Gugus Fungsi [PDF]

Citation preview

D. Turunanan Hidrokarbon (Gugus Fungsi) Sebagian besar senyawa organik mengandung unsur tambahan selain karbon dan hidrokarbon. Senyawa ini dapat dipandang sebagai turunan hidrokarbon. Senyawa yang mempunyai kerangka hidrokarbon tetapi mempunyai atom atau gugus atom tambahan disebut gugus fungsi. Gugus fungsi merupakan suatu pusat reaksi dari suatu molekul. Gugus fungsi yang umum dan berdasarkan prioritas penamaan diringkas pada Tabel D.1. Tabel D. 1. Gugus Fungsi Senyawa Organik



Golongan



Gugus Fungsi



Rumus umum



Penamaan



Asam karboksilat



CnH2nO2



Asam alkanoat



Ester



CnH2nO2



Alkil alkanoat



Aldehid



CnH2nO



Alkanal



Keton



CnH2nO2



Alkanon Alkohol Amina Haloalkana (alkil halida)



Alkohol Eter



R-OH R-O-R’



CnH2n+2O CnH2n+2O



Haloalkana



R-X



CnH2n+1X



1. Halo Alkana (alkil Halida) (a) Tatanama halo alkana (alkil halida) Terdapat 2 cara penamaan alkil halida, yaitu sistem IUPAC dan trivial (umum). i. Sistem IUPAC Alkil halida dinamakan sebagai suatu alkana dengan halogen sebagai cabang, oleh karenanya disebut halo alkana. Cabang halogen diberi nama dengan cara menggantikan akhiran -in menjadi –o : F (flouro), Cl (kloro), Br (bromo) dan I (iodo). Contoh : berikanlah nama IUPAC untuk alkil halida berikut!







Tentukan rantai terpanjang yang mengandung halogen



12







Berikan nomor pada rantai (usahakan cabang pertama mendapatkan nomor terendah dari salah satu ujung, baik itu alkil atau halogen)







Tuliskan nama sesuai abjad. (untuk Cl, dianggap mempunyai abjad c bukan k) Nama senyawa adalah 2-kloro-5-metilheptana



ii. Sistem Trivial Sistem trivial sangat bermanfaat bagi alkil halida sederhana, namun sangat susah diterapkan untuk alkil halida yang lebih kompleks. Penamaan alkil halida secara trivial, mengikuti aturan berikut : 



Semua atom karbon pada molekul dinamai sebagai suatu gugus alkil







Halogen yang terikat pada gugus alkil dinamakan dengan cara mengganti akhiran –in menjadi –ida : F (flourida), Cl (klorida), Br (bromida), I (iodida).







Gabungan nama ditulis sebagai alkil halida, nama dipisahkan spasi.



Contoh : berikanlah nama trivial senyawa berikut :







Struktur tersebut mempunyai gugus alkil, yaitu tert-butil dan halogennya adalah I (iodida), sehingga namanya adalah tert-butil iodida



Latihan D.1. Buatlah nama senyawa berikut ini!



1.



2.



13



2. Alkohol (a) Tatanama alkohol Terdapat 2 cara penamaan alkil halida, yaitu sistem IUPAC dan trivial (umum). i. Sistem IUPAC Penamaan alkohol hampir sama dengan penamaan alkana, akhiran -a pada alkana diganti dengan –ol untuk alkhol. Contoh : berikanlah nama IUPAC alkhol berikut :







Tentukan rantai karbon terpanjanga yang memiliki gugus –OH







Nomori rantai agar –OH mendapatkan nomor terendah.







Berikanlah nama senyawa secara alfabetik dengan memperhatikan posisi cabang dan gugus -OH Nama senyawa adalah 5-metilheksan-3-ol



ii. Sistem trivial Sistem trivial sangat bermanfaat bagi alkohol sederhana, namun sangat susah diterapkan untuk alkohol dengan rantai yang kompleks. Penamaan alkohol secara trivial, mengikuti aturan berikut : 



Semua atom karbon pada molekul dinamai sebagai suatu gugus alkil







Kata alkohol ditambahkan setelah nama gugus alkil, dipisah spasi Contoh : berikanlah nama trivial alkohol berikut ini :



Alkohol itu mempunyai gugus alkil, yaitu isopropil, sehingga diberi nama isopropil alkohol.



14



Latihan D.2. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b.



2. Buatlah struktur senyawa berikut! a. 7,7-dimetiloktan-4-ol b. 5-metil-4-propilheptan-3-ol c. 2-tert-butil-3-metilsikloheksanol



3. Eter (a) Tatanama eter Terdapat 2 cara penamaan alkil halida, yaitu sistem IUPAC dan trivial (umum). i. Sistem IUPAC Eter dinamakan sebagai alkoksi alkana. Alkoksi (RO-) dianggap sebagai substituent dan alkana dianggap sebagai rantai induk. Alkana dipilih dari rantai karbon paling panjang. Alkoksi dinamakan dengan mengganti akhiran –ana pada alkana dengan –oksi. Conrtoh : CH3O - (metoksi) C2H5O- (etoksi) C3H7O- (propoksi) Contoh : Berikanlah nama IUPAC untuk eter berikut ini!







Rantai terpanjang adalah 8 atom karbon (ini bertindak sebagai alkana, sehingga rantai utama adalah oktana)



etoksi 



Nomori rantai induk, sehingga gugus etoksi memiliki nomor rendah



15







Tulislah nama secara alfabetis, dengan memperhatikan posisi cabang, maka nama senyawa tersebut adalah 4-etoksioktana



ii. Sistem trivial Sistem trivial sangat bermanfaat untuk eter sederhana, namun sangat susah diterapkan untuk eter dengan rantai yang kompleks. Penamaan eter secara trivial, mengikuti aturan berikut : 



Untuk eter yang tidak simetris, dinamakan sebagai alkil alkil eter Contoh :



Nama eter terebut adalah sec-butil metil eter 



Untuk eter yang tidak simetris dinamakan sebagai dialkil eter Contoh :



Nama eter tersebut adalah dietil eter Latihan D.3. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b.



2. Buatlah struktur senyawa berikut! a. diisopropil eter b. metil tert-butil eter c.isopropoksi 2-metilbutana 4. Aldehid (a) Tatanama aldehid Terdapat 2 cara penamaan alkil halida, yaitu sistem IUPAC dan trivial (umum). i. Sistem IUPAC Nama aldehid dibuat dengan cara menambahkan suatu akhiran pada nama rantai induk. Terdapat 2 cara penambahan akhiran, bergantung pada gugus CHO terikat pada suatu rantai atau cincin, yaitu : 16



(1) Jika CHO terikat pada rantai karbon terbuka, temukan rantai terpanjang yang mengandung CHO sebagai rantai induk. Ganti akhiran –a pada alkana menjadi –al untuk aldehid. (2) Jika CHO terikat pada cincin, namai cincin dan tambahkan akhiran karbaldehid Untuk penomoran rantai atau cincin, karbon gugus CHO menjadi C1 (jika tidak ada gugus karboksilat). Contoh : Buatlah nama IUPAC 2 aldehid berikut!



1.



2.



Jawab: Untuk senyawa 1 : 



Tentukan rantai induk (rantai terpanjang bergugus CHO)







Nomori rantai induk (gugus CHO bernomor 1)







Beri nama senyawa secara alfabetis dan perhatikan posisi cabang Nama senyawa adalah 2,3-dimetilbutanal



Untuk senyawa 2 : 



Tentukan dan beri nama cincin yang terikat gugus CHO



Cincin yang terikat dengan gugus CHO adalah sikloheksana 



Nomori cincin sehingga subtituen bernomor lebih rendah



Nama senyawa tersebut 2-etilsikloheksanakarbaldehid



17



ii. Sistem trivial Sistem trivial digunakan secara luas untuk menamakan aldehid sederhana. Nama umum aldehid didapatkan dari nama umum rantai induk dan ditambah akhiran aldehid. Contoh :



Formaldehid



asetaldehid



benzaldehid



Latihan D.4. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b.



2. Buatlah struktur senyawa berikut! a. 2-isobutil-3-isopropilheksanal b. 1-metilsiklopropanakarbaldehid c.3,6-dietilnonanal



5. Keton (a) Tata nama keton Terdapat 2 cara penamaan alkil halida, yaitu sistem IUPAC dan trivial (umum). i. Sistem IUPAC Keton dinamakan dengan cara mengganti akhiran –a pada alkana dengan akhiran –on untuk keton. Untuk rantai terbuka, penomoran dilakukan sedemikian rupa agar gugus (-CO-) memperoleh nomor terendah. Sedangkan untuk cincin, umumnya gugus (-CO-) diberi nomor 1. Contoh : Tentukan nama 2 keton berikut :



1.



2.



18



Untuk senyawa 1 : 



Tentukan rantai terpanjang yang mempunyai gugus –CO-







Nomori rantai sehingga gugus –CO- mendapat nomor rendah







Tulis nama secara alfabetis dengan memperhatikan posisi. Nama senyawa adalah 3-metilpentan-2-on



Untuk senyawa 2 : 



Tentukan cincin atau rantai utama







Nomori cincin, gugus –CO- mendapat nomor 1 dilanjutkan hingga cabang pertama mendapatkan nomor lebih rendah







Tuliskan nama secara alfabetis dengan memperhatikan nama Nama senyawa adalah 3-isopropil-4-metilsiklopentanon



ii. Sistem trivial Sebagian besar nama umum untuk keton diberikan sebagai alkil alkil keton yang disusun secara alfabetis. Contoh :



19



Nama umum : etil metil keton Nama IUPAC : butan-2on Namun, terdapat beberapa senyawa yang telah digunakan secara luas tidak mengikuti aturan ini, contoh :



Aseton



asetofenon



benzenofenon



Latihan D.5. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b.



2. Buatlah struktur senyawa berikut! a. metil vinil keton b. p-etilasetofenon c.6,6-dimetilsikloheks-2-enon



6. Asam Karboksilat (a) Tata nama asam karboksilat Terdapat 2 cara penamaan asam karboksilat, yaitu cara IUPAC dan trivial. i. Sistem IUPAC Asam karboksilat (asam alkanoat) diberi nama dengan menambahkan awalan asam pada nama rantai terpanjang, dan mengganti akhiran –a pada alkana dengan –oat untuk asam karboksilat berantai terbuka. Sedangkan untuk gugus –COOH yang terikat pada cincin ditambahkan akhiran karboksilat setelah nama cincin utama. Contoh : Berikanlah nama untuk 2 asam karboksilat berikut :



1.



2.



Senyawa 1 : 20







Tentukan rantai terpanjang yang memiliki gugus –COOH







Nomori rantai, gugus –COOH bernomor 1.







Buatlah nama secara alfabetis, perhatikan posisi cabang. Nama senyawa adalah asam 4,5-dimetilheksanoat



Senyawa 2 : 



Tentukan cincin utama. Nomorin cincin utama dimana gugus –COOH mendapat nomor 1 dilanjutkan hingga cabang pertama mendapatkan nomor lebih rendah







Buatlah nama secara alfabetis, perhatikan posisi cabang. Nama senyawa : asam 2,5,5-trimetilsiklohekasanakarboksilat



ii. Cara trivial Nama umum asam karboksilat dibentuk dari nama umum induk yang diberi kata awal asam dan akhiran –at. Huruf latin digunakan untuk menunjukkan posisi cabang. Karbon yang terikat langsung ke –COOH disebut C-alfa, selanjutnya C-beta, dan C-delta.



Contoh :



21



Asam format



asam asetat



asam propionat



Latihan D.6. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b.



c.



d.



2. Buatlah struktur senyawa berikut! a. asam 2,3-dimetilfumarat b. asam 3-metilftalat c.asam 3-kloroheptanadioat



7. Ester (Alkil Alkanoat) Terdapat 2 cara penamaan ester, yaitu cara IUPAC dan trivial i. Sistem IUPAC Ester merupakan turunan asama karboksilat dan diberi nama alkil alkanoat. Rantai induk adalah rantai yang terikat pada karbon –COO-, sedangkan alkil terikat pada O dari –COO-. Rantai induk diberi nama seperti asam karboksilat dengan menghilangkan kata asam. Sedangkan alkil mengikuti penamaan seperti alkil pada alkana. Contoh : Berilah nama IUPAC 2 senyawa berikut :



1.



2.



Untuk senyawa 1 : 



Tentukan rantai induk dan alkilnya serta beri nama



Alkilnya adalah gugus etil Rantai induknya adalah etanoat



22







Nomori rantai induk, dimana karbon –COO- mendapatkan nomor 1. Untuk alkil, atom C yang terikat pada O dari –COO- mendapatkan nomor 1.







Tulis nama senyawa secara alfabetis dan perhatikan cabang. Nama senyawa adalah etil etanoat



Untuk senyawa 2 : 



Tentukan rantai induk dan alkilnya serta beri nama



Alkilnya adalah tert-butil Rantai induknya adalah sikloheksana karboksilat 



Nomori rantai induk, dimana karbon –COO- mendapatkan nomor 1. Untuk alkil, atom C yang terikat pada O dari –COO- mendapatkan nomor 1.







Tulis nama senyawa secara alfabetis dan perhatikan cabang. Nama senyawa adalah tert-butil sikloheksanakarboksilat



ii. Trivial Nama umum untuk ester adalah nama alkil + nama umum rantai induk. Contoh :



Nama alkilnya adalah etil Nama umum rantai induk adalah asetat Jadi nama ester tersebut adalah etil asetat Latihan D.7. 1. Tentukanlah nama senyawa berikut!



a.



b. C3H7COOCH(CH3)2



2. Buatlah struktur : (a) tert-butil metanoat dan (b) isobutil propanoat 23



E. MINYAK BUMI 1. Proses Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam Minyak Bumi berasal dari bahasa latin, yaitu petroleum. Petra berarti batuan dan Oleum berarti minyak. Jadi petroleum berarti minyak batuan. Minyak bumi terbentuk akibat pelapukan sisa-sisa atau bangkai hewan dan tumbuhan renik serta lapisan- lapisan lumpur yang terkubur dalam jangka waktu jutaaan tahun lamanya di dasar laut. Proses tersebut dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan aktivitas mikroorganisme



tertentu



yang



menghasilkan



senyawa-senyawa,



khususnya



hidrokarbon.



Gambar E.1. Proses Pembentukan Minyak Bumi 2. Penyusun Minyak Bumi Komposisi minyak mentah terdiri dari hidrokarbon alkana, sikloalkana dan senyawa aromatik. Dan susunan hidrokarbon dalam minyak bumi berbeda-beda tergantung dari umur dan suhu pembentukan zat tersebut. Tambang minyak bumi di Indonesia banyak mengandung senyawa hidrokarbon siklik (sikloalkana maupun aromatik) dengan kadar belerang rendah. Di Amerika mengandung



alkana,



sedangkan di Rusia banyak mengandung sikloalkana. 3. Fraksi-fraksi Minyak Bumi Pengolahan minyak bumi berupa proses distilasi bertingkat (penyulingan) atau fraksionasi



yang



hidrokarbon berdasarkan



merupakan titik



proses



didihnya menjadi 24



pemisahan



senyawa-senyawa



kelompok-kelompok senyawa



yang



disebut fraksi. Fraksi-fraksi hasil penyulingan minyak bumi berdasarkan



kenaikan titik didihnya yaitu fraksi gas, petroleum eter, bensin, nafta, minyak tanah, solar, minyak bakar, pelumas, lilin dan residu berupa aspal. Reaksi-reaksi pengolahan minyak bumi antara lain: (a) reforming, yaitu mengubah bentuk struktur(isomer) dari rantai karbon lurus menjadi bercabang untuk meningkatkan mutu bensin. (b) cracking, yaitu proses pemecahan molekul senyawa yang panjang menjadi molekul pendek. (c) polimerisasi,



yaitu



penggabungan molekulmolekul



kecil



menjadi



molekul besar(isobutana + isobutena + isooktana) bensin yang berkualitas tinggi (d) treating, yaitu proses menghilangkan pengotor pada minyak bumi supaya lebih murni. (e) blending, yaitu proses pencampuran zat aditif untuk meningkatkan kualitas bensin.



Gambar E.2. Fraksi Minyak Bumi 25



4. Bensin dan Aspal Bensin merupakan bahan bakar yang banyak diproduksi. Kualitas bensin ditentukan dengan bilangan oktan. Bilangan ini dapat ditingkatkan dengan cara menambah perentase isookatana atau dengan menambahkan senya anti ketukan. Berikut adalah cara untuk meningkatkan kualitas bensin : (a) Cracking, merupakan proses pemutusan hidrokarbon rantai besar menjadi rantai yang lebih kecil (b) Penambahan zat aditif separti TEL( Tetra Etil Lead) dan MTBE(Metil Tertier Butil Eter) Salah satu hasil pengolahan distilasi bertingkat minyak bumi adalah bensin, yang dihasilkan pada kisaran suhu 30 °C – 200 °C. Bensin yang dihasilkan dari distilasi bertingkat disebut bensin distilat langsung (straight



run gasoline).



Bensin merupakan campuran dari isomer-isomer heptana (C7H16) dan oktana (C8H18). Bensin biasa juga disebut dengan petrol atau gasolin. Sebenarnya fraksi bensin merupakan produk yang dihasilkan dalam jumlah yang sedikit. Namun demikian karena bensin merupakan salah satu bahan bakar yang paling banyak digunakan orang untuk bahan bakar kendaraan bermotor, maka dilakukan upaya untuk mendapatkan bensin dalam jumlah yang besar. Cara yang dilakukan adalah dengan proses cracking (pemutusan hidrokarbon yang rantainya panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek). Minyak bumi dipanaskan sampai suhu 800 °C, sehingga rantai hidrokarbon yang kurang begitu dibutuhkan dapat dipecah menjadi rantai pendek, sesuai rantai pada fraksi bensin. Mutu atau kualitas bensin ditentukan oleh persentase isooktana yang terkandung di dalamnya atau yang biasa disebut sebagai bilangan oktan. Dikatakan kualitas bensin ditentukan oleh isooktana (2,2,4–trimetilpentana), hal ini terkait dengan efisiensi oksidasi yang dilakukan oleh bensin terhadap mesin kendaraan. Efisiensi energi yang tinggi diperoleh dari bensin yang memiliki rantai karbon yang bercabang banyak. Adanya komponen bensin berantai lurus menghasilkan energi yang kurang efisien, artinya banyak energi yang terbuang sebagai panas bukan sebagai kerja mesin, dan hal ini menyebabkan terjadinya knocking atau ketukan pada mesin. Ketukan pada mesin ini menyebabkan mesin menjadi cepat rusak. Bensin premium memiliki bilangan oktan 82, sedangkan bensin super memiliki bilangan oktan 98. Untuk meningkatkan bilangan oktan bensin, ditambahkan satu zat 26



yang disebut TEL (tetraetil lead) atau tetraetil timbal. Penambahan TEL dalam konsentrasi sampai 0,01% ke dalam bensin dapat menaikkan bilangan oktan, sehingga ketukan pada mesin dapat dikurangi. Namun demikian penggunaan TEL ini memberikan dampak yang tidak baik bagi kesehatan manusia. Hal ini disebabkan karena gas buang kendaraan bermotor yang bahan bakarnya mengandung TEL, menghasilkan partikel-partikel timbal. Partikel timbal yang terisap oleh manusia dalam kadar yang cukup tinggi, menyebabkan terganggunya enzim pertumbuhan.



Akibatnya



bagi



anak-anak



adalah berat badan yang berkurang disertai perkembangan sistem syaraf yang lambat. Pada orang dewasa, partikel timbal ini menyebabkan hilangnya selera makan, cepat lelah, dan rusaknya saluran pernapasan. Pada saat ini sedang digalakkan penggunaan bensin tanpa timbal, yaitu dengan mengganti TEL dengan MTBE (metil tersier butil eter), yang memiliki fungsi sama untuk meningkatkan bilangan oktan, tetapi tidak melepaskan timbal di udara. Aspal merupakan campuran bitumen dan mineral yang memiliki rantai atom C diatas 25 dengan wujud padat. Ada beberapa jenis aspal, yaitu: 



aspal buton







aspal cair







aspal emulsi







aspal keras







aspal minyak



5. Petrokimia Petrokimia adalah bahan-bahan atau produk yang dihasilkan dari minyak dan gas bumi. Bahan-bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetis, karet sintetis, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat maupun vitamin.Terdapat tiga bahan dasar yang digunakan dalam industri petrokimia, yaitu olefin, aromatika, dan gas sintetis (syn-gas). Untuk memperoleh produk petrokimia dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu: 



Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia.







Mengubah bahan dasar menjadi produk antara.







Mengubah produk antara menjadi produk akhir.



27



(a) Olefin (alkena) Olefin merupakan bahan dasar petrokimia yang paling utama. Produksi olefin di seluruh dunia mencapai milyaran kg per tahun. Di antara olefin yang paling banyak diproduksi adalah etilena (etena), propilena (propena), dan butadiena. Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar etilena adalah: 



Polietilena, merupakan plastik yang paling banyak diproduksi, plastik ini banyak digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus (sampul). Di samping polietilena sebagai bahan dasar, plastik dari polietilena ini juga mengandung beberapa bahan tambahan, yaitu bahan pengisi, plasticer, dan pewarna.







PVC atau polivinilklorida, juga merupakan plastik yang digunakan pada pembuatan pipa pralon dan pelapis lantai.







Etanol, merupakan bahan yang sehari-hari dikenal dengan nama alkohol. Digunakan sebagai bahan bakar atau bahan antara untuk pembuatan produk lain, misalnya pembuatan asam asetat.







Etilena glikol atau glikol, digunakan sebagai bahan antibeku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.



Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar propilena adalah: 



Polipropilena, digunakan sebagai karung plastik dan tali plastik. Bahan ini lebih kuat dari polietilena.







Gliserol, digunakan sebagai bahan kosmetika (pelembab), industry makanan, dan bahan untuk membuat peledak (nitrogliserin).







Isopropil alkohol, digunakan sebagai bahan-bahan produk petrokimia yang lain, misalnya membuat aseton.



Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar butadiena adalah: 



Karet sintetis







Nilon



(b) Aromatis Pada industri petrokimia, bahan aromatika yang terpenting adalah benzena, toluena, dan xilena. Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar benzena adalah: 



Stirena, digunakan untuk membuat karet sintetis. 28







Kumena, digunakan untuk membuat fenol.







Sikloheksana, digunakan untuk membuat nilon.



Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar toluena dan xilena adalah: 



Bahan peledak, yaitu trinitrotoluena (TNT)







Asam tereftalat, merupakan bahan dasar pembuatan serat.



(c) Syn-Gas (Gas sintetis) Gas sintetis ini merupakan campuran dari karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H2). Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar gas sintetis adalah: 



Amonia (NH3), yang dibuat dari gas nitrogen dan gas hidrogen.Pada industri petrokimia, gas nitrogen diperoleh dari udara sedangkan gas hidrogen diperoleh dari gas sintetis.







Urea (CO(NH2)2), dibuat dari amonia dan gas karbon dioksida. Selain sebagai pupuk, urea juga digunakan pada industri perekat, plastik, dan resin.







Metanol (CH3OH), dibuat dari gas sintetis melalui pemanasan pada suhu dan tekana tinggi dengan bantuan katalis. Sebagian methanol digunakan dalam







Pembuatan formaldehida, dan sebagian lagi digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.







Formaldehida (HCHO), dibuat dari metanol melalui oksidasi dengan bantuan katalis. Formaldehida yang dilarutkan dalam air dikenal dengan nama formalin, yang berfungsi sebagai pengawet specimen biologi.



Sementara



penggunaan ainnya adalah untuk membuat resin



urea-formaldehida dan lem.



6. Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap Lingkungan Di jalan raya sering kita merasakan udara yang panas ditambah lagi dengan asap kendaraan bermotor yang terpaksa harus kita hisap. Tahukah Anda bahwa asap kendaraan yang kita hisap itu sangat berbahaya bagi kesehatan kita? Tahukah Anda bahwa udara panas di daerah perkotaan itu juga disebabkan karena pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, di samping asap dari pabrik? Berikut ini akan kita bahas 29



bersama tentang gas-gas hasil pembakaran minyak bumi yang sangat membahayakan kesehatan manusia. (a) Gas karbon monoksida (CO) Gas karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak merangsang. Hal ini menyebabkan keberadaannya sulit



dideteksi. Padahal gas ini sangat berbahaya bagi kesehatan karena pada



kadar rendah dapat menimbulkan sesak napas dan pucat. Pada kadar yang lebih tinggi dapat menyebabkan pingsan dan pada kadar lebih dari 1.000 ppm dapat menimbulkan kematian. Gas CO ini berbahaya karena dapat membentuk senyawa dengan hemoglobin membentuk HbCO, dan ini merupakan racun bagi darah. Oleh karena yang diedarkan ke seluruh tubuh termasuk ke otak bukannya HbO, tetapi justru HbCO. Keberadaan HbCO ini disebabkan karena persenyawaan HbCO memang lebih kuat ikatannya dibandingkan dengan HbO. Hal ini disebabkan karena afinitas HbCO lebih kuat 250 kali dibandingkan dengan HbO. Akibatnya Hb sulit melepas CO, sehingga tubuh bahkan otak akan mengalami kekurangan oksigen. Kekurangan oksigen dalam darah inilah yang akan menyebabkan terjadinya sesak napas, pingsan, atau bahkan kematian. Sumber keberadaan gas CO



ini adalah pembakaran



yang



tidak



sempurna dari bahan bakar minyak bumi. Salah satunya adalah pembakaran bensin, di mana pada pembakaran yang terjadi di mesin motor, dapat menghasilkan pembakaran tidak sempurna dengan reaksi sebagai berikut : 2 C8H18(g) + 17 O2(g) →16 CO(g) + 18 H2O(g) Sumber pembakaran



lain



yang



menyebabkan



terjadinya



gas



CO,



selain



tidak sempurna bensin adalah pembakaran tidak sempurna yang



terjadi pada proses industri, pembakaran sampah, pembakaran hutan, kapal terbang, dan lain-lain. Namun demikian, penyebab utama banyaknya gas CO di udara adalah pembakaran tidak sempurna dari bensin, yang mencapai 59%. Sekarang ini para ahli mencoba mengembangkan alat yang berfungsi untuk mengurangi banyaknya gas CO, dengan merancang



alat yang



disebut



catalytic converter, yang berfungsi mengubah gas pencemar udara seperti CO dan NO menjadi gas-gas yang tidak berbahaya, dengan reaksi:



30



(b) Gas karbondioksida (CO2) Sebagaimana gas CO, maka gas karbon dioksida juga mempunyai sifat tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak merangsang. Gas CO2 merupakan hasil pembakaran sempurna bahan bakar minyak bumi maupun batu bara. Dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan bermotor dan semakin banyaknya jumlah pabrik, berarti meningkat pula jumlah atau kadar CO2 di udara kita. Keberadaan CO2 yang berlebihan di udara memang tidak berakibat langsung pada manusia,



sebagaimana



gas



CO.



Akan



tetapi



berlebihnya



kandungan CO2 menyebabkan sinar inframerah dari matahari diserap oleh bumi dan benda-benda di sekitarnya. Kelebihan sinar inframerah ini tidak dapat kembali ke atmosfer karena terhalang oleh lapisan CO2



yang ada di atmosfer. Akibatnya suhu di bumi



menjadi semakin panas. Hal ini menyebabkan suhu di bumi, baik siang maupun malam hari tidak menunjukkan perbedaan yang berarti atau bahkan dapat dikatakan sama. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya kadar CO2 di udara ini dikenal sebagai efek rumah kaca atau green house effect. Untuk mengurangi jumlah CO2



di udara maka perlu dilakukan upaya-upaya, yaitu dengan



penghijauan, menanam pohon, memperbanyak taman kota, serta pengelolaan hutan dengan baik. (c) Gas belerang oksida (SO3 dan SO2) Gas belerang dioksida (SO2) mempunyai sifat tidak berwarna, tetapi berbau sangat menyengat dan dapat menyesakkan napas meskipun dalam kadar rendah. Gas ini dihasilkan dari oksidasi atau pembakaran belerang yang terlarut dalam bahan bakar miyak bumi serta dari pembakaran belerang yang terkandung dalam bijih logam yang diproses pada industry pertambangan. Penyebab terbesar berlebihnya kadar oksida belerang di udara adalah pada pembakaran batu bara. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya oksida belerang memang tidak secara langsung dirasakan oleh manusia, akan tetapi menyebabkan terjadinya hujan asam. Proses terjadinya hujan asam dapat dijelaskan dengan reaksi berikut.



31







Pembentukan asam sulfit di udara lembap SO2(g) + H2O(l)  H2SO3(aq)







Gas SO2 dapat bereaksi dengan oksigen di udara 2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g)







Gas SO3 mudah larut dalam air, di udara lembap membentuk asam sulfat yang lebih berbahaya daripada SO2 dan H2SO3 2SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(aq) Hujan yang banyak mengandung asam sulfat ini memiliki pH