Riska Hernandi - Reaksi Oksidasi pada Hidrokarbon dan Reaksi Asam Basa pada Senyawa Organik

REAKSI  OKSIDASI PADA HIDROKARBON

Pada senyawa-senyawa hidrokarbon (alkana, alkena, alkuna) dapat terjadi reaksi-reaksi, seperti reaksi oksidasi, reaksi adisi, reaksi substitusi, dan reaksi eliminasi. Pada postingan berikut dimuat tentang reaksi oksidasi pada hidrokarbon.

Suatu senyawa alkana yang bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air disebut dengan reaksi pembakaran. Perhatikan persamaan reaksi oksidasi pada senyawa hidrokarbon berikut.

CH_4(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(g)

Reaksi pembakaran tersebut, pada dasarnya merupakan reaksi oksidasi. Pada senyawa metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂) mengandung satu atom karbon. Kedua senyawa tersebut harus memiliki bilangan oksidasi nol maka bilangan oksidasi atom karbon pada senyawa metana adalah –4, sedangkan bilangan oksidasi atom karbon pada senyawa karbon dioksida adalah +4.

Bilangan oksidasi atom C pada senyawa karbon dioksida meningkat (mengalami oksidasi), sedangkan bilangan oksidasi atom C pada senyawa metana menurun.

Reaksi Oksidasi pada Alkana

-Sulit dioksidasi dengan oksidator lemah/agak kuat, seperti : KMnO₄

-Mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara jika dibakar keluar panas,cahaya (reaksi pembakaran)

percikan api

          CH₄   +   2O₂  CO₂ +  2 H₂O  +  211 Kkal/mol

          Metana    oksigen  

          Propana + 5 O₂3 CO₂ + 4 H₂O  +   526 Kkal/mo

Reaksi Oksidasi pada Alkena

-Oksidasi Alkena Dengan Permanganat

 Alkena lebih mudah dioksidasi oleh pereaksi yang bersifat oksidator melalui proses penyerapan electron p pada ikatan ganda dua. Ion permanganat yang berwarna unggu, Setelah reaksi berlangsung akan berubah menjadi endapan coklat MnO₂. Perubahan warna yang terjadi dalam reaksi ini sering digunakan untuk membedakan alkena dari senyawa-senyawa kelompok alkana dalam sample hidrokarbon seperti minyak bumi.

REAKSI-REAKSI ASAM BASA

Reaksi Penetralan

a. Reaksi penetralan asam kuat dan basa kuat

 

Jika larutan asam dan basa direaksikan, maka dihasilkan garam dan air. Persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :

Asam + Basa →Garam + Air

Jika HCl dicampurkan dengan NaOH, maka ion H⁺ dari HCl akan bereaksi dengan ion OH^– dari NaOH membentuk air (H₂O). Reaksi ini disebut reaksi penetralan. Sementara, Cl^– dari HCl akan bereaksi dengan ion Na⁺ dari NaCl membentuk garam NaCl.

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

Di dalam larutannya, HCl dan NaOH akan terurai menjadi ion-ionnya, sehingga reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

H⁺(aq) + Cl^–(aq) + Na⁺(aq) + OH^–(aq) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq) + H₂O(aq)

Dari reaksi di atas dapat disederhanakan menjadi reaksi ion bersih adalah

H⁺(aq) + OH^–(aq) → H₂O(aq) 

b. Reaksi penetralan asam lemah dan basa kuat

Jika asam lemah CH₃COOH dicampurkan dengan basa kuat NaOH, maka akan dihasilkan garam CH₃COONa yang bersifat basa. Reaksi yang terjadi adalah

CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l)

Larutan CH₃COOH merupakan asam lemah sehingga akan mengion sebagian, sedangkan NaOH akan mengion sempurna. Reaksi ionnya dapat dituliskan sebagai berikut.

CH₃COOH(aq)+Na⁺(aq)+OH^–(aq)→ CH₃COO^–(aq) + Na⁺ (aq) + H₂O(l)

Sehingga reaksi ion bersihnya dapat dituliskan sebagai berikut.

CH₃COOH(aq) + OH^– (aq)→ CH₃COO^–(aq) + H₂O(l) 

c. Reaksi penetralan basa lemah dan asam kuat

Jika basa lemah NH₄OH (NH₃ + H₂O) dicampurkan dengan asam kuat HCl, maka akan dihasilkan garam NH₄Cl yang bersifat asam. Reaksi yang terjadi adalah

NH₄OH(aq) + HCl(aq) → NH₄Cl(aq) + H₂O(l)

Larutan NH₄OH akan terurai sebagian, sedangkan HCl akan terurai sempurna. Persamaan reaksi ion yang terjadi adalah

NH₄OH(aq) + H⁺(aq) + Cl^–(aq) → NH₄ ⁺(aq) + Cl^–(aq) + H₂O(l)

Sehingga reaksi ion bersihnya dapat dituliskan sebagai berikut.

NH₄OH(aq) + H⁺(aq) → NH₄⁺(aq) + H₂O(l) 

d. Reaksi penetralan asam lemah dan basa lemah

Jika asam lemah CH₃COOH dicampurkan dengan basa lemah NH₄OH, maka akan terbentuk garam NH₄CH₃COO dan air. Reaksi yang terjadi adalah

CH₃COOH(aq) + NH₄OH(aq) → NH₄CH₃COO(aq) + H₂O(l)

Reaksi Oksida Asam dan Oksida Basa

Oksida asam adalah oksida bukan logam yang saat bereaksi dengan air membentuk asam.

CO2   +   H2O   --->   H2CO3

SO2   +   H2O   --->   H2SO3

SO3   +   H2O   --->   H2SO4

N2O3  +  H2O   --->   2 HNO2

N2O5  +  H2O   --->   2 HNO3

P2O5   +  H2O   --->  2 H3PO4

Oksida asam akan bereaksi dengan larutan basa membentuk garam dan air

 CO2   +   2 NaOH   --->   Na2CO3   +   H2O

N2O5  +  Ca(OH)2 --->   Ca(NO3)2  +  H2O

Oksida basa adalah oksida logam yang saat bereaksi dengan air akan menghasilkan basa

Na2O   +   H2O     --->    2 NaOH
K2O     +     H2O     --->   2 KOH

CaO     +     H2O     --->   Ca(OH)2

Al2O3   +  3 H2O   --->    2 Al(OH)3

FeO     +     H2O     --->   Fe(OH)2

Fe2O3  +  3 H2O   --->    2 Fe(OH)3

Oksida basa akan bereaksi dengan larutan asam membentuk garam dan air

Na2O   +   H2SO4   --->   Na2SO4   +   H2O

Fe2O3   +   HNO3   --->   2 Fe(NO3)3   +  3 H2O

Asam organik sebagai asam lemah

Sebagai tujuan dari topik ini, kita akan melihat definisi dari asam sebagai “substansi yang memberi ion (proton) ke yang lain”. Dapat dilihat bagaimana mudahnya asam melepas ion hidrogen ke molekul air saat mereka larut dalam air.

Asam pada larutan memiliki kesetimbangan sebagai berikut:

Sebuah atom hidroksinium dibentuk bersama-sama dengan anion (ion negative) dari asam.

Persamaan ini kadang-kadang disederhanakan dengan menghilangkan air untuk menekankan ionisasi dari asam.

Jika anda menuliskan seperti ini, anda harus memasukkan simbok – “(aq)”. Dengan menuliskan H⁺_(aq) mengartikan bahwa molekul hidrogen berikatan dengan air sebagai H₃O⁺. Ion hidrogen selalu berikatan dengan sesuatu pada saat reaksi kimia.

Maksud dari asam organik merupakan asam lemah adalah karena ionisasi sangat tidak lengkap. Pada suatu waktu sebagian besar dari asam berada di larutan sebagai molekul yang tidak terionisasi. Sebagai contoh pada kasus asam etanoik, larutan mengandung 99% molekul asam etanoik dan hanya 1 persen yang benar benar terionisasi. Posisi dari kesetimbangan menjadi bergeser ke arah kiri.

PERMASALAHAN

1. Mengapa Alkana sulit dioksidasi oleh oksidator KMnO₄ ?
2. Seperti yang diketahui bahwa asam organik merupakan asam lemah,di mana karena ionisasi sangat tidak lengkap atau sedikit yang terionisasi apabila dilarutkan. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Jelaskan!