TINGKATAN KSSM MoRE MoRE ModulE ModulE && Bonus Digital Lembaran PBD dengan Jawapan Praktis Amali: Model Kertas 3 SPM Terkini SPM Format Eksklusif Eksklusif PELANGI ONLINE TEST https://qr.pelangibooks.com/?u=POTKIM5 PELANGI BESTSELLER Pembelajaran BERPANDU dan SISTEMATIK KIMIA Chemistry Susan Chin Syuk Man Lee Wai Siew DWIBAHASA Cheryl Lee Praktis Ekstra SPM Kod QR Lembaran PBD Kod QR Video Kod QR Jawapan Kod QR i-THINK/KBAT Klu Soalan Praktis SPM Studi 1 Minit Latihan modular
ii Bab 1 Tindak Balas Redoks 1 Redox Reactions 1.1 Pengoksidaan dan Penurunan ........................................2 Oxidation and Reduction 1.2 Keupayaan Elektrod Piawai ............................................ 8 Standard Electrode Potential 1.3 Sel Kimia ........................................................................... 9 Voltaic Cell 1.4 Sel Elektrolisis ................................................................ 12 Electrolytic Cell 1.5 Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya ................... 27 Extraction of Metal from Its Ore 1.6 Pengaratan....................................................................... 30 Rusting Praktis Ekstra SPM 1 ................................................................34 ........................................................................................... 38 Bab 2 Sebatian Karbon 39 Carbon Compounds 2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon ......................................... 40 Types of Carbon Compounds 2.2 Siri Homolog .................................................................. 43 Homologous Series 2.3 Sifat Kimia dan Saling Pertukaran antara Siri Homolog................................................................... 53 Chemical Properties and Interconversion between Homologous Series 2.4 Isomer and Penamaan Mengikut IUPAC ................... 70 Isomers and Naming Based on IUPAC Nomenclature Praktis Ekstra SPM 2 ................................................................77 ........................................................................................... 81 Bab 3 Termokimia 82 Thermochemistry 3.1 Perubahan Haba dalam Tindak Balas ......................... 83 Heat Change in Reactions 3.2 Haba Tindak Balas ......................................................... 86 Heat of Reaction 3.3 Aplikasi Tindak Balas Endotermik dan Eksotermik dalam Kehidupan Harian ........................................... 108 Application of Endothermic and Exothermic Reactions in Daily Life Praktis Ekstra SPM 3...............................................................110 ......................................................................................... 114 Bab 4 Kimia Polimer 115 Polymer Chemistry 4.1 Polimer .......................................................................... 116 Polymer 4.2 Getah Asli ..................................................................... 123 Natural Rubber 4.3 Getah Sintetik ............................................................... 131 Synthetic Rubber Praktis Ekstra SPM 4...............................................................132 ......................................................................................... 137 Kandungan Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
iii 5.6 Aplikasi Teknologi Hijau dalam Pengurusan Sisa Industri .......................................................................... 164 Application of Green Technology in Industrial Waste Management Praktis Ekstra SPM 5 ..............................................................171 ......................................................................................... 177 Bab 5 Kimia Konsumer dan Industri 138 Consumer and Industrial Chemistry 5.1 Minyak dan Lemak ...................................................... 139 Oils and Fats 5.2 Bahan Pencuci .............................................................. 143 Cleansing Agents 5.3 Bahan Tambah Makanan ............................................ 152 Food Additives 5.4 Ubat-ubatan dan Bahan Kosmetik ............................ 155 Medicines and Cosmetics 5.5 Aplikasi Nanoteknologi dalam Industri ................... 161 Application of Nanotechnology in Industry Jawapan https://plus.pelangibooks.com/Resources/ Module&More2023/KimiaT5/JawapanKeseluruhan.pdf Lembaran PBD https://plus.pelangibooks.com/Resources/ Module&More2023/KimiaT5/LembaranPBD.pdf Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
iv Nama Murid: ............................................................................................................... Kelas: ....................................................... Penguasaan: (✓) Menguasai, (✗) Belum Menguasai Bab Tahap Penguasaan Deskriptor Pencapaian (✓) Menguasai (✗) Belum menguasai Tema 1: Proses Kimia 1 TINDAK BALAS REDOKS 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai konsep pengoksidaan dan penurunan. 2 Memahami tindak balas redoks serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai tindak balas redoks untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah tentang kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Tema 2: Kimia Organik 2 SEBATIAN KARBON 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai sebatian karbon. Rekod Pencapaian Pentaksiran Murid Kimia Tingkatan 5 Versi Dwibahasa Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
v Bab Tahap Penguasaan Deskriptor Pencapaian (✓) Menguasai (✗) Belum menguasai 2 Memahami sebatian karbon serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah tentang kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Tema 3: Haba 3 TERMOKIMIA 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai perubahan haba. 2 Memahami haba tindak balas serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai haba tindak balas untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah tentang kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
vi Bab Tahap Penguasaan Deskriptor Pencapaian (✓) Menguasai (✗) Belum menguasai Tema 4: Teknologi Bidang Kimia 4 KIMIA POLIMER 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai polimer. 2 Memahami polimer serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai polimer untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah tentang kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Tema 4: Teknologi Bidang Kimia 5 KIMIA KONSUMER DAN INDUSTRI 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai kimia konsumer dan industri. 2 Memahami kimia konsumer dan industri serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri dalam konteks penyelesaian masalah tentang kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
39 Bab 2 Sebatian Karbon Carbon Compounds STUDI 1 Minit Sebatian karbon ialah sebatian yang mengandungi karbon sebagai unsur juzuknya. Carbon compounds are compounds which contain carbon as its constituent element. Terdapat dua jenis sebatian karbon: sebatian organik dan sebatian tak organik There are two types of carbon compounds: Organic compounds dan inorganic compounds Hidrokarbon ialah sebatian organik yang terdiri daripada atom karbon dan hidrogen sahaja. Hydrocarbon is an organic compound consisting of carbon and hydrogen atoms only. Bukan hidrokarbon ialah sebatian organik yang mengandungi unsur lain seperti oksigen, nitrogen, fosforus atau halogen, selain karbon dan hidrogen. Non-hydrocarbon is an organic compound that contains elements other than carbon and hydrogen, such as oxygen, nitrogen, phosphorus, or halogen. Ester terhasil apabila asid karboksilik bertindak balas dengan alkohol. Ester is produced when carboxylic acid reacts with alcohol. Asid karboksilik + alkolhol → ester + air Carboxylic acid + alcohol → ester + water Contoh ester: Example of ester: Etil heksanoat (perisa strawberi) Ethyl hexanoate (strawberry flavour) Bau wangi yang terdapat pada bunga dan buah-buahan kebiasaannya disebabkan oleh ester. The pleasant smells found in flowers and fruits are mostly due to esters. Sebatian organik berasal daripada benda hidup dan terbahagi kepada hidrokarbon dan bukan hidrokarbon. Organic compounds originate from living things and are divided into hydrocarbons and non-hydrocarbons. Sebatian tak organik berasal daripada benda bukan hidup seperti oksida karbon, sebatian karbonat dan sebatian sianida. Inorganic compounds originate from non-living materials such as oxides of carbon, carbonate compounds and cyanide compounds. Jenis sebatian organik Type of organic compound Siri homolog Homologous series Kumpulan berfungsi Functional group Hidrokarbon tepu Saturated hydrocarbon Alkana Alkane C C Hidrokarbon tak tepu Unsaturated hydrocarbon Alkena Alkene C C Alkuna Alkyne C C Bukan hidrokarbon Non-hydrocarbon Alkohol Alcohol OH Asid karboksilik Carboxylic acid C O O H Ester Ester C O O Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 40 Jenis-Jenis Sebatian Karbon 2.1 Types of Carbon Compounds Buku Teks: 64 Sebatian karbon Carbon compounds 1. Sebatian karbon ialah sebatian yang mengandungi unsur karbon sebagai salah satu unsur juzuknya. Carbon compounds are compounds that contain the element carbon as one of their constituent elements. TP1 2. Sebatian karbon boleh dikelaskan kepada sebatian organik dan sebatian tak organik . TP1 Carbon compounds can be classified into organic compounds and inorganic compounds. Jenis Types Sebatian karbon / Carbon compounds TP1 TP2 Sebatian organik Organic compounds Sebatian tak organik Inorganic compounds Sumber Source Daripada benda hidup iaitu tumbuhan dan haiwan . From living things, that are plants and animals . Daripada benda bukan hidup atau batu mineral. From non-living things or mineral stones. Contoh Examples Gula, kanji, protein, lemak, selulosa, vitamin, enzim, urea dan petroleum. Sugar, starch, protein, fats, cellulose, vitamins, enzymes, urea and petroleum. Karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), kalsium karbonat (CaCO3) dan kalium sianida (KCN). Carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), calcium carbonate (CaCO3) and potassium cyanide (KCN). 3. Sebatian organik boleh dikelaskan kepada hidrokarbon dan bukan hidrokarbon. TP1 Organic compounds can be classified into hydrocarbons and non-hydrocarbons. Jenis Types Sebatian organik / Organic compounds TP1 TP2 Hidrokarbon Hydrocarbons Bukan hidrokarbon Non-hydrocarbons Definisi Definition Sebatian organik yang hanya mengandungi unsur karbon , C dan hidrogen , H sahaja. Organic compounds that contain carbon , C and hydrogen , H elements only. Sebatian organik yang mengandungi unsurunsur lain seperti oksigen, halogen atau nitrogen selain unsur karbon dan hidrogen . Organic compounds that contain other elements such as oxygen, halogen or nitrogen besides carbon and hydrogen elements. Contoh Examples Alkana, alkena , alkuna Alkane, alkene , alkyne Asid karboksilik, alkohol , ester Carboxylic acid, alcohol , ester Pembakaran lengkap Complete combustion Menghasilkan karbon dioksida dan air . Produces carbon dioxide and water . Tugasan 1 Hidrokarbon dikelaskan kepada hidrokarbon tepu dan hidrokarbon tak tepu. Lengkapkan jadual di bawah berkenaan dengan hidrokarbon. Hydrocarbons are classified into saturated hydrocarbons and unsaturated hydrocarbons. Complete the table below regarding the hydrocarbons. TP1 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 41 Jenis Types Hidrokarbon / Hydrocarbon Hidrokarbon tepu Saturated hydrocarbons Hidrokarbon tak tepu Unsaturated hydrocarbons Definisi Definition Hidrokarbon yang mengandungi ikatan kovalen tunggal sahaja antara atom karbon. Hydrocarbons that contain only single covalent bonds between carbon atoms. Hidrokarbon yang mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon. Hydrocarbons that contain at least one double or triple covalent bond between carbon atoms. Ikatan kovalen antara atom karbon Covalent bond between carbon atoms C C C C C C Contoh Examples Alkana / Alkane Alkena, alkuna / Alkene, alkyne Sumber hidrokarbon Sources of hydrocarbons 4. Sumber hidrokarbon / Hydrocarbon sources Sumber utama Main sources (b) Gas asli / Natural gas – terdiri daripada gas metana , CH4. consists of methane , CH4 gas. (c) Petroleum / Petroleum – campuran molekul hidrokarbon yang berlainan saiz. a mixture of hydrocarbon molecules of different sizes. (f) Terdiri daripada sisa organik seperti biogas, biodiesel dan etanol yang boleh dijadikan bahan api alternatif. Consist of organic wastes such as biogas, biodiesel and ethanol that can be used as alternative fuels. (d) Pecahan petroleum terdiri daripada gas petroleum, petrol, nafta, kerosin, diesel, minyak pelincir, minyak bahan api, parafin dan bitumen . Petroleum fractions consist of petroleum gas, petrol, nafta, kerosene, diesel, lubricating oil, fuel oil, paraffin and bitumen. (e) Pecahan petroleum ini diperoleh daripada penyulingan berperingkat petroleum dan mempunyai pelbagai kegunaan. These petroleum fractions are derived from the fractional distillation of petroleum and have various uses. Sumber alternatif Alternative sources (a) Terbentuk daripada penguraian tumbuhan dan binatang yang telah mati sejak berjuta-juta tahun dahulu. Formed from the decomposition of plants and animals that died million years ago. TP2 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 42 Kegunaan hidrokarbon daripada pecahan petroleum dalam kehidupan seharian Usage of hydrocarbons from petroleum fractions in daily life 5. Hidrokarbon Hydrocarbons Kegunaan dalam kehidupan seharian Usage in daily life Gas petroleum Petroleum gas Sebagai bahan api memasak . As cooking fuel. Petrol Petrol Sebagai bahan api untuk kenderaan seperti kereta dan motosikal. As fuel for vehicles like cars and motorcycles. Nafta Naphta Untuk membuat plastik dan sebagai pelarut. To make plastic and as a solvent. Kerosin Kerosene Sebagai bahan api pesawat jet dan bahan api untuk pelita. As fuel for jet aeroplanes and fuel for spirit lamps . Diesel Diesel Sebagai bahan api kenderaan berat seperti lori, bas, kereta api, traktor dan jentera. As fuel for heavy vehicles like lorries, buses, trains, tractors and machines. Minyak pelincir Lubricating oil Sebagai bahan pelincir enjin kenderaan dan mesin. As lubricant for vehicle engine and machinery. Minyak bahan api Fuel oil Sebagai bahan api kapal dan penjana tenaga elektrik. As fuel for ships and electric generators. Parafin Paraffin Digunakan untuk menghasilkan lilin. Used to produce candles. Bitumen Bitumen Sebagai bahan binaan jalan raya berturap/ tar . As construction material for tarred/ paved roads. 6. Proses peretakan dalam penapisan petroleum ialah tindak balas kimia yang melibatkan pemecahan molekul hidrokarbon yang besar dan berantai panjang dalam petroleum kepada molekul yang lebih kecil, ringkas dan lebih berguna . TP1 The cracking process in petroleum refining is a chemical reaction that involves the breakdown of the large and long-chain hydrocarbon molecules in petroleum into smaller, simple and more useful molecules. Contohnya/ For example: TP 2 H3C –– CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 H3C –– CH = CH2 + H3C –– CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Dekana Decane Propena Propene Heptana Heptane Molekul besar Proses peretakan Cracking process Molekul kecil Dekana Decane Propena dan heptana Propene and heptane 7. Hasil peretakan seperti etena dan propena biasa digunakan dalam pembuatan plastik manakala buta-1,3-diene digunakan sebagai monomer untuk membuat getah sintetik . TP2 The cracking products, such as ethene and propene are usually used for making plastics while buta-1,3-diene is used as monomer to make synthetic rubber . TP3 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 43 Buku Teks: 67 Penyulingan Berperingkat Petroleum Aktiviti 2.1 Fractional Distillation of Petroleum Tujuan Aim Mengkaji penyulingan berperingkat petroleum To study the fractional distillation of petroleum Bahan Materials Petroleum dan kapas Petroleum and cotton Radas Apparatus Kertas turas, silinder penyukat, kaki retort, termometer (0 °C − 360 °C), kelalang dasar bulat, kelalang kon, tabung uji, kondenser Liebig, kasa dawai, tungku kaki tiga, mangkuk penyejat, serpihan porselin, bongkah kayu dan penunu Bunsen Filter paper, retort stand, thermometer (0 °C − 360 °C), round bottom flask, conical flask, test tube, Liebig condenser, wire gauze, tripod stand, test tubes, evaporating dish, porcelain chips, wooden block and Bunsen burner. Prosedur Procedure Termometer Thermometer Kondenser Liebig Liebig Condenser Air masuk Water in Air keluar Water out Kelalang dasar bulat Round bottom flask Petroleum Petroleum Serpihan porselin Porcelain chips Panaskan Heat Bongkah kayu Wooden block Hasil sulingan Distilled water 1. 50 cm3 petroleum disukat dan dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat. 50 cm3 of petroleum is measured and poured into a round bottom flask. 2. Satu spatula serpihan porselin ditambah ke dalam kelalang dasar bulat itu. One spatula of porcelain chips is added into the round bottom flask. 3. Radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah disusun. The apparatus as shown in diagram is set up. 4. Petroleum dipanaskan secara perlahan-lahan dan empat pecahan petroleum dikumpulkan di dalam empat tabung uji berasingan pada julat suhu 30 °C − 80 °C, 80 °C − 120 °C, 120 °C − 160 °C dan 160 °C − 200 °C. The petroleum is heated gently, and four fractions of petroleum is collected into four separate test tubes at a temperature range of 30 °C − 80 °C, 80 °C − 120 °C, 120 °C − 160 °C and 160 °C − 200 °C. 5. Setiap pecahan petroleum yang dikumpulkan pada suhu yang berlainan diperhatikan dan warna serta kelikatannya direkodkan. Each fraction of petroleum collected at different temperatures is observed and the colours and their viscosity is recorded. 6. Sedikit kapas diletak ke dalam mangkuk penyejat. Some cotton is put into an evaporating dish. 7. Beberapa titik pecahan petroleum yang dikumpul dititis di dalam tabung uji pada kapas di dalam mangkuk penyejat. A few drops of the petroleum fraction are collected in the test tube onto the cotton in the evaporating dish. 8. Kapas itu dibakar dan warna nyalaan serta kuantiti jelaga diperhatikan dengan meletakkan kertas turas di atas nyalaan. The cotton is ignited and the colour of the flame and the quantity of soot are observed by placing filter paper above the flame. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 44 9. Langkah 6 hingga 8 diulangi untuk pecahan petroleum yang dikumpul di dalam tabung uji 2, 3 dan 4. Steps 6 to 8 are repeated for petroleum fractions collected in test tubes 2, 3 and 4. 10. Pemerhatian direkodkan dalam jadual berikut. Observations are recorded in the following table. Pecahan Fraction Takat didih (°C) Boiling point (°C) Warna Colour Kelikatan Viscosity Kejelagaan Sootiness 1 30 – 80 Jernih Clear Tidak likat Not viscous Tiada None 2 80 – 120 Kekuningan Yellowish Sedikit likat A bit viscous Sedikit jelaga Little soot 3 120 – 160 Kuning keperangan Yellowish brown Likat Viscous Sederhana jelaga Moderate soot 4 160 – 200 Perang Brown Sangat likat Very viscous Banyak jelaga A lot of soot Perbincangan Discussion 1. Mengapakah serpihan porselin dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat? Why are porcelain chips added into the round bottom flask? Untuk memastikan pemanasan petroleum yang sekata dan mengelakkan percikan petroleum. To enable uniform heating of petroleum and to avoid the splash of petroleum. 2. Nyatakan hubungan antara takat didih pecahan petroleum dengan: State the relation between the boiling point of the fraction of petroleum with the: (a) warna pecahan, colour of fraction, Semakin tinggi takat didih pecahan petroleum, semakin gelap warna pecahan. The higher the boiling point of petroleum fraction, the darker its colour. (b) kelikatan pecahan, viscosity of fraction, Semakin tinggi takat didih pecahan petroleum, semakin tinggi kelikatan pecahan. The higher the boiling point of petroleum fraction, the greater its viscosity. (c) kejelagaan petroleum. sootiness of petroleum. Semakin tinggi takat didih pecahan petroleum, semakin banyak jelaga terhasil. The higher the boiling point of petroleum fraction, the more soot produced. 3. Pecahan petroleum manakah yang paling mudah terbakar? Which fraction of petroleum is the most flammable? Pecahan 1 / Fraction 1 Kesimpulan Conclusion Semakin tinggi takat didih pecahan petroleum yang diasingkan melalui proses penyulingan berperingkat, semakin gelap warna pecahan, semakin tinggi kelikatan pecahan dan semakin banyak jelaga yang terhasil. The higher the boiling point of the petroleum fraction separated through a process of fractional distillation, the darker the colour of the fraction, the higher the viscosity of the fraction and more soot are produced. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 45 Siri Homolog 2.2 Homologous Series Buku Teks: 71 1. Maksud siri homolog / Meaning of homologous series TP1 Kumpulan sebatian organik yang terdiri daripada ahli yang mempunyai sifat kimia yang sama tetapi sifat fizik yang berubah secara beransur-ansur dengan pertambahan bilangan atom karbon. A group of organic compounds consisting of members that have the same chemical properties but the physical properties change gradually with an increase in the number of carbon atoms. 2. Ciri-ciri siri homolog / Characteristics of homologous series TP1 (b) Kumpulan berfungsi yang sama Same functional group (c) Sifat kimia yang sama Same chemical properties (d) Perubahan beransur-ansur sifat fizik dengan pertambahan bilangan atom karbon Gradual change of physical properties as number of carbon atom increases (f) Penyediaan sebatian melalui kaedah yang sama Preparation of compound by the same method (e) Setiap ahli berbeza dengan ahli yang berikutnya dengan –CH2 Each successive member differs by –CH2 (a) Formula am yang sama Same general formula Ciri-ciri Siri Homolog Characteristics of Homologous Series 3. Contoh siri homolog / Examples of homologous series TP1 Siri homolog Homologous series Formula am General formula Kumpulan berfungsi Functional group Alkana Alkane CnH2n + 2, n = 1, 2, 3… Ikatan tunggal antara atom karbon Carbon-carbon single bond C C Alkena Alkene CnH2n, n = 2, 3, 4… Ikatan ganda dua/dubel antara atom karbon Carbon-carbon double bond C C Alkuna Alkyne CnH2n – 2, n = 2, 3, 4… Ikatan ganda tiga/tripel antara atom karbon Carbon-carbon triple bond C C Alkohol Alcohol CnH2n + 1OH, n = 1, 2, 3… Hidroksil Hydroxyl –OH Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 46 Asid karboksilik Carboxylic acid CnH2n+1COOH, n = 0, 1, 2, 3… Karboksil Carboxyl –COOH Ester Ester CnH2n +1COOCmH2m + 1, n = 0, 1, 2, 3… m = 1, 2, 3… Karboksilat Carboxylate –COO– Formula molekul dan formula struktur dan penamaan mengikut sistem IUPAC Molecular formula and structural formula and naming according to IUPAC system 4. Formula molekul alkana, alkena dan alkuna: / Molecular formula for alkanes, alkenes and alkynes: TP2 Bilangan atom C per molekul (n) Number of C atoms per molecule (n) Siri homolog Homologous series Alkana Alkane Alkena Alkene Alkuna Alkyne Formula am / General formula: CnH2n + 2 Formula am / General formula: CnH2n Formula am / General formula: CnH2n - 2 Nama Name Formula molekul Molecular formula Nama Name Formula molekul Molecular formula Nama Name Formula molekul Molecular formula 1 Metana / Methane CH4 - - - - 2 Etana / Ethane C2H6 Etena / Ethene C2H4 Etuna / Ethyne C2H2 3 Propana / Propane C3H8 Propena / Propene C3H6 Propuna / Propyne C3H4 4 Butana / Butane C4H10 Butena / Butene C4H8 Butuna / Butyne C4H6 5 Pentana / Pentane C5H12 Pentena / Pentene C5H10 Pentuna / Pentyne C5H8 6 Heksana / Hexane C6H14 Heksena / Hexene C6H12 Heksuna / Hexyne C6H10 7 Heptana / Heptane C7H16 Heptena / Heptene C7H14 Heptuna / Heptyne C7H12 8 Oktana / Octane C8H18 Oktena / Octene C8H16 - - 9 Nonana / Nonane C9H20 Nonena / Nonene C9H18 - - 10 Dekana / Decane C10H22 Dekena / Decene C10H20 - - 5. Formula molekul bagi alkohol dan asid karboksilik: TP2 Molecular formula for alcohols and carboxylic acids: Bilangan atom C per molekul (n) Number of C atoms per molecule (n) Siri Homolog / Homologous Series Alkohol / Alcohol Asid karboksilik / Carboxylic acid Formula am / General formula: CnH2n + 1OH Formula am / General formula: CnH2n+1COOH Nama Name Formula molekul Molecular formula Nama Name Formula molekul Molecular formula 1 Metanol / Methanol CH3OH Asid metanoik / Methanoic acid HCOOH 2 Etanol / Ethanol C2H5OH Asid etanoik / Ethanoic acid CH3COOH 3 Propanol / Propanol C3H7OH Asid propanoik / Propanoic acid C2H5COOH 4 Butanol / Butanol C4H9OH Asid butanoik / Butanoic acid C3H7COOH 5 Pentanol / Pentanol C5H11OH Asid pentanoik / Pentanoic acid C4H9COOH 6 Heksanol / Hexanol C6H13OH Asid heksanoik / Hexanoic acid C5H11COOH Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 47 6. Penamaan bagi ahli kumpulan siri homolog berantai lurus terdiri daripada 2 bahagian, iaitu Naming for members of straight-chain homologous series consists of 2 parts, namely TP1 (a) awalan (induk) – merujuk bilangan atom karbon dalam molekul the prefix – refers to the number of carbon atoms in a molecule (b) akhiran – merujuk kumpulan siri homolog the suffix – refers to the group of homologous series 7. Contoh bahagian awalan untuk alkana, alkena dan alkuna: TP2 Examples of the prefixes for alkanes, alkenes and alkynes: Bilangan atom C Number of C atoms 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Awalan Prefix Met Meth Et Eth Prop Prop But But Pent Pent Heks Hex Hept Hept Okt Oct Non Non Dek Dec 8. Contoh bahagian awalan untuk alkohol dan asid karboksilik: TP2 Examples of the prefixes for alcohols and carboxylic acids: Bilangan atom C Number of C atoms 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Awalan Prefix Metan Methan Etan Ethan Propan Propan Butan Butan Pentan Pentan Heksan Hexan Heptan Heptan Oktan Octan Nonan Nonan Dekan Decan 9. Bahagian akhiran untuk alkana, alkena, alkuna, alkokol, asid karboksilik dan ester: TP2 Examples of the suffixes for alkane, alkene, alkyne, alcohol, carboxylic acid and ester: Siri homolog Homologous series Alkana Alkane Alkena Alkene Alkuna Alkyne Alkohol Alcohol Asid karboksilik Carboxylic acid Ester Ester Akhiran Suffix …ana …ane …ena …ene …una …yne …ol …ol Asid …oik …oic acid …il …oat …yl …oate 10. Contoh penamaan / Naming examples: TP2 Bilangan atom C Number of C atoms Siri homolog Homologous series Awalan Prefix Akhiran Suffix Nama Name 2 Alkana Alkane Et Eth ana ane Etana Ethane 3 Alkohol Alcohol Propan Propan ol ol Propanol Propanol 4 Asid karboksilik Carboxylic acid Butan Butan Asid …oik …oic acid Asid butanoik Butanoic acid 11. Formula molekul, formula struktur dan nama untuk 10 ahli pertama alkana dengan rantai lurus mengikut Sistem IUPAC: TP2 Molecular formulae, structural formulae and names for the first 10 straight-chain alkanes according to the IUPAC System: Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkana Structural formula and name of alkane Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkana Structural formula and name of alkane CH4 H H C H CH4 H Metana Methane Formula Struktur / Structural Formula: C5H12 H H C H H C H H C H H C H H C H C5H12 H Pentana Pentane Formula Struktur / Structural Formula: Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 48 C2H6 H H C H H C H H Etana Ethane C6H14 H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H Heksana Hexane C3H8 H H C H H C H H C H H Propana Propane C7H16 H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H Heptana Heptane C4H10 H H C H H C H H C H H C H H Butana Butane C8H18 H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H Oktana Octane Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkana Structural formula and name of alkane C9H20 H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H Nonana Nonane C10H22 H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H Dekana Decane 12. Formula molekul, formula struktur dan nama untuk 9 ahli pertama alkena dengan rantai lurus mengikut Sistem IUPAC: TP2 Molecular formulae, structural formulae and names for the first 9 straight-chain alkenes according to the IUPAC System: Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkena Structural formula and name of alkene Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkena Structural formula and name of alkene C2H4 H H C H C H Etena Ethene C6H12 H H C H C C H Heks-1-ena Hex-1-ene H C H H C H H C H H H Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 49 C3H6 H H C H C C H H Propena Propene H C7H14 H H C H C C H Hept-1-ena Hept-1-ene H C H H C H H C H H C H H H C4H8 H H C H C C H But-1-ena But-1-ene H C H H H C8H16 H H C H C C H Okt-1-ena Oct-1-ene H C H H C H H C H H C H H C H H H C5H10 H H C H C C H Pent-1-ena Pent-1-ene H C H H C H H H C9H18 H H C H C C H Non-1-ena Non-1-ene H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkena Structural formula and name of alkene C10H20 H H C H C C H Dek-1-ena Dec-1-ene H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H 13. Formula molekul, formula struktur dan nama untuk 6 ahli pertama alkuna dengan rantai lurus mengikut Sistem IUPAC: TP2 Molecular formulae, structural formulae and names for the first 6 straight-chain alkynes according to the IUPAC System: Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkuna Structural formula and name of alkyne Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkuna Structural formula and name of alkyne C2H2 H C C H Etuna Ethyne C5H8 C H H C H H C H H H C C H Pent-1-una Pent-1-yne C3H4 C H H H C C H Propuna Propyne C6H10 C H H C H H C H H C H H H C C H Heks-1-una Hex-1-yne Alkana & Alkena Alkanes & Alkenes Video Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 50 C4H6 C H H C H H H C C H But-1-una But-1-yne C7H12 C H H C H H C H H C H H C H H H C C H Hept-1-una Hept-1-yne 14. Formula molekul, formula struktur dan nama untuk 6 ahli pertama alkohol dengan rantai lurus mengikut Sistem IUPAC: TP2 Molecular formulae, structural formulae and names for the first 6 straight-chain alcohols according to the IUPAC System: Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkohol Structural formula and name of alcohol Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama alkohol Structural formula and name of alcohol CH3OH C H H H OH Metanol Methanol C4H9OH C H H C H H C H H C H H H OH Butan-1-ol Butan-1-ol C2H5OH C H H C H H H OH Etanol Ethanol C5H11OH C H H C H H C H H C H H C H H H OH Pentan-1-ol Pentan-1-ol C3H7OH C H H C H H C H H H OH Propan-1-ol Propan-1-ol C6H13OH C H H C H H C H H C H H C H H C H H H OH Heksan-1-ol Hexan-1-ol 15. Formula molekul, formula struktur dan nama untuk 6 ahli pertama asid karboksilik dengan rantai lurus mengikut Sistem IUPAC: TP2 Molecular formulae, structural formulae and names for the first 6 straight-chain carboxylic acids according to the IUPAC System: Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama asid karboksilik Structural formula and name of carboxylic acid Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama asid karboksilik Structural formula and name of carboxylic acid HCOOH C O H OH Asid metanoik Methanoic acid C3H7COOH C H H C H H C H H C O H OH Asid butanoik Butanoic acid Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 51 CH3COOH C H H C O H OH Asid etanoik Ethanoic acid C4H9COOH C H H C H H C H H C H H C O H OH Asid pentanoik Pentanoic acid C2H5COOH C H H C H H C O H OH Asid propanoik Propanoic acid C5H11COOH C H H C H H C H H C H H C H H C O H OH Asid heksanoik Hexanoic acid Sifat-sifat fizik alkana Physical properties of alkanes 16. (a) Takat lebur dan takat didih yang rendah Low melting and boiling points (d) Larut dalam pelarut organik Soluble in organic solvents (b) Tidak larut dalam air Insoluble in water (e) Kurang tumpat daripada air Less dense than water Sifat fizik alkana TP1 Physical properties of alkanes (c) Tidak boleh mengkonduksi elektrik Cannot conduct electricity * Contoh pelarut organik: eter, benzena, tetraklorometana. Examples of organic solvent: ether, benzene, tetrachloromethane. 17. Perubahan sifat fizik alkana dengan pertambahan bilangan atom karbon per molekul: TP2 Changes in physical properties of alkanes with the increase of carbon atoms per molecule: Nama Name Formula molekul Molecular formula Jisim molar Molar mass (g mol–1) Takat lebur Melting point (o C) Takat didih Boiling point (o C) Keadaan fizik Physical state Metana / Methane CH4 16 Bertambah Increase Bertambah Increase Gas / Gas Etana / Ethane C2H6 30 Gas / Gas Propana / Propane C3H8 44 Gas / Gas Butana / Butane C4H10 58 Gas / Gas Pentana / Pentane C5H12 72 Cecair / Liquid Heksana / Hexane C6H14 86 Cecair / Liquid Heptana / Heptane C7H16 100 Cecair / Liquid Oktana /Octane C8H18 114 Cecair /Liquid Nonana /Nonane C9H20 128 Cecair / Liquid Dekana /Decane C10H22 142 Cecair / Liquid Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 52 18. Empat ahli pertama alkana wujud dalam keadaan gas pada suhu bilik manakala alkana daripada pentana hingga dekana wujud dalam keadaan cecair . TP2 The first four members of alkanes exist as gases at room temperature whereas alkanes from pentane to decane exist as liquids . 19. Apabila bilangan atom karbon dalam satu molekul alkana bertambah, TP2 As the number of carbon atoms in an alkane molecule increases, (a) Takat lebur dan takat didih bertambah. Ini disebabkan / The melting and boiling points increase . This is because (i) saiz molekul alkana bertambah . / the molecular size of alkane increases . (ii) daya van der Waals (daya tarikan antara molekul) bertambah kuat . the van der Waals forces (forces of attraction between molecules/ intermolecular forces) become stronger . (iii) Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara molekul . More heat energy is needed to overcome the forces of attraction between molecules . (b) Kelikatan dan ketumpatan alkana bertambah . TP2 Viscosity and density of alkanes increases . (c) Alkana semakin susah untuk terbakar. TP2 The alkane becomes less flammable. Sifat-sifat fizik alkena Physical properties of alkenes 20. (a) Takat lebur dan takat didih yang rendah Low melting and boiling points (d) Larut dalam pelarut organik Soluble in organic solvents (b) Tidak larut dalam air Insoluble in water (e) Kurang tumpat daripada air Less dense than water Sifat fizik alkena TP1 Physical properties of alkenes (c) Tidak boleh mengkonduksi elektrik Cannot conduct electricity 21. Perubahan sifat fizik alkena dengan pertambahan bilangan atom karbon per molekul: TP2 Changes in physical properties of alkenes with the increase of carbon atoms per molecule: Nama Name Formula molekul Molecular formula Jisim molar Molar mass (g mol–1) Takat lebur Melting point (o C) Takat didih Boiling point (o C) Keadaan fizik Physical state Etena / Ethene C2H4 28 Bertambah Increase Bertambah Increase Gas / Gas Propena / Propene C3H6 42 Gas / Gas Butena / Butene C4H8 56 Gas / Gas Pentena / Pentene C5H10 70 Cecair / Liquid Heksena / Hexene C6H12 84 Cecair / Liquid Heptena / Heptene C7H14 98 Cecair / Liquid Oktena / Octene C8H16 112 Cecair / Liquid Nonena / Nonene C9H18 126 Cecair / Liquid Dekena / Decene C10H20 140 Cecair / Liquid 22. Etena , propena dan butena wujud dalam keadaan gas pada suhu bilik manakala alkena daripada pentena hingga dekena wujud dalam keadaan cecair . TP2 Ethene , propene and butene exist as gases at room temperature whereas alkenes from pentene to decene exist as liquids . Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 53 23. Apabila bilangan atom karbon dalam satu molekul alkena bertambah, corak perubahan sifat fizik alkena sama seperti alkana: TP2 As the number of carbon atoms in a molecule of alkene increases, the pattern of physical change is similar to that of alkanes: (a) Takat lebur dan takat didih bertambah . Ini disebabkan Melting and boiling points increase . This is because (i) saiz molekul alkena bertambah . Molecular size of alkene increases . (ii) daya van der Waals (daya tarikan antara molekul) bertambah kuat. van der Waals forces (forces of attraction between molecules/ intermolecular forces) become stronger. (iii) lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara molekul . more heat energy is needed to overcome the forces of attraction between molecules . (b) Kelikatan dan ketumpatan alkena bertambah. TP2 Viscocity and density of alkenes increase. (c) Alkena semakin susah untuk terbakar . TP2 Alkenes become less flammable . Sifat-sifat fizik alkuna Physical properties of alkynes 24. (c) Tidak boleh mengkonduksi elektrik. Cannot conduct electricity. (d) Alkuna mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah . Alkynes has low melting point and boiling point. (a) Hidrokarbon tak tepu dengan sifat fizik yang serupa dengan alkana dan alkena. Unsaturated hydrocarbons with physical properties similar to alkanes and alkenes. (e) Secara umumnya, alkuna kurang tumpat daripada air. In general, alkyenes are less dense than water. (b) Larut dalam pelarut organik , dan tidak larut dalam air . Dissolve in organic solvents and are insoluble in water . Sifat fizik alkuna TP1 Physical properties of alkynes 25. Berbanding dengan alkana dan alkena, alkuna mempunyai takat didih yang sedikit lebih tinggi disebabkan faktor medan elektrik etuna menghasilkan daya tarikan antara molekul etuna yang lebih kuat . TP2 Compared to alkanes and alkenes, alkynes have slightly higher boiling points due to the factor of electric field of ethyne producing a stronger force of attraction between molecules of ethyne. Sebagai contohnya: / For example: Hidrokarbon / Hydrocarbon Takat didih / Boiling point (oC) Etana / Ethane Etena/ Ethene Etuna/ Ethyne –88.6 –103.7 –84.0 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 54 26. Perubahan sifat fizik alkuna dengan pertambahan bilangan atom karbon per molekul: TP2 Changes in physical properties of alkynes with the increase of carbon atoms per molecule: Nama Name Formula molekul Molecular formula (CnH2n-2) Jisim molar Molar mass (g mol–1) Takat lebur Melting point (oC) Takat didih Boiling point (oC) Keadaan fizik Physical state Etuna / Ethyne C2H2 26 – 80.8 – 84.0 Gas / Gas Propuna / Propyne C3H4 40 – 102.7 – 23.0 Gas / Gas But-1-una / But-1-yne C4H6 54 – 125.7 – 8.1 Gas / Gas Pent-1-una / Pent-1-yne C5H8 68 – 106.0 40.2 Cecair / Liquid Heks-1-una / Hex-1-yne C6H10 82 – 132.0 71.0 Cecair / Liquid Hept-1-una / Hept-1-yne C7H12 96 – 81.0 99.0 Cecair / Liquid 27. Etuna , propuna dan but-1-una wujud dalam keadaan gas pada suhu bilik manakala pent-1-una, heks-1-una dan hept-1-una wujud dalam keadaan cecair . TP2 Ethyne , propyne and but-1-yne exist as a gas at room temperature whereas pent-1-yne, hex-1-yne and hept-1-yne exist as a liquid . 28. Jisim molar alkuna bertambah apabila bilangan atom karbon per molekul dalam alkuna bertambah . Molar mass of an alkyne increases as the number of carbon atoms per molecule in the alkyne increases . TP2 Sifat-sifat fizik alkohol Physical properties of alcohols 29. Sifat-sifat fizik enam ahli pertama alkohol berantai lurus: TP1 Physical properties of the first six members of straight-chain alcohols: Keadaan fizik pada suhu bilik Physical state at room temperature Cecair Liquid Keterlarutan dalam air Solubility in water • Alkohol dengan rantai hidrokarbon yang lebih kecil seperti metanol, etanol dan propanol sangat larut dalam air. Alkohol with a smaller hydrocarbon chain such as methanol, ethanol, and propanol are very soluble in water. • Heksanol sedikit larut dalam air. Hexanol is slightly soluble in water. Warna (cecair) Colour (of the liquid) Tak berwarna Colourless Takat lebur Melting point Takat lebur rendah . Takat lebur bertambah apabila bilangan atom karbon dalam molekul alkohol bertambah. Low melting point. Melting point increases as the number of carbon atoms in an alcohol molecule increases. Takat didih Boiling point Takat didih rendah . Contoh: takat didih etanol ialah 78o C, lebih rendah daripada takat didih air (100o C). Low boiling point. Example: boling point of ethanol is 78o C, lower than boiling point of water (100o C). Kemeruapan Volatility Mudah meruap Easily volatile Nyalaan Flame Terbakar dalam nyalaan biru . Burnt with a blue flame. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 55 Sifat-sifat fizik asid karboksilik Physical properties of carboxylic acid 30. Sifat fizik enam ahli pertama asid karboksilik: / Physical properties of the first six members of carboxylic acid: TP1 Keadaan fizik (pada suhu bilik) Physical state (at room temperature) Cecair Liquid Keterlarutan dalam air Solubility in water Larut dalam air. Keterlarutan dalam air berkurang apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah . Dissolve in water. The solubility in water decreases as the number of carbon atoms per molecule increases . Warna (cecair) Colour (of liquid) Tak berwarna Colourless Bau / Odour Tajam / Sharp Takat lebur / Melting point Rendah / Low Takat didih Boiling point • Takat didih rendah . Takat didih meningkat dengan peningkatan bilangan atom karbon per molekul. Low boiling point. Boiling point increases with increasing number of carbon atoms per molecule. • Takat didih asid karboksilik lebih tinggi daripada alkena yang sama bilangan atom karbonnya disebabkan kehadiran ikatan hidrogen antara molekul asid. Boiling points of carboxylic acids are higher than alkenes with the same number of carbon atoms due to the presence of hydrogen bond between the acid molecules. Kekonduksian elektrik Electrical conductivity Boleh mengkonduksi elektrik kerana mempunyai ion yang bebas bergerak. Can conduct electricity because there are free-moving ions. Nilai pH / pH value Kurang daripada 7 (rasa masam, mengakis) / Less than 7 (sour taste, corrosive) Tugasan 2 Terangkan mengapa takat lebur dan takat didih heksena lebih tinggi daripada etena. Explain why the melting point and boiling point of hexene is higher than ethene. TP2 • Heksena mempunyai lebih banyak bilangan atom karbon per molekul daripada etena. Hexene has a greater number of carbon atoms per molecule than ethene. • Saiz molekul heksena lebih besar daripada etena. / Size of the hexene molecule is bigger than the ethene molecule. • Daya tarikan antara molekul heksena lebih kuat. / Forces of attraction between hexene molecules are stronger. • Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara molekul heksena. More heat energy is needed to overcome the forces of attraction between hexene molecules. Sifat Kimia dan Saling Pertukaran antara Siri Homolog 2.3 Chemical Properties and Interconversion between Homologous Series Buku Teks: 80 Sifat kimia alkana Chemical properties of alkanes 1. Alkana ialah sebatian organik yang paling kurang reaktif. TP1 Alkanes are the least reactive organic compounds. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 56 2. Walaupun alkana tidak bertindak balas dengan kebanyakan bahan kimia, alkana terbakar dalam oksigen dan bertindak balas dengan halogen apabila didedahkan kepada sinaran ultraungu. TP1 Although alkanes do not react with most chemicals, alkanes burn in oxygen and react with halogen when exposed to ultraviolet radiation. 3. Tindak balas pembakaran alkana / Combustion reactions of alkanes (a) Alkana terbakar lengkap dalam oksigen, O2 berlebihan untuk membentuk karbon dioksida , CO2 dan air , H2O. TP1 Alkanes undergo complete combustion in excess oxygen, O2 to produce carbon dioxide , CO2 and water , H2O. Alkana + oksigen → karbon dioksida + air Alkanes + oxygen → carbon dioxide + water (b) Cara untuk menyeimbangkan persamaan kimia: / Way to balance the chemical equation: TP2 C3H8 + O2 CO2 + H2O (tidak seimbang/ unbalanced) Persamaan yang perlu diseimbangkan Equation needs to be balanced Penerangan Explanation C3H8 + [3(2) + 4] 2 O2 3 CO2 + 8 2 H2O ❸ ❻ ❷ ❶ ❺ 8 2 = 4 ❹ Langkah / Step: ❶ Seimbangkan C / Balance C ❷ & ❸ Seimbangkan H, perlu bahagi 2 Balance H, need to divide by 2 ❹, ❺ & ❻ Akhir sekali, seimbangkan O, angka boleh tulis dalam pecahan Lastly, balance O, number can be written in fraction. C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O (seimbang/ balanced) (c) Persamaan kimia seimbang untuk pembakaran lengkap alkana: TP3 Balanced chemical equations for complete combustion of alkanes: Alkana Alkane Persamaan kimia seimbang Balanced chemical equation Alkana Alkane Persamaan kimia seimbang Balanced chemical equation Metana Methane CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Butana Butane C4H10 + 13 2 O2 → 4CO2 + 5H2O Etana Ethane C2H6 + 7 2 O2 → 2CO2 + 3H2O Pentana Pentane C5H12 + 8O2 → 5CO2 + 6H2O Propana Propane C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O (d) Pembakaran tidak lengkap alkana boleh menghasilkan karbon monoksida, karbon dan air. TP1 Incomplete combustion of alkanes can produce carbon monoxide, carbon and water. (e) Alkana sesuai digunakan sebagai bahan api kerana pembakaran alkana menghasilkan banyak tenaga haba . TP1 Alkanes are suitable to be used as fuels because combustion of alkanes produce a lot of heat energy . (f) Apabila saiz molekul alkana semakin besar, alkana semakin sukar terbakar. TP1 Molekul alkana yang lebih besar terbakar dengan lebih berjelaga disebabkan pertambahan bilangan atom karbon per molekul apabila saiz molekul alkana semakin bertambah. Peratus karbon mengikut jisim dalam molekul alkana juga semakin bertambah. As the size of the alkane molecules gets larger, they become more difficult to burn. Larger alkane molecules burn with more soot due to the increase in the number of carbon atoms per molecule as the size of the alkane molecule increases. The mass percentage of carbon in alkane molecules also increases. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 57 4. Tindak balas penukargantian alkana / Substitution reactions of alkanes (a) (i) Berlaku apabila atom-atom hidrogen dalam molekul alkana ditukargantikan satu demi satu oleh atom yang lain seperti atom halogen dengan kehadiran cahaya matahari (sinaran ultraungu). Reaction whereby each hydrogen atom in the alkane molecule is substituted one by one by another atom, such as halogen atoms in the presence of sunlight (ultraviolet light). TP1 (ii) Sinaran ultraungu diperlukan untuk memutuskan ikatan kovalen dalam molekul halogen dan alkana untuk menghasilkan atom hidrogen dan halogen . TP1 Ultraviolet light is needed to break the covalent bonds in halogen and alkane molecules to produce hydrogen and halogen atoms . (b) Contoh tindak balas penukargantian melibatkan metana dan gas klorin: TP2 Example of substitution reaction involving methane and chlorine gas: Langkah 1 / Step 1 C H H H Cl Cl+ uv H Metana Methane CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl C H H H Cl H Cl+ Klorometana Chloromethane Langkah 2 / Step 2 C H H ClCl Cl+ uv H Klorometana Chloromethane CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl C H Cl H Cl H Cl+ Diklorometana Dichloromethane Langkah 3 / Step 3 C H Cl Cl Cl Cl+ uv H Diklorometana Dichloromethane CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl C Cl Cl H Cl H Cl+ Triklorometana Trichloromethane Langkah 4 / Step 4 C Cl Cl Cl Cl Cl+ uv H Triklorometana Trichloromethane CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl C Cl Cl ClCl H Cl+ Tetraklorometana Tetrachloromethane (c) Alkana juga bertindak balas dengan wap bromin melalui tindak balas penukargantian dalam kehadiran sinaran ultraungu. Contohnya, metana bertindak balas dengan wap bromin untuk menghasilkan bromometana, dibromometana , tribromometana dan tetrabromometana . TP 2 Alkane also reacts with bromine vapour through a substitution reaction in the presence of ultraviolet radiation. For example, methane reacts with bromine vapour to produce bromomethane, dibromomethane , tribromomethane and tetrabromomethane . Tugasan 3 Sebatian X bertindak balas dengan wap bromin dengan kehadiran cahaya matahari untuk menghasilkan bromoetana dan hidrogen bromida. TP4 Compound X reacts with bromine vapour in the presence of sunlight to produce bromoethane and hydrogen bromide. (a) Namakan siri homolog bagi sebatian X. Name the homologous series of compound X. Alkana/ Alkane (b) Namakan tindak balas ini. / Name the reaction. Tindak balas penukargantian/ Substitution reaction (c) Tulis persamaan kimia yang seimbang untuk tindak balas ini. Write a balanced chemical equation for this reaction. C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr (d) Nyatakan satu pemerhatian dalam tindak balas ini. State one observation in this reaction. Warna perang wap bromin menjadi tidak berwarna. Brown colour of bromine vapour becomes colourless. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 58 Sifat kimia alkena Chemical properties of alkenes 5. Alkena adalah lebih reaktif berbanding dengan alkana kerana kewujudan ikatan kovalen ganda dua antara atom karbon. TP1 Alkenes are more reactive than alkanes because of the existence of covalent double bond between carbon atoms. 6. Tindak balas pembakaran alkena / Combustion reactions of alkenes (a) Alkena terbakar dengan lengkap dalam oksigen berlebihan untuk menghasilkan karbon dioksida dan air . TP1 Alkenes burn completely in excess oxygen to produce carbon dioxide and water . (b) Persamaan kimia seimbang untuk pembakaran lengkap alkena: TP3 Balanced chemical equations for complete combustion of alkenes: Alkena Alkene Persamaan kimia seimbang Balanced chemical equation Alkena Alkene Persamaan kimia seimbang Balanced chemical equation Etena / Ethene C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O Butena / Butene C4H8 + 6O2 → 4CO2 + 4H2O Propena / Propene C3H6 + 9 2O2 → 3CO2 + 3H2O Pentena / Pentene C5H10 + 15 2 O2 → 5CO2 + 5H2O (c) Pembakaran tidak lengkap alkena dalam keadaan bekalan oksigen yang terhad boleh menghasilkan karbon monoksida atau karbon dan air. TP1 Incomplete combustion of alkenes in limited supply of oxygen can produce carbon monoxide or carbon and water. Example / Contoh: TP2 (i) C2H4 + O2 2C + 2H2O (ii) C2H4 + 2O2 2CO + 2H2O (d) (i) Pembakaran alkena akan menghasilkan lebih jelaga berbanding dengan alkana yang setara kerana peratus jisim karbon per molekul yang lebih tinggi dalam alkena berbanding dengan alkana yang setara. TP1 Combustion of alkenes will produce more soot compared with their corresponding alkanes due to the higher percentage of carbon by mass per molecule in alkenes than their corresponding alkanes. (ii) Example / Contoh: TP2 Hidrokarbon sepadan / Corresponding hydrocarbon Propana / Propane C3H8 Propena / Propene C3H6 Peratus jisim karbon per molekul Percentage of carbon by mass per molecule = 12 × 3 12 × 3 + 8 × 1 × 100% = 81.81% = 12 × 3 12 × 3 + 6 × 1 × 100% = 85.71% (iii) Propena mempunyai peratus karbon mengikut jisim yang lebih tinggi daripada propana, maka propena menghasilkan lebih banyak jelaga apabila terbakar. TP2 Propene has a higher mass percentage of carbon than propane, so propene produces more soot when burned. 7. Tindak balas penambahan alkena / Addition reactions of alkenes (a) Penambahan dengan hidrogen (Penghidrogenan) TP2 Addition of hydrogen (Hydrogenation) Bahan tindak balas Reactants Alkena dan hidrogen Alkene and hydrogen Hasil tindak balas Product Alkana Alkane Keadaan tindak balas Condition of reaction Mangkin: Nikel / Platinum Catalyst: Nickle / Platinum Suhu /Temperature: 180o C Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 59 Contoh tindak balas Example of reaction Apabila campuran gas etena dan hidrogen dialirkan melalui nikel pada suhu 180o C, etana terhasil. When a mixture of ethene and hydrogen gas is channelled through nickel at the temperature of 180o C, ethane is produced. Persamaan kimia Chemical equation C2H4 + H2 → C2H6 (b) Penambahan dengan halogen (Penghalogenan) TP2 Addition of halogen (Halogenation) Bahan tindak balas Reactants Alkena dan halogen Alkene and halogen Hasil tindak balas Product Dihaloalkana (dikloroalkana, dibromoalkana) Dihaloalkane (dichloroalkane, dibromoalkane) Contoh tindak balas Example of reaction (i) Gas klorin bertindak balas dengan gas etena untuk menghasilkan 1,2-dikloroetana . Chlorine gas reacts with ethene gas to produce 1,2-dichloroethane . (ii) Gas bromin bertindak balas dengan gas etena untuk menghasilkan 1,2-dibromoetana . Bromine gas reacts with ethene gas to produce 1,2-dibromoethane . Persamaan kimia Chemical equation (i) C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 (ii) C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (c) Penambahan dengan hidrogen halida TP2 Addition of hydrogen halide Bahan tindak balas Reactants Alkena dan hidrogen halida (HCl / HBr / HI) Alkene and hydrogen halide (HCl / HBr / HI) Hasil tindak balas Product Haloalkana (kloroalkana, bromoalkana, iodoalkana) Haloalkane (chloroalkane, bromoalkane, iodoalkane) Contoh tindak balas Example of reaction (i) Gas hidrogen klorida bertindak balas dengan gas etena pada suhu bilik untuk menghasilkan kloroetana . Hydrogen chloride gas reacts with ethene gas at room temperature to produce chloroethane . (ii) Gas hidrogen bromida bertindak balas dengan gas etena pada suhu bilik untuk menghasilkan bromoetana . Hydrogen bromide gas reacts with ethene gas at room temperature to produce bromoethane . (iii) Gas hidrogen iodida bertindak balas dengan gas etena pada suhu bilik untuk menghasilkan iodooetana . Hydrogen iodide gas reacts with ethene gas at room temperature to produce iodoethane . Persamaan kimia Chemical equation (i) C2H4 + HCl → C2H5Cl (ii) C2H4 + HBr → C2H5Br (iii) C2H4 + HI → C2H5I (d) Penambahan dengan stim / air (Penghidratan) TP2 Addition of steam / water (Hydration) Bahan tindak balas Reactants Alkena dan air / stim Alkene and water / steam Hasil tindak balas Product Alkohol Alcohol Keadaan tindak balas Condition of reaction Mangkin / Catalyst: asid fosforik pekat / concentrated phosphoric acid Suhu / Temperature: 300o C Tekanan / Pressure: 60 atm Contoh tindak balas Example of reaction Apabila campuran gas etena dan stim / wap air dialirkan melalui asid fosforik pekat pada suhu 300o C dan tekanan 60 atm , etanol terhasil. When a mixture of ethene gas and steam/ water vapour is channeled through concentrated phosphoric acid at the temperature of 300o C and pressure of 60 atm , ethanol is produced. Persamaan kimia Chemical equation C2H4 + H2O → C2H5OH Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 60 (e) Penambahan dengan kumpulan hidroksil (Pengoksidaan) TP2 Addition of hydroxyl groups (Oxidation) Bahan tindak balas Reactants Alkena dan agen pengoksidaan (larutan KMnO4 berasid atau larutan K2Cr2O7 berasid) Alkene and oxidising agent (acidified KMnO4 or acidified K2Cr2O7 solution) Hasil tindak balas Product Diol Diol Contoh tindak balas Example of reaction Etena bertindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid untuk menghasilkan etana-1, 2-diol . Ethene reacts with acidified potassium manganate(VII) to produce ethane-1, 2-diol . Persamaan kimia Chemical equation C2H4 + H2O + [O] → C2H4(OH)2 (f) Penambahan pempolimeran TP2 Addition polymerisation Bahan tindak balas Reactants Alkena (Monomer) Alkene (Monomer) Hasil tindak balas Product Polialkena (Polimer) Polyalkene (Polymer) Keadaan tindak balas Condition of reaction Suhu / Temperature: 200o C Tekanan / Pressure: 1000 atm Contoh tindak balas Example of reaction Beribu-ribu molekul etena (monomer) terikat bersama untuk membentuk molekul berantai panjang yang besar yang dikenali sebagai polietena (polimer) melalui tindak balas penambahan / pempolimeran . Thousands of ethene molecules (monomers) combine to form large long chain molecules known as polyethene (polymer) through the addition / polymerisation reaction. Persamaan kimia Chemical equation C H H C H H n C H H C H H n Etena Ethene n C2H4 (C2H4) n Polietena Polyethene C H H C H H n C H H C H H n Etena Ethene n C2H4 (C2H4)n Polietena Polyethene C H H C H H n C H H C H H fi ffln Etana Ethane n C2H4 -(C2H4)- Politena Polythene n 8. Aktiviti untuk membandingkan sifat kimia alkana dengan alkena: TP2 Activities to compare the chemical properties of alkanes and alkenes: Perbandingan antara sifat kimia heksana dengan heksena Comparison of chemical properties of hexane dan hexene Pembakaran (Kejelagaan) Combustion (Sootiness) Heksana, Hexane C6H14 Heksena, Hexene C6H12 Mangkuk penyejat Evaporating dish Kertas turas Filter paper Tindak balas kimia dengan air bromin Chemical reaction with bromine water Air bromin, Br2 Bromine water Heksana, C6 H14 Hexane Tindak balas kimia dengan larutan KMnO4 berasid Chemical reaction with acidified KMnO4 solution Larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4 Acidified potassium manganate(VII) solution Heksana, C6 H14 Hexane Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 61 Prosedur / Procedure 1. Sebanyak 2 cm3 heksana dan heksena dituangkan ke dalam dua mangkuk penyejat yang berasingan dan diletak di atas kepingan asbestos. About 2 cm3 of hexane and hexene are poured into two separated evaporating dishes and are placed on asbestos sheets. 2. Kayu uji bernyala digunakan untuk menyalakan kedua-dua cecair tersebut. A lighted wooden splinter is used to light up the two liquids. 3. Sekeping kertas turas dipegang di atas setiap nyalaan. A piece of filter paper is held above each flame. 4. Warna nyalaan dan kuantiti jelaga yang terkumpul di atas kertas turas diperhatikan dan dicatatkan. The colour of flame is observed, and the amount of soot collected on the filter paper is observed and recorded. 1. Sebanyak 2 cm3 heksana dituangkan ke dalam tabung uji. About 2 cm3 of hexane is poured into a test tube. 2. Beberapa titis air bromin ditambahkan kepada heksana. A few drops of bromine water are added to the hexane. 3. Campuran itu digoncang. The mixture is shaken. 4. Semua perubahan diperhatikan dan dicatatkan. All changes that occur are observed and recorded. 5. Langkah 1 hingga 4 diulang menggunakan heksena untuk menggantikan heksana. Steps 1 to 4 are repeated using hexene to replace hexane. 1. Sebanyak 2 cm3 heksana dituangkan ke dalam tabung uji. About 2 cm3 of hexane is poured into a test tube. 2. Beberapa titis larutan kalium manganat(VII) berasid ditambahkan kepada heksana. A few drops of acidified potassium manganate(VII) solution are added to the hexane. 3. Campuran itu digoncang. The mixture is shaken. 4. Semua perubahan diperhatikan dan dicatatkan. All changes that occur are observed and recorded. 5. Langkah 1 hingga 4 diulang menggunakan heksena untuk menggantikan heksana. Steps 1 to 4 are repeated using hexene to replace hexane. Pemerhatian / Observation TP2 Sifat kimia Chemical properties Heksana Hexane Heksena Hexene Pembakaran Combustion Terbakar dengan nyalaan kuning dan kurang berjelaga. Burns with a yellow flame and less soot. Terbakar dengan nyalaan kuning dan lebih berjelaga. Burns with a yellow flame and more soot. Tindak balas dengan air bromin Reaction with bromine water Tiada perubahan No change Warna perang air bromin dinyahwarnakan. Brown colour of bromine water is decolourised. Tindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid Reaction with acidified potassium manganat(VII) solution Tiada perubahan No change Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid dinyahwarnakan. Purple colour of acidified potassium manganat(VII) solution is decolourised. Kesimpulan / Conclusion TP2 1. Alkena menghasilkan lebih banyak jelaga berbanding dengan alkana apabila dibakar. Alkenes produce more soot than alkanes when they are burnt in the air. 2. Alkena menyahwarnakan warna perang air bromin tetapi alkana tidak. Alkenes decolourise brown colour of bromine water but alkanes do not. 3. Alkena menyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid tetapi alkana tidak. Alkenes decolourise purple colour of acidified potassium manganate(VII) but alkanes do not. 4. Alkena ialah hidrokarbon tak tepu , manakala alkana ialah hidrokarbon tepu. Alkenes are unsaturated hydrocarbons , but alkanes are saturated hydrocarbons. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 62 9. Perbandingan alkana (hidrokarbon tepu) dengan alkena (hidrokarbon tak tepu): TP4 Comparison of alkanes (saturated hydrocarbons) and alkenes (unsaturated hydrocarbons): Jenis hidrokarbon Type of hydrocarbon Alkana Alkane Alkena Alkene (a) Komposisi Composition Karbon dan hidrogen Carbon and hydrogen Karbon dan hidrogen Carbon and hydrogen (b) Jenis ikatan antara atom karbon Type of bond between carbon atoms Ikatan tunggal Single bond Ikatan ganda dua / dubel Double bond (c) Peratus karbon mengikut jisim per molekul Mass percentage of carbon per molecule Lebih rendah Lower Lebih tinggi Higher (d) Kejelagaan Sootiness Kurang jelaga Less soot Lebih jelaga More soot Tugasan 4 Rajah berikut menunjukkan kumpulan-kumpulan siri homolog yang terbentuk apabila alkena mengalami suatu tindak balas kimia. TP2 The following diagram shows groups of homologous series formed when an alkene undergoes chemical reactions. Alkena / Alkene CnH2n Alkana Alkane CnH2n + 2 Dihaloalkana Dihaloalkane CnH2nX2 Haloalkana Haloalkane CnH2n + 1X Alkohol Alcohol CnH2n+ 1OH Diol Diol CnH2n (OH)2 Polimer Polymer (CnH2n)n (A) (B) (C) (D) (E) (F) X mewakili suatu halogen. / X represents a halogen. Berdasarkan rajah tersebut, namakan proses A, B, C, D, E dan F. / Based on the diagram, name process A, B, C, D, E and F. A: Penghidrogenan / Penambahan dengan hidrogen Hydrogenation / Addition of hydrogen D: Penghidratan / Penambahan dengan air Hydration / Addition of water B: Penghalogenan / Penambahan dengan halogen Halogenation / Addition of halogen E: Pengoksidaan / Penambahan dengan kumpulan hidroksil / Penambahan dengan larutan kalium manganat(VII) berasid / Penambahan dengan larutan kalium dikromat(VI) berasid Oxidation / Addition of hydroxyl groups / Addition with acidified potassium manganate(VII) solution / Addition with acidified potassium dichromate(VI) solution C: Penambahan dengan hidrogen halida Addition of hydrogen halide F: Pempolimeran Polymerisation Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 63 Penyediaan etanol Preparation of ethanol 10. Penyediaan etanol / Preparation of ethanol (a) Dalam industri / In industry (i) Melalui penghidratan etena TP1 By hydration of ethena (iii) C2H4 + H2O → C2H5OH TP2 (ii) Campuran gas etena dan stim/ air dialirkan melalui asid fosforik pekat pada suhu 300o C dan tekanan 60 atm . TP1 A mixture of ethene gas and steam/ water is channeled through concentrated phosphoric acid at the temperature of 300o C and pressure of 60 atm . (b) Di makmal / In laboratory (i) Melalui proses penapaian TP1 By fermentation process (iii) C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 TP2 (ii) Penapaian ialah proses mikroorganisma seperti yis bertindak ke atas karbohidrat (gula atau kanji) untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida. TP1 Fermentation is a process in which microorganisms such as yeasts act on carbohydrates (sugar or starch) to produce ethanol and carbon dioxide. Buku Teks: 89 Penyediaan Etanol melalui Proses Penapaian Glukosa Aktiviti 2.2 Preparation of Ethanol by Fermentation of Glucose Tujuan Aim Untuk menyediakan etanol melalui proses penapaian glukosa To prepare ethanol by fermentation of glucose Bahan Materials Glukosa, yis, air suling, kertas turas, dan air kapur Glucose, yeast, distilled water, filter paper, and limewater Radas Apparatus Kelalang kon, silinder penyukat, rod kaca, tabung didih, salur penghantar dengan penyumbat getah, corong turas, turus berperingkat, kelalang dasar bulat, termometer, kondenser Liebig, penyumbat getah berlubang satu, kaki retort dan pengapit, tungku kaki tiga, kasa dawai, penunu Bunsen dan bikar. Conical flasks, measuring cylinders, glass rod, boiling tube, delivery tube with rubber stopper, filter funnel, fractional distillation column, round-bottomed flask, thermometer, Liebig condenser, rubber stopper with a hole, retort stand and clamps, tripod stand, wire gauze, Bunsen burner and beaker. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 64 Prosedur Procedure Kelalang kon Conical flask Glukosa + yis + air suling Glucose + yeast + distilled water Penyumbat getah Rubber stopper Tabung didih Boiling tube Salur penghantar Delivery tube Air kapur Limewater Kelalang dasar bulat Roundbottomed flask Kukus air Water bath Termometer Thermometer Turus berperingkat Fractionating column Hasil sulingan Distillate Hasil turasan Filtrate Air masuk Water in Kondenser Liebig Liebig condenser Air keluar Water out Panaskan Heat 70 60 50 40 30 20 10 80 90 100 Susunan radas untuk penapaian Susunan radas untuk penyulingan Set-up of apparatus for fermentation Set-up of apparatus for distillation 1. 20 g glukosa dilarutkan dalam 200 cm3 air suling di dalam kelalang kon 250 cm3 . 20 g of glucose is dissolved in 200 cm3 distilled water in a 250 cm3 conical flask. 2. 10 g yis dimasukkan ke dalam kelalang kon itu dan campuran dikacau sehingga sekata. 10 g of yeast is put in the conical flask and the mixture is stirred evenly. 3. Kelalang kon ditutup dengan penyumbat yang telah dipasang dengan salur penghantar. The conical flask is closed with a stopper that has been fitted with a delivery tube. 4. Hujung salur penghantar dimasukkan ke dalam sebuah tabung uji berisi air kapur. Hujung salur penghantar dipastikan berada di bawah aras air kapur. The end of the delivery tube is put into a test tube containing lime water. The end of delivery tube has to be below the level of limewater. 5. Radas dibiarkan di tempat yang panas selama 1 hingga 3 hari. The apparatus is left in a warm place for 1 to 3 days. 6. Perubahan yang berlaku kepada kandungan dalam kelalang kon dan air kapur diperhatikan. The changes that occur to the content in the conical flask and limewater are observed. 7. Campuran dalam kelalang kon dituras. The mixture in the conical flask is filtered. 8. Hasil turasan disuling. The filtrate is distilled. 9. Hasil sulingan dikutip pada 78 – 80o C. The distillate is collected at 78 – 80o C. Pemerhatian Observation TP2 1. Semasa penapaian, gelembung-gelembung gas kelihatan dalam kelalang kon. During fermentation, gas bubbles appear in the conical flask. 2. Air kapur menjadi keruh . Limewater becomes cloudy . 3. Hasil sulingan pada 78 – 80o C ialah cecair tidak berwarna . The distillate at 78 – 80o C is a colourless liquid . Inferens Inference TP2 Gas karbon dioksida terhasil. Hasil sulingan ialah etanol . Carbon dioxide gas is produced. The distillate is ethanol . Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 65 Perbincangan Discussion TP2 1. Yis mengandungi enzim zimase yang menguraikan glukosa kepada etanol dan gas karbon dioksida . Yeast contains zymase enzyme which breaks down glucose into ethanol and carbon dioxide gas. 2. Persamaan kimia bagi tindak balas penapaian: / Chemical equation for fermentation reaction: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 3. Hasil penapaian ialah campuran etanol dan air . Campuran ini boleh diasingkan melalui penyulingan berperingkat . Cecair etanol dikumpul pada suhu 78o C, iaitu takat didih etanol. The product of fermentation is a mixture of ethanol and water . This mixture can be separated by fractional distillation . Ethanol liquid is collected at 78o C, which is the boiling point of ethanol. Kesimpulan Conclusion TP2 Etanol boleh disediakan melalui penapaian glukosa. Etanol can be prepared by fermentation of glucose. 11. Namakan hasil bagi tindak balas kimia yang berikut. TP2 Name the products of the following chemical reactions. Sifat kimia alkohol / Chemical properties of alcohol (a) Pembakaran lengkap Complete combustion Hasil / Product Karbon dioksida dan air Carbon dioxide and water (b) Pengoksidaan Oxidation Hasil / Product Asid karboksilik Carboxylic acid (c) Pendehidratan Dehydration Hasil / Product Alkena Alkene Pembakaran etanol Combustion of ethanol 12. (a) Etanol terbakar dengan nyalaan biru muda tanpa jelaga. Ini menunjukkan pembakaran etanol lengkap dan tidak menghasilkan karbon (jelaga). TP1 Ethanol burns with pale-blue and non-sooty flame. It shows that the combustion of ethanol is complete and does not produce carbon (soot). (b) Persamaan kimia bagi tindak balas pembakaran etanol: / Chemical equation for the combustion of ethanol: TP2 C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O (c) Etanol ialah bahan api yang baik kerana etanol boleh terbakar untuk menghasilkan banyak haba . TP1 Ethanol is a good fuel because it can burn to produce a lot of heat . 13. Aktiviti untuk mengkaji sifat kimia alkohol: / Activity to study the chemical properties of alkohol: Pengoksidaan alkohol / Oxidation of alcohol (Alkohol → Asid karboksilik) / (Alcohol → Carboxylic Acid) Pendehidratan alkohol / Dehydration of alcohol (Alkohol → Alkena) / (Alcohol → Alkene) Etanol dan larutan kalium dikromat(VI) berasid Ethanol and acidified potassium dichromate(VI) solution Hasil sulingan Distillate Air sejuk Cold water Panaskan Heat Serpihan porselin Porcelain chips Etana Ethene Air Water Panaskan Heat Wul kaca + etanol Glass wool + ethanol Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 66 1. Sebanyak 5 cm3 larutan kalium dikromat(VI), K2Cr2O7 dituangkan ke dalam tabung didih. About 5 cm3 of potassium dichromate(VI) solution, K2Cr2O7 is poured into a boiling tube. 2. 10 titis asid sulfurik pekat ditambah ke dalam tabung didih dengan berhati-hati. 10 drops of concentrated sulphuric acid are added into the boiling tube carefully. 3. Tambahkan 3 cm3 etanol ke dalam tabung didih. 3 cm3 of ethanol is added into the boiling tube. 4. Salur penghantar disambungkan kepada tabung didih seperti yang ditunjukkan dalam rajah. A delivery tube is connected to the boiling tube as shown in the diagram. 5. Campuran dalam tabung didih dipanaskan perlahan-lahan sehingga mendidih. The mixture in the boiling tube is heated gently until it boils. 6. Perubahan warna larutan dalam tabung didih direkodkan. The colour change of the solution in the boling tube is recorded. 7. Hasil sulingan dikumpulkan dalam tabung uji yang direndam di dalam air sejuk. The distillate is collected in a test tube immersed in cold water. 8. Hasil sulingan diuji dengan kertas litmus biru lembap. The distillate is tested with moist blue litmus paper. 1. Wul kaca yang dibasahkan dengan etanol dimasukkan ke dalam tabung didih. Some glass wool which is wet with ethanol is placed in a boiling tube. 2. Tabung didih diapit secara mendatar dan serpihan porselin diletakkan di bahagian tengah tabung didih seperti ditunjukkan dalam rajah. The boiling tube is clamped horizontally, and some porcelain chips are placed in the middle section of the boiling tube as shown in the diagram. 3. Tabung didih ditutup dengan penyumbat yang mempunyai salur penghantar. Hujung salur penghantar diletakkan di bawah tabung uji terbalik yang diisi dengan air. Close the boiling tube with a stopper fitted with a delivery tube. The other end of delivery tube is placed under an inverted test tube filled with water. 4. Serpihan porselin dipanaskan dengan kuat. Wul kaca kemudiannya dihangatkan sehingga etanol meruap dan wapnya dilalukan melalui serpihan porselin yang dipanaskan. Porcelain chips are heated strongly. The glass wool is then heated gently so that ethanol vapourised and passed through the heated porcelain chips. 5. Gas yang terbebas dikumpul ke dalam sebuah tabung uji. The gas released is collected in a test tube. 6. Gas tersebut ditambah dengan 2 cm3 air bromin dan digoncangkan. The gas produced is added with 2 cm3 of bromine water and is shaken well. Pemerhatian / Observations TP2 1. Warna jingga larutan kalium dikromat(VI) berasid menjadi hijau . The orange colour of acidified potassium dichromate(VI) solution turns green . 3. Hasil sulingan ialah cecair tidak berwarna yang berbau seperti cuka . The distillate is a colourless liquid smells like vinegar . 4. Hasil turasan menukarkan warna kertas litmus biru lembap kepada merah . The distillate turns moist blue litmus paper to red . 1. Gas tanpa warna dikumpulkan di dalam tabung uji. A colourless gas is collected in the test tube. 2. Gas itu menukarkan warna perang air bromin kepada tidak berwarna. The gas changed the brown colour of bromine water to colourless. Kesimpulan / Conclusion TP2 Pengoksidaan etanol dengan agen pengoksidaan seperti larutan kalium dikromat(VI) berasid menghasilkan asid etanoik . Oxidation of ethanol with an oxidising agent such as acidified potassium dichromate(VI) solution produces ethanoic acid . Pendehidratan etanol menghasilkan etena . Dehydration of ethanol produces ethene . Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 67 Tugasan 5 Rajah berikut menunjukkan satu siri tindak balas kimia. / The following diagram shows a series of chemical reactions. TP4 S C2H6 P C2H4 Q R CH3COOH III I IV II (a) Namakan proses I dan sebatian Q. Name process I and compound Q. Proses / Process I: Penghidratan / Hydration Sebatian / Compound Q: Etanol / Ethanol (b) Tulis persamaan kimia bagi tindak balas dalam proses II. Write the chemical equation for the reaction in process II. C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O (c) Nyatakan dua keadaan yang diperlukan untuk tindak balas III berlaku. State two conditions for reaction III to occur. Mangkin nikel / platinum digunakan, suhu pada 180o C. Catalyst nickel / platinum is used, temperature at 180o C. (d) Lukis rajah berlabel bagaimana tindak balas IV dijalankan dalam makmal. Draw a labelled diagram how reaction IV can be carried out in the laboratory. Serpihan porselin Porcelain chips Etena Ethene Air Water Panaskan Heat Wul kaca + etanol Glass wool + ethanol Penyediaan asid etanoik Preparation of ethanoic acid 14. (a) Kaedah penyediaan asid etanoik: pengoksidaan etanol . TP1 Method of preparation of ethanoic acid: oxidation of ethanol . (b) Agen pengoksidaan yang digunakan: larutan kalium dikromat(VI) berasid atau larutan kalium manganat(VII) berasid . TP1 Oxidising agents used are: acidified potassium dichromate(VI) solution or acidified potassium manganate(VII) solution. 15. Campuran etanol dan agen pengoksidaan seperti larutan kalium dikromat(VI) berasid dipanaskan secara refluks . TP1 A mixture of ethanol and oxidising agent such as acidified potassium dichromate(VI) solution is heated by reflux . 16. Dalam tindak balas ini, warna larutan kalium dikromat(VI) berasid bertukar daripada jingga kepada hijau . In this reaction, the colour of acidified potassium dichromate(VI) solution turns from orange to green . TP1 Kelalang dasar bulat Roundbottomed flask Kukus air Water bath Air masuk Water in Kondenser Liebig Liebig condenser Panaskan Heat Air keluar Water out Etanol Ethanol + Larutan kalium dikromat(VI) berasid Acidified potassium dichromate(VI) solution Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 68 17. Persamaan kimia / Chemical equation: TP2 C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O 18. Terangkan mengapa /Explain why (a) kaedah refluks digunakan dalam penyediaan asid etanoik. TP1 Reflux method is used in the preparation of ethanoic acid. Dapat mengekalkan etanol yang mudah meruap semasa pemanasan. Can maintain volatile ethanol during heating. (b) kondenser Liebig dipasang secara menegak pada kelalang dasar bulat. TP1 The Liebig condenser is mounted vertically on the round-bottomed flask. Dapat mengkondensasi gas etanol yang belum lagi dioksidakan. Can condense ethanol gas that has not yet been oxidised. Sifat kimia asid karboksilik TP1 Chemical properties of carboxylic acids 19. Tindak balas / Reaction Hasil tindak balas / Products (a) Asid karboksilik dengan bes Carboxylic acid with base (Peneutralan / Neutralisation) Garam karboksilat + air Carboxylate salt + water (b) Asid karboksilik dengan karbonat logam Carboxylic acid with metal carbonate Garam karboksilat + air + karbon dioksida Carboxylate salt + water + carbon dioxide (c) Asid karboksilik dengan logam reaktif Carboxylic acid with reactive metal Garam karboksilat + gas hidrogen Carboxylate salt + hydrogen gas (d) Asid karboksilik dengan alkohol Carboxylic acid with alcohol (Pengesteran / Esterification) Ester + air Ester + water Buku Teks: 96 Mengkaji Sifat Kimia Asid Etanoik Investigating the Chemical Properties of Ethanoic Acid Aktiviti 2.3 Tujuan / Aim Untuk mengkaji sifat kimia asid etanoik. / To investigate the chemical properties of ethanoic acid. A. Tindak balas asid etanoik dengan bes Reaction between ethanoic acid and base Panaskan Heat Asid etanoik Ethanoic acid + Larutan natrium hidroksida Sodium hydroxide solution B. Tindak balas asid etanoik dengan karbonat logam Reaction between ethanoic acid and metal carbonate Asid etanoik cair Dilute ethanoic acid Air kapur Limewater Serbuk natrium karbonat Sodium carbonate powder C. Tindak balas asid etanoik dengan logam Reaction between ethanoic acid and metal Asid etanoik cair Dilute ethanoic acid Pita magnesium Magnesium ribbon Kayu uji bernyala Burning wooden splinter Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 69 Prosedur / Procedure 1. 2 cm3 asid etanoik 1 mol dm–3 dituang ke dalam sebuah mangkuk penyejat. 2 cm3 of ethanoic acid 1 mol dm–3 is poured into an evaporating dish. 2. 2 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3 ditambah ke dalam mangkuk penyejat tersebut. 2 cm3 of sodium hydroxide solution 1 mol dm–3 is added into the evaporating dish. 3. Campuran dikacau dengan rod kaca dan dipanaskan dengan perlahanlahan sehingga kering. The mixture is stirred with a glass rod and heated slowly until it dries. 4. Pemerhatian direkodkan. The observation is recorded. 1. Kira-kira 5 cm3 asid etanoik 1 mol dm–3 dituangkan ke dalam sebuah tabung uji. About 5 cm3 of 1 mol dm–3 ethanoic acid is poured into a test tube. 2. Satu spatula serbuk natrium karbonat ditambah kepada asid etanoik. A spatula of sodium carbonate powder is added into the ethanoic acid. 3. Tabung uji ditutup dengan penyumbat yang bersambung dengan salur penghantar. The test tube is closed with a stopper fitted with a delivery tube. 4. Gas yang terbebas dialirkan ke dalam air kapur. The gas released is passed through limewater. 5. Pemerhatian direkodkan. The observation is recorded. 1. Kira-kira 5 cm3 asid etanoik dituangkan ke dalam sebuah tabung uji. About 5 cm3 of ethanoic acid is poured into a test tube. 2. 3 cm pita magnesium dibersihkan dengan kertas pasir. 3 cm of magnesium ribbon is cleaned with sandpaper. 3. Pita magnesium dimasukkan ke dalam asid etanoik dalam tabung uji. The magnesium ribbon is added into the ethanoic acid in the test tube. 4. Mulut tabung uji ditutup dengan ibu jari untuk mengumpulkan gas terbebas. The mouth of test tube is closed with the thumb to collect the released gas. 5. Mulut tabung uji dibuka dan sebatang kayu uji bernyala diletakkan berdekatan dengan mulut tabung uji untuk menguji gas terkumpul. The mouth of test tube is opened and a lighted wooden splinter is held near the mouth of the test tube to test the collected gas. 6. Pemerhatian direkodkan. The observation is recorded. Pemerhatian / Observation TP2 Pepejal putih terhasil. White solid is produced. Pembuakan berlaku. Gas tidak berwarna yang terbebas mengeruhkan air kapur . Effervescence occurs. Colourless gas released turns the limewater cloudy. Pembuakan berlaku. Gas yang terbebas menghasilkan bunyi “pop”. Effervescence occurs. Gas released produces “pop” sound. Inferens / Inference TP2 Natrium etanoat terhasil. Sodium ethanoate is produced. Gas karbon dioksida yang mengeruhkan air kapur terhasil. Carbon dioxide gas that turns the limewater cloudy is produced. Gas hidrogen terbebas. Hydrogen gas is produced. Kesimpulan / Conclusion TP2 1. Asid etanoik bertindak balas dengan bes untuk menghasilkan garam etanoat dan air . Ethanoic acid reacts with base to produce ethanoate salt and water . 2. Asid etanoik bertindak balas dengan karbonat logam untuk membentuk garam etanoat, air dan gas karbon dioksida . Ethanoic acid reacts with metal carbonate to form an ethanoate salt, water dan carbon dioxide gas . 3. Asid etanoik bertindak balas dengan logam reaktif untuk menghasilkan garam etanoat dan gas hidrogen . Ethanoic acid reacts with reactive metal to form an ethanoate salt and hydrogen gas . Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 70 Ester Esters 20. Penamaan mengikut sistem IUPAC: / Naming according to the IUPAC system: TP2 Formula am General formula CnH2n+1COOCmH2m+1 m = 0,1,2… n = 1,2,3… (i) Asalnya daripada asid karboksilik Originated from carboxylic acid CnH2n+1COOH (ii) Asalnya daripada alkohol Originated from alcohol CmH2m+1OH CnH2n+1CO OCmH2m+1 Contoh formula molekul Example of molecular formula C3H7COOCH3 (i) Asalnya daripada asid butanoik Originated from butanoic acid C3H7COOH (ii) Asalnya daripada metanol Originated from methanol CH3OH C3H7CO OCH3 Contoh penamaan mengikut sistem IUPAC Example of naming according to the IUPAC system (i) Metil / Methyl (ii) Butanoat / Butanoate C3H7CO OCH3 (iii) Nama IUPAC untuk C3H7COOCH3: Metil butanoat IUPAC name of C3H7COOCH3: Methyl butanoate 21. Lengkapkan tindak balas pengesteran yang melibatkan asid dan alkohol. TP2 Complete the following esterification reactions that involve acid and alcohol. Bahan tindak balas Reactants Asid metanoik dan etanol Methanoic acid and ethanol Asid propanoik dan butanol Propanoic acid and butanol Persamaan kimia Chemical equation HCOOH + C2H5OH → HCOOC2H5 + H2O C2H5COOH + C4H9OH → C2H5COOC4H9 + H2O Formula struktur ester terhasil Structural formula of ester produced H C O O C H H C H H H H H C H C C O H O H C H H C H H C H H C H H H Nama ester terhasil Name of ester produced Etil metanoat Ethyl methanoate Butil propanoat Butyl propanoate 22. Sifat-sifat fizik ester / Physical properties of esters TP1 (a) Sebatian neutral dengan bau buah-buahan . Neutral compounds with a fruity smell. (b) Ester ringkas ialah cecair tak berwarna pada suhu bilik. Simple ester is a colourless liquid at room temperature. (c) Mempunyai ketumpatan yang lebih rendah berbanding dengan air. Have a density lower than water. (f) Larut dalam pelarut organik . Soluble in organic solvents . Sifat fizik ester Physical properties of esters (d) Tidak larut dalam air kecuali metil metanoat. Insoluble in water except methyl methanoate. (e) Sebatian sangat meruap (kerana takat didihnya rendah) Very volatile compounds (due to low boiling point). (a) (b) (c) Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 71 Buku Teks: 99 Penyediaan Ester: Tindak Balas Asid Etanoik dengan Etanol Aktiviti 2.4 Preparation of Ester: Reaction between Ethanoic Acid and Ethanol Tujuan Aim Mengkaji penyediaan etil etanoat. To investigate the preparation of ethyl ethanoate. Bahan Materials Asid etanoik glasial, etanol mutlak, asid sulfurik pekat, dan air sejuk. Glacial ethanoic acid, absolute ethanol, concentrated sulphuric acid, and cold water. Radas Apparatus Tabung didih, penitis, bikar, pemegang tabung didih, penunu Bunsen, dan silinder penyukat. Boiling tube, dropper, beaker, boiling tube holder, Bunsen burner, and measuring cylinder. Prosedur Procedure Panaskan Heat Etanol mutlak Absolute ethanol + Asid etanoik glasial Glacial ethanoic acid Asid sulfurik pekat Concentrated sulphuric acid Air sejuk Cold water 1. Kira-kira 2 cm3 asid etanoik glasial dituangkan ke dalam sebuah tabung didih. About 2 cm3 of glacial ethanoic acid is poured into a boiling tube. 2. Kira-kira 4 cm3 etanol mutlak ditambah kepada asid etanoik dan digoncang. About 4 cm3 of absolute ethanol is added to the ethanoic acid and shaken. 3. Dengan menggunakan penitis, beberapa titis asid sulfurik pekat ditambah dengan cermat kepada campuran. Campuran digoncang sehingga sekata. Using a dropper, a few drops of concentrated sulphuric acid are added carefully to the mixture. The mixture is shaken well. 4. Campuran dihangatkan perlahan-lahan selama 3 minit. The mixture is heated gently and slowly for about 3 minutes. 5. Kandungan dalam tabung didih dituang ke dalam sebuah bikar yang berisi air. The content in the boiling tube is poured into a beaker filled with water. 6. Warna dan bau sebatian organik yang terbentuk dalam bikar direkodkan. The colour and smell of the organic compound formed in the beaker are recorded. Pemerhatian Observation TP2 Ujian / Test Pemerhatian / Observation Warna / Colour Cecair tidak berwarna terhasil / Colourless liquid is produced Bau / Smell Berbau buah-buahan / Fruity smell Perbincangan Discussion TP2 1. Asid sulfurik pekat bertindak sebagai mangkin untuk meningkatkan kadar tindak balas dan sebagai agen pengering untuk menyerap air yang terbentuk semasa pengesteran. Concentrated sulphuric acid acts as a catalyst to increase the rate of reaction and as a drying agent to absorb water formed during esterification. 2. Asid etanoik glasial bertindak balas dengan etanol mutlak untuk membentuk etil etanoat (satu contoh ester ) dan air. Glacial ethanoic acid reacts with absolute ethanol to form ethyl ethanoate (an example of ester ) and water. 3. Persamaan kimia: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O The chemical equation: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O Kesimpulan Conclusion TP2 Asid etanoik bertindak balas dengan etanol untuk menghasilkan etil etanoat dan air. Ethanoic acid reacts with ethanol to form ethyl ethanoate and water. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 72 23. Penyediaan pelbagai ester: / Preparation of various esters: TP2 Pengesteran / Esterification Ester terhasil / Ester produced (a) Asid etanoik, CH3COOH + Metanol, CH3OH Ethanoic acid, CH3COOH + Methanol, CH3OH Metil etanoat, CH3COOCH3 Methyl ethanoate, CH3COOCH3 (b) Asid etanoik, CH3COOH + Propanol, C3H7OH Ethanoic acid, CH3COOH + Propanol, C3H7OH Propil etanoat, CH3COOC3H7 Propyl ethanoate, CH3COOC3H7 (c) Asid butanoik, C3H7COOH + Etanol, C2H5OH Butanoic acid, C3H7COOH + Ethanol, C2H5OH Etil butanoat, C3H7COOC2H5 Ethyl butanoate, C3H7COOC2H5 (d) Asid metanoik, HCOOH + Propanol, C3H7OH Methanoic acid, HCOOH + Propanol, C3H7OH Propil metanoat, HCOOC3H7 Propyl methanoate, HCOOC3H7 Isomer dan Penamaan Mengikut IUPAC 2.4 Isomer and Naming According to IUPAC Buku Teks: 101 1. Keisomeran struktur ialah suatu fenomena yang berlaku apabila dua atau lebih molekul sebatian mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza . TP1 Structural isomerism is a phenomenon in which two or more molecules of compounds have the same molecular formula but different structural formulae. 2. Perbandingan sifat isomer / Comparison of isomer properties TP1 Sifat fizik/ Physical property Sifat kimia / Chemical property Takat lebur, takat didih dan ketumpatan yang berbeza. Melting and boiling points, and density are different. Sama kerana mempunyai kumpulan berfungsi yang sama. Same because of same functional group . 3. Sebagai contoh: Butana, C4H10 mempunyai dua isomer. Takat lebur, takat didih dan ketumpatan untuk dua isomer ini adalah berbeza, tetapi kedua-dua isomer ini mengalami tindak balas pembakaran dan penukargantian . TP2 For example: Butane, C4H10 has two isomers. The melting point, boiling point and density for these two isomers are different, but these two isomers undergo combustion and substitution reactions. 4. Keisomeran alkana / Alkane isomerism TP3 Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama IUPAC Structural formula and IUPAC name Bilangan isomer Number of isomers CH4 C H H HH Metana Methane Tiada isomer No isomer C2H6 C H H C H H H H Etana Ethane Tiada isomer No isomer Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 73 C3H8 C H H C H H C H H H H Propana Propane Tiada isomer No isomer C4H10 C H H C H H C H H C H H H H Butana Butane H C H H C H C H H H C H H H 2-metilpropana 2-methylpropane 2 isomer 2 isomers C5H12 C H H C H H C H H C H H C H H H H Pentana Pentane H C H H C H C H H H C H H C H H H 2-metilbutana 2-methylbutane H C H H C H C H H C H C H H H H H 2,2-dimetilpropana 2,2-dimethylpropane 3 isomer 3 isomers 5. Keisomeran alkena / Alkene isomerism TP3 Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama IUPAC Structural formula and IUPAC name Bilangan isomer Number of isomers C2H4 C H C H H H Etena Ethene Tiada isomer No isomer C3H6 C H C H C H H H H Propena Propene Tiada isomer No isomer Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 74 C4H8 C H C H C H H C H H H H But-1-ena But-1-ene H C H H C H C H C H H H But-2-ena But-2-ene H C H C C H C H H H H H 2-metilpropena 2-methylpropene 3 isomer 3 isomers C5H10 C H C C H H C H H H H 2-metilbut-1-ena 2-methylbut-1-ene H C H H C H C H C H H C H H H Pent-2-ena Pent-2-ene H C H H H C H C C H C H H H H C H H H 2-metilbut-2-ena 2-methylbut-2-ene C H C C H C H H H H C H H H H 3-metilbut-1-ena 3-methylbut-1-ene C H C H C H H C H H C H H H H Pent-1-ena Pent-1-ene C H C C H H C H H H H 2-metilbut-1-ena 2-methylbut-1-ene H C H H C H C H C H H C H H H Pent-2-ena Pent-2-ene H C H H H C H C C H C H H H H C H H H 2-metilbut-2-ena 2-methylbut-2-ene C H C C H C H H H H C H H H H 3-metilbut-1-ena 3-methylbut-1-ene C H C C H H C H H H H 2-metilbut-1-ena 2-methylbut-1-ene H C H H C H C H C H H C H H H Pent-2-ena Pent-2-ene H C H H H C H C C H C H H H H C H H H 2-metilbut-2-ena 2-methylbut-2-ene C H C C H C H H H H C H H H H 3-metilbut-1-ena 3-methylbut-1-ene C H C C H H C H H H H 2-metilbut-1-ena 2-methylbut-1-ene H C H H C H C H C H H C H H H Pent-2-ena Pent-2-ene H C H H H C H C C H C H H H H C H H H 2-metilbut-2-ena 2-methylbut-2-ene C H C C H C H H H H C H H H H 3-metilbut-1-ena 3-methylbut-1-ene 5 isomer 5 isomers 6. Keisomeran alkuna / Alkyne isomerism TP3 Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama IUPAC Structural formula and IUPAC name Bilangan isomer Number of isomers C2H2 H C C H Etuna Ethyne Tiada isomer No isomer C3H4 H C C C H H H Propuna Propyne Tiada isomer No isomer Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 75 C4H6 H C C C H H C H H H But-1-una But-1-yne H H C C H C C H H H But-2-una But-2-yne 2 isomer 2 isomers C5H8 H C H C C H C H H C H H H Pent-1-una Pent-1-yne H C C C H H C H H C H H H Pent-2-una Pent-2-yne H C C C H C H H H 3-metilbut-1-una 3-methylbut-1-yne H C H H 3 isomer 3 isomers 7. Keisomeran alkohol / Alcohol isomerism TP3 Formula molekul Molecular formula Formula struktur dan nama IUPAC Structural formula and IUPAC name Bilangan isomer Number of isomers CH3OH H C H H OH Metanol Methanol Tiada isomer No isomer C2H5OH H C H C H H H OH Etanol Ethanol Tiada isomer No isomer C3H7OH H C H C H C H H H H OH Propan-1-ol Propan-1-ol H C H C H C H H OH H H Propan-2-ol Propan-2-ol 2 isomer 2 isomers Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 76 C4H9OH H C H H C H C H C H H H H OH Butan-1-ol Butan-1-ol H C H H C H C H C H H OH H H Butan-2-ol Butan-2-ol H C H H C C H OH H H 2-metilpropan-1-ol 2-methylpropan-1-ol H C H H H C H H C C H H OH H 2-metilpropan-2-ol 2-methylpropan-2-ol H C H H 4 isomer 4 isomers C5H11OH C H C H C H H H H H C H C H H H H C H C H H H OH Pentan-1-ol Pentan-1-ol C H C H C H H OH H H Pentan-2-ol Pentan-2-ol H C H H C H C C H H H H OH 2-metilbutan-1-ol 2-methylbutan-1-ol H C H C H H H C H C H C H OH H H H Pentan-3-ol Pentan-3-ol H C H H H C H H C H C C H H OH H H 2-metilbutan-2-ol 2-methylbutan-2-ol H C H H H C H H C H C C H H H H OH 3-metilbutan-1-ol 3-methylbutan-1-ol H C H H H C H C C H H H OH H C H H H C H H C H C C H HHOH H H C H H 8 isomer 8 isomers Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 77 H C H C C C HOHH H 2-metilbutan-2-ol 2-methylbutan-2-ol H C H C C C HHH OH 3-metilbutan-1-ol 3-methylbutan-1-ol 2,2-dimetilpropan-1-ol 2,2-dimethylpropan-1-ol 3-metilbutan-2-ol 3-methylbutan-2-ol H C H C C H H H H OH H C H H H C H H C H H C H C C H OH H H H H C H H Kegunaan setiap siri homolog dalam kehidupan harian TP3 Uses of each homologous series in daily life 8. Hidrokarbon / Hydrocarbons Hidrokarbon Hydrocarbon Kegunaan Uses Contoh Examples Alkana Alkanes Pemanasan, memasak dan penjanaan elektrik Heating, cooking, and electricity generation Gas petroleum cecair yang mengandungi propana dan butana digunakan sebagai bahan api. Gas butana juga digunakan dalam pemetik api. Liquefied petroleum gas containing propane and butane is used as fuel. Butane gas is also used in lighters. Alkena Alkenes Pembuatan plastik Manufacturing of plastic Pembuatan polietena menggunakan etena . Manufacturing of polythene uses ethene . Alkuna Alkynes Memasakkan buah-buahan secara buatan dan pembuatan polimer Artificially ripening of fruits and making of polymers Etuna digunakan untuk membuat sebatian organik seperti etanol, asid etanoik dan asid akrilik. Etuna juga digunakan untuk menyediakan banyak pelarut organik . Ethyne is used for making organic compounds like ethanol, ethanoic acid and acrylic acid. Ethyne is also used to prepare many organic solvents. 9. Alkohol / Alcohols (a) Sebagai bahan api (contoh bahan api bio dan gasohol). TP1 As fuel (for example biofuel and gasohol). • dengan sifat alkohol yang mudah menyala dan pembakaran membebaskan haba yang banyak tanpa jelaga . with the properties of alcohol which is highly flammable, and combustion releases a lot of heat without soot . (b) Sebagai pelarut dalam cat, lakuer, bahan pencelup dan dakwat pencetakan serta dalam bahan kosmetik seperti minyak wangi, varnis kuku, krim dan losyen . TP1 As a solvent in paint, lacquer, dyes and printing ink and in cosmetics such as perfume, nail varnish, cream and lotion . (c) Sebagai bahan mentah dalam pembuatan cuka, bahan letupan , polimer perspeks dan gentian di bidang pembuatan . TP1 As raw materials in the production of vinegar, explosives , polymer perspex and fibre in manufacturing sector. • dengan sifat alkohol adalah reaktif secara kimia. with the property of alcohol which is chemically reactive . Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 78 (d) Sebagai antiseptik untuk suntikan, pembedahan dan penjagaan kebersihan serta pelarut bagi ubat-ubatan seperti ubat batuk dalam bidang perubatan . TP1 As antiseptics for injections, surgeries and general hygiene and as solvent for medicines such as cough medicine in the medical field. • dengan alkohol yang bersifat antiseptik, pelarut organik yang baik dan mudah meruap . with the properties of alcohol which are antiseptic, good organic solvent and volatile . 10. Asid karboksilik / Carboxylic acids (a) Digunakan dalam penyediaan barang kosmetik dan minyak wangi . TP1 Used in the preparation of cosmetics and perfumes . (b) Sebagai perisa tiruan dalam makanan dan minuman yang diproses TP1 As artificial flavour in processed food and drinks. (c) Digunakan dalam penghasilan poliester (gentian sintetik untuk pembuatan tekstil). TP1 Used in the production of polyester (synthetic fibers for making textiles). (d) Sebagai pelarut organik untuk gam, varnis dan cat. TP1 As organic solvent for glue, varnish and paint. (e) Kegunaan pelbagai jenis asid karboksilik: / Uses of different types of carboxylic acids: TP3 Asid metanoik Methanoic acid • Untuk menggumpalkan lateks. To coagulate latex. • Untuk membuat pewarna, kulit tiruan dan racun serangga. To make dyes, synthetic leather and insecticide. Asid sitrik Citric acid Sebagai bahan tambah makanan untuk memberikan rasa masam kepada makanan. As a food additive to give food a sour taste. Asid etanoik Ethanoic acid • Sebagai perisa makanan As a food flavouring • Sebagai pengawet makanan (cuka) As a food preservative (vinegar) Asid butanoik Butanoic acid Untuk membuat ester To make ester 11. Ester / Esters (a) Lemak semula jadi ialah ester yang boleh bertindak balas dengan alkali untuk menghasilkan sabun . TP1 Natural fats are esters which can react with alkalis to produce soap . (b) Ester sesuai untuk penyediaan bahan kosmetik dan minyak wangi kerana ester ialah cecair yang mudah meruap dan mempunyai aroma yang unik. TP1 Esters are suitable for the preparation of cosmetics and perfumes because they are volatile liquids and have a unique aroma . (c) Digunakan secara meluas sebagai pelarut untuk gam dan varnis. TP1 It is widely used as solvents for glues and varnishes. (d) Ester sintetik boleh digunakan sebagai perisa dalam makanan. TP2 Synthetic esters can be used as flavourings in food. Perisa Flavouring Ester Ester Perisa Flavouring Ester Ester Nanas Pineapple Etil butanoat Ethyl butanoate Oren Orange Oktil etanoat Octyl ethanoate Epal Apple Metil butanoat Methyl butanoate Pisang Banana Pentil etanoat Pentyl ethanoate Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 79 Kesan penyalahgunaan alkohol TP2 Effects of alcohol misuse and abuse Pengambilan minuman beralkohol (etanol) yang berlebihan boleh melemahkan fungsi otak dan memperlahankan gerak balas fizikal. Pemandu mabuk boleh mengakibatkan kemalangan jalan raya. Excessive consumption of alcoholic beverages (ethanol) can weaken brain function and slow down physical reactions. Drunk drivers may cause road accidents. Pengambilan minuman beralkohol dalam jangka masa yang lama boleh mendatangkan kesan buruk kepada fungsi keseluruhan sistem saraf . Long-term consumption of alcoholic beverages (ethanol) can cause bad consequences to the function of the whole nervous system. Mengakibatkan ketagihan serta gangguan mental seperti kemurungan dan psikosis. Causes addiction and mental disorders such as depression and psychosis. Kecacatan bayi dalam kandungan jika diambil oleh ibu mengandung. Birth defects in the womb if consumed by pregnant mothers. Kesan penyalahgunaan alkohol The effects of misusing alcohols Boleh menyebabkan sirosis hati, kegagalan fungsi hati, kegagalan jantung, gastritis, ulser, radang pankreas serta kanser saluran mulut dan tekak. May cause liver cirrhosis, liver failure, heart failure, gastritis, ulcer, pancreatitis and oral cancer. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 80 Kertas 1 1. Antara sebatian organik berikut, yang manakah mengandungi empat atom karbon dalam molekulnya? Which of the following organic compounds has four carbon atoms in its molecule? A Etana / Ethane B Propena / Propene C Butanol / Butanol D Asid pentanoik / Pentanoic acid 2. Yang manakah formula am bagi alkuna? Which of the following is the general formula for alkyne? A CnH2n B CnH2n+2 C CnH2n-2 3. Proses yang manakah menukarkan etanol kepada asid etanoik? Which process converts ethanol to ethanoic acid? A Penghidrogenan Hydrogenation B Pengoksidaan Oxidation C Penghidratan Hydration 4. Rajah 1 menunjukkan formula molekul bagi sebatian X dan sebatian Y. Diagram 1 shows the molecular formula of compound X and compound Y. C5H12 X C5H10 Y Rajah 1/ Diagram 1 Antara yang berikut, yang manakah sifat yang betul bagi sebatian X dan Y? Which of the following are the correct properties for compounds X and Y? X Y A Larut dalam asid Soluble in acid Larut dalam alkali Soluble in alkali B Bertindak balas dengan bromin Reacts with bromine Tidak bertindak balas dengan bromin Does not react with bromine Buku Teks ms. 72 Buku Teks ms. 75 Buku Teks ms. 91 Buku Teks ms. 90 C Tidak bertindak balas dengan kalium manganat(VII) berasid Does not react with acidified potassium manganate(VII) Bertindak balas dengan kalium manganat(VII) berasid React with acidified potassium manganate(VII) D Menghasilkan banyak jelaga apabila terbakar Produces a lot of soot when it burns Tidak menghasilkan jelaga apabila terbakar Does not produce soot when it burns 5. Sebatian P mempunyai ciri-ciri di bawah: Compound P has the following characteristics: • Sangat larut dalam air Very soluble in water • Boleh disediakan daripada alkena Can be prepared from an alkene What is probably compound P? Apakah kemungkinan sebatian P? A C2H5COOCH3 C C3H7COOH B CH3COONa D C2H5OH 6. Pembakaran lengkap bagi satu hidrokarbon diwakili oleh persamaan yang berikut: The complete combustion of a hydrocarbon is represented by the following equation: CH2x + xO2 → CO2 + xH2O Apakah nilai x? / What is the value of x? A 2 C 4 B 3 D 5 7. Rajah 2 menunjukkan formula struktur ester yang terkandung dalam buah tembikai. Diagram 2 shows the structural formula of an ester contained in watermelon. H C H C H H H C H C H H H C H C O O H H Rajah 2/ Diagram 2 Buku Teks ms. 78 Buku Teks ms. 82 Buku Teks ms. 97 2 Praktis Ekstra SPM 2 Praktis SPM Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 81 Apakah nama ester tersebut mengikut sistem penamaan IUPAC? What is the name of the ester based on the IUPAC nomenclature system? A Butil etanoat / Butyl ethanoate B Propil etanoat / Propyl ethanoate C Etil propanoat / Ethyl propanoate D Etil butanoat / Ethyl butanoate 8. Antara yang berikut, yang manakah hidrokarbon tak tepu? Which of the following are unsaturated hydrocarbons? I H H H H H C C C C C C H H C C C C H II H H H H H H H H H H H H C C C C C C III H3C CH3 CH3 C CH3 IV C H H H H C A I dan III I and III B II dan IV II and IV C I dan IV I and IV D II dan III II and III Buku Teks ms. 85 9. Gas petroleum cecair (LPG) terdiri terutamanya daripada propana yang digunakan sebagai bahan api kenderaan. Apakah ciri-ciri propana? Liquefied petroleum gas (LPG) is composed mainly of propane that is used as fuel for vehicles. What are the characteristics for propane? I Larut dalam air Dissolves in water II Wujud sebagai gas pada suhu bilik Exists as a gas at room temperature III Mempunyai takat didih yang tinggi Has a high boiling point IV Tidak boleh mengkonduksi elektrik Cannot conduct electricity A I dan III I and III B II dan IV II and IV C I dan IV I and IV D III dan IV III and IV 10. Rajah 3 menunjukkan formula struktur bagi satu isomer alkena. Diagram 3 shows the structural formula of an isomer for an alkene. H C H H H C C H C H C H H H H H C H Rajah 3/ Diagram 3 Namakan isomer itu berdasarkan sistem penamaan IUPAC. Name the isomer according to the IUPAC nomenclature system. A 2-metilbut-2-ena 2-methylbut-2-ene B 3-metilpent-2-ena 3-methylpent-2-ene C 3-etilbut-2-ena 3-ethylbut-2-ene D 2,2-dimetilbut-2-ena 2,2-dimethylbut-2-ene Buku Teks ms. 106 Buku Teks ms. 103 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.
Kimia Tingkatan 5 Bab 2 Sebatian Karbon BAB 2 82 Kertas 2 Bahagian Bahagian A Klu Soalan 1. (c) Tindak balas penambahan alkena dengan bromin menghasilkan dibromoalkana. The addition reaction of alkene with bromin produces dibromoalkane. (d) Air, H2O ditambah kepada molekul alkana semasa tindak balas penghidratan. Water, H2O, is added to alkane molecules during the hydration reaction. 1. Rajah 1 menunjukkan alkena W, C5H10 melalui tindak balas I untuk membentuk sebatian X, sebaliknya sebatian X melalui tindak balas II untuk membentuk alkena W. Diagram 1 shows alkene W, C5H10 undergoes reaction I to form compound X while compound X undergoes reaction II to form alkene W. Alkena W, C5H10 Alkene W, C5H10 Sebatian X Compound X Tindak balas I / Reaction I H2O [H3PO4, 300o C, 60 atm] Tindak balas II / Reaction II (a) Nyatakan nama bagi alkena W, C5H10. State the name for alkene W, C5H10. Pentena / Pentene [1 markah / mark] (b) Lukis formula struktur untuk dua isomer bagi alkena W, C5H10. Draw the structural formulae for two isomers of alkene W, C5H10. Mana-mana dua isomer berikut: / Any two of these isomers: C H C C H H C H H H H CH H C H H C H C H C H H C H H H H C H H C H C H C H H C H H H H C H H C H C C H H H H H H C H H H C H C C H H C H H H H C H H [2 markah / marks] (c) (i) Nyatakan pemerhatian apabila alkena W dialirkan melalui air bromin. State the observation when alkene W is passed over bromine water. Warna perang air bromin menjadi tidak berwarna. Brown colour of bromine water turns colourless. [1 markah / mark] (ii) Tulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas dalam 1(c)(i). KBAT Mengaplikasi Write the balanced chemical equation for the reaction in 1(c)(i). C5H10 + Br2 → C5H10Br2 [2 markah / marks] Buku Teks ms. 82 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.