Buat dan jelaskan jenis isomer apa saja yang ada dalam c4 h8?

Isomer Alkana, Alkena, Alkuna : Pengertian, Jenis, Jumlah dan Namanya : Senyawa 1-butena memiliki titik didih -6,3°C sedangkan siklobutana memiliki titik didih 12,5°C, keduanya memiliki sifat fisis yang berbeda. Senyawa 1-butena dapat melunturkan air brom sedangkan siklobutana tidak dapat melunturkan air brom, keduanya memiliki sifat kimia yang berbeda. Padahal kedua senyawa tersebut memiliki rumus molekul yang sama, yaitu C4H8. Kenapa bisa seperti itu? Ternyata keduanya menunjukkan adanya isomeri, untuk lebih jelasnya baca penjelasan di bawah ini.

Pengertian Isomer

Isomer adalah senyawa-senyawa yang memiliki Rumus Molekul (RM) yang sama, tetapi memiliki sifat fisis atau sifat kimia yang berbeda.

Pada gambar diatas terlihat bahwa 1-butena dan siklobutana merupakan isomer, karena memiliki rumus molekul C4H8 sama, bentuk strukturnya berbeda, nama IUPAC-nya berbeda dan kedua senyawa tersebut memiliki sifat fisis dan kimia yang berbeda.

Jenis Isomer Alkana, Alkena, Alkuna

Jenis isomer dibagi menjadi 2 jenis yaitu isomer struktur dan isomer ruang (stereoisomer).

• Isomer struktur terdiri dari : isomer kerangka/rantai, isomer posisi dan isomer gugus fungsi.
• Isomer ruang terdiri dari : isomer geometri/cis-trans dan isomer optis.

Dalam senyawa hidrokarbon hanya terdapat isomer kerangka/rantai, isomer posisi, isomer fungsi dan isomer geometri/cis-trans. Untuk senyawa optis akan dibahas dalam senyawa karbon kelas 12. 

Isomer Kerangka

Isomer kerangka adalah isomer yang memiliki Rumus Molekul (RM) yang sama tetapi memiliki jumlah atom karbon dalam rantai utama yang berbeda.

Syarat isomer kerangka :

• Jumlah atom C rantai utama berbeda
• Memiliki nama IUPAC yang berbeda

Contoh Isomer Kerangka 1 :

Isomer kerangka C4H10

• n-butana memiliki jumlah C rantai utama sebanyak 4 dan memiliki rumus molekul C4H10.
• 2-metil propana atau isobutana memiliki jumlah C rantai utama sebanyak 3 dan memiliki rumus molekul C4H10.

Kesimpulan : n-butana dan 2-metil propana merupakan isomer kerangka atau rantai.

Contoh Isomer Kerangka 2 :

Isomer kerangka C5H12

• 2-metil butana atau isopentana memiliki jumlah C rantai utama sebanyak 4 dan memiliki rumus molekul C5H12.
• 2,2-dimetil propana atau neopentana memiliki jumlah C rantai utama sebanyak 3 dan memiliki rumus molekul C5H12.

Kesimpulan : 2-metil butana dan 2,2-dimetil propana merupakan isomer kerangka atau rantai.

Baca juga : Senyawa Hidrokarbon : Pengertian, Identifikasi, Klasifikasi

Isomer Posisi

Isomer posisi adalah isomer yang disebabkan oleh perbedaan posisi gugus fungsi atau substituen dalam rantai atom karbon.

Contoh Isomer Posisi 1

Isomer posisi antara 1-pentena dan 2-pentena

• 1-pentena memiliki ikatan rangkap 2 (–C=C–) di posisi nomor 1 dalam rantai utama dan memiliki rumus molekul C5H10.
• 2-pentena memiliki ikatan rangkap 2 (–C=C–) di posisi nomor 2 dalam rantai utama dan memilki rumus molekul C5H10.

Kesimpulan : 1-pentena dan 2-pentena merupakan isomer posisi, karena memiliki perbedaan posisi posisi gugus fungsi (dalam hal ini adalah –C=C–) dalam rantai utama.

Contoh Isomer Posisi 2

Isomer posisi antara 2-metil pentana dan 3-metil pentana

• 2-metil pentana memiliki gugus metil (–CH3) di posisi nomor 2 dalam rantai utama dan memiliki rumus molekul C6H14.
• 3-metil pentana memiliki gugus metil (–CH3) di posisi nomor 3 dalam rantai utama dan memiliki rumus molekul C6H14.

Kesimpulan : 2-metil pentana dan 3-metil pentana merupakan isomer posisi, karena memiliki perbedaan posisi substituen (dalam hal ini adalah –CH3) dalam rantai utama.

Isomer Fungsi

Isomer fungsi adalah isomer yang disebabkan oleh perbedaan gugus fungsi.
Gugus fungsi adalah substituen yang menentukan sifat suatu senyawa.

Contohnya : (–C=C–) (alkena), (–C≡C–) (alkuna), (–OH) (alkohol) dan seterusnya. Dalam materi ini kita hanya akan membahas gugus fungsi alkena dan alkuna.

• Alkena berisomer fungsi dengan sikloalkana
• Alkuna berisomer fungsi dengan alkadiena

Contoh Isomer Fungsi 1 : 

Isomer fungsi antara 1-pentena dan siklopentana

• Dari gambar diatas, 1-pentena dan siklopentana memiliki rumus molekul yang sama yaitu C5H10, tetapi memiliki gugus fungsi yang berbeda. Senyawa 1-pentena memiliki gugus fungsi alkena (–C=C–) sedangkan siklopentana memiliki gugus fungsi sikloalkana (rantai atom karbon melingkar/siklik).

Contoh Isomer Fungsi 2 : 

Isomer fungsi antara 1-butuna dan 1,2-butadiena

• Dari gambar diatas, 1-butuna dan 1,2-butadiena memiliki rumus molekul yang sama yaitu C4H6, tetapi memiliki gugus fungsi yang berbeda. Senyawa 1-butuna memiliki gugus fungsi alkuna (–C≡C–) sedangkan 1,2-butadiena memiliki gugus fungsi alkadiena (senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh yang memiliki 2 ikatan rangkap).

Isomer geometri/cis-trans

Isomer geometri adalah isomer yang disebabkan oleh perbedaan posisi gugus atau substituen di dalam ruangan. Isomer geometri dapat terjadi pada senyawa alkena atau senyawa siklik, tapi untuk materi kimia kelas 11 ini, kita hanya membahas pada senyawa alkena.

Syarat isomer geometri pada alkena :

• Memiliki ikatan rangkap C=C, dimana setiap atom C mengikat dua gugus yang berbeda.

Contoh Isomer Geometri : 

2-butena

Untuk menentukan 2-butena memiliki isomer geometri atau tidak, maka dilakukan langkah-lahkah sebagai berikut :

• Pertama kita gambar 2-butena seperti gambar dibawah ini.

• Kemudian belah menjadi dua bagian menjadi sisi kanan dan sisi kiri.

Syarat memiliki isomer geometri atau cis-trans adalah :

• Di sebelah sisi kanan ada gugus yang menang, dan di sebelah sisi kiri juga ada gugus yang menang.

Cara menentukan gugus yang menang adalah dengan melihat kenaikan massa atom relatifnya (Ar).

Urutan gugus prioritas

Dari kiri ke kanan semakin prioritas
H (Ar = 1) – C (Ar = 12) – N (Ar = 14) – O (Ar = 16) – F (Ar = 19)

Pada gambar di bawah terlihat bahwa di sebelah sisi kanan yang menang adalah gugus –CH3 (Ar C lebih besar dari Ar H) sementara di sebelah sisi kiri gugus yang menang adalah –CH3 (Ar C lebih besar dari Ar H).

• Kalau gugus yang menang tadi berada dalam satu sisi, maka disebut cis
• Kalau gugus yang menang tadi berada pada sisi berlawanan, maka disebut trans

Kesimpulan :
Senyawa 1-butena memiliki isomer geometri yaitu cis-1-butena dan trans-1-butena

Contoh Senyawa Yang Tidak Memiliki Isomer Geometri 

2-metil-2-butena

Terlihat di sisi sebelah kanan gugus yang menang adalah –CH3, sementara di sisi sebelah kiri tidak ada gugus yang menang, karena gugusnya sama yaitu –CH3. (Ingat : syarat memiliki isomer geometri di sisi sebelah kanan dan sisi sebelah kiri harus ada gugus yang menang)

Kesimpulan :
Senyawa 2-metil-2-butena tidak memiliki isomer geometri.

Baca juga : Reaksi Hidrokarbon : Alkana, Alkena, Alkuna

Jumlah Isomer Alkana

Dalam senyawa alkana dapat terjadi isomer kerangka dan isomer posisi.
Tabel dibawah ini adalah jumlah isomer struktur dalam alkana.

Jumlah Isomer C4H10

Jumlah isomer C4H10 ada 2 isomer.

Jumlah Isomer C5H12

Jumlah isomer C5H12 ada 3 isomer.

• pentana
• 2-metil butana
• 2,2-dimetil propana

Jumlah Isomer C6H14

Jumlah isomer C6H14 ada 5 isomer.

• n-heksana
• 2-metil pentana
• 3-metil pentana
• 2,3-dimetil butana
• 2,2-dimetil butana

Jumlah Isomer C7H16

Jumlah isomer C7H16 ada 9 isomer.

• heptana
• 2-metil heksana
• 3-metil heksana
• 2,2-dimetil pentana
• 3,3-dimetil pentana
• 2,3-dimetil pentana
• 2,4-dimetil pentana
• 3-etil pentana
• 2,2,3-trimetil butana

Jumlah Isomer Alkena

Dalam senyawa alkena dapat terjadi isomer kerangka, isomer posisi, isomer fungsi dan isomer geometri atau cis-trans.

Jumlah Isomer C3H6

Jumlah isomer C3H6 ada 1 isomer (sebagai alkena)

Jumlah isomer C3H6 ada 1 isomer (sebagai sikloalkana)

Jadi total isomer struktur C3H6 ada 2 isomer.

Jumlah Isomer C4H8

Jumlah isomer C4H8 ada 3 isomer (sebagai alkena)

• 1-butena
• 2-butena
• 2-metil-1-propena

Jumlah isomer C4H8 ada 2 isomer (sebagai sikloalkana)

• siklobutana
• metil siklopropana

Jadi total isomer struktur C4H8 ada 5 isomer.

Jumlah Isomer C5H10

Jumlah isomer C5H10 ada 5 isomer (sebagai alkena)

• 1-pentena
• 2-pentena
• 2-metil-1-butena
• 2-metil-2-butena
• 3-metil-1-butena

Jumlah isomer C5H10 ada 5 isomer (sebagai sikloalkana)

• siklopentana
• metil siklobutana
• etil siklopropana
• 1,1-dimetil siklopropana
• 1,2-dimetil siklopropana

Jadi total isomer struktur C5H10 ada 10 isomer.

Jumlah Isomer C6H12

Jumlah isomer C6H12 ada 13 isomer (sebagai alkena)

• 1-heksena
• 2-heksena
• 3-heksena
• 2-metil-1-pentena
• 3-metil-1-pentena
• 4-metil-1-pentena
• 2-metil-2-pentena
• 3-metil-2-pentena
• 2,3-dimetil-2-butena
• 2-etil-1-butena
• 3,3-dimetil-1-butena
• 2,3-dimetil-1-butena
• 4-metil-2-pentena

Jumlah isomer C6H12 ada 12 isomer (sebagai sikloalkana)

• sikloheksana
• metil siklopentana
• etil siklobutana
• 1,1-dimetil siklobutana
• 1,2-dimetil siklobutana
• 1,3-dimetil siklobutana
• propil siklopropana
• isopropilsiklopropana
• 1-etil-1-metil siklopropana
• 1-etil-2-metil siklopropana
• 1,1,2-trimetil siklopropana
• 1,2,3-trimetil siklopropana

Jadi total isomer struktur C6H12 ada 25 isomer.

Jumlah Isomer Alkuna

Dalam senyawa alkuna juga dapat terjadi isomer kerangka, isomer posisi, isomer fungsi dan isomer geometri atau cis-trans.

Jumlah Isomer C3H4

Jumlah isomer C3H4 ada 1 isomer (sebagai alkuna)

Jumlah isomer C3H4 ada 1 isomer (sebagai alkadiena)

Jumlah isomer C3H4 ada 1 isomer (sebagai senyawa siklik)

Jadi total isomer struktur C3H4 ada 3 isomer.

Jumlah Isomer C4H6

Jumlah isomer C4H6 ada 2 isomer (sebagai alkuna)

Jumlah isomer C4H6 ada 2 isomer (sebagai alkadiena)

• 1,2-butadiena
• 1,3-butadiena

Jumlah isomer C4H6 ada 5 isomer (sebagai senyawa siklik)

• 1-metil siklopropena
• 3-metil siklopropena
• metilen siklopropana
• siklobutena
• bisiklo [1.1.0] butana

Jadi total isomer struktur C4H6 ada 9 isomer.

Baca Juga : Tata Nama Hidrokarbon : Alkana, Alkena, Alkuna