membuat gugus-gugus yang ada di sekitarnya tertata dalam bentuk "cis".
Suhu relatif tinggi yang digunakan dalam proses hidrogenasi cenderung mengubah beberapa ikatan C=C menjadi bentuk "trans". Jika ikatan-ikatan khusus ini tidak dihidrogenasi selama proses, maka mereka masih cenderung terdapat dalam produk akhir mentega khususnya pada molekul-molekul lemak trans.
Konsumsi lemak trans telah terbukti dapat meningkatkan kadar kolesterol (khususnya bentuk LDL yang lebih berbahaya) – sehingga bisa menyebabkan meningkatnya risiko penyakit jantung.
Proses apapun yang cenderung meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan sebaiknya dihindari. Baca dengan seksama label makanan, dan hindari makanan apapun yang mengandung (atau dimasak dalam) minyak terhidrogenasi atau lemak terhidrogenasi.

Pembuatan Alkena Dalam Laboratorium


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini menjelaskan cara-cara membuat alkena dalam laboratorium melalui dehidrasi alkohol.
Proses dehidrasi alkohol menggunakan aluminium oksida sebagai katalis
Dehidrasi etanol menjadi etena
Ini merupakan sebuah cara sederhana untuk membuat alkena berwujud gas seperti etena. Jika uap etanol dilewatkan pada bubuk aluminium oksida yang dipanaskan, maka etanol akan terurai membentuk etena dan uap air.

Untuk membuat beberapa tabung uji dari etena, anda bisa menggunakan perlengkapan berikut:
Tidak terlalu sulit untuk membayangkan rangkaian di atas dalam skala besar dengan mendidihkan beberapa etanol di sebuah labu ukur dan melewatkan uapnya pada aluminium oksida yang dipanaskan dalam sebuah tabung panjang.
Dehidrasi alkohol menggunakan sebuah katalis asam
Katalis asam yang biasa digunakan adalah asam sulfat pekat atau asam fosfat(V) pekat, H3PO4.
Asam sulfat pekat akan menimbulkan banyak reaksi sampingan. Katalis ini tidak hanya bersifat asam, tetapi juga merupakan agen pengoksidasi kuat. Katalis ini mengoksidasi beberapa alkohol menjadi karbon dioksida dan disaat yang sama tereduksi dengan sendirinya menjadi sulfur oksida. Kedua gas ini (karbon dioksida dan sulfur oksida) harus dikeluarkan dari alkena.
Katalis ini juga bereaksi dengan alkohol menghasilkan banyak karbon. Masih ada beberapa reaksi sampingan lainnya, tapi tidak akan dibahas disini.
Dehidrasi etanol menjadi etena
Etanol dipanaskan bersama dengan asam sulfat pekat berlebih pada suhu 170°C. Gas-gas yang dihasilkan dilewatkan ke dalam larutan natrium hidroksida untuk menghilangkan karbondioksida dan sulfur dioksida yang dihasilkan dari reaksi-reaksi sampingan.
Etena terkumpul di atas air.

Asam sulfat pekat merupakan sebuah katalis. Olehnya itu biasa dituliskan di atas tanda panah bukan di sebelah kanan atau kiri persamaan reaksi.
Dehidrasi sikloheksanol menjadi sikloheksana
Proses dehidrasi ini merupakan sebuah proses pemisahan yang umum digunakan untuk mengilustrasikan pembentukan dan pemurnian sebuah produk cair. Dengan adanya fakta bahwa atom-atom karbon tergabung dalam sebuah struktur cincin, tidak akan ada perbedaan yang terbentuk bagaimanapun karakteristik kimia reaksi yang terjadi.
Sikloheksanol dipanaskan dengan asam fosfat(V) pekat dan sikloheksana cair disaring dan bisa dikumpulkan dan dimurnikan.
Asam fosfat(V) cenderung digunakan menggantikan asam sulfat karena lebih aman dan menghasilkan lebih sedikit reaksi sampingan.

Halogenasi Alkena


Ditulis oleh Ramadhan wahyu
Halaman ini menjelaskan tentang reaksi yang terjadi antara ikatan karbon-karbon rangkap (C=C) pada senyawa-senyawa alkena seperti etena dengan unsur-unsur halogen seperti klorin, bromin dan iodin. Reaksi ini disebut halogenasi.
Reaksi-reaksi yang terjadi dimana klorin dan bromin terdapat dalam bentuk larutan (misalnya "air bromin"), sedikit lebih rumit sehingga akan dibahas pada penghujung halaman ini.
Reaksi-reaksi sederhana yang melibatkan unsur-unsur halogen
Pada setiap pembahasan berikut, kita akan menjadikan etena sebagai senyawa alkena sederhana yang mewakili semua alkena yang lain. Tidak ada mekanisme reaksi yang rumit untuk alkena-alkena yang lebih besar selama pinsip-prinsip umum tetap dipegangi.
Etena dengan fluorin
Etena bereaksi eksplosif dengan fluorin menghasilkan karbon dan gas hidrogen fluoride. Reaksi ini bukan merupakan reaksi yang bermanfaat, dan jarang dibahas pada pembahasan tingkat dasar.

Etena dengan klorin atau bromin atau iodin
Reaksi yang terjadi antara etena dengan klorin atau bromin atau iodin adalah reaksi adisi. Sebagai contoh, bromin ditambahkan membentuk 1,2-dibromoetana.

Reaksi dengan bromin terjadi pada suhu kamar. Alkena yang berbentuk gas seperti etena bisa digelembungkan baik melalui bromin cair murni atau melalui sebuah larutan bromin dalam sebuah pelarut organik seperti tetraklorometana. Bromin yang berwarna coklat kemerah-merahan akan berubah warna ketika bereaksi dengan alkena.
Alkena dalam wujud cair (seperti sikloheksena) bisa digoncangkan dengan bromin cair atau larutannya dalam tetraklorometana.
Klorin bereaksi lebih cepat dibanding bromin, tapi sifat kimia reaksi cukup mirip. Iodin bereaksi jauh lebih lambat, tapi sifat kimia reaksi juga mirip. Reaksi dengan bromin jauh lebih mungkin ditemui dibanding reaksi dengan klorin dan iodin.
Alkena dengan air bromin
Penggunaan air bromin sebagai sebuah reaksi uji untuk alkena
Jika anda menggoncang sebuah alkena dengan air bromin (atau menggelembungkan sebuah alkena wujud gas melalui air bromin), maka larutannya menjadi tidak berwarna. Alkena menghilangkan warna air bromin.
Sifat kimia reaksi uji
Reaksi uji ini menjadi rumit dengan adanya fakta bahwa produk utama yang dihasilkan bukan 1,2-dibromoetana. Air juga terlibat dalam reaksi, dan kebanyakan hasil reaksi adalah 2-bromoetanol.

Akan tetapi, masih ada sejumlah 1,2-dibromoetana yang terbentuk, sehingga pada tingkat pembahasan ini anda cukup mengetahui persamaan reaksi sederhana yang terjadi, yaitu sebagai berikut:

Entri Populer

twitter


ShoutMix chat widget

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More