LKPD 1. Hidrokarbon [PDF]

Citation preview

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK 1



HIDROKARBON KEKHASAN ATOM KARBON ATOM C PRIMER, SEKUNDER, TERSIER DAN KUARTENER



Kelompok



: __________________



Anggota Kelompok



:



1. 2. 3. 4. 5. Tujuan Pembelajaran:



________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________



Setelah mengikuti proses pembelajaran, peserta didik diharapkan dapat: 1. 2. 3.



Mengidentifikasi senyawa hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari, misalnya plastik, lilin, dan tabung gas yang berisi elpiji serta nyala api pada kompor gas. Memahami kekhasan atom karbon yang menyebabkan banyaknya senyawa karbon. Menganalisis jenis atom C berdasarkan jumlah atom C yang terikat pada rantai atom karbon (atom C primer, sekunder, tersier, dan kuarterner) dengan menggunakan molimod, bahan alam, atau perangkat lunak kimia (ChemSketch, Chemdraw, atau lainnya).



Petunjuk LKPD: 1. 2. 3. 4.



Pelajari dan pahamilah materi pada Lembar Kerja Peserta didik! Jawablah pertanyaan-pertanyaanpada LKPD dengan benar! waktu yang disediakan selama 30 menit ! Tanyakan pada guru jika ada yang belum jelas !



A. MATERI AJAR SENYAWA KARBON Karbon merupakan unsur unik yang bisa berikatan dengan unsur lain untuk membentuk berbagai senyawa baru.Kelompok terbesar ikatan karbon adalah dengan hidrogen yang kemudian membentuk senyawa yang disebut hidrokarbon. Setidaknya sekitar 1 juta komponen organik terbentuk dari hidrokarbon. Karbon juga membentuk ikatan dengan senyawa lain yang dianggap sebagai anorganik, meskipun dalam jumlah yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan senyawa organik.Unsur karbon terdapat dalam dua bentuk kristal alotrofik yaitu berlian dan grafit. Bentuk lain dengan sedikit kristalinitas adalah karbon tumbuhan dan jelaga.



Atom karbon memiliki empat elektron valensi dengan rumus Lewis yang ditunjukkan di bawah ini.



Keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron dengan atom-atom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen tunggal dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana (CH 4). Selain dapat berikatan dengan atomatom lain, atom karbon dapatjuga berikatan kovalen dengan atom karbon lain, baik ikatan kovalen tunggal maupun rangkap dua dan tiga, seperti pada etana, etena dan etuna .



Kecenderungan atom karbon dapat berikatan dengan atom karbon lain memungkinkan terbentuknya senyawa karbon dengan berbagai struktur (membentuk rantai panjang atau siklik). Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon.



Jika satu atom hidrogen pada metana (CH4) diganti oleh gugus –CH3 maka akan terbentuk etana (CH3– CH3). Jika atom hidrogen pada etana diganti oleh gugus –CH 3 maka akan terbentuk propana (CH3–CH2– CH3) dan seterusnya hingga terbentuk senyawa karbon berantai atau siklik.



Sifat fisik dan kimia karbon tergantung pada struktur kristalnya. Kepadatan karbon juga bervariasi dari 2,25 g/cm ³ untuk grafit dan 3,51 g/cm ³ untuk berlian. Titik leleh grafit adalah 3500 ºC dengan titik didih adalah 4830 ºC.



Unsur karbon merupakan bahan yang inert, tidak larut dalam air, asam encer, dan basa, serta merupakan pelarut organik. Pada suhu tinggi, karbon berikatan dengan oksigen untuk membentuk karbon monoksida atau dioksida.Reaksi karbon dengan oksidator panas, seperti asam nitrat dan kalium nitrat akan menghasilkan asam metilic C6(CO2H)6. Di antara halogen hanya fluor yang bereaksi dengan unsur karbon. Sejumlah logam dikombinasikan dengan karbon pada suhu tinggi untuk membentuk karbida. Karbon membentuk senyawa dengan halogen dan memiliki rumus umum CX 4, dimana X adalah fluorin, klorin, bromin, atau iodin. Karbon juga membentuk senyawa tetrahalida. Dari semua senyawa yang terbentuk, yang paling penting adalah diklorodifluorometana, CCl2F2, disebut pula sebagai freon. Karbon dan komponennya tersebar luas di alam. Diperkirakan, unsur ini membentuk 0,032% kerak bumi. Karbon bebas ditemukan antara lain di batubara, sedangkan karbon kristal ditemukan dalam grafit dan berlian.Atmosfer bumi terus mengalami peningkatan konsentrasi karbon dari karbon dioksida dan karbon monoksida yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Tidak ada unsur yang lebih penting dalam hidup selain karbon. Hanya karbon yang mampu membentuk ikatan tunggal yang kuat dan cukup stabil di bawah kondisi standar. Atom karbon mempunyai sifat-sifat khas yang menyebabkan dapat terbentuk banyak senyawa karbon. Sifat khas atom karbon yang tidak dimiliki oleh atom lain adalah sebagai berikut: a. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen. b. Atom karbon mempunyai kemampuan untuk membentuk rantai karbon. Rantai tersebut dapat berupa rantai terbuka (alifatis) dan tertutup (siklis), serta rantai lurus dan dapat pula bercabang. c. Ikatan di antara atom-atom karbon dapat berupa ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga.



KLASIFIKASI ATOM KARBON



Atom karbon memiliki posisi yang berbeda-beda dalam sebuah rantai karbon. Berdasarkan jumlah atom C yang diikatnya, ada 4 kemungkinan posisi atom karbon dalam rantai karbon, yaitu atom C primer, atom C sekunder, atom C tersier, dan atom C kuartener. a.



Atom C Primer (1°)



H



H



H



C



C



H



H



H



atau dapat dituliskan



H3C



CH3



Dari rantai karbon diatas, perhatikanlah jumlah atom C yang diikat oleh atom C yang bewarna merah. Atom C tersebut hanya mengikat 1 atom C lainnya, maka dinamakan dengan atom C primer. b. Atom C Sekunder (2°)



H



H



H



H



H



C



C



C



C



H



H



H



H



H



atau ditulis



H3C



CH2



CH2



CH3



Perhatikanlah jumlah atom C yang diikat oleh atom C yang bewarna merah. Atom C tersebut mengikat 2 atom C lainnya, maka dinamakan dengan atom C sekunder.



c.



Atom C Tersier (3°) H H H



H



C



H H



C



C



C



H



H



H



CH3 H



atau ditulis



H3C



CH



CH3



Perhatikanlah jumlah atom C yang diikat oleh atom C yang bewarna merah. Atom C tersebut mengikat 3 atom C lainnya, maka dinamakan dengan atom C tersier. d. Atom C kuartener (4°) Atom C kuartener, yaitu atom C mengikat 4 atom C yang lain. Contoh senyawa karbon yang lain. 1



Keterangan : 10 = atom C primer



30 = atom C tersier



20 = atom C sekunder



40 = atom C kuarterner



2. H3C – CH2 – CH – CH – CH2 – CH3 | | CH3 CH2 | CH3 Jenis atom



Jumlah atom



Primer



4



Sekunder



3



Tersier



2



Kuarterner



-



Dasar pengelompokan Karena ada 4 atom C yang hanya terikat pada 1 atom C yang lainnya Karena ada 3 atom C yang terikat pada 2 atom C yang lainnya Karena ada 2 atom C yang hanya terikat pada 3 atom C yang lainnya Karena tidak ada atom C yang terikat pada 4 atom C lainnya.



B. SOAL LATIHAN 1. Mengapa senyawa karbon dikenal dengan istilah senyawa organik ? 2. Jelaska sifat-sifat khas atom karbon yang tidak dimiliki oleh atom – atom lain ! 3. Jelaskan cara sederhana untuk menunjukkan unsur karbon, hidrogen dan oksigen dalam sampel organik ! 4. Berapakah jumlah atom C primer, sekunder, tersier dan kuartener dalam senyawa berikut : a. CH3 CH2 CH CH3



CH3 b.



CH3 CH3 CH2



C CH3



CH2



CH



CH3



CH3



5. Gambarkan rumus struktur dari rumus molekul senyawa berikut kemudian tentukan jumlah atom C primer, sekunder, tersier dan kuartener : a. C4H10 b. C5H12



JAWABAN SOAL LATIHAN 1.



Senyawa karbon dikenal sebagai senyawa organik karena semua senyawa organik mengandung karbon. senyawa organik adalah senyawa yang berasal dari makhluk hidup atau sisa fosil-fosil makhluk hidup.



2. - Atom C mempunyai 4 ikatan kovalen sehingga dapat berikatan dengan sesamanya membentuk rantai karbon dan juga dapar berikatan dengan berbagaiunsur nonlogam - Jari – jari atom C relatif kecil sehingga ikatan kovalen yang terbetuk sangat kuat - Atom C dapat membentuk ikatan rangkap dua dan rangkap tiga 3.



Dengan uji pembakaran. pembakaran sampel organik akan mengubah C menjadi CO 2 dan H menjadi H2O. gas CO2 dapat dikenali karena mengeruhkan air kapur dan H 2O dapat dikenali dengan perubahan kertas kobalt dari biru menjadi merah muda.



4.



a. Atom C primer = 3 Atom C sekunder = 1 Atom C tersier = 1 Atom C kuartener = -



5.



a.



CH3 CH2 CH2



b. Atom C primer = 5 Atom C sekunder = 2 Atom C tersier = 1 Atom C kuartener = 1



CH3



Atom C primer = 2 Atom C sekunder = 2 Atom C tersier = Atom C kuartener = b.



CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 Atom C primer = 2 Atom C sekunder = 3 Atom C tersier = Atom C kuartener = -



SOAL EVALUASI 1.



Adanya senyawa karbon dalam suatu zat dapat diketahui dengan cara membakar zat tersebut. jika zat mengandung senyawa karbon, pembakaran sempurna zat akan menghasilkan . . . . A. Gas oksigen B. Gas karbon dioksida C. Gas karbon monoksida D. Air kapur E. Endapan kapur



2.



Sampel organik dipanaskan menghasilkan gas yang dapat mengeruhkan air kapur. informasi ini menunjukkan bahwa sampel organik itu mengandung unsur . . . . A. Hidrogen B. Oksigen C. Karbon D. Belerang E. Nitrogen



3.



Kekhasan atom karbon yang menyebabkan unsur karbon mempunyai banyak ragam senyawa adalah . . . . A. Mempunyai 4 elektron valensi yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen B. Dapat membentuk rantai karbon dengan berbagai bentuk C. menpunyai konfigurasi elektron yang belum stabil seperti gas mulia D. Bentuk ruang ikatan pada atom karbon adalah tetrahedron E. Merupakan zat padat yang sangat stabil pada suhu kamar



4.



Diketahui pernyataan berikut : 1 mempunyai elektron valensi 6 dan membentuk ikatan kovalen dengan atom hidrogen 2 mempunyai kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang kuat 3 antar atom sejenis tidak dapat membentuk ikatan kovalen rangkap 4 dapat berikatan dengan atom – atom sejenis membentuk rantai panjang Pernyataan yang merupakan ciri khas atom karbon adalah . . . . A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 dan 4



5.



Perhatikan struktur senyawa karbon berikut :



CH3 CH3



CH2



CH



C



CH3



CH3 CH3 Jumlah atom karbon primer, sekunder, tersier dan kuartener berturut- turut adalah . . . . A. B. C. D. E.



1, 2, 3, dan 4 2, 3, 4, dan 5 1, 3, 2, dan 3 3, 2, 1, dan 1 5, 1, 1, dan 1



JAWABAN SOAL EVALUASI 1. B 2. C 3. A 4. D 5. E