"Reaksi Oksidatif Pada Alkana"
Alkana
sukar dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4,
tetapi mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar. Oksidasi yang
cepat dengan oksingen yang akan mengeluarkan panas dan cahaya disebut pembakaran
atau combustion.
- Pembakaran sempurna
Hasil oksidasi sempurna dari alkana adalah gas karbon
dioksida dan sejumlah air. Sebelum terbentuknya produk akhir oksidasi berupa CO2 dan
H2 O, terlebih dahulu terbentuk alkohol, aldehid dan
karboksilat.
- Persamaan reaksi
Perlu ditekankan bahwa kita 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.
Dalam hal ini, karbon pada hidrokarbon
teroksidasi hanya sampai pada tingkat karbon monoksida atau bahkan hanya sampai
karbon saja.
2CH4 + 3O2 →
2CO + 4H2O
CH4 + O2 → C
+ 2H2O
Reaksi pembakaran
tak sempurna kadang-kadang dilakukan, misalnya dalam pembuatan carbon black,
misalnya jelaga untuk pewarna pada tinta.
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
Referensi :
"REAKSI ASAM BASA PADA ALDEHID DAN KETON"
- Aldehid dan Keton memiliki sifat yang berbeda
Perbedaan
antara aldehid dan keton adalah keberadaan sebuah atom hidrogen yang terikat
pada ikatan rangkap C=O dalam aldehid, sedangkan pada keton tidak ditemukan
hidrogen seperti ini.
Keberadaan atom hidrogen tersebut menjadikan aldehid sangat
mudah teroksidasi. Atau dengan kata lain, aldehid adalah agen pereduksi yang
kuat.
Karena keton tidak memiliki atom hidrogen istimewa ini, maka
keton sangat sulit dioksidasi. Hanya agen pengoksidasi sangat kuat seperti
larutan kalium manganat(VII) (larutan kalium permanganat) yang bisa
mengoksidasi keton – itupun dengan mekanisme yang tidak rapi, dengan memutus
ikatan-ikatan C-C.
Dengan tidak memperhitungkan agen pengoksidasi yang kuat
ini, anda bisa dengan mudah menjelaskan perbedaan antara sebuah aldehid dengan
sebuah keton. Aldehid dapat dioksidasi dengan mudah menggunakan semua jenis
agen pengoksidasi; sedangkan keton tidak.
Rincian reaksi-reaksi ini akan dibahas lebih lanjut pada
bagian-bagian bawah halaman ini.
- Yang terbentuk apabila aldehid dioksidasi
Hasil yang terbentuk tergantung pada apakah reaksi dilakukan
pada kondisi asam atau basa. Pada kondisi asam, aldehid dioksidasi menjadi
sebuah asam karboksilat. Pada kondisi basa, asam karboksilat tidak bisa
terbentuk karena dapat bereaksi dengan logam alkali. Olehnya itu yang terbentuk
adalah garam dari asam karboksilat.
Persamaan
reaksi
Jika anda ingin mengetahui persamaan untuk reaksi-reaksi
oksidasi ini, maka satu-satunya cara yang tepat digunakan untuk menuliskannya
adalah dengan menggunakan persamaan setengah reaksi.
Persamaan setengah reaksi untuk oksidasi aldehid
berbeda-beda tergantung pada kondisi reaksi (apakah asam atau basa).
Pada kondisi asam, persamaan setengah reaksinya adalah:
dan pada kondisi basa:
Persamaan-persamaan setengah reaksi ini selanjutnya
digabungkan dengan persamaan setengah reaksi dari agen pengoksidasi yang
digunakan.
- Penggunaan larutan kalium dikromat(VI) asam
Sedikit larutan kalium dikromat(VI) diasamkan dengan asam
sulfat encer dan beberapa tetes aldehid atau keton ditambahkan. Jika tidak ada
yang terjadi pada suhu biasa, campuran dipanaskan secara perlahan selama
beberapa menit – misalnya, dalam sebuah labu kimia berisi air panas.
keton
|
Tidak ada perubahan warna pada larutan oranye.
|
aldehid
|
Larutan oranye berubah menjadi biru.
|
Ion-ion dikromat (VI) telah direduksi menjadi ion-ion
kromium(III) yang berwarna hijau oleh aldehid. Selanjutnya aldehid dioksidasi
menjadi asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan setengah reaksi untuk reduksi ion-ion dikromat(VI)
adalah:
Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah
reaksi dari oksidasi sebuah aldehid pada kondisi asam, yakni
akan menghasilkan persamaan lengkap sebagai berikut:
- Penggunaan pereaksi Tollens (uji cermin perak)
Pereaksi
Tollens mengandung ion diamminperak(I), [Ag(NH3)2]+.
Ion ini dibuat dari larutan perak(I) nitrat. Caranya dengan
memasukkan setetes larutan natrium hidroksida ke dalam larutan perak(I) nitrat
yang menghasilkan sebuah endapan perak(I) oksida, dan selanjutnya tambahkan
larutan amonia encer secukupnya untuk melarutkan ulang endapan tersebut.
Untuk melakukan uji dengan pereaksi Tollens, beberapa tetes
aldehid atau keton dimasukkan ke dalam pereaksi Tollens yang baru dibuat, dan
dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air panas selama beberapa
menit.
keton
|
Tidak ada perubahan pada larutan yang tidak berwarna.
|
aldehid
|
Larutan tidak berwarna menghasilkan sebuah endapan perak
berwarna abu-abu, atau sebuah cermin perak pada tabung uji.
|
Aldehid mereduksi ion diamminperak(I) menjadi logam perak.
Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya dioksidasi menjadi
sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan setengah reaksi untuk reduksi ion diamminperak(I)
menjadi perak adalah sebagai berikut:
Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah
reaksi dari oksidasi sebuah aldehid pada kondisi basa, yakni
akan menghasilkan persamaan reaksi lengkap:
- Penggunaan larutan Fehling atau larutan Benedict
Larutan Fehling dan larutan Benedict adalah varian dari
larutan yang secara ensensial sama. Keduanya mengandung ion-ion tembaga(II)
yang dikompleks dalam sebuah larutan basa.
Larutan Fehling mengandung ion tembaga(II) yang dikompleks
dengan ion tartrat dalam larutan natrium hidroksida. Pengompleksan ion
tembaga(II) dengan ion tartrat dapat mencegah terjadinya endapan tembaga(II)
hidroksida.
Larutan Benedict mengandung ion-ion tembaga(II) yang
membentuk kompleks dengan ion-ion sitrat dalam larutan natrium karbonat.
Lagi-lagi, pengompleksan ion-ion tembaga(II) dapat mencegah terbentuknya sebuah
endapan – kali ini endapan tembaga(II) karbonat.
Larutan Fehling dan larutan Benedict digunakan dengan cara
yang sama. Beberapa tetes aldehid atau keton ditambahkan ke dalam reagen, dan
campurannya dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air panas selama
beberapa menit.
keton
|
Tidak ada perubahan warna pada larutan biru.
|
aldehid
|
Larutan biru menghasilkan sebuah endapan merah gelap dari
tembaga(I) oksida.
|
Aldehid mereduksi ion tembaga(II) menjadi tembaga(I) oksida.
Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya teroksidasi
menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan untuk reaksi-reaksi ini selalu disederhanakan
untuk menghindari keharusan menuliskan ion tartrat atau sitrat pada kompleks
tembaga dalam rumus struktur. Persamaan setengah-reaksi untuk larutan Fehling
dan larutan Benedict bisa dituliskan sebagai:
Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah
reaksi untuk oksidasi aldehid pada kondisi basa yakni
akan menghasilkan persamaan lengkap:
Referensi :
MASALAH 1:
Alkana sukar dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4, tetapi mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar.
PERTANYAAN :
Bagaiman kekurangan senyawa alkana
sehingga timbul permasalahan tersebut???
Bagaimana mekanisme reaksi yang dihasilkan bila alkana tetap direaksikan dengan oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4?
Bagaimana mekanisme reaksi yang dihasilkan bila alkana tetap direaksikan dengan oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4?
MASALAH 2 :
Perbedaan antara aldehid dan keton adalah keberadaan sebuah atom hidrogen
yang terikat pada ikatan rangkap C=O dalam aldehid, sedangkan pada keton tidak
ditemukan hidrogen seperti ini.Keberadaan atom hidrogen tersebut
menjadikan aldehid sangat mudah teroksidasi. Pada kondisi asam, aldehid dioksidasi menjadi
sebuah asam karboksilat. Pada kondisi basa, asam karboksilat tidak bisa
terbentuk karena dapat bereaksi dengan logam alkali.Karena keton tidak
memiliki atom hidrogen istimewa ini, maka keton sangat sulit dioksidasi. Hanya
agen pengoksidasi sangat kuat seperti larutan kalium manganat(VII) (larutan
kalium permanganat) yang bisa mengoksidasi keton – itupun dengan mekanisme yang
tidak rapi, dengan memutus ikatan-ikatan C-C.
PERTANYAAN :
Karena tidak adanya keberadaan atom
hydrogen pada senyawa keton,mengapa senyawa keton sulit dioksidasi pada kondisi
asam dan basa?Jelaskan mekanisme reaksi oksidasinya dengan pengoksidasi sangat kuat seperti larutan kalium manganat(VII) (larutan kalium
permanganat) dalam keadaan asam dan basanya sehingga menyebabkan terjadi pemutusan ikatan-ikatan C-C!
untuk pertanyaan nomor 2, dari sumber yang saya baca, sebenarnya keton juga dapat dioksidasi seperti halnya dengan aldehid, namun keton memerlukan kondisi oksidasi khusus. Misalnya sikloheksanon dapat dioksidasi secara komersial menjadi asam adipat, suatu bahan kimia industri yang penting untuk membuat nilon.
BalasHapus