Sifat kimia alkana (hidrokarbon alifatik jenuh)
Alkana memiliki semua atom karbonnya dihubungkan oleh ikatan tunggal, menjadikannya stabil secara struktural. Mereka terutama mengalami reaksi berikut:
Reaksi substitusi: Di bawah cahaya, atom hidrogen dalam alkana dapat digantikan oleh halogen, menghasilkan haloalkana dan hidrogen halida. Reaksi substitusi antara metana dan klor adalah contoh tipikal, yang berlangsung secara bertahap untuk menghasilkan banyak produk substitusi.
Reaksi oksidasi (pembakaran): Alkana mudah terbakar, dan pembakaran sempurna menghasilkan karbon dioksida dan air. Rumus umumnya adalah: CnH2n + 2 + 3n + 1 2 O2= = = (pengapian) nBERSAMA 2 + (n + 1)H2OC nBERSAMA 2 + (n+1)H2O. Metana terbakar dengan nyala api biru pucat dan tidak bereaksi dengan larutan asam kalium permanganat pada suhu kamar (tidak ada fenomena yang jelas).
Reaksi retak: Pada suhu tinggi, alkana mengalami pemutusan rantai dan dehidrogenasi untuk menghasilkan alkana dan alkena dengan nomor karbon lebih rendah. Ini adalah reaksi inti dalam produksi petrokimia. 1. Siklus Dehidrogenasi: Alkana rantai lurus C6-C8-dapat mengalami siklisasi dehidrogenasi untuk membentuk hidrokarbon aromatik berbasis benzena.
Sifat Kimia Alkena (mengandung karbon-ikatan rangkap karbon, hidrokarbon alifatik tak jenuh)
Struktur ikatan rangkap sangat reaktif dan dapat mengalami berbagai jenis reaksi:
Reaksi Oksidasi: Mudah terbakar, menghasilkan nyala terang dengan asap hitam; ikatan rangkap dapat dioksidasi oleh asam kalium permanganat, menyebabkan larutan asam kalium permanganat berubah warna.
Reaksi Adisi: Atom karbon tak jenuh dapat langsung bergabung dengan atom/gugus lain membentuk senyawa baru. Reaksi yang umum meliputi:
Penambahan dengan brom: Menghilangkan warna air brom/brom dalam larutan karbon tetraklorida. Rumus reaksinya adalah:
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br−CH₂ =CH₂ + Br₂ →CH₂Br−CH₂ Br bereaksi dengan hidrogen membentuk alkana, dengan hidrogen klorida membentuk hidrokarbon terklorinasi, dan dengan air membentuk alkohol (metode industri untuk memproduksi etanol).
Polimerisasi tambahan: Di bawah aksi katalis, ikatan rangkap terbuka, menghasilkan polimerisasi untuk membentuk senyawa dengan berat molekul tinggi, seperti polimerisasi etilen menjadi polietilen:
n katalis CH2=CH2== =
[− CH2− CH2−]
n nCH2 =CH2
=== katalis
[−CH2−CH2−]
n
Penambahan khusus diena: Diena seperti 1,3-butadiena menunjukkan produk dengan penambahan 1,2 dan 1,4.
Sifat Kimia Alkuna (mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon, hidrokarbon alifatik tak jenuh)
Struktur ikatan rangkap tiga lebih reaktif dibandingkan ikatan rangkap, dan karakteristik reaksinya mirip dengan alkena:
Reaksi Oksidasi: Mudah terbakar, menghasilkan nyala api yang sangat terang dan asap hitam pekat; ikatan rangkap tiga dapat dioksidasi oleh asam kalium permanganat, menyebabkan larutan asam kalium permanganat berubah warna.
Reaksi Adisi: Dapat mengalami penambahan bertahap; 1 mol ikatan rangkap tiga dapat bereaksi dengan maksimal 2 mol zat aditif. Misalnya, asetilena ditambahkan ke sejumlah kecil air brom untuk membentuk CHBr=CHBr, dan ditambahkan ke air brom berlebih untuk membentuk CHBr2−CHBr2−CHBr2; ia juga dapat mengalami reaksi adisi dengan hidrogen, hidrogen klorida, air, dll. Polimerisasi adisi: Di bawah aksi katalis, polimer dapat membentuk senyawa dengan berat molekul tinggi. Misalnya, asetilena berpolimerisasi menjadi poliasetilen:
n CH≡ CH====katalis
[− CH= CH−]
n nCH≡CH
=== katalis
[−CH=CH−]
n