Alkena Tunggal: Mengapa Tidak Ada Isomer?
Guys, pernah kepikiran gak sih kenapa ada alkena yang kayaknya 'sendirian' gitu, alias gak punya isomer? Nah, pertanyaan ini sering banget bikin penasaran, apalagi buat kalian yang lagi belajar kimia organik. Intinya gini, alkena yang tidak memiliki isomer itu adalah senyawa yang strukturnya udah paling simpel dan gak bisa diubah-ubah lagi bentuknya tanpa mengubah jumlah atom karbonnya atau jenis ikatannya. Yuk, kita bedah lebih dalam kenapa ini bisa terjadi dan apa aja sih yang bikin suatu senyawa itu bisa punya isomer atau gak.
Memahami Konsep Isomer
Sebelum ngomongin alkena yang gak punya isomer, kita harus paham dulu apa itu isomer. Gampangnya, isomer adalah senyawa-senyawa yang punya rumus molekul sama, tapi susunan atom-atomnya beda. Ibaratnya, kalian punya sekotak lego dengan jumlah bata yang sama, tapi bisa kalian susun jadi bentuk mobil atau pesawat. Nah, di kimia, rumus molekul itu kayak jumlah bata legonya, sedangkan susunan atomnya itu kayak bentuk mobil atau pesawatnya. Isomer itu penting banget karena beda susunan atom bisa bikin sifat fisik dan kimia senyawa itu jadi beda juga, lho! Misalnya, titik didihnya bisa beda, reaktivitasnya bisa beda, pokoknya banyak deh perbedaannya.
Di kelas hidrokarbon, isomer itu bisa muncul dalam beberapa bentuk. Ada yang namanya isomer struktural, di mana urutan ikatan antar atomnya beda. Contoh paling gampang itu ada di alkana, kayak butana (C4H10) yang punya dua isomer struktural: n-butana (rantai lurus) dan isobutana (rantai bercabang). Ada juga isomer geometri atau cis-trans, yang biasanya muncul pada alkena atau sikloalkana yang punya ikatan rangkap atau cincin. Isomer geometri ini terjadi kalau gugus-gugus yang nempel di atom karbon ikatan rangkap itu punya posisi yang beda, ada yang di sisi yang sama (cis) atau di sisi yang berseberangan (trans).
Faktor Penentu Keberadaan Isomer pada Alkena
Sekarang, balik lagi ke alkena. Kenapa sih ada alkena yang punya banyak banget isomer, tapi ada juga yang bener-bener polos tanpa isomer? Kuncinya ada di jumlah atom karbon dan posisi ikatan rangkapnya. Alkena itu kan ciri khasnya punya satu ikatan rangkap dua (C=C). Nah, keberadaan ikatan rangkap ini yang bikin alkena punya potensi buat punya isomer geometri, tapi gak semua alkena bisa punya isomer geometri, lho. Ada syaratnya!
Syarat utama sebuah alkena bisa punya isomer geometri (cis-trans) adalah setiap atom karbon pada ikatan rangkapnya harus mengikat dua gugus yang berbeda. Misalnya, pada senyawa CH3-CH=CH-CH3 (2-butena), atom karbon pertama di ikatan rangkap mengikat satu atom H dan satu gugus CH3. Atom karbon kedua di ikatan rangkap juga mengikat satu atom H dan satu gugus CH3. Karena kedua atom karbon ikatan rangkapnya mengikat dua gugus yang berbeda, maka 2-butena bisa punya isomer cis dan trans. Si cis-2-butena punya kedua gugus CH3 di sisi yang sama dari ikatan rangkap, sementara trans-2-butena punya gugus CH3 di sisi yang berseberangan.
Nah, kalau salah satu atom karbon pada ikatan rangkapnya mengikat dua atom yang sama, misalnya H dan H, atau CH3 dan CH3, maka senyawa itu gak bisa punya isomer geometri. Contohnya, pada propena (CH3-CH=CH2), salah satu atom karbon di ikatan rangkap itu mengikat dua atom H. Karena ada dua atom H yang sama, maka propena gak bisa punya isomer cis-trans. Kelihatan kan bedanya? Jadi, untuk bisa punya isomer geometri, 'pasangan' di setiap ujung ikatan rangkap harus 'unyu-unyu' alias beda semua!
Selain isomer geometri, kita juga perlu mempertimbangkan isomer struktural. Isomer struktural pada alkena muncul karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau perbedaan kerangka karbon (rantai lurus vs bercabang). Misalnya, butena (C4H8) punya dua isomer struktural: 1-butena (ikatan rangkap di ujung) dan 2-butena (ikatan rangkap di tengah). 2-butena sendiri punya isomer cis-trans, tapi 1-butena gak punya karena di salah satu ujung ikatan rangkapnya ada dua atom H yang sama. Jadi, kombinasi antara posisi ikatan rangkap dan substituen di sekitarnya itu yang menentukan ada tidaknya isomer.
Alkena Paling Simpel: Etena dan Propena
Sekarang, mari kita fokus pada alkena yang tidak memiliki isomer. Alkena paling simpel itu adalah etena (C2H4) dan propena (C3H6). Kenapa mereka gak punya isomer? Gampang banget kok alasannya.
Etena (CH2=CH2): Ini adalah alkena paling dasar, guys. Di etena, kedua atom karbon di ikatan rangkapnya masing-masing mengikat dua atom H. Jadi, CH2=CH2. Lihat deh, tiap karbon ikatan rangkap punya dua substituen yang SAMA, yaitu dua atom H. Ingat syarat tadi? Kalau salah satu atom karbon di ikatan rangkap mengikat dua gugus yang sama, maka isomer geometri gak mungkin ada. Jadi, etena cuma punya satu bentuk, yaitu etena itu sendiri. Gak ada cis-etena atau trans-etena, apalagi isomer struktural karena cuma ada dua karbon, mau dibikin cabang kayak gimana lagi coba?
Propena (CH3-CH=CH2): Nah, kalau propena ini sedikit lebih kompleks dari etena, tapi tetep aja gak punya isomer. Coba perhatikan strukturnya: CH3-CH=CH2. Atom karbon pertama di ikatan rangkap (yang terikat pada gugus CH3) itu mengikat satu atom H dan satu gugus CH3. Beda kan? Tapi, masalahnya ada di atom karbon kedua di ikatan rangkap (yang di ujung). Atom karbon ini mengikat DUA atom H! Nah, karena ada dua atom H yang sama di salah satu atom karbon ikatan rangkap, maka propena juga gak bisa punya isomer geometri cis-trans. Kalau isomer struktural? Bisa aja sih, tapi kalau kita bicara rumus molekul C3H6, propena itu satu-satunya alkena siklik yang mungkin (siklo propana, tapi itu bukan alkena) dan propena itu sendiri. Gak ada lagi cara lain menyusun 3 atom karbon dengan satu ikatan rangkap C=C dan hanya menghasilkan rumus C3H6. Jadi, propena juga termasuk alkena yang tidak memiliki isomer.