Reaktivitas Kimia Hidrokarbon

Jenis hidrokarbon jenuh, biasanya senyawa dengan reaktivitas rendah karena energi aktivasi yang tinggi diperlukan untuk memutuskan ikatan antara karbon dan hidrogen dan dari karbon. Oleh karena itu, diharapkan bahwa reaksi dari jenis hidrokarbon ini sebagian besar berlangsung lambat, itulah sebabnya ia cenderung bekerja pada tekanan dan suhu tinggi, selain menambahkan katalis untuk membantu reaksi berlangsung.

Tidak seperti apa yang terjadi dengan alkana , hidrokarbon tak jenuh cukup reaktif karena memiliki ikatan rangkap seperti ikatan rangkap dua atau rangkap tiga antar karbon. Kepadatan elektronik yang terakumulasi yang disebabkan oleh ikatan jenis ini membuat serangan oleh reagen yang berbeda disukai.

Reaksi kimia yang paling melimpah untuk hidrokarbon adalah reaksi substitusi, adisi dan pembakaran.

Reaksi substitusi:

Hidrokarbon berpartisipasi dalam reaksi di mana satu atau lebih hidrogen digantikan oleh atom yang berbeda, bahkan oleh set atom. Mekanisme yang diikuti oleh reaksi substitusi ini berbeda tergantung pada sifat hidrokarbon yang akan diperlakukan.

– Reaksi substitusi untuk hidrokarbon alifatik : Alkana, dengan adanya kondisi ideal, bereaksi dengan halogen menghasilkan senyawa yang disebut alkil halida. Senyawa ini dihasilkan dari substitusi satu atau lebih dari satu atom hidrogen dari hidrokarbon oleh unsur halogen.
Reaksi terjadi dengan mekanisme yang mengikuti reaksi berantai, di mana radikal bebas dan perantara terlibat. Proses ini terdiri dari tiga tahap yang dibedakan dengan baik: inisiasi, propagasi, dan penyelesaian.

Tahap inisiasi dimulai dengan pemecahan hemolitik molekul halogen. Agar ini terjadi, diperlukan agen inisiasi, yang dapat berupa cahaya, panas, atau zat pembentuk radikal.

Tahap propagasi terjadi ketika atom halogen menyerang hidrokarbon, sehingga menimbulkan radikal, yang bergabung dengan molekul halogen, membentuk senyawa lain dan juga atom halogen baru, yang akan memulai siklus propagasi, karena reaksi berantai dilakukan keluar, yang tidak akan berakhir sampai ikatan kovalen terbentuk antara radikal, atau zat habis.

– Reaksi substitusi untuk hidrokarbon aromatik:

Reaksi terpenting yang dimiliki hidrokarbon tipe aromatik adalah reaksi substitusi, di mana atom hidrogen yang termasuk dalam cincin aromatik digantikan oleh atom atau kumpulan atom lain. Reaksi-reaksi ini memiliki minat sintetik yang sangat besar, karena memungkinkan pengenalan gugus fungsi yang berbeda.
Mekanisme yang mengikuti reaksi substitusi melibatkan serangan elektrofilik pada cincin aromatik, itulah sebabnya reaksi ini dikenal sebagai substitusi elektrofilik.
Metode yang paling dikenal untuk memperoleh hidrokarbon aromatik yang dimulai dari benzena adalah reaksi alkilasi Friedel-Crafts. Dalam reaksi ini, substitusi elektrofilik hidrogen oleh radikal organik terjadi.

Reaksi substitusi elektrofilik penting lainnya adalah sulfonasi dan nitrasi, di mana reaktan elektrofilik masing-masing adalah SO3 + dan NO2 +. Produk yang diperoleh melalui reaksi ini memiliki kepentingan industri yang sangat besar, karena menimbulkan bahan peledak, deterjen dan pewarna, di antara produk lainnya.

Reaksi adisi:

Senyawa alkena dan alkuna jauh lebih reaktif daripada alkana; Ini karena akumulasi kerapatan elektron yang dimiliki ikatannya, terutama terkait dengan ikatan antara karbon. Senyawa ini juga dapat mengalami serangan elektrofilik .

Ikatan jauh lebih lemah daripada ikatan, itulah sebabnya mengapa sering terjadi pemutusan, yang mengarah pada pembentukan dua ikatan tipe baru, yang jauh lebih kuat. Ini terjadi pada reaksi adisi.

Alkena dan alkuna mengalami reaksi adisi dimana molekul yang tidak jenuh dan reaktan bercampur sehingga menghasilkan senyawa jenis jenuh. Alkena, di sisi lain, mudah ditambahkan dengan halogen, asam, air, hidrogen, dll. Dalam reaksi ini , aturan Markovnikov harus diperhitungkan .

Salah satu reaksi industri yang paling penting dari jenis ini adalah penambahan air dalam ikatan rangkap untuk mendapatkan alkohol.

Mekanisme yang mengikuti reaksi adisi dalam alkena, dilakukan dalam dua langkah atau tahap. Reaksi dimulai dengan memutuskan ikatan, karena serangan yang disebabkan oleh sisi elektrofilik reaktan (E +), pada karbon yang memiliki kerapatan elektronik tertinggi, menghasilkan zat antara kationik. Selanjutnya, fragmen lain dari reagen, yang disebut X-, berikatan dengan karbon yang bermuatan positif, menghasilkan produk adisi elektrofilik.

Seperti dalam kasus alkena, alkuna mengalami reaksi adisi yang menghasilkan turunan ikatan rangkap, ketika satu mol pereaksi ditambahkan, dan turunan alkana ketika dua mol ditambahkan.

Reaksi pembakaran:

Ketika kita berbicara tentang pembakaran hidrokarbon, kita mengacu pada reaksi yang terjadi dengan oksigen untuk menghasilkan air dan karbon dioksida. Dalam reaksi ini, pemutusan semua tautan dalam rantai terjadi, dan pembentukan tautan baru, dengan stabilitas tinggi, yang mengarah pada pelepasan banyak energi dalam jenis reaksi ini.

Related Posts