Gerak Parabola (Perpaduan GLB dan GLBB)

Gerak Parabola (Perpaduan GLB dan GLBB)- Perhatikanlah lintasan yang dibentuk oleh bola basket yang dilemparkan ke dalam ring. Lintasan bola basket tersebut berbentuk parabola. Gerak yang lintasannya berbentuk parabola disebut gerak parabola. Contoh umum gerak parabola adalah gerak benda yang dilemparkan ke atas membentuk sudut tertentu terhadap permukaan tanah. Gerak parabola dapat dipandang dalam dua arah, yaitu arah vertikal (sumbu-y) yang merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), dan arah horizontal (sumbu-x) yang merupakan gerak lurus beraturan (GLB). Perhatikan Gambar 1.15 berikut.

Gambar 1.15 Arah gaya pada lintasan gerak parabola.

Gerak pada sumbu-x (horizontal) adalah gerak lurus beraturan karena kecepatan benda di setiap titik bernilai konstan dan berlaku persamaan
v_x = v_0x = v₀ cos α
Adapun, jarak mendatar yang ditempuh oleh sebuah benda ditentukan oleh persamaan
x = v_x t = v₀cos α t ……… (1–35)
Gerak pada sumbu-y (vertikal) adalah gerak lurus berubah beraturan, karena benda mengalami perubahan kecepatan akibat percepatan gravitasi Bumi. Dalam hal ini, arah gerak benda vertikal ke atas sehingga persamaan kecepatan geraknya pada setiap titik adalah
v_y = v_0y – gt ………….. (1–36)
oleh karena v_0y = v₀ sin α , Persamaan (1–36) dapat dituliskan menjadi
v_y = v₀ sin α – gt …………… (1–37)
Posisi benda pada sumbu-y (menurut ketinggian) dapat dituliskan dengan persamaan berikut
y = v_0y t – ½ gt² …………….. (1–38)
atau
y = v₀ sin α t – ½gt² ………….. (1–39)
1. Kecepatan dan Arah Kecepatan Benda di Sembarang Titik
Pada gerak parabola, benda memiliki kecepatan pada komponen sumbu-x dan sumbu-y sehingga besar kecepatan benda di sembarang titik secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Arah kecepatan benda terhadap sumbu mendatar (sumbu-x) dirumuskan sebagai berikut.

Oleh karena nilai vx selalu positif maka positif atau negatifnya sudut θ bergantung pada nilai v_y.
2. Beberapa Persamaan Khusus pada Gerak Parabola
Persamaan-persamaan khusus gerak parabola ini hanya berlaku untuk gerak parabola dengan lintasan dari tanah, kemudian kembali lagi ke tanah seperti pada Gambar 1.16.

Gambar 1.16 Lintasan gerak parabola benda dengan titik tertinggi di B dan titik terjauh di C.

Pada contoh gerak parabola tersebut, suatu benda bergerak dari titik A dengan kecepatan awal v0 dan sudut θ . Benda tersebut mencapai titik tertinggi di titik B dan jarak terjauh di titik C.
a. Waktu untuk Mencapai Titik Tertinggi (Titik B)
Pada saat benda yang melakukan gerak parabola mencapai titik tertinggi, kecepatan benda pada komponen vertikal (sumbu-y) v_y = 0. Persamaannya adalah sebagai berikut.
v_y = v_0y – gt_AB
0 = v₀ sin α – gt_AB
gt_AB = v₀ sin α

Ketinggian benda di titik tertinggi adalah H = ½ g(t_BC)². Sifat simetri grafik parabola memperlihatkan bahwa waktu yang diperlukan benda untuk mencapai titik tertinggi dari posisi awal (tAB), sama dengan waktu tempuh benda dari titik tertinggi ke jarak terjauh (t_BC). Dengan demikian, akan diperoleh persamaan

b. Tinggi Maksimum (H )
Tinggi maksimum benda yang melakukan gerak parabola dapat ditentukan dari penurunan Persamaan (1–43) sebagai berikut.

dikuadratkan menjadi

sehingga diperoleh

c. Jarak Terjauh (X )
Waktu tempuh untuk mencapai titik terjauh (titik C) sama dengan dua kali waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi (t_AC = 2 t_AB). Jarak terjauh yang dicapai benda pada sumbu-x (dilambangkan dengan X) adalah

Menurut trigonometri, 2 sinα cos α = sin 2α sehingga persamaan untuk jarak terjauh yang dapat dicapai benda dapat dituliskan

Perbandingan antara jarak terjauh (X) dan tinggi maksimum (H) akan menghasilkan persamaan

Penjumlahan Vektor Menggunakan Metode Grafis dan Analitis

Penjumlahan Vektor Menggunakan Metode Grafis dan Analitis- Pernahkah Anda membayangkan jika Anda berenang di sungai searah dengan aliran sungai, kemudian Anda tiba-tiba berbalik arah 90° dari arah pergerakan semula? Apakah posisi terakhir Anda tepat sesuai keinginan Anda? Tentu tidak, arah akhir posisi Anda tidak akan membentuk sudut 90° dari posisi semula karena terdapat hambatan arus sungai yang membuat arah gerak Anda tidak tepat atau menyimpang. Anda dapat menentukan posisi akhir Anda dengan cara menjumlahkan vektor gerak Anda, baik perpindahannya maupun kecepatannya. Apakah Anda mengetahui cara menjumlahkan dua buah vektor?

Penjumlahan vektor tidak sama dengan penjumlahan skalar. Hal ini karena vektor selain memiliki nilai, juga memiliki arah. Vektor yang diperoleh dari hasil penjumlahan beberapa vektor disebut vektor resultan. Berikut ini akan dibahas metode-metode untuk menentukan vektor resultan.

1. Resultan Dua Vektor Sejajar

Misalnya, Anda bepergian mengelilingi kota Palu dengan mengendarai sepeda motor. Dua jam pertama, Anda bergerak lurus ke timur dan menempuh jarak sejauh 50 km. Setelah istirahat secukupnya, Anda kembali melanjutkan perjalanan lurus ke timur sejauh 30 km lagi. Di lihat dari posisi asal, Anda telah berpindah sejauh sejauh 50 km + 30 km = 80 km ke timur. Dikatakan, resultan perpindahan Anda adalah 80 km ke timur. Secara grafis, perpindahan Anda seperti diperlihatkan pada Gambar 2.3.

 

Gambar 2.3 Menjumlahkan dua vektor searah.

Sedikit berbeda dengan kasus tersebut, misalnya setelah menempuh jarak lurus 50 km ke timur, Anda kembali lagi ke barat sejauh 30 km. Relatif terhadap titik asal, perpindahan Anda menjadi 50 km – 30 km = 20 km ke timur. menjumlahkan dua buah vektor sejajar mirip dengan menjumlahkan aljabar biasa. Secara matematis, resultan dua buah vektor sejajar, yakni, sebagai berikut. Jika vektor A dan B searah, besar vektor resultan R, adalah

R = A+B

dengan arah vektor R sama dengan arah vektor A dan B. Sebaliknya, jika kedua vektor tersebut berlawanan, besar resultannya adalah

R = A- B

dengan arah vektor R sama dengan arah vektor yang terbesar.

2. Resultan Dua Vektor yang Saling Tegak Lurus

Misalnya, Anda memacu kendaraan Anda lurus ke timur sejauh 40 km dan kemudian berbelok tegak lurus menuju utara sejauh 30 km. Secara grafis, perpindahan Anda seperti diperlihatkan pada Gambar 2.5. Besar resultan perpindahannya, r, diperoleh menggunakan Dalil Pythagoras, yakni sebagai berikut

Gambar 2.5 Menjumlahkan dua vektor yang saling tegak lurus.

r = √x² + y² = √40² + 30² = 50km

dan arahnya

tanѲ = y/x = 30/40 = 37^o

terhadap sumbu-x positif (atau 37° dari arah timur).

Dari contoh kasus tersebut, jika dua buah vektor, A dan B, yang saling tegak lurus akan menghasilkan vektor resultan, R, yang besarnya

R = √A² + B²

dengan arah

θ = tan⁻¹ (B/A)

terhadap arah vektor A dengan catatan vektor B searah sumbu-y dan vektor A searah sumbu-x.

3. Resultan Dua Vektor yang Mengapit Sudut

Sekarang tinjau dua buah vektor, A dan B, yang satu sama lain mengapit sudut seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.6 (a). Gambar vektor resultannya dapat diperoleh dengan cara menempatkan pangkal vektor B di ujung vektor A. Selanjutnya, tarik garis dari titik pangkal vektor A ke titik ujung vektor B dan buatkan panah tepat di ujung yang berimpit dengan ujung vektor B. Vektor inilah, R, resultan dari vektor A dan B. Hasilnya seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6 (b).

Gambar 2.6 (a) Vektor A dan vektor B mengapit sudut. (b) Menggambarkan vektor resultan dari vektor A dan vektor B.

Besar vektor resultan, R, dapat ditentukan secara analitis sebagai berikut.

R = √A² + B² + 2AbcosѲ

4. Selisih Dua Vektor yang Mengapit Sudut

Vektor A dan vektor -A, memiliki besar yang sama, yakni |A| = |–A| = A, tetapi arahnya berlawanan. Selisih dari dua buah vektor, misalnya vektor A – B, secara grafis sama dengan jumlah antara vektor A dan vektor –B. Secara matematis, vektor selisihnya ditulis R = A – B. Secara analitis, besar vektor selisihnya diperoleh:

R = √A² + B² – 2AbcosѲ

5. Melukis Resultan Beberapa Vektor dengan Metode Poligon

Jika terdapat tiga buah vektor, A, B, dan C, yang besar dan arahnya berbeda seperti diperlihatkan pada Gambar 2.10 (a), resultannya dapat diperoleh dengan cara menggunakan metode poligon, yakni sebagai berikut.

a. Hubungkan titik tangkap vektor B pada ujung vektor A dan titik pangkal vektor C pada ujung vektor B.

b. Buat vektor resultan, R, dengan titik tangkap sama dengan titik pangkal vektor A dan ujung panahnya tepat di titik ujung vektor C. Hasilnya seperti diperlihatkan pada Gambar 2.10 (b).

Secara matematis, vektor resultan pada Gambar 2.10 ditulis sebagai berikut.

R = A + B + C

Menjumlahkan Vektor dengan Metode Uraian

Dalam beberapa kasus, seringkali Anda menjumlahkan beberapa vektor yang lebih dari dua buah. Secara grafis, metode yang digunakan adalah metode poligon, seperti yang telah disinggung sebelumnya. Akan tetapi, bagaimanakah cara menentukan besar dan arah vektor resultannya? Salah satu metode yang digunakan adalah metode uraian, seperti yang akan di bahas pada sub-subbab berikut ini.

1. Menguraikan Vektor Menjadi Vektor Komponennya

Sebuah vektor dapat diuraikan menjadi dua buah vektor yang saling tegak lurus. Vektor-vektor baru hasil uraian disebut vektor-vektor komponen. Ketika sebuah vektor telah diuraikan menjadi vektor-vektor komponennya, vektor tersebut dianggap tidak ada karena telah diwakili oleh vektor-vektor komponennya. Sebagai contoh, ketika Anda menguraikan sekarung beras 50 kg menjadi dua karung dengan masing-masing 20 kg dan 30 kg, apakah karung yang berisi 50 kg tetap ada?

Gambar 2.12 Menguraikan sebuah vektor menjadi dua vektor komponen yang saling tegak lurus.

Gambar 2.12 memperlihatkan sebuah vektor A yang diuraikan menjadi dua buah vektor komponen, masing-masing berada pada sumbu-x dan sumbu-y. Ax adalah komponen vektor A pada sumbu-x dan Ay adalah komponen vektor A pada sumbu-y. Dengan mengingat definisi sin θ dan cos θ dari trigonometri, besar setiap komponen vektor A dapat ditulis sebagai berikut.

Ax = A cos θ dan Ay = A sinθ

Sementara itu, dengan menggunakan Dalil Pythagoras diperoleh hubungan

A = √A_x²+A_y²

Selanjutnya, hubungan antara Ax dan Ay diberikan oleh

tan θ = A_y/A_x

2. Menjumlahkan Vektor Melalui Vektor-Vektor Komponennya

Menjumlahkan sejumlah vektor dapat dilakukan dengan menguraikan setiap vektor menjadi komponen-komponennya ke sumbu-x dan sumbu-y pada koordinat kartesius. Metode seperti ini disebut metode uraian. Berikut adalah tahapan-tahapan untuk mencari besar dan arah vektor resultan dengan metode uraian.

a. Buat koordinat kartesius x-y.

b. Letakkan titik tangkap semua vektor pada titik asal (0,0). Hati-hati, arah vektor tidak boleh berubah.

c. Uraikan setiap vektor, yang tidak berimpit dengan sumbu-x atau sumbu-y, menjadi komponen-komponennya pada sumbu-x dan sumbu-y.

d. Tentukanlah resultan vektor-vektor komponen pada setiap sumbu, misalnya

x ΣR = resultan vektor-vektor komponen pada sumbu-x.

y ΣR = resultan vektor-vektor komponen pada sumbu-y.

e. Besar vektor resultannya

R = √(ΣR_x)² + (ΣR_y²)

dan arahnya terhadap sumbu-x positif

tan θ = ΣR_x/ΣR_y

Soal dan jawaban minyak bumi

Pilihan ganda Soal dan jawaban minyak bumi 25 butir. 5 uraian Soal dan jawaban minyak bumi.

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.

1. Minyak bumi terbentuk selama ribuan tahun berasal dari fosil ….
    A. dinosaurus
    B. paus
    C. tumbuhan
    D. binatang mamalia
    E. plankton dan tumbuhan

2. Faktor-faktor yang menyebabkan batuan fosil berubah menjadi minyak bumi adalah ….
    A. panas matahari
    B. tekanan dan panas bumi
    C. gempa tektonik
    D. badai tsunami
    E. letusan gunung dan lahar merapi

3. Untuk menentukan secara akurat keberadaan minyak mentah di dalam bumi dipakai teknik ….
    A. peledakan
    B. gelombang seismik
    C. pantauan udara
     D. gelombang kejut
    E. mikroskop

4. Minyak bumi umumnya bersumber di wilayah lepas pantai sampai laut dalam. Hal ini terjadi karena ….
    A. akibat pergeseran lapisan bumi
    B. pembentukan fosil berasal dari hewan laut
    C. memiliki dasar bumi yang dalam
     D. sudah menjadi hukum alam
     E. akibat sering terjadi gempa tektonik di laut

5. Minyak bumi tergolong sumber energi tidak terbarukan sebab ….
    A. proses pembentukan memerlukan waktu ribuan tahun
    B. alam tidak dapat menciptakan lagi minyak bumi
    C. dapat didaur ulang dari hasil pembakaran
    D. tidak dapat dibuat oleh manusia dengan teknologi apapun
    E. minyak bumi bukan sumber energi baru

6. Senyawa berikut yang tidak tergolong fraksi minyak bumi adalah ….
    A. alkana, sikloalkana
    B. alkena, aromatik
    C. asam lemak jenuh dan tidak jenuh
    D. butana, heksana, propana
    E. kerosin, solar, aspal

7. Fraksi minyak bumi terbanyak adalah ….
    A. alkana dan sikloalkana
    B. aldehida dan aromatik
    C. sikloalkana dan aromatik
    D. LPG, LNG, dan aspal
    E. bensin premium dan solar

8. Prinsip dasar dari pemisahan minyak bumi adalah perbedaan ….
    A. warna
    B. viskositas
    C. titik didih
    D. massa molekul
    E. kereaktifan

9. Teknik yang diterapkan untuk memisahkan fraksi minyak bumi adalah ….
    A. ekstraksi
    B. destilasi bertingkat
    C. permurnian bertingkat
    D. dekantasi
    E. magnetisasi

Untuk menjawab soal no 10 dan 11, perhatikan gambar pengolahan minyak bumi berikut ini.

10. Campuran LPG terdapat pada bagian ….
A. I
B. II
C III
D. IV
E. V

11. Fraksi III adalah ….
A. LPG
B. kerosin
C. residu
D. gasolin
E. pelumas

12. Ebtanas 1996:
Dari hasil penyulingan minyak bumi:

No.	Jumlah Atom C	Titik Didih/°C
1.	C1 – C4	< 40
2.	C5 – C10	40 – 180
3.	C11 – C12	160 – 250
4.	C13 – C25	220 – 350
5	C26 – C28	> 350

Fraksi nomor urut 3 digunakan untuk ….
A. bahan bakar pesawat dan diesel
B. bensin premium
C. pembuatan LPG
D. bahan baku Plastik
E. pembuatan parafin

13. Ketika suhu dalam kolom fraksionasi mencapai 110°C, fraksi minyak bumi yang menguap adalah yang mengandung jumlah atom karbon ….
A. 1 – 5
B. 6 – 10
C. 13 – 20
D. 21 – 30
E. 50 ke atas

14. Fraksi gasolin dalam minyak bumi memiliki jumlah atom karbon berkisar antara ….
A. 1 – 5
B. 6 – 10
C. 13 – 20
D. 21 – 30
E. 50 ke atas

15. Fraksi minyak mentah yang tersisa dalam kolom fraksionasi dapat digunakan sebagai ….
A. bahan bakar untuk memasak
B. bahan bakar untuk kendaraan
C. aspal untuk mengeraskan jalan
D. pelarut senyawa karbon
E. pelumas mesin

16. Proses pengubahan molekul hidrokarbon yang berantai panjang menjadi molekul yang lebih pendek dinamakan ….
A. distilasi
B. reforming
C. ekstraksi
D. perengkahan
E. destruksi

17. Proses penggabungan molekul hidrokarbon yang berantai pendek menjadi yang lebih panjang dinamakan ….
A. distilasi
B. reforming
C. ekstraksi
D. perengkahan
E. destruksi

18. Ebtanas 1998:
Komposisi dari bensin premium dengan bilangan oktan 80 adalah ….
A. 20% n-heptana dan 80% isooktana
B. 20% isooktana dan 80% n-heptana
C. 20% n-heksana dan 80% isooktana
D. 20% isooktana dan 80% n-heksana
E. 20% n-pentana dan 80% isooktana

19. Dari penyataan berikut:
• Alkana bercabang dan sikloalkana terbakar lebih merata daripada alkana rantai lurus.
• Alkana rantai pendek (C4) terbakar lebih merata daripada alkana rantai panjang ( C7).
• Alkena terbakar lebih merata dari alkana.
Pembakaran paling merata adalah campuran dari ….
A. alkana bercabang dan alkena
B. alkana rantai pendek dan alkena
C. alkana rantai panjang dan alkena
D. sikloalkana dan alkana rantai pendek
E. alkana bercabang rantai pendek dan alkena

20. Komposisi bensin dari campuran 87% isooktana dan 13% n-heptana memiliki bilangan oktan sebanyak ….
A. 80
B. 87
C. 96
D. 100
E. 113

21. Zat aditif yang dapat meningkatkan bilangan oktan adalah ….
A. timbel oksida
B. timbel sulfat
C. tetraetiltimbel
D. trietiltimbel
E. trinitrotoulena

22. Penambahan TEL ke dalam bensin premium menghasilkan endapan hitam PbO dan tertimbun dalam mesin motor. Untuk menghindari hal ini biasanya ditambahkan ….
A. CH₂Br₂
B. PbSO₄
C. PbCl₂
D. PbS
E. Pb(C₂H₃O₂)₂

23. Bahaya gas karbon monoksida terhadap manusia adalah ….
A. mempercepat perkaratan logam
B. mengurangi kadar CO₂ di udara
C. merusak lapisan ozon
D. menyebabkan penyakit paru-paru
E. mudah bereaksi dengan haemoglobin

24. Gas pencemar yang mengakibatkan terjadinya kabut fotokimia adalah ….
A. SO₂
B. CO₂
C. CnHx
D. NO
E. CO

25. Pencemar udara yang mengakibatkan terjadinya hujan asam adalah ….
A. CO
B. CO₂
C. SO₂
D. N₂
E. freon

Esai Soal dan jawaban minyak bumi

B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.
1. a. Bagaimana proses pembentukan minyak bumi di alam.
b. Bagaimanakah pengolahan minyak bumi dan kegunaan setiap fraksi.
c. Bagaimana dampak pembakaran minyak bumi terhadap lingkungan.
2. Sumber energi apakah yang terbarukan? Kemukakan pendapat Anda tentang sumber energi baru dan terbarukan.
3. Sifat-sifat apa yang dimiliki oleh fraksi minyak mentah yang lebih mudah terbakar daripada minyak mentah yang sukar terbakar? Bandingkan bensin dan minyak tanah.
4. Mengapa dengan bertambahnya jumlah atom karbon dalam fraksi minyak bumi, viskositasnya (kekentalan) meningkat?
5. Jika bensin, minyak tanah, dan minyak pelumas dicampurkan, kemudian dimasukkan ke dalam alat suling:
a. manakah fraksi yang pertama keluar dari alat destilasi?
b. Manakah yang memiliki titik didih paling tinggi dan paling rendah?

Kunci Jawaban Soal dan jawaban minyak bumi
I. Pilihan ganda Soal dan jawaban minyak bumi
1. E 11. B 21. C
3. B 13. B 23. E
5. A 15. C 25. C
7. A 17. B
9. B 19. E

II. Esai Soal dan jawaban minyak bumi
1. a., b., c. telah diterangkan dalam materi
3. Minyak mentah yang mudah terbakar adalah yang memiliki rantai karbon tidak terlalu panjang, sehingga pada saat pembakaran, ikatan antarrantai karbon mudah diputuskan dengan energi tidak terlalu besar.
5. a. Pertama yang keluar adalah yang memiliki titik didih paling rendah, yaitu bensin, disusul minyak tanah, dan terakhir pelumas.
b. Titik didih paling rendah adalah bensin. Titik didih paling tinggi adalah pelumas.

Pembentukan dan Komposisi Minyak Bumi

Pembentukan dan Komposisi Minyak Bumi- Istilah minyak bumi diterjemahkan dari bahasa latin (petroleum), artinya petrol (batuan) dan oleum (minyak). Nama petroleum diberikan kepada fosil hewan dan tumbuhan yang ditemukan dalam kulit bumi berupa gas alam, batubara, dan minyak bumi.

1. Pembentukan dan Eksplorasi Minyak Bumi
Minyak bumi terbentuk dari fosil-fosil hewan dan tumbuhan kecil yang hidup di laut dan tertimbun selama berjuta-juta tahun lampau. Ketika hewan dan tumbuhan laut mati, jasad mereka tertimbun oleh pasir dan lumpur di dasar laut. Setelah ribuan tahun tertimbun, akibat pengaruh tekanan dan suhu bumi yang tinggi, lapisan-lapisan lumpur dan pasir berubah menjadi batuan. Akibat tekanan dan panas bumi, fosil hewan dan tumbuhan yang terjebak di lapisan batuan secara perlahan berubah menjadi minyak mentah dan gas alam. Kedua bahan tersebut terperangkap di antara lapisan-lapisan batuan dan tidak dapat keluar (perhatikan Gambar 9.1).

Gambar 9.1 Pembentukan minyak bumi berasal dari fosil yang tertimbun di dasar laut.

Sekarang, minyak bumi banyak dijumpai di dasar laut dekat lepas pantai sehingga dibangun anjungan minyak bumi lepas pantai seperti pada Gambar 9.2 dan daratan yang tidak jauh dari pantai. Hal ini akibat adanya gerakan kerak bumi yang menimbulkan pergeseran pada lapisan batuan, seperti gempa bumi dan letusan gunung berapi. Untuk mengetahui sumber minyak bumi diperlukan pengetahuan geologi dan pengalaman. Pekerjaan ini merupakan tugas dan tanggung jawab para insinyur pertambangan dan geologi. Tahap pertama eksplorasi minyak bumi adalah mencari petunjuk di permukaan bumi seperti adanya lipatan-lipatan batuan. Lipatan-lipatan itu akibat tekanan gas dan minyak bumi yang merembes ke dalam batuan berpori sehingga minyak bumi dapat naik ke permukaan, tetapi tidak mencapai permukaan bumi karena tertahan oleh lapisan batuan lain. Berdasarkan hasil pengamatan dan petunjuk struktur permukaan bumi, area selanjutnya diselidiki menggunakan pancaran gelombang seismik. Pancaran gelombang seismik digunakan untuk menentukan struktur batuan pada lapisan kulit bumi.

Gambar 9.2 Anjungan minyak bumi lepas Pantai

Gelombang seismik diciptakan menggunakan ledakan kecil. Ledakan ini akan menghasilkan gelombang dan mengirimkannya sampai kedalaman tertentu. Jika ada struktur batuan yang menggelembung (anti cline), gelombang akan dipantulkan kembali. Pantulan ini dapat dideteksi oleh sensor sehingga dapat diketahui secara akurat posisi minyak bumi (perhatikan Gambar 9.3).

Untuk mengeluarkan minyak bumi dan gas alam dari lapisan batuan diperlukan pemboran lapisan bumi hingga mencapai ke dasar lapisan batuan yang mengandung minyak bumi. Kedalamannya dapat mencapai ratusan meter. Setelah dibor, pada awalnya minyak bumi akan memancar sendiri akibat tekanan lapisan bumi yang tinggi, tetapi makin ke atas tekanan ini makin lemah sehingga diperlukan tekanan dari luar. Ini dilakukan dengan cara memompa menggunakan air atau udara hingga minyak bumi dapat dipompa keluar. Pengangkutan minyak mentah dapat dilakukan dengan menggunakan kapal tanker seperti pada Gambar 9.4.

Gambar 9.4 Transportasi minyak mentah menggunakan kapal tanker.

2. Komposisi Minyak Bumi
Gas alam merupakan campuran dari alkana dengan komposisi bergantung pada sumbernya. Umumnya, mengandung 80% metana (CH₄), 7% etana (C₂H₆), 6% propana (C₃H₈), 4% butana dan isobutana (C₄H₁₀), dan 3% pentana (C₅H₁₂). Gas alam yang dipasarkan sudah diolah dalam bentuk cair, disebut LNG (liquid natural gas). Minyak bumi hasil pertambangan yang belum diolah dinamakan minyak mentah (crude oil). Minyak mentah merupakan campuran yang sangat kompleks, yaitu sekitar 50–95% adalah hidrokarbon, terutama golongan alkana dengan berat molekul di atas 100–an; sikloalkana; senyawa aromatik; senyawa mikro, seperti asam-asam organik; dan unsur-unsur anorganik seperti belerang. Hidrokarbon dalam minyak mentah terdiri atas hidrokarbon jenuh, alifatik, dan alisiklik. Sebagian besar komponen minyak mentah adalah hidrokarbon jenuh, yakni alkana dan sikloalkana. Di Indonesia, minyak bumi terdapat di bagian utara pulau Jawa, bagian timur Kalimantan dan Sumatra; daerah Papua; dan bagian timur pulau Seram. Minyak bumi juga diperoleh di lepas pantai utara Jawa dan pantai timur Kalimantan. Minyak bumi yang ditambang di Indonesia umumnya banyak mengandung senyawa hidrokarbon siklik, baik sikloalkana maupun aromatik. Berbeda dengan minyak dari Indonesia, minyak bumi dari negara-negara Arab lebih banyak mengandung alkana dan minyak bumiRusia lebih banyak mengandung sikloalkana.

Soal dan jawaban hidrokarbon

Pilihan ganda Soal dan jawaban hidrokarbon 25 butir. 5 uraian Soal dan jawaban hidrokarbon.

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.

1. Atom C primer dalam senyawa berikut terdapat pada atom karbon nomor ….

A. 1, 3, 5
B. 2, 4, 7
C. 3, 6, 7
D. 3, 6
E. 1, 7

2. Atom C sekunder dalam senyawa berikut terdapat pada atom karbon nomor ….

A. 1, 3, 5
B. 2, 4, 7
C. 3, 6, 7
D. 3, 4, 5
E. 1, 4, 7

3. Atom C tersier dalam senyawa berikut terdapat pada atom karbon nomor ….

A. 3, 5, 8
B. 2, 4, 7
C. 3, 6, 7
D. 3, 4, 5
E. 4

4. Ebtanas 1997
Suatu senyawa alkana memiliki rumus struktur:

Atom C kuartener pada struktur alkana tersebut adalah atom C nomor ….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 7

5. Ebtanas 2000:
Diketahui struktur berikut:

Atom C primer adalah atom C bernomor ….
A. 2, 4, 6
B. 3, 5, 7
C. 1, 8
D. 3, 7
E. 2, 4

6. Cara untuk membuktikan adanya CO₂ dari hasil pembakaran senyawa hidrokarbon adalah ….
A. dicairkan dan dibakar
B. dibakar dan direduksi
C. direaksikan dengan larutan Ba(OH)₂
D. direaksikan dengan uap H₂O
E. direaksikan dengan uap H₂O, kemudian dialiri arus listrik

7. Pernyataan berikut dapat dijadikan pembenaran adanya unsur hidrogen dalam hidrokarbon setelah dibakar adalah ….
A. terbentuk asap putih dari hasil pembakaran
B. adanya tetesan-tetesan embun di dalam pipa pengalir akibat pendinginan
C. larutan Ca(OH)₂ menjadi keruh setelah dilewati gas hasil pembakaran
D. terbentuk gas yang dapat dilihat dari gelembung dalam larutan Ca(OH)₂
E. tidak dapat dilihat dengan kasat mata karena air yang terbentuk berupa gas

8. Alkana tergolong senyawa hidrokarbon ….
A. alifatik jenuh
B. alifatik tidak jenuh
C. alisiklik tidak jenuh
D. aromatik
E. parafin siklik tidak jenuh

9. Di antara senyawa berikut, yang bukan alkana rantai lurus adalah ….
A. C₃H₈
B. C₄H₈
C. C₆H₁₄
D. C₅H₁₂
E. C₂₀H₄₂

10. Perhatikan tabel sifat fisika alkana berikut.

Nama	Titik Leleh (°C)	Titik Didih (°C)
Butana	– 138,4	0,5
Pentana	– 139,7	36,1
Heksana	– 95,0	68,9
Heptana	– 90,6	98,4
Oktana	– 56,8	124,7

Senyawa yang berwujud gas pada suhu kamar adalah ….
A. butana
B. pentana
C. heksana
D. heptana
E. oktana

11. Alkana berikut yang memiliki titik didih paling tinggi adalah ….
A. C₅H₁₂
B. C₈H₁₈
C. C₁₀H₂₂
D. C₁₂H₂₄
E. C₁₈H₃₈

12. Nama struktur kimia berikut adalah ….

A. 2,2-dimetil-4-metilheptana
B. 4,6,6-trimetilheptana
C. n-dekana
D. 2-metil-2-metil-4-metilheptana
E. 2,2,4-trimetilheptana

13. Nama senyawa alkana berikut adalah ….

A. 3-metilheptana
B. 4-etilheptana
C. 4-etil-3-metilheptana
D. isodekana
E. 3,4-dimetilheptana

14. Senyawa dengan nama 2-metil-3-isopropiloktana memiliki rumus struktur ….

A.

B.

C.

D.

E.

15. Pernyataan berikut tentang isomer yang paling tepat adalah ….
A. isomer memiliki rumus struktur sama
B. isomer mengandung kumpulan gugus sama
C. isomer adalah hidrokarbon
D. isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen
E. isomer memiliki titik didih yang sama

16. Senyawa yang bukan isomer dari oktana adalah ….
A. 2-metilheptana
B. 2,3-dimetilheksana
C. 2,3,4-trimetilpentana
D. 2,2-dimetilpentana
E. 2,2,3,3,-tetrametilbutana

17. Isoheptana memiliki rumus struktur ….
A. C₇H₁₄
B. CH₃(CH₂)₅CH₃
C. C₆H₅CH₃
D. (CH₃)₃C(CH₂)₂CH₃
E. (CH₃)₂CH(CH₂)₃CH₃

18. Ebtanas 1998:
Rumus struktur yang bukan isomer dari C₆H₁₄ adalah ….

A.

B.

C.

D.

E.

19. Dari senyawa karbon berikut yang termasuk sikloalkana adalah ….
A. CH₄
B. C₂H₆
C. C₃H₈
D. C₄H₁₀
E. C₅H₁₀

20. Siklobutana merupakan isomer dari ….
A. C₄H₁₀
B. C₆H₆
C. CH₃C=CCH₃
D. CH₂=CHCH=CH₂
E. CH₃CH=CHCH₃

21. Rumus umum senyawa dengan struktur:
CH₃(CH₂)₁₄CH=CH–CH₃ adalah ….
A. C_nH_2n
B. C_nH_n
C. C_nH_2n+1
D. C_nH_2n-1
E. C_nH_2n-2

22. Senyawa karbon berikut yang tidak membentuk isomer cis- dan trans- adalah ….
A. CH₃CH=CH(C₂H₅)
B. CH₃(Cl)C=CH(C₂H₅)
C. H₂C=CH(C₂H₅)
D. (CH₃)(C₂H₅)C=CH(CH₂OH)
E. CH₃CH=CHCH₃

23. Senyawa berikut yang memiliki titik didih paling tinggi adalah ….
A. C₂H₄
B. C₄H₆
C. C₅H₁₀
D. C₁₀H₂₀
E. C₆H₆

24. Nama senyawa dari rumus struktur berikut adalah ….

A. 4-propil-2-pentuna
B. 4-metil-2-heptuna
C. 4-metil-2-pentuna
D. 4-propil-2-pentuna
E. 4-metil-4-propil-2-butuna

25. Senyawa yang bukan merupakan isomer posisi dari 2-dekuna adalah…
A. 4-metil-2-nonuna
B. 2,2-dimetil-4-oktuna
C. 5-dekuna
D. 2,3,4-trimetil-6-dokuna
E. 2-etil-3-metil-5-heptuna

B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.

1. Senyawa hidrokarbon memiliki deret homolog. Apa yang dimaksud dengan deret homolog? Jelaskan.
2. Bagaimana membuktikan adanya unsur C dan H dalam hidrokarbon? Bagaimana pula cara mengidentifikasinya?
3. Bandingkan kemudahan terbakar dari LPG, minyak tanah, dan lilin. Manakah yang lebih mudah? Mengapa? Jelaskan.
4. Bagaimana hubungan titik leleh dengan massa molekul senyawa hidrokarbon?
5. Minyak dan lemak tergolong hidrokarbon. Pada suhu kamar, minyak berupa cair, sedangkan lemak padat, mengapa? Jelaskan.
6. Tuliskan rumus struktur dari alkana berikut.
a. 2,2-dimetil butana
b. 3-etil-2-metil pentana
c. 2,2,4-trimetil pentana
d. 4,5-dimetil oktana
7. Tuliskan rumus struktur alkuna berikut.
a. 2-heptuna
b. 4-oktuna
c. 6,6-dimetil-2-pentuna
8. Tuliskan nama alkana yang rumus strukturnya seperti berikut.
a.

b.

c.

d.

e.

Kunci jawaban
I. Pilihan ganda
1. E 11. E 21. A
3. E 13. C 23. D
5. C 15. D 25. D
7. B 17. E
9. B 19. E

II. Esai
1. Deret pada senyawa hidrokarbon yang berbeda sebanyak gugus –CH₂– dari senyawa sebelumnya.
3. Urutan lebih mudah terbakar adalah LPG, minyak tanah dan lilin. Hal ini berkaitan dengan panjang ikatan antar karbonkarbon. Makin panjang rantai karbon, makin kuat gaya antar molekul, makin tinggi titik didih, makin sulit terbakar.
5. Dalam minyak terdapat ikatan rangkap tidak jenuh, sedangkan dalam lemak tidak memiliki ikatan rangkap tidak jenuh. Adanya ikatan rangkap ini menimbulkan gaya antarmolekul kurang kuat sehingga minyakmudah mencair.

7.