UJIAN AKHIR SEMESTER KIMIA ORGANIK 1

UJIAN AKHIR SEMESTER

                                    MATA KULIAH      :  Kimia Organik 1

SKS                            : 3 SKS

Waktu                        : 08.00 sd selesai

Dosen Pengampu      : Dr.Syamsurizal,M.Si

Nama : IRAWATI

Nim     :RRA1C111010

1.      Bilamana hidrokarbon dapat terbakar sempurna dan tidak sempurna. Jelaskan pada kondisi vakum proses pembakaran apa yang akan terjadi dan perkirakan juga pada suhu rendah sekitar 10^o C, bagaimana proses pembakaran bisa terjadi. Uraikan dengan memberikan contoh reaksi kimia.

Jawab :

Hidrokarbon dapat terbakar sempurna jika bereaksi dengan oksigen berlebih,reaksi ini ditandai dengan menghasilkan CO_2,H₂O misalnya pada reaksi pembakaran pada :

2 C₈H₁₈    +    25 O₂    --- >  16 CO₂    +  18 H₂O

Sedangkan hidrokarbon yang terbakar tidak sempurna terjadi apabila kekurangan oksigen,dan hasil yang akan diperoleh adalah C,CO,dan H2O. Contoh dari reaksi pembakaran ini yatu :

CH4   +   O2     --- >   C    +  H2O

Pada kondisi vakum (hampa udara) proses pembakaran yang terjadi adalah pembakaran sempurna, karena disaat kondisi vakum ini terjadi  pada ruangan atau daerah yang tertutup. Sehingga disaat kondisi tersebut tidak adanya penambahan dan pengurangan oksigen dan energi dari dalam maupun dari luar sehingga  suhu akan tetap . Dapat kita lihat dari contoh pembakaran gas metana berikut:

Pembakaran sempuna

CH₄     +     2 O₂     --- >   CO₂   +    2H₂O   + energi

Pada suhu 10^o C akan terjadi proses pembakaran tidak sempurna,karena pada kondisi tersebut suhunya sangat rendah, seperti yang telah kita ketahui bahwa semakin tinggi suhu maka pembakaran yang akan berlansung akan sempurna. Proses pembakaran pada suhu rendah akan tetap bisa berlansung dengan menggunakan jumlah oksigen yang terbatas dan hasil dari pembakaran dapat berupa CO , C , dan H2O.

2.      Jelaskan apa yang mendasari formula yang lazim anda kenal sebagai alkana (CnH2n+2) , alkena ( CnH2n ) dan alkuna ( CnH2n-2 ) dibuat demikian.akan tetapi pada kenyataannya formula tersebut hanya berlaku pada senyawa tertentu saja dalam satu golongan dengan hidrokarbon tersebut. Bila anda berhasil membuktikan bahwa formula tersebut tidak benar dengan memberikan contoh sekurang-kurangnya tiga contoh masing-masing hidrokarbon. Bagaimana saran anda membuat formulasi yang paling tepat dan berlaku umum untuk masing-masing  golongan hidrokarbon seperti  alkana,alkena, dan alkuna.

Jawab:

formula alkana (CnH_2n+2) , alkena ( CnH_2n ) dan alkuna ( CnH_2n-2 ) lazim digunakan karena  formula ini yang paling sesuai digunakan untuk  menentukan setiap senyawa alkana,alkena dan alkuna tersebut, walaupun  formula tersebut hanya berlaku pada senyawa tertentu saja didalam satu golongan pada hidrokarbon tersebut. Tetapi formula alkana (CnH_2n+2) , alkena ( CnH_2n ) dan  alkuna (CnH_2n-2 ) dikhususkan untuk senyawa hidrokarbon dan sudah ditetapkan sebagai rumus umum pada setiap senyawa tersebut. Formula tersebut digunakan berdasarkan hidrokarbon yang memiliki jumlah atom carbon yang lebih banyak. alasan formula tersebut digunakan ialah :

a.       pada alkana hanya ada ikatan rangkap satu,maka formula tersebut ditentukan berdasarkan     dari jumlah atom C, dimana untuk menentukan jumlah atom H berdasarkan kelipatan dari jumlah atom C, oleh sebab itu formula tersebut berlaku  C_nH_2n+2. Misalnya atom  C memiliki n = 2 maka jumlah atom H adalah 2 x 2 + 2 = 6. Jadi rumus senyawa yang didapat adalah C₂H_6.

b.  Pada alkena terdapat ikatan rangkap dua. Adanya ikatan rangkap dua pada alkena  menyebabkan jumlah atom H berkurang dua. Dan formulanya akan menjadi C_nH_2n. Misalnya atom C memilki  n = 2 maka jumlah atom H adalah 2 x 2 = 4. Jadi rumus senyawa yang didapat adalah C₂H_4.

c.    Pada alkuna terdapat ikatan rangkap tiga. Ikatan rangkap tiga menyebabkan jumlah atom H berkurang dua.dan formulanya akan menjadi CnH2n-2. Misalnya atom C memiliki n = 2 maka jumlha atom H adalah 2 x 2 – 2 = 2. Jadi rumus senyawa yang didapat adalah C₂H₂.

Menurut saya dalam menentukan formula yang tepat untuk suatu senyawa maka kita harus menentukan keterkaitan antara hasil yang diperoleh dengan formula yang baru dengan hasil senyawa yang sudah tersedia.

3.      Bila senyawa hidrokarbon dapat ditransformasikan menjadi bentuk hidrokarbon lain atau senyawa organik lainnya. Faktor – faktor  apa saja yang paling menentukan hal tersebut bisa terjadi. Jelaskan mengapa proses tersebut dapat terjadi .  jelaskan bagaimana anda mengendalikan reaksi-reaksi kimia yang mungkin terjadi pada suatu senyawa hidrokarbon sehingga bisa dihasilkan sebanyak-banyaknya dengan biaya yang semurah-murahnya.

Jawab :

Senyawa hidrokarbon dapat ditransformasikan kedalam bentuk lainnya seperti alkena yang bisa diubah menjadi alkohol dengan adanya bantuan dari reagen lainnya.

Contoh :

CH₂=CH₂   +  KMnO₄  + 4H₂O --- >  3 CH₂ – CH₂   +  2MnO₂   + 2 KOH

                                                                 |            |

                                                               OH       OH

  Etilena                                                   1,2 etanadiol

Dan dari alkohol bisa juga terbentuk senyawa alkena yang dibantu melalui katalis H2SO4,

CH₃ – CH₂ – OH   --- > CH₂ = CH₂

Menurut saya faktor yang mempengaruhi senyawa hidrokarbon bisa ditransformasikan kebentuk senyawa lainnya yaitu  Kecendrungan ikatan rangkap pada senyawa hidrokarbon yang mudah mengikat senyawa lainnya.

4.       Jelaskan untuk apa sebenarnya  anda perlu memahami tentang stereokimia dan relevansinya apa dengan pengetahuan yang lain. Buatlah sekurang – kurangnya dua contoh senyawa yang anda anggap memiliki sterokimia yang unik. Jelaskan segi-segi keunikan senyawa tersebut dan kaitan dengan nilai manfaat dari senyawa tersebut.

Jawab:

Menurut saya mempelajari tentang stereokimia sangat penting karena stereokimia berhubungan dengan kehidupan kita sehari-hari. Stereo yang  berarti ruang, dan  stereokimia dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang struktur ruang dalam kimia. Relevansi stereokimia terhadap pengetahuan  lainnya yaitu bahwa kita dapat mengetahui sedetail mungkin suatu objek dalam pengetahuan tersebut. Contohnya dapat kita lihat dari kehidupan kita yaitu struktur tubuh manusia seperti yang kita ketahui bahwa bagian- bagian dari tubuh manusia seperti kepala,tangan,kaki, dan bagian lainnya sudah tertata atau tersusun sesuai dengan letaknya.

Contoh senyawa yang memilki stereokimia yang unik :

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3              CH3 – C = CH– CH3
                                                                                |
                                                                             CH3

2-  Pentena                                       2 metil  2- butena

Menurut saya keunikan senyawa diatas terletak pada perbedaan struktur rantai carbonnya walaupun kedua senyawa tersebut memiliki rumus molekul yang sama. Dari senyawa diatas  2 metil 2 butena dapat digunakan sebagai obat bius.

STEREOKIMIA

Proyeksi ruang wedge line pada stereokimia

Pada stereokimia terdapat proyeksi ruang wedge line. Proyeksi ruang wedge line ialah apabila  suatu molekul atau senyawa organik yang diamati atau dilihat  dari arah samping molekul dengan pusat patokan utama yang kita lihat adalah dua atom carbon yang bertetangga  atau berdekatan  dan ikatannya diletakan sejajar atau sama pada bidang datar tersebut. Selanjutnya dua atom carbon yang bertetangga atau berdekatan tersebut dilengkapi dengan tangan-tangannya masing-masing. Misalnya pada 1-butana :

CH3 ₍₁₎ -CH_{2 (2)} -CH_{2 (3)} -CH_{3 (4)}

Atom carbon yang bernomor C-2 dan C-3 atau yang berdekatan tersebut menjadi atom carbon patokan utama atau pusat perhatian dalam menentukan proyeksi ruang wedge line.

Permasalahan :

Mengapa pada proyeksi ruang wedge line dua atom carbon yang berdekatan (atom C-2 dan C-3) yang menjadi patokan utama kita dalam menentukan proyeksi ruang wedge line tersebut kenapa hal yang sama tidak terjadi pada atom carbon C-1 dengan C-2 atau C-3 dan C-4?

ALKUNA

ISOMER ALKUNA

Pada pertemuan kali ini kita akan membahas tentang alkuna. Alkuna adalah hidrokarbon tak jenuh yang mengandung ikatan rangkap tiga. Rumus umum dari alkuna ialah C_nH_2n-2.  Pada suatu senyawa memiliki perbedaan  sifat fisik dan sifat kimia hal ini disebabkan karena adanya  isomer dalam senyawa tersebut. Isomer adalah senyawa yang memilki rumus molekul yang sama tetapi memiliki rumus struktur yang berbeda. Adapun jenis-jenis isomer yang terjadi pada suatu senyawa yaitu  isomer struktur dan isomer ruang.

·         Isomer struktur dibedakan menjadi:

1.     Isomer rantai  : Rumus molekul sama tetapi rantai karbonya berbeda.

CH≡C-CH₂-CH₂-CH₃     dengan    CH≡C-CH₂CH₃-CH₂

2.    Isomer posisi    : Rumus molekul sama tetapi posisi gugusnya berbeda.

CH≡C−CH₂CH₂CH_{3          dengan}         CH₃−C≡C−CH₂CH₃

1-pentuna                                              2-pentuna

3.    Isomer fungsi  : rumus molekulnya sama tetapi gugus fungsinya

                          berbeda.

·         Isomer ruang dibedakan menjadi:

1.     Isomer geometris     

2.    Isomer optis            

Pada alkana dan alkena terdapat isomer posisi dan isomer geometri, alkuna juga memiliki isomer posisi tetapi alkuna tidak memiliki isomer geometri. Isomer alkuna dimulai dari butuna.

Permasalahan:

Mengapa pada alkuna tidak memiliki isomer geometri sedangkan pada alkana dan alkena terdapat isomer geometri,

ALKENA

IKATAN DALAM  SENYAWA ALKENA

Alkena adalah hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap dua pada rantai atom C-nya ( - C = C - ). Senyawa alkena mengandung jumlah atom H yang lebih sedikit dari pada jumlah atom H pada alkana.Sehingga senyawa alkena disebut sebagai senyawa tidak jenuh atau senyawa olefin. Adapun rumus umum untuk senyawa alkena ini yaitu C_nH_2n. Etena merupakan suatu alkena yang paling sederhana dengan rumus C₂H₄. Etena atau etilena adalah senyawa alkena yang terdiri dari empat atom hidrogen dan dua atom karbon, yang terhubung oleh suatu ikatan rangkap. Ikatan rangkap inilah yang membuat etena juga disebut sebagai hidrokarbon tak jenuh atau olefin. Dalam pembahasan tentang ikatan dalam senyawa alkena  ini, kita akan membahas tentang etena, kareana  sifat  ikatan C=C pada etena akan berlaku pada ikatan C=C dalam alkena yang lebih komplek.

                                  

           

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa garis antara kedua atom karbon menunjukan sebuah ikatan normal       –      pasaangan elektron dalam sebuah orbital molekul pada garis antara dua inti. Ikatan normal tersebutlah yang dinamakan ikatan sigma. Sedangkan pada pasangan elektron yang satu lagi,ditemukan pada bagian yang diarsir. Ikatan yang di arsir tersebut dinamakan ikatan pi. Elektron-elektron pada ikatan pi  ini  bebas berpindah kemanapun dalam daerah yang diarsir tersebut, dan bisa juga berpindah bebas dari belahan yang satu kebelahan yang lainnya.

Permasalahan : 

Mengapa elektron dalam ikatan pi bebas berpindah kemanapun pada daerah yang diarsir dan dapat berpindah juga dari belahan yang satu kebelahan yang lain?