Hidrokarbon ialah sebatian yang mengandungi atom karbon dan hidrogen. Atom-atom ini diikat bersama dalam bentuk molekul oleh pelbagai jenis ikatan kimia. Hidrokarbon mempunyai tiga jenis utama - alkana, alkena, dan alkuna.
Alkana vs Alkena vs Alkuna
Perbezaan utama antara alkana, alkena, dan alkuna ialah alkana membentuk ikatan tunggal antara atom karbon manakala alkena membentuk ikatan rangkap manakala alkuna membentuk ikatan rangkap tiga antara atom karbon.
Alkana juga dikenali sebagai parafin. Valensi atom empat karbon diisi oleh atom hidrogen. Jenis alkana yang paling mudah ialah metana, etana, dan juga propana. Ia digunakan secara meluas untuk pelbagai proses perindustrian.
Manakala alkena dipanggil diena. Mereka adalah hidrokarbon tak tepu kerana kehadiran ikatan berganda. Ia boleh dimasukkan ke dalam semua saiz cincin yang dipanggil sikloalkena. Jenis alkena yang paling mudah ialah etena, propena, dan lain-lain dan boleh disediakan di makmal.
Sebaliknya, alkuna dipanggil triena. Alkuna sangat mudah terbakar dan alkuna yang lebih ringkas terdapat dalam keadaan gas dan apabila sebatian menjadi lebih besar, sebatian itu boleh didapati sebagai cecair atau bahkan sebagai pepejal.
Jadual Perbandingan Antara Alkana, Alkena, dan Alkuna
| Parameter Perbandingan | Alkana | Alkena | Alkuna |
| Ikatan antara atom karbon | Ikatan tunggal | Ikatan berganda | Ikatan rangkap tiga |
| Ciri-ciri fizikal | Tidak berwarna, berat molekul rendah, takat didih tinggi, dan boleh wujud sebagai pepejal, cecair dan gas | Tidak berwarna, tidak berkutub, mudah terbakar, bau yang kuat, wujud sebagai gas pada suhu bilik dan mempunyai lebih jisim molekul | Tidak berbau dan tidak berwarna (pengecualian – alkuna mempunyai bau yang tersendiri), dan mempunyai takat didih dan lebur yang tinggi dengan struktur molekul yang lebih besar |
| Sifat kimia | Jangan bertindak balas dengan sebatian kimia lain atau radikal bebas, adalah asid lemah, bertindak balas dengan reagen elektrofilik, dan bertindak balas dengan oksigen dan hidrogen. | Kurang larut dalam air, rantai molekul alkena yang lebih panjang mempunyai takat didih yang tinggi, kekutuban alkana bergantung kepada kumpulan berfungsi | Sedikit berasid dan elektronegatif, dan mudah terbakar |
| Permohonan | Digunakan dalam memasak, pemanasan, gas petroleum cecair (LPG), gas asli, semburan aerosol, dalam enjin pembakaran dalaman, dan lain-lain | Digunakan dalam sintesis plastik, alkohol, bahan api, vinil klorida, etanol, asid akrilik, ester gliserol, getah sintetik dan pengeluaran minyak mentah dan gas asli, dan lain-lain | Digunakan dalam ubat-ubatan, farmaseutikal dan aplikasi penyediaan ubat lain, polimer, PVC dan sintesis getah. Ia biasanya digunakan dan dalam industri untuk mematangkan buah-buahan dan proses lain |
| Contoh | Metana, etana | Etena, Propene | Ethyne, propyne |
Apakah Alkana?
Alkana ialah sejenis hidrokarbon tepu yang mempunyai atom hidrogen dan karbon yang tersusun dalam struktur pokok. Ikatan karbon-karbon dalam alkana adalah tunggal. Definisi IUPAC (International Union Od Pure and Applied Chemistry) bagi alkana ialah "hidrokarbon bercabang atau tidak bercabang asiklik dengan formula am Cn H (2n+2)".
Hibridisasi alkana ialah sp3. Ia mengandungi empat tanda ikatan dan dicantumkan oleh atom karbon. Rantaian terpanjang atom karbon yang dihubungkan bersama dipanggil rangka karbon dan digunakan untuk menentukan saiz alkana.
Alkana juga dikenali sebagai parafin kerana ia mempamerkan ciri seperti lilin pada suhu dan tekanan ambien piawai (SATP) tertentu. Alkana boleh dikelaskan lagi bergantung kepada struktur – alkana bercabang linear atau kitaran.
Jika alkana mempunyai lebih daripada tiga atom karbon, ia boleh disusun dalam pelbagai struktur dan ini menjadi asas kepada isomer struktur. Alkana digunakan secara meluas dalam petroleum, minyak mentah, dan gas asli. Contoh berbeza metana, etana, propana, butana, pentana, heksana, heptana, oktana dan pelbagai jenis lain.
Apakah Alkena?
Alkena ialah sejenis hidrokarbon tak tepu yang mempunyai ikatan rangkap karbon-karbon. Ia adalah sebatian apolar dan sangat reaktif. Ikatan rangkap dua atom karbon diikat oleh ikatan sigma dan ikatan pi. Ikatan ini sangat kuat dan stabil daripada kebanyakan ikatan kovalen tunggal.
Ikatan rangkap lebih pendek. Panjang ikatan alkena ialah 133 pm atau 1.33 Å. Hibridisasi alkena ialah sp2. Alkena tidak berputar bebas kerana kos yang bertenaga untuk pecah. Sudut ikatan alkena adalah kira-kira 120° antara satu sama lain.
Alkena adalah sebatian yang stabil tetapi mengalami beberapa tindak balas seperti tindak balas penambahan, tindak balas penghidrogenan, penghidratan, halogenasi, hidrohalogenasi, pengoksidaan, pembentukan halohidrin, pempolimeran, kompleksasi logam, alkilasi, dan pelbagai tindak balas lain.
Alkuna digunakan secara meluas dalam sintesis plastik, alkohol, bahan api, vinil klorida, etanol, asid akrilik, ester gliserol, getah sintetik, dan pengeluaran minyak mentah dan gas asli, dan beberapa proses perindustrian lain. Contoh alkena ialah etena, propena, butena, pentena, heksena, heptena, oktena, nonena, dan isomer lain.
Apa itu Alkyne?
Alkuna ialah hidrokarbon tak tepu yang mengandungi ikatan rangkap tiga karbon. Alkuna pada mulanya dikenali sebagai asetilena. Sudut ikatan antara atom karbon ialah 180°. Alkuna mempunyai struktur seperti batang. Mereka juga dikenali sebagai olefin.
Panjang ikatan antara C-atom adalah sangat pendek dan 121 pm. Ikatan rangkap tiga mempunyai kekuatan ikatan yang kuat iaitu kira-kira 839 kJ/mol. Ia mempunyai hibridisasi sp di mana orbital s dan p bertindih antara satu sama lain dan membentuk tiga ikatan.
Alkuna dinamakan dengan mengikut akhiran "ene" selepas itu. Alkuna boleh disintesis melalui beberapa proses seperti retak atau dehidrohalogenasi. Alkuna ialah kumpulan berfungsi reaktif dan boleh mempunyai tindak balas berikut seperti penghidrogenan, penambahan halogen, penghidratan, tautomerisme, sikloadisi, pengoksidaan, atau trimerisasi.
Alkuna digunakan secara meluas dalam ubat-ubatan, farmaseutikal, dan aplikasi penyediaan ubat lain. Juga digunakan untuk sintesis polimer, PVC, dan getah. Ia biasanya digunakan dalam industri untuk buah-buahan yang masak. Contoh alkuna ialah propyne, butyne, pentyne, hexyne, dan lain-lain.
Perbezaan Utama Antara Alkana, Alkena, dan Alkuna
Kesimpulan
Alkana, alkena, dan alkuna adalah jenis hidrokarbon dan tidak mempunyai kumpulan berfungsi. Mereka kelihatan sebatian yang serupa tetapi mempunyai perbezaan yang berbeza. Di bawah setiap jenis, terdapat subjenis lagi dan dikaji secara terperinci di bawah subjek.
Alkana, alkena, dan alkuna digunakan dalam proses harian. Mereka mempunyai peranan utama dalam pelbagai industri dan proses pembuatan. Ciri dan fungsi semua sebatian adalah berbeza dan oleh itu penggunaannya berbeza dan pelbagai.
