SEBATIAN KARBON F5 KSSM

2Bab

Sebatian
karbon

Kata Kunci
• Alkana
• Alkena
• Alkohol
• Alkuna
• Asid karboksilik
• Bukan hidrokarbon
• Ester
• Isomer
• Hidrokarbon
• Hidrokarbon tepu
• Hidrokarbon tak tepu
• Sebatian karbon organik
• Sebatian karbon tak organik
• Siri homolog

Apakah yang akan anda pelajari?

2.1 Jenis-jenis sebatian karbon
2.2 Siri homolog
2.3 Sifat kimia dan saling pertukaran sebatian antara siri homolog
2.4 Isomer dan penamaan mengikut IUPAC

62

Buletin

Salah satu keunikan yang terdapat dalam kehidupan

etnik Sabah dan Sarawak ialah minuman tuak.

Tahukah anda, tuak dihasilkan dengan memeram

makanan seperti ubi kayu, nasi atau beras pulut

dengan ragi (yis)? Tuak menjadi elemen penting

sebagai bahan utama dalam upacara ritual dan hari

besar seperti perayaan tahunan oleh masyarakat

Iban, Melanau, Dayak dan suku-suku kaum etnik

Sumber: (https://loanstreet.com.my/ yang lain. Lazimnya, tuak disajikan kepada tetamu
ms/pusat-pembelajaran/
sebagai minuman alu-aluan semasa Hari Pesta

pesta-kaamatan-hari-gawai) Kaamatan dan Hari Gawai yang disambut selepas

musim menuai pada setiap tahun.

Dalam konteks sains hari ini, apakah tindak balas kimia yang terlibat dalam
penghasilan tuak? Jawapannya amat mudah. Sebenarnya, tuak ialah sejenis
minuman yang disediakan melalui proses penapaian . Penapaian ialah penguraian
molekul besar seperti karbohidrat iaitu sukrosa atau glukosa kepada molekul kecil
seperti etanol, C2H5OH oleh yis. Yis merembeskan enzim zimase yang
menukarkan glukosa kepada etanol, C2H5OH dan karbon dioksida, CO2.

C6H12O6(ak) Zimase 2C2H5OH(ce) + 2CO2(g)

Glukosa Etanol(14-15%) Karbon dioksida

Sebagai peringatan, tuak dapat membawa kesan yang mudarat seperti mabuk,
khayal dan muntah sekiranya diminum berlebihan.

Apakah bahan kimia Apakah sumber bahan mentah
yang menjadi komposisi untuk industri petrokimia?
utama di dalam cecair
pembasmi kuman? Apakah bahan kimia
yang menyebabkan bau
terhasil pada buah-buahan
dan minyak wangi?

63

Tema 2 Kimia Organik

2.1 JENIS-JENIS SEBATIAN KARBON

• Karbon berpindah dari atmosfera kepada organisma Pembelajaran
hidup di bumi dan kembali ke atmosfera. Berdasarkan
Rajah 2.1, dapatkah anda terangkan proses yang berlaku? Murid boleh:
2.1.1 Memahami sebatian karbon.
2.1.2 Menerangkan sumber hidrokarbon.

Sains Tingkatan 2:
Kitar Karbon

Fotosintesis Asap kilang • Ahli kimia yang terdahulu merujuk
dan kenderaan sebatian karbon organik sebagai
Pernafasan sebatian yang berasal daripada haiwan
Karbon haiwan atau tumbuhan (benda hidup) seperti
organik petroleum, karbohidrat, protein,
Pereputan
organisma lemak dan urea.
Organisma mati • Sekarang ini, sebatian organik juga
dan bahan buangan
termasuk sebatian yang disintesis
Rajah 2.1 Kitar karbon daripada bahan semula jadi di makmal.
Sebagai contoh, plastik, minyak wangi,
bahan pencuci dan ubat-ubatan.

Apakah sebatian karbon? Sebatian Karbon

• Sebatian karbon ialah sebatian Sebatian organik Sebatian tak organik
yang mengandungi karbon Sebatian yang berasal Sebatian yang berasal
sebagai unsur juzuknya. daripada benda hidup dan daripada benda bukan
mengandungi unsur karbon hidup seperti oksida
• Terdapat dua jenis yang terikat secara kovalen karbon, sebatian karbonat
sebatian karbon: dengan unsur-unsur seperti dan sebatian sianida.
(i) Sebatian organik. hidrogen, nitrogen, sulfur
(ii) Sebatian tak organik. dan fosforus.

Ikatan Kovalen

Atom Karbon • Dalam kehidupan seharian, organik mempunyai
C maksud berbeza.
• Makanan organik ditanam tanpa penggunaan
racun perosak, baja sintetik dan diubah suai
secara genetik (GMO).
• Daging, ayam, telur dan produk tenusu organik
dihasilkan daripada haiwan yang tidak diberi
antibiotik atau hormon pertumbuhan.

64

Sebatian Karbon Bab 2

Hidrokarbon dan Bukan Hidrokarbon

• Sebatian organik terbahagi kepada hidrokarbon dan bukan hidrokarbon.

Hidrokarbon Sebatian organik yang mengandungi hidrogen dan karbon sahaja.

Bukan Sebatian organik yang mengandungi karbon dan hidrogen serta unsur lain
Hidrokarbon seperti oksigen, nitrogen, fosforus atau halogen.

• Jadual 2.1 menunjukkan contoh hidrokarbon dan bukan hidrokarbon.

Jadual 2.1 Contoh hidrokarbon dan bukan hidrokarbon

Sebatian organik Komposisi Jenis
Protein Karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen Bukan hidrokarbon
Petrol
Kanji Karbon, hidrogen Hidrokarbon
Lemak Karbon, hidrogen, oksigen Bukan hidrokarbon
Gas asli Karbon, hidrogen, oksigen Bukan hidrokarbon
Alkohol
Karbon, hidrogen Hidrokarbon
Karbon, hidrogen, oksigen Bukan hidrokarbon

• Hidrokarbon dikelaskan kepada hidrokarbon tepu dan hidrokarbon tak tepu berdasarkan jenis
ikatan kovalen.

Hidrokarbon Tepu Hidrokarbon yang mempunyai hanya ikatan tunggal antara atom karbon.

Hidrokarbon Hidrokarbon yang mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda
Tak Tepu dua atau ganda tiga antara atom karbon.

• Jadual 2.2 menunjukkan contoh formula struktur hidrokarbon tepu dan hidrokarbon tak tepu.

Jadual 2.2 Contoh formula struktur hidrokarbon tepu dan hidrokarbon tak tepu

Hidrokarbon tepu Hidrokarbon tak tepu

HHH HHH H
H CCC H H CCC H H CCC H

HHH H H
Ikatan tunggal Ikatan ganda dua Ikatan ganda tiga
antara atom karbon antara atom karbon antara atom karbon

Sebatian Karbon: Bab 10/2 Nota3 B02-65
Siri homolog Ulangkaji Ikatan Kovalen dalamhttp://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota3.pdf
di halaman 72. Hidrokarbon Tepu dan Tak Tepu
https://bit.ly/kpkt5n3

65

Tema 2 Kimia Organik

A ktiviti 2A PAK 21

Jalankan aktiviti ini secara berpasangan.
1. Kelaskan sebatian yang berikut kepada sebatian organik atau sebatian tak organik:
(a) APPrlsuoidmpaebntuaomnl,o(CiIkI3),HCk7aOHrHb3Co.O n a O t,HP.bCO3. ((bd)) KGalurbkoonsad, Cio6kHsi1d2Oa,6.C O 2 .
(c)
(e)

2. Nyatakan istilah bagi setiap penyataan yang berikut:
(a) Sebatian yang mengandungi unsur karbon.
(b) Hidrokarbon yang mempunyai ikatan tunggal sahaja.
(c) Sebatian organik yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen sahaja.
(d) Sebatian karbon yang dihasilkan daripada benda hidup.
(e) Hidrokarbon mengandungi ikatan ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon.

Sumber Hidrokarbon • Daya van der Waals
antara molekul semakin
• Sumber utama hidrokarbon ialah petroleum atau minyak mentah. kuat apabila saiz molekul
• Petroleum terbentuk daripada hasil pereputan tumbuhan dan bertambah.

haiwan yang telah mati di dasar laut berjuta-juta tahun dahulu. • Takat didih hidrokarbon
• Petroleum ialah campuran hidrokarbon sama ada yang ringkas bertambah apabila saiz
molekul hidrokarbon
atau yang berantai panjang. bertambah kerana semakin
• Petroleum tidak dapat digunakan sebelum diproses. banyak tenaga diperlukan
Petroleum perlu diasingkan kepada pecahannya sebelum dapat untuk mengatasi daya
tarikan tersebut.
digunakan melalui proses penapisan.
• Dua peringkat dalam penapisan minyak, iaitu penyulingan

berperingkat dan peretakan.

Penyulingan Pecahan hidrokarbon dalam petroleum diasingkan pada suhu berlainan
Berperingkat mengikut saiz hidrokarbon.

Peretakan Hidrokarbon berantai panjang dipecahkan kepada molekul yang lebih
kecil pada suhu tinggi dan bermangkin.

Penyulingan Berperingkat

• Semasa proses penyulingan berperingkat, petroleum dipanaskan dan
dialirkan ke menara penyulingan seperti yang ditunjukkan pada Rajah 2.2.
• Pecahan dalam petroleum dapat diasingkan kerana setiap pecahan
hidrokarbon mempunyai takat didih yang tersendiri.
• Hidrokarbon dengan takat didih yang lebih rendah meruap terlebih dahulu,
naik ke bahagian atas menara lalu dikondensasikan dan diasingkan.
• Hidrokarbon dengan takat didih yang lebih tinggi akan terkumpul
di bahagian bawah menara dan dikondensasikan sebagai cecair.
• Dua kegunaan utama pecahan hidrokarbon yang diperoleh daripada
penyulingan berperingkat, iaitu:
Gambar foto 2.1 Petroleum (a) Digunakan sebagai bahan api.
melalui proses penyulingan (b) Sebagai bahan mentah dalam industri petrokimia.

berperingkat di kilang
penapisan minyak

66

Sebatian Karbon Bab 2

Gas petroleum Gas memasak
C1 − C4 <40 °C

Molekul kecil Bahan api
• Takat didih rendah Petrol kenderaan bermotor
• Warna cerah C5 − C9 40 °C − 75 °C
• Mudah menyala
• Kurang likat Na a Bahan mentah
C5 − C10 75 °C − 150 °C industri petrokimia
Molekul besar
• Takat didih tinggi Kerosin Bahan api
• Warna gelap kapal terbang
• Susah menyala
• Lebih likat C10 − C16 160 °C − 250 °C
Petroleum
Minyak diesel Bahan api
kenderaan
berat
C14 − C20 125 °C − 300 °C seperti

bas dan lori

Minyak pelincir Minyak pelincir dan lilin

C20 − C50 300 °C − 350 °C

Minyak
bahan api Bahan api kapal
dan stesen
C20 − C70 350 °C − 500 °C jana kuasa

Bitumen Menurap jalan raya
> C70 >500 °C

Rajah 2.2 Proses penyulingan berperingkat petroleum dan kegunaan hasilnya dalam kehidupan seharian

Bab 10/2 Video20 B02-67a Sumber Bab 10/2 Video21 B02-67b Termokimia:
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video20.html http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video21.html Penghitungan
Penyulingan Nilai Bahan Api
Hidrokarbon Berperingkat di halaman 137.
https://bit.ly/kpkt5v20
Petroleum 67
https://bit.ly/kpkt5v21

Tema 2 Kimia Organik

Peretakan

• Peretakan ialah proses hidrokarbon rantai panjang dipecahkan kepada hidrokarbon yang
lebih kecil.
• Dalam proses peretakan, pecahan hidrokarbon molekul besar dipanaskan pada suhu dan
tekanan tinggi.
• Munatnugkkminencainmgpkuatrkaannakluamdairnituinmdaokkbsiadlaas,.Al2O3 dan silikon(IV) oksida, SiO2 biasanya digunakan
• Proses peretakan menghasilkan:
(i) Hidrokarbon yang lebih kecil seperti petrol yang digunakan sebagai bahan api.
(ii) Hidrokarbon alkena dan alkana rantai lebih pendek yang digunakan sebagai bahan mentah
dalam penghasilan polimer, ubat, detergen, pelarut, baja dan banyak produk yang berguna.
• Permintaan terhadap hidrokarbon bersaiz kecil adalah
lebih tinggi kerana lebih mudah terbakar dan
digunakan sebagai bahan api. Sebatian Karbon:
Alkana dan alkena
• Pengasingan pecahan petroleum secara penyulingan di halaman 73.
berperingkat tidak dapat memenuhi permintaan yang tinggi
terhadap hidrokarbon bersaiz kecil. Rajah 2.3 menunjukkan contoh
tindak balas peretakan hidrokarbon rantai panjang.

Contoh 1: Molekul hidrokarbon Haba Molekul hidrokarbon rantai pendek
rantai panjang
P
E
R
E
T
A
K
A
N

Mangkin

Contoh 2: Molekul hidrokarbon rantai panjang H Contoh 3:
HHHHHHH
H CCCCCCC C10H22 → 2C5H10 + H2
HHHHHHH Dekana Pentena Hidrogen

HH HHHH H
CH
H Bab 10/2 Video22 B02-68 Tindak balas
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video22.html
CC
HH HC CCC Peretakan
H HHH
Etena
Pentana

Persamaan kimia: C7H16 → C2H4 + C5H12 https://bit.ly/kpkt5v22

Rajah 2.3 Contoh tindak balas peretakan hidrokarbon rantai panjang kepada molekul hidrokarbon yang lebih
kecil dan juga gas hidrogen

68

Sebatian Karbon Bab 2

Aktiviti Makmal 2A Penyulingan Berperingkat Petroleum

Tujuan : Mengkaji penyulingan berperingkat petroleum. PAK 21 Pembelajaran
Bahan : Petroleum dan kapas. Sains Secara Inkuiri

Radas : 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.

Prosedur:
1. Sukat 50 cm3 petroleum dan masukkan ke dalam kelalang dasar bulat.
2. Tambahkan satu spatula serpihan porselin ke dalam kelalang dasar bulat itu.
3. Susunkan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.4.
4. Panaskan petroleum secara perlahan-lahan dan kumpulkan empat AWAS
pecahan petroleum di dalam empat tabung uji berasingan pada julat
suhu 30 °C − 80 °C, 80 °C − 120 °C, 120 °C − 160 °C Gas yang terbebas
dan 160 °C − 200 °C. mudah terbakar.

5. Perhatikan setiap pecahan petroleum yang dikumpulkan pada suhu yang
berlainan dan rekodkan warna serta kelikatannya.
6. Letakkan sedikit kapas ke dalam Termometer
mangkuk penyejat. Kelalang
7. Titiskan beberapa titik pecahan petroleum dasar
bulat

yang dikumpul di dalam tabung uji pada kapas Air keluar
di dalam mangkuk penyejat. Kondenser
8. Bakar kapas itu dan perhatikan warna Liebig
nyalaan serta kuantiti jelaga dengan Petroleum

meletakkan kertas turas di atas nyalaan. Serpihan
9. Ulangi langkah 6 hingga 8 untuk porselin
pecahan petroleum yang dikumpul
di dalam tabung uji 2, 3 dan 4. Panaskan Air masuk Bongkah
10. Rekodkan pemerhatian anda dalam Hasil kayu
suatu jadual dibawah. sulingan

Keputusan: Rajah 2.4

Tabung uji Takat didih/°C Warna Kelikatan Kejelagaan

1 30 − 80
2 80 − 120
3 120 − 160
4 160 − 200

Perbincangan:
1. Mengapakah serpihan porselin dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat?
2. Mengapakah termometer biasa tidak digunakan dalam aktiviti ini?
3. Apakah hubungan antara takat didih pecahan petroleum dengan:

(a) Warna pecahan.
(b) Kelikatan pecahan.
(c) Kuantiti jelaga yang terbentuk selepas dibakar.
4. Pecahan petroleum yang manakah yang paling mudah terbakar?

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan aktiviti makmal ini.

69

Tema 2 Kimia Organik

Apakah sumber alternatif hidrokarbon?

• Saintis meramalkan kebanyakan rizab petroleum dalam Bab 10/2 Video23 B02-70 Bioetanol, Biodiesel
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video23.html

bumi akan habis dalam masa 100 tahun jika digunakan dan Biogas
pada kadar sekarang. Oleh itu, langkah proaktif dan https://bit.ly/kpkt5v23

berkesan amat diperlukan untuk menghasilkan sumber
alternatif bagi menggantikan petroleum.
• Sumber alternatif hidrokarbon merujuk kepada
sumber tenaga selain bahan api fosil yang
tidak dapat diperbaharu.
• Biojisim ialah bahan organik daripada Biojisim

tumbuhan dan haiwan. Biojisim
mengandungi tenaga yang tersimpan
daripada matahari. Biodiesel
• Sumber alternatif ini ialah sumber yang
diperbaharu. Sumber tenaga alternatif boleh
dihasilkan melalui pelbagai proses kimia yang Bioetanol

bersumberkan biojisim.
• Rajah 2.5 menunjukkan contoh sumber tenaga alternatif.
Biogas

A ktiviti 2B Rajah 2.5 Contoh sumber tenaga alternatif

PAK 21

Melaksanakan pembelajaran berasaskan projek bagi penghasilan bioetanol sebagai sumber
tenaga alternatif hidrokarbon daripada sisa organik.

Hasilkan bioetanol dengan menggunakan sisa makanan yang diperoleh di persekitaran anda.
Bincang bersama dengan guru anda untuk menjalankan aktiviti ini di makmal sekolah.

2.1

1. Rajah yang berikut menunjukkan pengelasan sebatian karbon.

Sebatian Sebatian Organik Hidrokarbon Hidrokarbon Tepu
Karbon Sebatian Tak Organik Bukan Hidrokarbon Hidrokarbon Tak Tepu

Berdasarkan rajah di atas, nyatakan maksud:
(a) Sebatian organik.
(b) Hidrokarbon dan bukan hidrokarbon.
(c) Hidrokarbon tepu dan tak tepu.

2. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan peretakan?
(b) Salin dan lengkapkan tindak balas yang berikut:
(i) C10H22 → C6H14 + ………….. (ii) ………….. → C4H8 + C3H6 + C4H12
(c) Bincangkan kepentingan proses peretakan.

70

Sebatian Karbon Bab 2

2.2 SIRI HOMOLOG

Apakah siri homolog? Pembelajaran

• Terdapat berjuta-juta sebatian organik yang diketahui. Murid boleh:
• Untuk mengkaji sifat fizik dan tindak balas kimia, 2.2.1 Menerangkan siri homolog.
2.2.2 Membina formula molekul dan
sebatian organik dikelaskan kepada kumpulan
sebatian-sebatian yang dipanggil siri homolog. formula struktur dan menamakan
• Siri homolog mempunyai ciri-ciri yang berikut: ahli siri homolog.
2.2.3 Menghuraikan sifat fizik untuk
i Formula am yang sama.
sebatian dalam sesuatu siri homolog.
ii Kumpulan berfungsi yang sama.
• Kumpulan berfungsi ialah
iii Sifat kimia yang sama. kumpulan atom yang terikat
kepada sebatian molekul organik.
Ahli yang berturutan berbeza sebanyak satu
atom karbon dan dua atom hidrogen (CH2 • Kumpulan berfungsi menentukan
iv atau jisim molekul relatif =14). sifat kimia suatu siri homolog.

v Sifat fizik yang berubah beransur-ansur • Tindak balas kimia berlaku pada
daripada satu ahli kepada ahli yang berikutnya. kumpulan berfungsi.
Setiap siri homolog terdiri
• Siri homolog yang akan dipelajari ialah alkana, alkena, daripada ahli mengikut
alkuna, alkohol, asid karboksilik dan ester seperti yang bilangan atom karbon, n.
ditunjukkan dalam Jadual 2.3.

Jadual 2.3 Siri homolog yang akan dipelajari

Siri Formula am Kumpulan Nama kumpulan Jenis sebatian
homolog berfungsi
berfungsi organik
CC
Alkana CnH2n+2 , n = 1, 2, 3, … Ikatan tunggal Hidrokarbon
antara atom karbon tepu

Alkena CnH2n , n = 2, 3, …… CC Ikatan ganda dua Hidrokarbon
antara atom karbon tak tepu

Alkuna CnH2n-2 , n = 2, 3, …… CC Ikatan ganda tiga Hidrokarbon
antara atom karbon tak tepu

Alkohol CnH2n+1OH, n = 1, 2, … OH Hidroksil Bukan
hidrokarbon

Asid CnH2n+1COOH, O Karboksil Bukan
karboksilik n = 0, 1, 2.. hidrokarbon
CO H

Ester CmH2m+1COOCnH2n+1 O Karboksilat Bukan
m = 0,1,2, ... n = 1,2,3... CO hidrokarbon

71

Tema 2 Kimia Organik

Formula Molekul, Formula Struktur dan Penamaan Ahli-ahli Siri Homolog

• Formula molekul ialah formula kimia yang menunjukkan bilangan sebenar atom bagi unsur
yang terdapat dalam suatu molekul.

• Formula struktur menunjukkan jenis ikatan dan cara atom-atom dalam suatu molekul
terikat antara satu sama lain.

Contoh:

Formula molekul Susunan elektron dalam Formula struktur metana

metana molekul metana

CH4 H H Mewakili sepasang elektron
HCH HCH yang dikongsi untuk
membentuk ikatan
H H kovalen tunggal

• Nama ahli setiap siri homolog yang berantai lurus mengikut sistem penamaan IUPAC terdiri
daripada dua komponen, iaitu:

Nama induk Akhiran
Mewakili siri homolog
Mewakili bilangan atom karbon
pada rantai paling panjang

• Jadual 2.4 menunjukkan nama induk ahli siri homolog mengikut bilangan atom karbon dalam
rantai karbon paling panjang.

Jadual 2.4 Nama induk ahli siri homolog

Bilangan karbon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nama Induk Met Et Prop But Pent Heks Hept Okt Non Dek

• Jadual 2.5 menunjukkan nama akhiran ahli siri homolog.

Jadual 2.5 Nama akhiran ahli siri homolog

Siri homolog Alkana Alkena Alkuna Alkohol Asid karboksilik Ester
“oat”
Akhiran “ana” “ena” “una” “ol” “oik”

Contoh:
Tuliskan formula molekul dan nama bagi alkana dengan tiga atom karbon.
Apabila n = 3
Formula molekul bagi CnH2n + 2 = C3H2(3) + 2 = C3H8 Kaedah penamaan sebatian
Nama induk : Prop Akhiran: -ana organik adalah berdasarkan
tatacara yang ditetapkan
oleh International Union of
Nama alkana dengan tiga atom karbon ialah propana. Pure and Applied Chemistry

(IUPAC).

72

Sebatian Karbon Bab 2

Alkana Hidrokarbon Wujud ikatan kovalen tunggal
antara atom karbon.
• Gambar foto 2.2 dan 2.3 menunjukkan Tepu
kegunaaan ahli siri homolog alkana
untuk memasak serta kewujudannya Kumpulan Ikatan kovalen tunggal
secara semula jadi. Berfungsi antara atom karbon, C C

Gambar foto 2.2 Lapisan Gambar foto 2.3 Gas Formula Am CnH2n+2 , n = 1,2,3...
nipis berlilin pada kulit bduitgaunnaa, kCa4nHu10nytaunkg

buah-buahan ialah alkana memasak ialah alkana

H H HH HH Setiap atom karbon terikat kepada
HCH H HC CC HH HC CH empat atom lain oleh ikatan kovalen
tunggal, iaitu C C atau C H.
H H HH HH

Formula struktur Model molekul
CH4 CH4

Contoh:
Ahli pertama, n = 1 Video50 B02-73a
Membina Model Molekul AlkanaBab10/2
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video50.html

Formula molekul: C1 H2(1) + 2 = CH4 https://bit.ly/kpkt5v50

Nama ahli: Metana (Rujuk Jadual 2.4 dan 2.5)

A ktiviti 2C Membina Model Molekul Alkana PAK 21
Jalankan aktiviti ini secara kumpulan.
Bahan: Model atom karbon dan hidrogen 2. Berdasarkan model yang dibina untuk sepuluh
ahli pertama alkana berantai lurus:
(a) Tulis formula molekul.
Kaedah:
1. Bina model molekul untuk sepuluh (b) Lukiskan formula struktur.
ahli pertama alkana berantai lurus (c) Namakan mengikut sistem penamaan IUPAC.
menggunakan model yang dibekalkan. 3. Bentangkan hasil kerja anda dengan
menggunakan Jadual 2.6 sebagai rujukan.

Jadual 2.6 Sepuluh ahli pertama alkana

Bilangan atom Nama Formula molekul Formula Bab 10/2 Nota33 B02-73b
karbon alkana CnH2n+2 struktur http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota33.pdf

1 Metana CH4 H

2 Etana C2H6 HCH Sepuluh Ahli
H Pertama Alkana

HH https://bit.ly/kpkt5n33

HC CH 73
HH

HHH

HC C CH
HHH

Tema 2 Kimia Organik

Alkena

• Tahukah anda buah-buahan Hidrokarbon Wujud ikatan kovalen ganda
menghasilkan gaysanegtenam, eCn2Hye4bsaebckaarna Tak Tepu dua antara atom karbon.
semula jadi
bmuearhupiatkuanmaahslai ksi.riGhaosmoetloengaa,lkCen2Ha.4
Kumpulan Ikatan ganda dua antara atom
Berfungsi karbon, C C

Formula Am CnH2n , n = 2,3...

Gambar foto 2.4 Pisang yang sedang masak Contoh:
Ahli pertama, n = 2
HH Formula molekul: C2H2(2) = C2H4
HC CH • Nama Induk: Diperoleh daripada rantai
karbon terpanjang.
Formula struktur C2H4 Model molekul C2H4
• Tambahkan akhiran “ena” pada nama induk
A ktiviti 2D kerana “ena” ialah ahli siri homolog alkena.

Nama ahli: Etena

Salin dan lengkapkan Jadual 2.7 untuk sembilan ahli pertama alkena.

Jadual 2.7 Sembilan ahli pertama alkena

Bilangan Nama Formula molekul Formula struktur Bab 10/2 Nota34 B02-74
atom karbon
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota34.pdf

2 Etena C2H4 HH Sembilan Ahli
3 Propena C3H6 CC Pertama Alkena
HH
https://bit.ly/kpkt5n34
HHH
HC C CH

H

4 But-1-ena C4H8 H HHH
HC C CCH

HH

74

Sebatian Karbon Bab 2

Alkuna Hidrokarbon Wujud ikatan kovalen ganda
Tak Tepu tiga antara atom karbon.
• Gambar foto 2.5 menunjukkan
apghaesmli soeitrtoiunhngoaam,noClloo2gHga2malk.duEingtuua.nnaa,kaCn2H2daialalamh Kumpulan Ikatan ganda tiga antara atom
Berfungsi karbon, C C

Formula Am CnH2n-2 , n= 2,3...

Gambar foto 2.5 Gas etuna digunakan dalam Contoh:
pemotongan logam Ahli pertama, n = 2
Formula molekul: C2H2(2)−2 = C2H2
HC CH Model molekul C2H2 • Nama Induk: Diperoleh daripada rantai
Formula struktur C2H2 karbon terpanjang.

• Tambahkan akhiran “una” pada nama induk
kerana “una” ialah ahli siri homolog alkuna.

Nama ahli: Etuna

A ktiviti 2E
Salin dan lengkapkan Jadual 2.8 untuk enam ahli pertama alkuna.

Jadual 2.8 Enam ahli pertama alkuna

Bilangan Nama Formula molekul Formula struktur Bab 10/2 Nota35 B02-75
atom karbon http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota35.pdf

2 Etuna C2H2 HC CH

3 Propuna C3H4 H Enam Ahli
4 But-1-una C4H6 HC CCH Pertama Alkuna

H https://bit.ly/kpkt5n35

HH
HC CC CH

HH

75

Tema 2 Kimia Organik

Alkohol Bukan Mengandungi atom karbon,
Hidrokarbon hidrogen dan oksigen.
• Gambar foto 2.6 menunjukkan contoh
pelbagai barang yang dihasilkan oleh ahli
siri homolog alkohol.

Kumpulan Kumpulan hidroksil, OH
Berfungsi

Antiseptik Minyak wangi Formula Am CnH2n+1OH, n = 1,2,3...
Alkohol Kumpulan hidroksil, OH berbeza
dengan ion hidroksida, OH‒ dalam
alkali. Tiada ion hidroksida, OH‒
dalam alkohol.

Pelarut Bahan api HHH
HCCC OH
Gambar foto 2.6 Contoh barangan yang
dihasilkan daripada alkohol HHH
Formula struktur C3H7OH
Contoh: Model molekul C3H7OH
Ahli ketiga, n = 3
Formula molekul: C3H2(3) + 1OH = C3H7OH

• Menamakan alkohol rantai lurus mengikut sistem penamaan IUPAC:
(i) Tentukan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang yang mengandungi
kumpulan hidroksil, OH untuk mendapatkan nama alkana yang mengandungi bilangan
atom karbon yang sama dengan alkohol.
(ii) Gantikan akhiran “a” daripada nama alkana dengan “ol”
Contoh:
Nama alkana yang sepadan: Propana

HHH Nama alkohol: Propanol

H C1 C2 C3 H Kedudukan hidroksil pada karbon pertama
OH H H Nama IUPAC: Propan-1-ol

Cabaran Formula struktur A Formula struktur B Bincangkan sebab formula
struktur A dilukis dengan betul
Minda HH HH manakala formula struktur B
HCC H HCC H adalah salah.

H OH H OH

Cabaran76
Minda

Sebatian Karbon Bab 2

Asid Karboksilik Bukan Mengandungi atom karbon,

• Gigitan semut yang menyebabkan Hidrokarbon hidrogen dan oksigen.

kesakitan mengandungi asid metanoik,
HCOOH atau asid formik. Cuka pula
mengandungi asid seetbaangoaiki ,aCsidHa3CseOtiOk.H
yang juga dikenali Kumpulan Kumpulan karboksil, COOH
Berfungsi
Tahukah anda bahawa asid etanoik
dan asid metanoik ialah ahli dalam siri
homolog asid karboksilik?
Formula Am CnH2n+1COOH, n = 0,1,2,3...

O
HC

OH

Gambar foto 2.7 Gigitan semut dan cuka Formula struktur Model molekul HCOOH
HCOOH

• Menamakan asid karboksilik mengikut Contoh:
sistem penamaan IUPAC: Ahli pertama, n = 0
(i) Tentukan bilangan atom karbon; Formula molekul: C0 H2(0) +1 COOH = HCOOH
dapatkan nama alkana yang setara.

(ii) Gantikan akhiran “a” daripada nama alkana dengan “-oik”.
Contoh:
(a) Formula molekul: HCOOH (b) Formula molekul: CH3COOH

Bilangan atom karbon ialah 1 Bilangan atom karbon ialah 2

Nama alkana yang sepadan ialah metana. Nama alkana yang sepadan ialah etana.

A Nama HCOOH ialah asid metanoik. Nama CH3COOH ialah asid etanoik.
ktiviti 2F PAK 21
1. Salin dan lengkapkan Jadual 2.9 untuk menunjukkan formula molekul, formula struktur dan
nama bagi enam ahli pertama alkohol dan asid karboksilik rantai lurus.

Jadual 2.9 Enam ahli pertama alkohol dan asid karboksilik

n Formula molekul Bilangan atom karbon Formula struktur Nama

2. Terangkan sebab bilangan nilai n yang pertama
ialah 0 untuk formula am siri homolog
asid karboksilik. Bab 10/2 Nota4 B02-77
Helaian Kerja Enam Ahli Pertamahttp://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota4.pdf
Alkohol dan Asid Karboksilik
3. Terangkan sebab kumpulan berfungsi
karboksil, COOH sentiasa berada pada https://bit.ly/kpkt5n4

karbon yang pertama.

77

Tema 2 Kimia Organik

Menghuraikan Sifat Fizik untuk Sebatian dalam Suatu Siri Homolog

Sifat Fizik Alkana, Alkena dan Alkuna
• Ahli siri homolog alkana, alkena dan alkuna terdiri daripada molekul yang neutral.
• Alkana, alkena dan alkuna mempunyai sifat fizik sebatian kovalen seperti yang ditunjukkan

pada Rajah 2.6:
Sifat Fizik Alkana, Alkena dan Alkuna

Keterlarutan Kekonduksian Takat Lebur Ketumpatan
• Larut di dalam Elektrik dan Takat Didih • Kurang tumpat

pelarut organik. • Tidak dapat • Takat lebur dan daripada air.
• Tidak larut mengkonduksikan takat didih yang
elektrik dalam rendah dan
di dalam air. semua keadaan. bertambah apabila
saiz molekul
bertambah.

A ktiviti 2G Rajah 2.6 Sifat fizik alkana, alkena dan alkuna

Anda dikehendaki menjalankan aktiviti ini dalam kumpulan. PAK 21

Jadual 2.10 menunjukkan sifat fizik tujuh ahli pertama alkana dan Jadual 2.11 menunjukkan sifat
fizik enam ahli pertama alkena.

Jadual 2.10 Sifat fizik tujuh ahli pertama alkana Jadual 2.11 Sifat fizik enam ahli pertama alkena

Formula Takat Takat Keadaan fizik Formula Takat Takat Keadaan fizik
molekul molekul lebur/°C didih/°C pada suhu bilik
lebur/°C didih/°C pada suhu bilik
CH4 -182 -162 … C2H4 -169 -104 …
C2H6 -183 -89 … C3H6
C3H8 -188 -42 … C4H8 -185 -47 …
C4H10 -138 -0.5 … C5H10
C5H12 -130 36 … C6H12 -185 -6 …
C6H14 -95 69 … C7H14
C7H16 -91 98 … -165 30 …

-140 63 …

-119 93 …

1. Lengkapkan Jadual 2.10 dan 2.11.
2. Berdasarkan data dalam Jadual 2.10 dan 2.11, nyatakan dan terangkan tiga ciri siri homolog

yang ditunjukkan oleh alkana dan alkena.
Bentangkan jawapan anda melalui aktiviti Gallery Walk.

• Daripada Aktiviti 2G, anda telah dapat mengenal pasti perubahan sifat fizik untuk tujuh ahli
pertama alkana dan enam ahli pertama alkena.

• Oleh itu, kita dapat menyimpulkan bahawa apabila bilangan atom karbon dalam setiap molekul
meningkat, saiz molekul meningkat, daya van der Waals atau daya tarikan antara molekul
semakin kuat. Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya ini, takat lebur dan
takat didih juga meningkat.
78

Sebatian Karbon Bab 2

Sifat Fizik Alkohol dan Asid Karboksilik

• Alkohol dan asid karboksilik ialah sebatian organik bukan hidrokarbon yang mengandungi
unsur karbon, hidrogen dan oksigen.

• Takat didih alkohol dan asid karboksilik secara relatifnya lebih tinggi daripada alkena yang sepadan.
• Keterlarutan alkohol dan asid karboksilik dalam air berkurang apabila saiz molekul bertambah.
• Jadual 2.12 menunjukkan sifat fizik alkohol dan asid karboksilik.

Jadual 2.12 Sifat fizik alkohol dan asid karboksilik

Siri homolog Alkohol Asid karboksilik
Takat didih • Takat didih yang rendah dan • Takat didih yang rendah dan
Keadaan fizik
pada suhu bilik meningkat dengan peningkatan meningkat dengan peningkatan
bilangan atom karbon per molekul. bilangan atom karbon per molekul.
Keterlarutan • Sebelas ahli pertama alkohol yang • Sembilan ahli pertama asid karboksilik
di dalam air wujud sebagai cecair. yang wujud sebagai cecair.
• Metanol, Etanol dan Propanol • Asid metanoik, asid etanoik dan asid
terlarut campur dalam air pada propanoik sangat larut dalam air.
semua kadar. • Keterlarutan di dalam air berkurang
• Keterlarutan berkurang dengan dengan peningkatan saiz molekul.
peningkatan saiz molekul.

2.2

1. Lengkapkan peta pokok berikut dengan siri homolog dan formula am yang bersesuaian.
Sebatian Organik

Hidrokarbon Bukan Hidrokarbon

Siri Homolog

Formula Am

2. Jadual 2.13 menunjukkan formula molekul sebatian organik P, Q, R, S dan T daripada siri
homolog yang berbeza:

Jadual 2.13

PQR S T

C3H7COOH C4H8 C3H7OH C7H16 C5H8

(a) Untuk semua sebatian dalam jadual di atas;
(i) nyatakan siri homolog, (ii) lukis formula struktur, dan (iii) tulis nama IUPAC.
(b) Senaraikan semua sebatian yang wujud dalam bentuk;
(i) gas pada suhu bilik, dan (ii) cecair pada suhu bilik.
(c) Senaraikan semua sebatian yang;
(i) larut dalam air, dan (ii) tidak larut dalam air.
(d) Bandingkan takat didih sebatian Q dan S. Terangkan jawapan anda.

79

Tema 2 Kimia Organik

2.3 SIFAT KIMIA DAN SALING PERTUKARAN
SEBATIAN ANTARA SIRI HOMOLOG

Sifat Kimia Alkana Pembelajaran

• Setiap siri homolog mempunyai kumpulan berfungsi Murid boleh:
yang berbeza dengan siri homolog yang lain. Kumpulan 2.3.1 Menghuraikan sifat kimia setiap
berfungsi menentukan sifat kimia suatu siri homolog.
siri homolog melalui aktiviti.
• Alkana ialah hidrokarbon tepu yang hanya mempunyai 2.3.2 Memahami ester melalui aktiviti.

ikatan kovalen tunggal, C C dan C H.
• Alkana tidak reaktif kerana ikatan C C dan C H yang kuat dalam molekul memerlukan tenaga
yang banyak untuk diputuskan.
• Walaupun alkana tidak bertindak balas dengan kebanyakan bahan kimia, alkana mengalami dua
jenis tindak balas, iaitu:
I. Pembakaran II. Penukargantian

I. Tindak Balas Pembakaran

• dAokilokskiagsneiadna,t,eOrC2bObake2ralrdeabdniehnaagniar,nbeHlrel2naOkg.ukaSspeebpdaeagrltaaiimycaonongktsboigeher,inkp,ueOtm: 2 bbaekralreabnihalennglaklaupmmenetgahnaas,ilkCaHn4 karbon
dalam

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(ce)

• Alkana melalui pembakaran yang tidak tliednagkkalepngapkaapbilma ebnekgahlaasnilkoaknsigzeanra, hO2ktaerrbhoand, atau tidak
mencukupi. Pembakaran alkana yang C (dalam
bentuk jelaga), gas karbon monoksida, CO yang beracun dan air, H2O. Contoh pembakaran
tidak lengkap metana, CH4 berlaku seperti yang berikut:

2CH4(g) + 3O2(g) → 2CO(g) + 4H2O(ce)


CH4(g) + O2(g) → C(p) + 2H2O(ce)

• Pembakaran alkana membebaskan kuantiti Mengimbangkan persamaan pembakaran:
haba yang banyak. Oleh itu, alkana sesuai Langkah 1: Seimbangkan C.
dijadikan bahan api. Langkah 2: Seimbangkan H.
Langkah 3: Seimbangkan O dan anda boleh
• Alkana yang mempunyai bilangan atom gunakan pecahan.
karbon, C lebih banyak terbakar dengan
nyalaan lebih berjelaga.

• OKbGuaalenashndmguseaennbtgaaasnbnaamm,uCpteaHatmah4 njaduaagg,naaCsHtdeai4rspmhlaiauyisaadillaagahhapmtamebbreibultaata.kbnaaarh,,aCmnHe4bt.uaannag, aCnH4odrgaapnaitkmteernuyraeibtaabnkpaankkeehbaadkiararannodkisitgeemnp, Oat2.
•

80

Sebatian Karbon Bab 2

Hidrokarbon molekul kecil seperti gas asli
untuk kenderaan(NGV) dan petrol adalah lebih
Cabaran tumpat dari udara. Oleh itu, di stesen minyak
penggunaan telefon bimbit atau merokok semasa
Minda mengisi minyak adalah di larang seperti yang

ditunjukkan pada Rajah 2.7. Terangkan kewajaran
larangan ini dengan mengaitkan sifat fizik dan
sifat kimia hidrokarbon tersebut. Rajah 2.7 Larangan merokok dan
menggunakan telefon bimbit

Cabaran
Minda

II. Tindak Balas Penukargantian

• Alkana mengalami tindak balas penukargantian dengan halogen seperti klorin, Cl2 dan
bromin, Br2 di bawah sinaran cahaya matahari atau sinaran ultra-ungu (UV).

Tindak balas penukargantian berlaku apabila setiap atom hidrogen, H dalam molekul alkana
digantikan satu demi satu oleh atom-atom halogen sehingga semua atom hidrogen, H digantikan.

• Cahaya matahari atau sinaran UV diperlukan untuk memutuskan ikatan kovalen dalam molekul
halogen seperti klorin, Cl2 untuk menghasilkan atom klorin, Cl.

Contoh:
• Ampaatabhilaarig,apselmbaegtaani ma, oCleHk4ulbheartsiinl dtiankdabkalbaasladseynagnagn tgealashkmloerning,alCaml2 ibperelneubkihaarngadnitiabnawtearhbecnathuaky.a
• Persamaan tindak balas yang berikut menunjukkan cara atom klorin, Cl daripada molekul

mkloetrainn,a,CCl2Hm4 seenhginggangatikmaonleaktuolmtethraidkrloorgoemn,etHanpaeCriCnlg4kteartbdenemtuik.peringkat daripada molekul

Peringkat 1 Peringkat 2

H H H CI
ϩUV ϩUV H C CI
HCH ϩ CI CI H C CI HCI ϩH C CI CI CI HCI
ϩ Cl2(g)
H H H H

MCHet4a(nga) UV KlCoHro3mCel(tga)naϩ HCl(g) KlCoHro3mCel(tga)naϩ Cl2(g) UV DiCklHor2oCml2(egta)nϩa HCl(g)

Peringkat 4 Peringkat 3

CI ϩUV CI CI CI
CI C CI ϩUV H C CI
ϩH C CI CI CI H CI ϩH C CI CI CI H CI

CI CI H Cl2(g) CI

TrikClHorComl3(egt)anaϩ Cl2(g) UVTetraCklCorl4o(mg)etaϩna HCl(g) DiCklHor2oCml2(egta)naϩ UV TrikClHorComl3(egt)anϩa HCl(g)

81

Tema 2 Kimia Organik

A ktiviti 2H PAK 21
Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan.
1. Tulis persamaan lengkap bagi pembakaran alkana yang berikut:
(a) Etana, C2H6. (b) Propana, C3H8. (c) Heksana, C6H14. (d) Oktana, C8H18.
2. Berdasarkan pengetahuan anda tentang tindak balas alkana dengan halogen, bincangkan
cara Tetualnisap, Cer2sHam6 daaann bbraogmi sient,iaBpr2pbeerrintignkdaatkpbeanluaks adregnagnatniankeyhaandgirbaenrlcaakhua.ya matahari.
(a)
(b) Namakan setiap sebatian yang terhasil.

Kongsikan jawapan anda melalui aktiviti Gallery Walk.

Sifat Kimia Alkena

• Alkena secara kimia lebih reaktif berbanding alkana kerana kewujudan ikatan kovalen ganda dua
antara dua atom karbon, C. Hampir semua tindak balas kimia alkena berlaku pada ikatan ganda dua.

• Tindak balas kimia alkena ialah:
I. Pembakaran.
II. Tindak balas penambahan.
III. Tindak balas pempolimeran penambahan.

I. Tindak Balas Pembakaran

• Alkena terbakar dCeOn2gdananleanirg,kHap2Od. aPleammbkaekaadraananetoeknsai,gCen2H, O4 a2dbaelarhlebseihpaerntiuynatnugkbmereiknugth:asilkan
karbon dioksida,

C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(ce)

• Aunlktuenkamteermbbakenartudkenzagraanhtkidaarkbolenn(gdkaalpamdablaemntukkeajedlaaagna)b,egkaaslkaanrobkosnigmeno,nOok2 syiadnag, tidak mencukupi
CO yang beracun
• dPaenmabiark, aHr2aOn.alkena akan menghasilkan nyalaan yang lebih berjelaga berbanding alkana yang
sepadan. Hal ini disebabkan oleh peratus jisim karbon per molekul lebih tinggi dalam alkena
berbanding alkana.

II. Tindak Balas Penambahan

• Oleh sebab alkena ialah hidrokarbon tak tepu, maka alkena melalui tindak balas penambahan.
Tindak balas penambahan berlaku apabila atom lain ditambah pada setiap atom karbon, C
pada ikatan ganda dua, C C untuk membentuk hasil ikatan kovalen tunggal C C .

HH ϩX Y HH
CC CC
YX
Tak tepu Tepu

82

Sebatian Karbon Bab 2

• Lima tindak balas penambahan yang berlaku pada alkena:
1 Penambahan hidrogen (Penghidrogenan).
2 Penambahan halogen (Penghalogenan).
3 Penambahan halogen halida.
4 Penambahan air (Penghidratan).
5 Pengoksidaan menggunakan larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4.

1. Penambahan Hidrogen (Penghidrogenan)

• Alkena bertindak balas dengan hidrogen pada suhu 180 °C Bab 10/2 Video24 B02-83 Penghidrogenan Etena
dengan kehadiran nikel/platinum sebagai mangkin untuk http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video24.html
menghasilkan alkana sepadan.
https://bit.ly/kpkt5v24

CnH2n + H2 1 8 N 0 i° C CnH2n+2
Alkena Alkana

Contoh:
sGuahsuet1e8n0a°, CC2uHn4tbuekrmtinednagkhabsaillaksadnegnagsaentagnaas,hCid2Hro6g. en, H2 dengan kehadiran mangkin nikel, Ni pada

HH Ni HH Penghidrogenan bermangkin
H C C H+ H H 180 °C HC CH merupakan kaedah yang
digunakan untuk menukarkan
Etena Hidrogen Ni HH minyak sayuran kepada
180 °C lemak pepejal dalam industri
C2H4(g) + H2(g) Etana pembuatan marjerin.
C2H6(g)

2. Penambahan Halogen (Penghalogenan)

• SAberlobkmaegniaani,bBceorrn2t i tndodihna,ykaabhpawalbaaisrlnadaekgnaagsna.nethenalao,geCn2Hse4pedritlai lkulkoarnin,pCadl2adaanirbbroromminin, ,BrB2rp2,adwaakrenaadapaenrabniglika.ir


HH HH Cabaran Ramalkan hasil-hasil
H C C H + Br Br tindak balas apabila
HC CH Minda ebtaelansad, Ce2nHg4abnekrltoinridna, kCl2.
Etena Bromin
Br Br
C2H4(g) + Br2(ce)
1,2-dibromoetana
C2H4Br2(ce)

Cabaran 83
Minda

Tema 2 Kimia Organik

3. Penambahan Hidrogen Halida

• Alkena bertindak balas dengan hidrogen halida seperti hidrogen klorida, HCl atau hidrogen
bromida, HBr pada suhu bilik untuk membentuk haloalkana.
• Sebagai contoh, apabila gas hidrogen bromida kering, HBr dilalukan ke dalam gas etena, C2H4
dan bromoetana dihasilkan.

HH HH
H C C H + H Br
HC CH
Etena Hidrogen bromida
C2H4(g) + HBr(g) H Br

Bromoetana
C2H5Br(ce)

4. Penambahan Air (Penghidratan)

• Alkena bertindak balas dengan air (dalam bentuk stim) pada suhu dan tekanan yang tinggi
dalam kehadiran asid fosforik, H3PO4 sebagai mangkin untuk menghasilkan alkohol.

CnH2n + H2O H3PO4 CnH2n+1OH
300 °C, 60 atm
Tindak balas
• Sebagai sctoimntopha,dgaassuehtuen3a0, 0C°2CH,4tmekeanngaanla6m0iattimnddaaknbdaliamsapnegnkaimnkbaanhaonleh penghidratan
dengan alkena ialah kaedah
asid fosforik, H3PO4 menghasilkan etanol, C2H5OH. penyediaan alkohol
dalam industri.
HH HH
H C C H + H OH H3PO4
300 °C, 60 atm HC CH

Etena Stim H OH

Etanol

C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(ce)

5. Pengoksidaan Menggunakan Larutan Kalium Manganat (VII) Berasid, KMnO4

• Alkena bertindak balas dengan larutan hkiadliruomksiml, anOgaHnadti(tVamIIb)abherkaespida,dKa MikantOan4. ganda dua.
• Dalam tindak balas ini, dua kumpulan manganat(VII) KMnO4.
• Alkena menyahwarnakan warna ungu larutan kalium berasid,
Contoh:

HH HH
H C C H + H OH + [O] KMnO4/H+ H C C H

Etena + H2O(ce) + [O] KMnO4/H+ OH OH
C2H4(g)
Etan-1,2-diol

C2H4(OH)2

84

Sebatian Karbon Bab 2

III. Tindak Balas Pempolimeran Penambahan

• Molekul alkena yang kecil mengalami Polimer: Pempolimeran
tindak balas penambahan antara satu sama penambahan di halaman 147.
lain untuk membentuk molekul rantai panjang.
• Molekul-molekul alkena bergabung untuk membentuk
molekul rantai panjang yang dipanggil polimer, manakala molekul-molekul alkena yang kecil
ialah unit asas yang dipanggil monomer.
• Tindak balas monomer alkena yang menjadi polimer dipanggil pempolimeran penambahan.
Contoh:

Etena, mC2eHng4 hmaesnilgkaalnampoilpiteemnap.olimeran penambahan pada suhu 200 °C dan tekanan 1200 atm
untuk

• Tindak balas ini diringkaskan pada Rajah 2.8.

HH HH HH HH HH HH
..... C C + C C + C C ..... ~C C CC
C C~

HH HH HH HH HH HH

Monomer: Etena Polimer: Politena
Rajah 2.8 Pempolimeran etena, C2H4

• Secara umumnya, persamaan pempolimeran adalah seperti yang berikut:

HH HH Banding dan beza etena
dan politena dengan
nC C CC Cabaran merujuk kepada formula
HH H Hn struktur kedua-duanya.
Minda

n ialah sebarang nilai integer yang sangat besar.

Perbandingan Antara Alkana dan Alkena
Cabaran

Hidrokarbon mengandungi uMnisnudrakarbon dan hidrogen sahaja

Pembakaran lengkap menghasilkan karbon dioksida, CO2 dan air, H2O

Alkana Sifat zik sama Alkena
Contoh: Heksana, C6H14 Bilangan Contoh: Heksena, C6H12
Hidrokarbon tak tepu
Hidrokarbon tepu atom karbon
sama banyak

Ikatan kovalen tunggal C C Ikatan kovalen ganda dua C C

Tindak balas penukargantian Tindak balas penambahan

Peratus jisim karbon per molekul lebih rendah Peratus jisim karbon per molekul lebih tinggi

Nyalaan kurang berjelaga Nyalaan lebih berjelaga

85

Tema 2 Kimia Organik

2A Membandingkan antara Alkana dan Alkena

A. Kejelagaan Nyalaan PAK 21 Pembelajaran
Sains Secara Inkuiri

Tujuan: Membandingkan heksana, C6H14 dan heksena, C6H12 dari segi kejelagaan nyalaan
semasa pembakaran.

Penyataan masalah: Adakah alkana dan alkena terbakar dengan kuantiti jelaga yang sama?

Hipotesis: Heksena, C6H12 terbakar dengan nyalaan lebih berjelaga berbanding heksana, C6H14.

Pemboleh ubah: KHeejkeslaagnaaa, nCn6Hya14ladaann. heksena, C6H12.
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan :
(b) Pemboleh ubah bergerak balas :
(c) Pemboleh ubah dimalarkan : Isi padu heksana, C6H14 dan heksena, C6H12.

Bahan: Hkeerktassantuar, aCs6.H14, heksena, C6H12, kayu uji, mancis dan AWAS

Gunakan kaca mata
Radas: Mangkuk penyejat dan silinder penyukat. keselamatan (Goggles)
semasa menjalankan
Prosedur: C6H14 dalam sebuah eksperimen ini.
1. Masukkan 2 cm3 heksana, ke
mangkuk penyejat.
2. Gunakan kayu uji menyala untuk menyalakan heksana, C6H14.
3. kSeemrtaassatuhreakssdainaat,aCs 6nHy1a4latearnbasekpaer,rtlietyaaknkgan sekeping
Kertas turas
ditunjukkan dalam Rajah 2.9.
4. Ulangi langkah 1 hingga 3 menggunakan
hReekksoednap,eCm6eHrh12abtiaagni manednagbgearndtiaksaanrkhaenkksaenjeala, gCa6aHn14n. yalaan
5. Heksana, C6H14 Heksena, C6H12
dan kuantiti jelaga terkumpul di atas kertas turas.
Mangkuk penyejat

BT.u juTainnd: aMk eBmalbaasnddeinnggkaannAhierkBsarnoam, Cin6H, B14rd2 an heksena, C6H12 menggunakan Rajah 2.9 Br2.

air bromin,

Hipotesis: Hheekkssaennaa,,CC66HH1142tmideankymahewnyaarnhawkaarnnawkaarnnawparenraanpgeraairnbgraoimr binro, mBri2nm, Barn2a. kala


Pemboleh ubah: IPHseierkpusabadanuhaah, nCekw6Hsaa1rn4nada,aCani6rHhbe1rk4osdmeannianh,,CeBk6rHs2e1n2a,
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan :
(b) Pemboleh ubah bergerak balas : C6H12
(c) Pemboleh ubah dimalarkan :

Bahan: Heksana, C6H14, heksena, C6H12, air bromin, Br2 dalam 1,1,1-trikloroetana, CH3CCl3
Radas: Tabung uji, silinder penyukat dan penitis

Prosedur: 1A,i1r,1b-rtorimklionr,oBert2adnaal,am
1. 1sTMe,a1pam,es1urb-tktairkhyikaa2nlno–g2ro3dcemitttiaut3ninhkajeu,akCkirskHaban3rnCao,dmCCalil36na H m,k1Be4pRrk2aaeddjdaaahalhal2amem.k1s0as.enbau, Cah6Hta1b4 ung uji. CH3CCl3
2.
Heksana, C6H14
Rajah 2.10
3. Goncangkan campuran.
4. Rekodkan semua pemerhatian.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 menggunakan heksena, C6H12
bagi menggantikan heksana, C6H14.

86

Sebatian Karbon Bab 2

C. Tindak Balas dengan Larutan Kalium Manganat(VII) Berasid, KmMenngOgu4 nakan larutan
Ukanlituumk mmeamngbaannadti(nVgIkIa)nbehreakssidan, Ka,MCn6HO144. d an heksena, C6H12
Tujuan:


Hipotesis: HmKMeaknnsgeOann4a,a,mtC(Va6HnIIa1)k2bamelareanhsyeidkah,saKwnMaar,nnCaO6kH4a.n14 warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid,
tidak menyahwarnakan warna ungu larutan kalium


Pemboleh ubah: HPeerkusbaanhaa, nCw6Ha1r4ndaalnarhuetkasneknaal,iuCm6Hm12.anganat(VII)
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan :
(b) Pemboleh ubah bergerak balas : berasid, KheMksnaOn4a.,
Isi padu
(c) Pemboleh ubah dimalarkan : C6H14 dan heksena, C6H12.

Bahan: Heksana, C6H14, heksena, C6H12 dan larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4.
Radas: Tabung uji, silinder penyukat dan penitis.

Prosedur:
1. GMkTeaoapmnsaucbdakaankhhga2eknka–2sna3cncmtaaimt,3iChkpe6ulHkarrsa1ua4nnts.aeanp, Cekra6tHliiuy14amnkegmddaaintluagmnanjusaketb(kVuanaIIh)dtabalebarmuansiRgda,ujKajih.M2n.1O14.
2. Larutan kalium
3 . manganat(VII)
4. Rekodkan semua pemerhatian.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 menggunakan heksena, C6H12 berasid, KMnO4
bagi menggantikan heksana, C6H14.
Heksana, C6H14
Pemerhatian: Rajah 2.11
Bina jadual bersesuaian untuk merekod pemerhatian anda.

Perbincangan:
1. (a) NhHBeeyikrtaudsteanaknsgaaaknr,akCnha6unpHbep1ur2ea.nmtgueasrnjhiasaintmitaanrkaaarnpbedorana,tbupasenrkdmairnobgloeknkaunmlkebenajggeiilkahgueatkajsniasinnmay,aCla6aHn1h4 dekasnahneak, Cse6nHa1,4Cd6aHn12.
per molekul dalam heksana, Cda6Hpa14t ddaignuhneakksaennau,nCtu6Hk 1m2 demenbgeaznakkaenjelhaegkasaannnaydaalnaahne.ksena.
(b) Cadangkan dua reagen yang
(c)

2. (a) Terangkan jawapan anda.

(b) Terangkan perbezaan kereaktifan heksana, C6H14 dan heksena, C6H12 dari segi ikatan kimia
dalam molekul mereka.
3. Apakah definasi secara operasi untuk hidrokarbon tak tepu dalam eksperimen ini?

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan eksperimen ini.

• Pembakaran alkena akan menghasilkan nyalaan yang lebih berjelaga berbanding alkana. Hal ini
disebabkan peratus jisim karbon per molekul yang lebih tinggi dalam alkena berbanding alkana.

Contoh:

Hidrokarbon yang sepadan Propana, C3H8 Propena, C3H6
Peratusan jisim karbon %C = 3 ( 1 32()1+2)8 ( 1 )  100% % C = 3 ( 1 32()1+2)6 ( 1 )  100%
per molekul = 81.82% = 85.71%

87

Tema 2 Kimia Organik

• pJPeeelrmagmbaaoykleaaknruagnl tdpearrlboaepmnetnpuark,oCpiae3lHnaah6,lCkeba3riHhb6oblnee.brjiAehlpatgainbagidlgaairbdipialaraidnpagaadpnaropaptraoonmpaa,nkCaa3,rHbCo83Hnke8pr. aenr ampoelreaktuuls jisim karbon
• hidrokarbon
semakin bertambah, maka peratusan jisim karbon per molekul semakin tinggi dan nyalaan
semakin berjelaga.
• Alkena bertindak balas mdeennguannjuakirkbarnosmebina,rBanr2gdpaenrulabrauhtaann kalium manganat(VII) berasid, KMnO4,
manakala alkana tidak dengan kedua-dua reagen ini.
• Alkena lebih reaktif daripada alkana kerana kewujudan ikatan ganda dua pada molekul alkena.
Tindak balas penambahan berlaku pada alkena tetapi tidak berlaku pada alkana.

A ktiviti 2I PAK 21
1. Salin dan lengkapkan peta pokok dengan menulis persamaan kimia bagi setiap tindak balas
penambahan yang berlaku ke atas etena, C2H4.

Etena, C2H4

Penambahan Penambahan Penambahan Penambahan Penambahan Pempolimeran
Hidrogen, Halogen, Br2 Hidrogen Air, °HC2,O6,0Ha3tPmO4, Kumpulan Penambahan
H2, Ni, 180 °C Halida, HBr 300 Hidroksil, KMnO4
berasid

2. H(ae)k Nsaynaat,aCka6Hn 1p4edrabnezhaeaknsepneamCer6Hha1t2imanearuppabakilaankecedcuaai-rdtuidaackebcaeirrwdairbnaak.ar dalam oksigen
berlebihan. Terangkan sebab berlakunya perbezaan tersebut.

(b) Selain pembakaran, huraikan satu ujian kimia yang dapat dijalankan untuk membezakan
kedua-dua cecair ini.

Penyediaan Alkohol

• EDtuaanokla,eCd2aHh5pOeHnyieadlaiahaanlkeotahnool ly:ang paling penting dan banyak kegunaannya.
•
(a) Penapaian glukosa atau kanji dengan kehadiran yis.
(b) Penghidratan etena, C2H4 dengan kehadiran mangkin.

Penapaian Glukosa

• Penapaian ialah proses yis bertindak ke atas karbohidrat (gula atau kanji) untuk menghasilkan
• eYtiasnyoaln, Cg 2mHe5OngHanddaunnkgairebnoznimdiozkimsidasae, CbOer2tidnadlaakmskeebaadgaaai nmtaanngpkainokysaignegnm, Oe2m. ecahkan gula atau
kanji kepada glukosa. Penapaian seterusnya ke atas glukosa menghasilkan etanol, C2H5OH serta
karbon dioksida, CO2.

88

Sebatian Karbon Bab 2

Persamaan kimia bagi penapaian:
C6H12O6(ak) E n z i m z i m a s e 2C2H5OH(ce) + 2CO2(g)
Glukosa Etanol Karbon dioksida
• Etanol, C2H5OH yang dihasilkan ditulenkan secara penyulingan berperingkat.
Penghidratan Etena
• Eketehnaad,irCa2nHa4sbiderftoinsfdoarkikb, aHla3sPOde4nsgeabnagsatiimm(aHng2Oki)np. ada suhu 300 °C dan tekanan 60 atm dalam
C E2Hte4n(ag ) + H S2tOim(g ) 3 0 0 ° H C 3 , P 6 O 0 4 a t m C 2 HEt5aOnHol(ce)

Aktiviti Makmal 2B Penyediaan Etanol, C2H5OH melalui Penapaian Glukosa

Tujuan : Menyediakan etanol, C2H5OH melalui penapaian glukosa. PAK 21 Pembelajaran
Sains Secara Inkuiri

Bahan : Glukosa, C6H12O6, yis, air kapur, air suling dan kertas turas.
Radas : Kelalang kon, bikar, silinder penyukat, kelalang dasar bulat, penyumbat yang
dipasangkan salur penghantar, tabung uji, termometer, turus penyulingan, kondenser
Liebig, kaki retort, kasa dawai, penunu Bunsen, tungku kaki tiga, salur getah, corong
turas dan rod kaca.

Turus penyuling Termometer
Air keluar
Kondenser
Liebig

Hasil
turasan
penapaian
Air Air masuk

Larutan Air kapur Panaskan Etanol,
glukosa + yis C2H5OH

(a) Susunan radas penapaian (b) Susunan radas penyulingan

Rajah 2.12 Penyediaan etanol melalui proses penapaian

Prosedur: gglyuiskokesad, aCla6Hm12kOel6aklaendgaklaomn 200 cm3 air suling ke dalam kelalang kon.
1. Masukkan 20 g dan kacau campuran hingga sekata dengan
2. Tambahkan 10 rod kaca.
3. Tutup kelalang kon dengan salur kaca yang dipasangkan salur penghantar.

89

Tema 2 Kimia Organik

4. Masukkan hujung salur penghantar ke dalam tabung uji seperti yang ditunjukkan dalam
Rajah 2.12. Pastikan hujung salur penghantar berada di dalam air kapur.

5. Letakkan susunan radas pada suhu bilik (30 °C) selama tiga hari.
6. Selepas tiga hari, campuran di dalam kelalang kon dituraskan.
7. Hasil turasan dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat. Radas untuk penyulingan

berperingkat disusun seperti Rajah 2.12.
8. Panaskan hasil turasan dalam kukus air dan kumpulkan hasil penyulingan pada suhu 78 °C.
9. Rekodkan warna dan bau hasil penyulingan yang dikumpul.

Pemerhatian:
Bina jadual yang bersesuaian untuk merekodkan pemerhatian anda.

Perbincangan: Cdi6Hda12lOam6?
1. Apakah fungsi yis dalam penapaian glukosa,
2. Mengapakah hujung salur kaca mesti berada air kapur?
3. Namakan gas yang terbebas dalam penapaian glukosa, Cbe6rHp1e2rOin6.gkat
4. Namakan hasil yang dikumpulkan dalam penyulingan pada suhu 78 °C.
5. TPTbueuenraliahasnp-pgbaekuiraaasnnhamausnenab.taauTnbkekremiatmanenginaokgluah,nnCatss2uiHekkba5aOpnbeHe.ntaadpnaaoriialp,naCdg2alHuhk5OaossHial ,tjuCurg6aHasa1b2nOold6e.ahpdatijdaliaansiknagnkamnepnagdgausnuahkuan78 °C.
6.
7.


Keputusan: mC6uHd1a2hOm6. eruap.
1. Etanol, CC22HH55OOHH dapat disediakan melalui penapaian glukosa,
2. Etanol, ialah cecair tanpa warna pada suhu bilik dan

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan aktiviti makmal ini.

Sifat Kimia Alkohol

• Semua alkohol mempunyai sifat-sifat kimia yang sama kerana kehadiran kumpulan hidroksil,
OH sebagai kumpulan berfungsi. Tindak balas kimia yang penting bagi alkohol iaitu:
I. Pembakaran II. Pengoksidaan III. Pendehidratan

Tindak Balas Pembakaran

• AAdillokkkooshhidooall ,mtCeurObd2aakdhaatrneradbiaarl,kaHamr2Odbe.enkgaalnannyoaklasaignenbi,ruOd2 aynantigdabkemrleebnighhaansiluknatnujkelamgean. ghasilkan karbon
•
Contoh:

C2H5OH(ce) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(ce) • Alkana, alkena dan alkohol yang
Etanol Oksigen Karbon dioksida Air terbakar dengan lengkap dalam
oksigen akan menghasilkan gas
• Pembakaran etanol, C2H5OH membebaskan kuantiti haba karbon dioksida dan air.
yang banyak.
• Euntatnuokl,roCk2eHt.5OH sesuai digunakan sebagai bahan api • Lakukan langkah yang sama
seperti alkana dan alkena untuk
menyeimbangkan persamaan
pembakaran alkohol.

90

Sebatian Karbon Bab 2

Tindak Balas Pengoksidaan

• Alkohol dioksidakan untuk membentuk asid karboksilik, Redoks:
siri homolog dengan kumpulan berfungsi COOH dalam Redoks dari segi
kehadiran agen pengoksidaan yang sesuai. pemindahan oksigen
atau hidrogen di
CnH2n+1OH + 2[O] → CmH2m+1COOH + H2O halaman 4.
n = 1,2,3… m = 0,1,2,3….
Alkohol Asid karboksilik

• Agen pengoksidaan yang biasa digunakan ialah larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4
atau larutan kalium dikromat(VI) berasid, K2Cr2O7.
Contoh :
(a) Pengoksidaan etanol, C2H5OH oleh larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4.

HH HO

H C C H ϩ 2[O] H C C OH ϩ H O H

H OH H

CH3CH2OH + 2[O] → CH3COOH + H2O

Persamaan tindak balas:

C2H5OH(ce) + 2[O] CH3COOH(ak) + H2O(ce)
Etanol Asid etanoik

Wibnaila.arWsndaaerunnnaggaujinnlagergtuaatnaloanrl.ukDtaalainulamkmalmituiamnndgdaaiknkarbota(mlVaasIIti)(nVbie,I)reatbsaeindrao,sKlidjMu,gKnaO2Cd4irod2Okins7yimdaahekwnaajnardnkiaehkpiaajnadudaaaaplsaaimdbieltaitnabdneaorktiiknb.adlaaks
(b) Pengoksidaan propanol, C3H7OH.
C3H7OH(ce) + 2[O] C2H5COOH(ak) + H2O(ce)
Propanol Asid propanoik

Tindak Balas Pendehidratan

• Pendehidratan alkohol melibatkan penyingkiran molekul air daripada setiap molekul alkohol
untuk menghasilkan alkena yang sepadan.

Cnn=H12n,+21,O3.H.. serpihan porselin n =Cn2H,32,n4...ϩ H2O
∆

• Molekul air disingkirkan apabila wap alkohol dialirkan Metanol tidak dapat
ke atas mangkin yang telah dipanaskan dengan kuat mengalami tindak
seperti serpihan porselin, aluminium oksida, Cabaran balas pendehidratan.
alumina atau asid sulfurik pekat. Terangkan sebab.
Minda

91

Cabaran
da

Tema 2 Kimia Organik

Contoh: etanol, C2H5OH.
(a) Pendehidratan
H H serpihan porselin HH

HCC H ∆ H C C H ϩ H2O

H OH
Kumpulan hidroksil disingkir bersama dengan atom hidrogen
daripada atom karbon bersebelahan untuk membentuk air, H2O.

Persamaan tindak balas:

C2H5OH(ce) serpihan porselin C2H4(g) ϩ H2O(ce)
Etanol ∆ Etena Air

(b) Pendehidratan propanol, C3H7OH.

C3H7OH(ce) serpihan porselin C3H6(g) ϩ H2O(ce)
Propanol ∆ Propena Air

• Alkena yang terhasil daripada pendehidratan alkohol mempunyai ciri-ciri yang berikut;
(i) terbakar dengan nyalaan kuning berjelaga,
(ii) menyahwarnakan warna upenrgaunlgarauirtabnrokmaliinu,mBrm2 kanepgaadnaatt(aVnIpIa) warna, dan
(iii) menyahwarnakan warna berasid, KMnO4 kepada
tanpa warna.


Aktiviti Makmal 2C Sifat Kimia Etanol

Tujuan : Mengkaji sifat kimia etanol, C2H5OH . PAK 21 Pembelajaran
Sains Secara Inkuiri

Bahan : Etanol, bCkra2oHlimu5OminH,mB, asren2.rgpainhaatn(VpIoIr)s,eKliMn,wnOul4,kaasciad, larutan kpaelkiuamt, Hd2ikSOro4m, kaetr(tVaIs)l,itKm2Curs2bOir7,u
larutan sulfurik
dan air

Radas : Tabung uji, tabung didih, penyumbat dengan salur penghantar, kaki retort,
pemegang tabung uji, penunu Bunsen, silinder penyukat, penitis dan bikar.

A. Pengoksidaan Etanol, C2H5OH AWAS

Tabung didih Tabung uji Asid sulfurik pekat
Air sejuk bersifat mengakis.
Larutan kalium Bikar Gunakan dengan
dbeikrraosimdadta(nVeIt)a, nKo2lC, r2O7 Hasil berhati-hati.
penyulingan
C2H5OH Panaskan

Prosedur: Rajah 2.13

1. Masukkan 5 cm3 larutan kalium dikromat(VI), K2Cr2O7 ke dalam tabung didih.
2. Tambahkan 10 titis asid sulfurik pekat, H2SO4.
3. Panaskan larutan dengan perlahan.
4. Tambahkan 3 dcmid3ihetdaennogl,aCn2sHal5uOrHpetnitgishdanemtair titis ke dalam tabung didih.
5. Tutup tabung seperti Rajah 2.13. Panaskan campuran dengan
perlahan sehingga mendidih.

92

Sebatian Karbon Bab 2

6. Kumpulkan hasil penyulingan di dalam tabung uji dan uji dengan kertas litmus biru.
7. Ulangi langkah 1 hingga 6 dengan menggantikan larutan kalium dikromat(VI), K2Cr2O7
dengan larutan kalium manganat(VII), KMnO4.

Pemerhatian:

Ujian ke atas hasil sulingan Pemerhatian
Perubahan warna larutan kalium dikromat(VI), K2Cr2O7
Perubahan warna larutan kalium manganat(VII), KMnO4
Warna hasil penyulingan

Bau hasil penyulingan

Kesan ke atas litmus biru

Perbincangan: C2H5OH?
1. Apakah hasil yang terbentuk dalam tindak balas pengoksidaan etanol,
2. Namakan agen pengoksidaan yang digunakan dalam eksperimen ini.
3. Tulis persamaan kimia tindak balas yang berlaku.
4. Apakah sifat bagi hasil pengoksidaan alkohol?
Wul kaca direndam dengan etanol, C2H5OH

Kesimpulan: Serpihan porselin
aPseindgeotkansiodiaka,nCeHta3CnoOl,OCH2H. 5OH menghasilkan

B. Pendehidratan Etanol, C2H5OH Panaskan Gas
Prosedur:
1. Masukkan wul kaca di dalam tabung didih.
2. Ttaubaunnggkdanid2ihcumn3tuetkanmoel,mCb2aHsa5OhkHankewduallkamaca.

3. Letakkan serpihan porselin di bahagian
tengah tabung didih seperti dalam Rajah 2.14. Air
4. Panaskan serpihan porselin dengan kuat. Panaskan
mwuelrukaapcaddaennwgaanpnpyearldahilaalnuskeahninmgeglaaleutianseorlp, iCh2aHn5pOoHrselin Rajah 2.14

yang dipanaskan.
5. Kumpulkan gas yang dibebaskan di dalam dua tabung uji seperti Rajah 2.14.
6. (i) Beberapa titis laairrubtraonmkianli,uBmr2 ditambah ke dalam tabung uji pertama dan digoncang.
(ii) Beberapa titis digoncang. manganat(VII) berasid, KMnO4 ditambah ke dalam tabung
uji kedua dan

Pemerhatian: Pemerhatian
Bahan uji

Air bromin, Br2
Larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4

Perbincangan: etanol, C2H5OH mengalami pendehidratan.
1. Namakan gas yang terbebas apabila
2. Nyatakan fungsi serpihan porselin.
3. Tulis persamaan kimia bagi pendehidratan etanol, C2H5OH.

Kesimpulan:
Etanol, C2H5OH mengalami pendehidratan menghasilkan etena, C2H4.

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan aktiviti makmal ini.

93

Tema 2 Kimia Organik

Sifat Kimia Ahli Siri Homolog Alkohol yang Lain

• Semua ahli siri homolog alkohol mempunyai kumpulan berfungsi hidroksil OH yang sama
seperti etanol, Cya2nHg5OlaHin.
• Oleh itu, ahli dalam siri homolog juga mengalami pembakaran, pengoksidaan dan
pendehidratan.

A ktiviti 2J
Tulis persamaan lengkap bagi tindak balas alkohol yang berikut.
1. Pembakaran lengkap di dalam oksigen:
(a) Metanol. (b) Propanol.

2. Pengoksidaan oleh agen pengoksidaan kalium manganat(VII) berasid:
(a) Butanol. (b) Pentanol.

3. Pendehidratan oleh serpihan porselin sebagai mangkin:
(a) Butanol. (b) Pentanol.

Sifat Kimia Asid Karboksilik Sebatian Karbon:
Pengoksidaan alkohol
• Asid karboksilik dapat disediakan melalui di halaman 91.
pengoksidaan alkohol. • Kaedah refluks adalah untuk
• bApaeslniadgsoektpasenidnoagiakon,kCssieHdpa3eaCrntOi lOaertHauntdaoinls,ekdaCilai2ukHma5nOmmHaenlaoglaluenhiatti(naVdgIeaInk) memastikan etanol bertindak balas
bbdeeitrruaanssiijddu,,kkKaKMn2CnpOra2d4Oaa7Rtaausjaelchaar2rua.1ta5n.rekfalulikusm dikromat(VI) lengkap dengan agen pengoksidaan.
seperti yang • Kondenser Liebig dipasang menegak
di atas kelalang dasar bulat
HH HO mengkondensasikan wap etanol
kepada cecair etanol. Cecair etanol
H C C H ϩ 2[O] H C C OH ϩ H O H mengalir semula ke dalam kelalang
dasar bulat untuk bertindak balas
H OH H lengkap dengan agen pengoksidaan.

Air keluar

Kondenser • Sifat kimia asid karboksilik dipelajari melalui
Liebig tindak balas kimia kasairdboetkasniloikik,dCitHen3CtuOkOanH.oleh
Air • Sifat kimia asid
masuk Eagtaennople, nCg2Hok5sOidHaa+n kumpulan berfungsi karboksil, COOH
Air
• Dua tindak balas kimia penting asid karboksilik:
(i) Tindak balas sebagai asid.
(ii) Tindak balas dengan alkohol.

Panaskan Kimia Tingkatan 4:
Rajah 2.15 Tindak balas pengoksidaan etanol Sifat Kimia Asid

oleh agen pengoksidaan secara refluks

94

Sebatian Karbon Bab 2

I. Tindak Balas Kimia Asid Etanoik, CH3COOH

(a) Asid karboksilik + Bes → Garam karboksilat + Air oksida, CuO
Sebagai contoh, tindak balas antara asid e(CtaHno3CikO, COH)2C3CuOdOanHadire,nHga2On.kuprum(II)
akan menghasilkan kuprum(II) etanoat,

2CH3COOH(ak) + CuO(p) → (CH3COO)2Cu(ak) + H2O(ce)

(b) Asid karboksilik + Logam karbonat → Garam karboksilat + Air + Karbon dioksida
Sebagai contoh, tindak balas aentatanroaaats, iCdHet3aCnOoiOk,NCaH, k3CarOboOnHddioeknsgiadna,nCaOtri2udmankaarirb,oHn2aOt,.Na2CO3
akan menghasilkan natrium

2CH3COOH(ak) + Na2CO3(p) → 2CH3COONa(ak) + H2O(ce) + CO2(g)

(c) Asid karboksilik + Logam → Garam karboksilat + Hidrogen
Sakebanagmaiecnognhtaoshil,ktainndmakagbnaelsaisumanteatraanoaasitd, (eCtHan3oCiOk,OC)H2M3CgOdOanHhiddernoggaenn,loHg2a. m magnesium, Mg
2CH3COOH(ak) + Mg(p) → (CH3COO)2Mg(ak) + H2(g)

• Asid etanoik ialah asid lemah mengion separa • Membina formula kuprum(II) etanoat:
di dalam air menghasilkan kepekatan ion
hidrogen yang rendah.
CH3C– OO– Cu2+
CH3COOH(ak) CH3COO–(ak) + H+(ak) 2+ : Cas bagi ion

Asid etanoik Ion etanoat Ion hidrogen 2 1 : Silangkan pekali bagi cas

(CH3COO)2Cu

II. Tindak Balas dengan Alkohol

• Asid karboksilik bertindak balas dengan alkohol untuk menghasilkan ester dan air.
ACsmiHd 2kma+r1CboOkOsiHlik + CAnHlk2on+h1OolH H P e2 Sk Oa t 4 CmH2m+E1CstOerOCnH2n+1 + HA2iOr

• Tindak balas ini dipanggil sebagai pengesteran dengan kehadiran asid sulfurik pekat, H2SO4
sebagai mangkin.
Contoh:
Apabila pcaemkapt,uHra2nSOas4iddieptaannaosikkagnl,aessiatel,rCyHan3Cg ObeOrnHa,metaaentoill,eCta2nHo5aOt,HCHda3nCObeObeCr2aHp5a titis asid
sulfurik terbentuk.

H O H H H2SO4 HO HH
C C CH Pekat
H C OH ϩ H O HC CO C CHϩHO H

H HH H HH

CH3COOH ϩ C2H5OH CH3COOC2H5 ϩ H2O

Asid etanoik Etanol Etil etanoat Air

95

Tema 2 Kimia Organik

• Etil etitdanakoalat,ruCtHd3iCdOalOamC2aHir5. ialah cecair tanpa warna yang mempunyai bau manis buah-buahan
dan Etil etanoat, CH3COOC2H5 terapung membentuk satu lapisan pada
permukaan air.
• Asid sulfurik pekat, H2SO4 ialah mangkin dalam tindak balas pengesteran.

Sebatian Karbon: • Penyingkiran air berlaku pada kumpulan berfungsi
Ester di halaman 97. karboksil, COOH dalam asid karboksilik dan
hidroksil, OH dalam alkohol.

• Molekul air (H O H) terbentuk daripada OH
yang disingkirkan daripada asid karboksilik
dan H yang disingkirkan daripada alkohol.

Sifat Kimia Ahli Siri Homolog Asid Karboksilik yang Lain

• Semua ahli siri homolog asid karboksilik mempunyai kumpulan berfungsi yang sama
dOelnehgaintua, saisdidetkaanrobiokk, sCilHik3CyaOnOg Hla,iniamituenkuanrbjuokkksialn, COOH.
• sifat kimia yang sama dengan
asid etanoik, CH3COOH.

Aktiviti Makmal 2D Sifat Kimia Asid Etanoik, CH3COOH

Tujuan: Mengkaji sifat kimia asid etanoik, CH3COOH. PAK 21 Pembelajaran
Sains Secara Inkuiri

Penyataan masalah: lAodgaakmahokassiiddaedtaannoliokg, aCmHk3CarObOonHatd?apat bertindak balas dengan logam,


Bahan: NAsai2dCeOta3,nsoeirkb,uCkHk3uCpOruOmH(I1I)mooksl iddma,−C3,upOitadmanaganireksiaupmur,.Mg, serbuk natrium karbonat,


Radas: Rak tabung uji, salur penghantar dengan penyumbat, penunu Bunsen, pemegang
tabung uji, tabung didih, kayu uji dan rod kaca.

Prosedur: Dengan menggunakan radas dan bahan yang dibekalkan, rancangkan satu eksperimen
untuk menyiasat tindak balas asid etanoik, CH3COOH dengan logam, karbonat logam
dan logam oksida.

Keputusan: Rekodkan semua pemerhatian dalam satu jadual. Kimia tingkatan 4:
Sifat Kimia Asid
Perbincangan:
1. dbNeaarnmtimnadkaaagnknebgsaaisluamysad,neMgngtge.arnbenbaatsriaupmabkialarbaosindaet,taNnao2iCkO, C3 H3COOH
Namakan garam kyMMiamnggg..i a t eb ra h g ((aibbsti))il n a dNNpaaaakbttrrbiiilauualmmaassikkadaanerrtbbtaaoornannoaaaisttk,,i,dNNCeaaHt22aCC3nCOOoOi33k.. O , CH H b ((3eccCr))Ot i nOKKduuHappkdrrbuueammnlga((asIInIId)):eoonkkgssaiiddnaa: ,,
(a) Magnesium,
2. Tulis persamaan
(a) Magnesium, CuO.
3. CuO.


Kesimpulan: Nyatakan kesimpulan bagi eksperimen yang telah anda jalankan.

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan aktiviti makmal ini.

96

Sebatian Karbon Bab 2

Ester

• Berdasarkan Rajah 2.16, apakah yang Bukan Mengandungi atom karbon,
anda faham tentang ester? Hidrokarbon hidrogen dan oksigen.

Cikgu, saya makan Perisa strawberi bukan Kumpulan Karboksilat, O
aiskrim berperisa strawberi sebenar. Perisa Berfungsi CO
strawberi. Pada itu ialah etil heksanoat,
bungkusan aiskrim ahli siri homolog ester
ada kandungan “perisa yang dapat disediakan
strawberi”. Adakah secara tindak balas kima.
perisa strawberi itu
strawberi sebenar? Formula Am Cmm=H20m,+11,C2O,3.O...CnnH=21n+,21 ,3...

• Ester terhasil apabila asid karboksilik bertindak balas dengan
alkohol seperti yang telah dipelajari dalam sifat kimia alkohol:

Asid karboksilik + Alkohol → Ester + Air

Rajah 2.16 Memahami ester

• Formula am ester dapat diterbitkan dengan penggabungan sebahagian dari formula molekul alkohol
dan sebahagian dari formula molekul asid karboksilik dengan penyingkiran satu molekul air.

Asid karboksilik + Alkohol → Ester + Air
CmH2m+1COOH CnH2n+1OH CmH2m+1COOCnH2n+1 H2O
m = 0,1,2,3.... n = 1,2,3...

• Formula am ester juga dapat ditulis sebagai:

O R ialah CCmnHH22mn++11 daripada asid karboksilik
R C O R’ R’ ialah daripada alkohol

H H H OH H HH HO HH H H H OH H HH O H

H C C CH CC OC CC CC HO C C H H C C CH CC OC CC HC O C H

H H H H H HH H HH H H H H H HH H
Etil butanoat
Metil butanoat

Kebanyakan bau
wangi pada bunga
dan buah-buahan
disebabkan ester.

Gambar foto 2.8 Contoh formula struktur ester yang
terdapat pada buah-buahan

97

Tema 2 Kimia Organik

Penamaan Ester
• Penamaan ester berasal daripada bahagian alkohol dan bahagian asid karboksilik.

O

R C O R’

Bahagian kedua: Bahagian pertama:
Diterbitkan daripada asid karboksilik, Diterbitkan daripada alkohol,
nama berakhir dengan “oat”. nama berakhir dengan “il”.

Bahagian pertama Daripada alkohol, iaitu “ol” diganti dengan “il”.

Bahagian kedua Daripada asid karboksilik, iaitu “oik” diganti dengan “oat”.

Contoh:

Penamaan bahagian pertama Penamaan bahagian kedua Nama ester
Metanol ⇒ Metil Asid metanoik ⇒ metanoat Metil metanoat
Etanol ⇒ Etil Asid etanoik ⇒ etanoat Etil etanoat
Propanol ⇒ Propil Asid propanoik ⇒ propanoat Propil propanoat

• Jadual 2.14 menunjukkan contoh langkah-langkah penamaan ester serta penulisan
persamaan tindak balas pengesteran.

Contoh 1:

Jadual 2.14 Langkah menentukan nama ester etil metanoat dan menulis persamaan
seimbang tindak balas pengesteran

Formula molekul HCOOC2H5

Formula O HH .....
struktur HCO CC H
• Singkirkan kumpulan OH
HH daripada asid karboksilik,

Nama ester Etil metanoat HCOOH.
Dari etanol Dari asid metanoik • Singkirkan atom H
Ester terhasil HCOOH daripada kumpulan
daripada Asid metanoik CE2Hta5nOoHl hGiadbruonksgikl aanlkkoehdoul,aC-d2Hua5OH.
• bahagian yang tinggal

Persamaan HCOOH + C2H5OH → HCOOC2H5 + H2O dengan membentuk
pengesteran rangkaian ester COO .

Contoh 2: keetahnaodiikr,aCnHas3CidOsOulHfurdieknpgeaknaett,aHno2Sl,OC42Hse5bOaHgaidmapaant gmkeinm.bentuk
Tindak balas pengesteran antara asid
etil etanoat, CH3COOC2H5 dengan

HO HH H2SO4 HO HH
Pekat
H C C OH ϩ H O C C H HC CO C CHϩHO H

H HH H HH
C2H5OH
CH3COOH ϩ CH3COOC2H5 ϩ H2O
Asid etanoik Etanol Etil etanoat
Air

98

A ktiviti 2K Sebatian Karbon Bab 2

Tulis formula molekul dan formula struktur komponen alkohol dan asid karboksilik bagi
ester-ester yang berikut. Seterusnya, lukis formula struktur setiap ester yang tersebut.
(i) Metil metanoat (ii) Etil propanoat (iii) Propil etanoat

Sifat Fizik Ester
• Sifat fizik ester ditunjukkan dalam peta buih pada Rajah 2.17.

Sebatian neutral dengan Mempunyai ketumpatan yang rendah,
bau manis buah-buahan. kurang tumpat berbanding air.
Sebatian kovalen yang
tidak larut dalam air. Sifat Fizik Ester Ester yang ringkas
ialah cecair tanpa
warna pada suhu bilik.

Ester yang ringkas meruap dengan
mudah pada suhu bilik.

Rajah 2.17 Sifat fizik ester

Aktiviti Makmal 2E Tindak Balas Asid Etanoik dengan Etanol

Tujuan : Mengkaji tindak balas asid etanoik, CH3COOH PAK 21 Pembelajaran
dengan etanol, C2H5OH Sains Secara Inkuiri

Bahan : Amsuidtlaekta, nCo2Hik5OglaHsidala,nCaHsi3dCsOuOlfuHr,iketpaenkoalt, H2SO4. AWAS

• Asid pekat mengakis.
Radas : Bikar, penunu Bunsen, pemegang tabung uji, • Jangan panaskan
tabung didih, penitis, rod kaca dan silinder penyukat.
campuran dengan kuat
kerana etanol mudah
Prosedur: terbakar.
1. Masukkan sebanyak 2 cm3 asid etanoik glasial, CH3COOH
ke dalam tabung didih.
2. TTdeaanmmgbbaaanhhpl4eimncimatis3tiedttiasannaosgilodmnscuualtnfluagkrti,kaCbp2uHenk5gaOtd,HiHdki2hSeOsde4aplpaeamrdtiaadscaiadlmameptauRnraoajniakhg2la.1s8ia.l, CH3COOH.
3.

4. Panaskan campuran dengan perlahan dengan nyalaan
kecil sehingga mendidih selama dua hingga tiga minit. Asid sulfurik pekat,
5. Tuang kandungan tabung didih ke dalam bikar yang H2SO4

berisi air separuh penuh.
6. Rekodkan bau, warna dan keterlarutan hasil.
Pemerhatian: aEstiadneotla, nCo2Hik5,OCHH3+COOH

Ujian Pemerhatian Panaskan
Warna Rajah 2.18

Bau

Keterlarutan

99

Tema 2 Kimia Organik

Perbincangan: glasial, CH3COOH dan etanol, C2H5OH.
1. Namakan tindak balas yang berlaku antara asid etanoik
2. Namakan hasil tindak balas yang terbentuk.
3. Bandingkan ketumpatan hasil yang terbentuk dengan air.
4. TAuplaiks apherfsuanmgsaiaansbidagsui tlfiudraikkbpaelkaasta,nHta2SraOa4?sid etanoik, CH3COOH dan etanol, C2H5OH.
5.

Kesimpulan:
Asid etanoik, CH3COOH bertindak balas dengan etanol, C2H5OH menghasilkan ester dan air.

Sediakan laporan yang lengkap selepas menjalankan aktiviti makmal ini.

2.3

1. Jadual 2.15 menunjukkan beberapa sebatian karbon dan formula molekul masing-masing.
Jadual 2.15

Sebatian P Q R T

Formula molekul C3H8 C3H6 C2H5OH CH3COOH

(a) (i) Bandingkan dan bezakan kejelagaan nyalaan sebatian P dan sebatian Q apabila
terbakar dalam oksigen yang berlebihan. Terangkan jawapan anda.
[Jisim atom relatif: C = 12, H = 1]
(ii) Jadual 2.16 menunjukkan keputusan eksperimen apabila sebatian P dan sebatian Q

digoncang di dalam air bromin di dalam tabung uji.

Jadual 2.16

Sebatian Pemerhatian

P Warna perang air bromin tidak berubah.

Q Warna perang air bromin dinyahwarnakan.

Berdasarkan Jadual 2.16, terangkan perbezaan dalam pemerhatian.
(b) 2.3 g sebatian R terbakar dengan lengkap dalam oksigen berlebihan untuk menghasilkan

gas karbon dioksida dan air. Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas tersebut dan
tentukan isipadu gas karbon dioksida yang terhasil. [Jisim molar R = 46 g mol−1, isipadu
molar gas pada keadaan bilik = 24 dm3 mol−1]
(c) Nyatakan dua sebatian daripada Jadual 2.15 yang bertindak balas untuk menghasilkan
ester. Namakan dan lukiskan formula struktur bagi ester yang terbentuk.
(d) Asid X digunakan sebagai mangkin semasa tindak balas pengesteran. Apabila asid X yang
pekat tertumpah ke atas lantai marmar maka gelembung gas akan terhasil. Namakan asid
X dan tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas tersebut.

100

Sebatian Karbon Bab 2

2.4 ISOMER DAN PENAMAAN MENGIKUT IUPAC

Apakah yang dimaksudkan dengan Pembelajaran
keisomeran struktur?
Murid boleh:
• Keisomeran struktur ialah fenomena suatu sebatian yang 2.4.1 Memerihalkan keisomeran struktur.
mempunyai formula molekul sama tetapi dua atau lebih 2.4.2 Membina struktur isomer.
formula struktur yang berbeza. 2.4.3 Menjelaskan dengan contoh

kegunaan setiap siri homolog dalam
kehidupan harian.

Isomer ialah molekul yang mempunyai formula molekul
yang sama tetapi formula struktur yang berbeza.
Keisomeran kumpulan berfungsi
juga merupakan sejenis
• Keisomeran struktur dapat berlaku dengan beberapa cara: keisomeran struktur. Keisomeran
(i) Keisomeran rantai struktur jenis ini akan dipelajari
Isomer-isomer mempunyai susunan rantai karbon yang pada peringkat yang lebih tinggi.
berbeza, iaitu rantai lurus atau rantai bercabang.
(ii) Keisomeran kedudukan AR code
Isomer-isomer ini mempunyai kedudukan kumpulan
berfungsi yang berbeza pada rantai karbon yang sama.
• Rajah 2.19 menunjukkan contoh keisomeran struktur pada butana, C4H10 dan butena, C4H8.

Keisomeran Struktur

Keisomeran rantai Keisomeran kedudukan

Contohnya isomer struktur bagi C4H10 Contohnya isomer bagi C4H8

H HHH H Cabang H HHH H HHH
HC CC CH H CH
HH HC CC CHHC CC CH
H HHH HC CCH
HH H H

H HH

Rantai lurus Rantai bercabang Ikatan ganda dua Ikatan ganda dua
pada karbon pertama pada karbon kedua

Rajah 2.19 Contoh keisomeran struktur

• Isomer-isomer menunjukkan: • Isomer bagi alkana terbentuk
(i) Sifat kimia yang sama kerana setiap isomer mempunyai secara isomer rantai sahaja.

kumpulan berfungsi yang sama. • Isomer-isomer bagi alkena,
(ii) Sifat fizik seperti takat lebur dan takat didih adalah alkuna dan alkohol terbentuk
secara isomer rantai dan
berbeza. Semakin banyak cabang, semakin rendah takat isomer kedudukan.
lebur dan takat didih.
• Secara umumnya, bilangan isomer suatu molekul semakin
bertambah dengan pertambahan bilangan atom karbon
dalam molekulnya.

101

Tema 2 Kimia Organik

Langkah-langkah Melukis Isomer A ktiviti 2L PAK21
1. Bagi melukis isomer untuk alkana, mulakan 1. Jalankan aktiviti secara berkumpulan.
2. Imbas kod QR untuk menjalankan
dengan menyambung atom karbon dalam aktiviti membina isomer alkana,
bentuk rantai lurus diikuti dengan rantai alkena dan alkuna.
bercabang. Nota6 B02-102a
2. Bagi melukis isomer untuk alkena dan alkuna: Membina IsomerBab10/2
(i) Mulakan dengan formula struktur rantai http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota6.pdf

lurus dan tukar kedudukan ikatan ganda https://bit.ly/kpkt5n6
dua atau ikatan ganda tiga pada kedudukan
karbon yang berbeza. Bab 10/2 Video25 B02-102b
(ii) Seterusnya, lukis formula struktur dengan Isomer Struktur danhttp://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video25.html
rantai bercabang daripada setiap rantai Penamaan IUPAC
lurus yang mempunyai kedudukan ikatan bagi Alkana
ganda dua atau ganda tiga yang berbeza.

https://bit.ly/kpkt5v25

Bab 10/2 Video26 B02-102c
Isomer Struktur danhttp://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video26.html
Penamaan Isomer Mengikut Sistem Penamaan IUPAC
Penamaaan IUPAC bagi Alkena
https://bit.ly/kpkt5v26
• Terdapat tiga bahagian dalam penamaan isomer:

(a) Imbuhan yang menunjukkan kumpulan cabang, iaitu kumpulan alkil dengan formula am
CnH2n+1 yang tercantum pada rantai karbon terpanjang.

Contoh:

Formula molekul dan formula -CH3 H -C2H5 H H -C3H7 H H H
struktur kumpulan alkil HC
HC C HC CC

H HH H HH

Nama kumpulan alkil Metil Etil Propil

(b) Nama induk yang menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang.

(c) Akhiran yang menunjukkan siri homolog. Cabaran Apakah kebaikan
Contoh: mematuhi satu
Minda sistem yang sama
Siri homolog Alkana Alkena Alkuna Alkohol dalam penamaan
sebatian organik?
Akhiran ‘ana’ ‘ena’ ‘una’ ‘ol’

• Langkah penulisan nama isomer rantai bercabangCaadbalaarhasneperti yang berikut:
Minda

Turutan penulisan nama Imbuhan Nama induk Akhiran

Cara penulisan • Imbuhan dan nama induk “ditulis rapat”
• Nombor dan nama, tulis “ - ”
• Nombor dan nombor, tulis “ , ”

102

Sebatian Karbon Bab 2

Langkah-langkah Penamaan Isomer Mengikut Sistem Penamaan IUPAC

Langkah Contoh isomer alkana Contoh isomer alkena
1. Kenal pasti dan
H HHHH
namakan rantai karbon HC H HCC C CH
terpanjang atau rantai HH
karbon terpanjang yang H C C C H Cabang H H
mengandungi kumpulan HH HC H
berfungsi untuk alkena. HC H Cabang
H
⇒ Nama induk diperoleh H
Rantai karbon terpanjang:
Rantai karbon terpanjang: 4 karbon
3 karbon Nama induk: Butena
Nama induk: Propana

2. Kenal pasti cabang dan H HHHH
kumpulan berfungsi. HC H H C1 C2 C3 C4 H
HH
3. Nomborkan atom karbon H C1 C2 C3 H H
pada rantai terpanjang HC H
dari satu hujung supaya: HH
• Cabang mendapat HC H H
nombor terendah
untuk alkana. H
• Kumpulan berfungsi
mendapat nombor
terendah untuk alkena.

4. Nyatakan kedudukan Cabang ialah: Cabang ialah:
dan nama cabang serta • Dua kumpulan metil. • Satu kumpulan metil pada
kumpulan berfungsi. • Kedua-dua kumpulan metil
karbon nombor 3.
pada karbon nombor 2.

⇒ Imbuhan diperoleh Imbuhan: 2,2-dimetil Imbuhan: 3-metil
daripada nama dan
kedudukan cabang.

⇒ Akhiran diperoleh Siri homolog ialah alkana. Siri homolog ialah alkena.
daripada siri homolog. Akhiran: ana Akhiran: -1-ena (Ikatan ganda
dua pada karbon pertama)

Namakan isomer mengikut 2,2-dimetilpropana 3-metilbut-1-ena
langkah penulisan.

103

Tema 2 Kimia Organik

Langkah Contoh isomer alkuna Contoh isomer alkohol

H 1H. KrHaenntHaali pasti dan namakan H
karbon terpanjang
H C C yCangC mHengandungi HH HC H
kumHpulan berfungsi. HCC C CH HH

HC H H H CC CH
HC H
H Cabang HH
H OH
Cabang
kumpulan hidroksil
⇒ Nama induk diperoleh Rantai karbon terpanjang:
4 karbon Rantai karbon terpanjang:
Nama induk: Butuna 3 karbon
Nama induk: Propanol

2. Kenal pasti cabang dan HH H
kumpulan berfungsi. H C1 C2 C3 C4 H
HC H H
3. Nomborkan atom karbon H
H HpadHa raHntai terpanjang HC H HH
H C1 Ckd2uarmCi3spautCul4anhHubjeurnfugnsguspiaya H 1 C 2C 3C
H
HmeCndaHHpat nombor terendah. HH
OH

4. NyaHtakan kedudukan dan Cabang ialah: Cabang ialah:
nama cabang dan kumpulan • Satu kumpulan metil pada • Satu kumpulan metil pada
berfungsi. karbon nombor 3.
karbon nombor 2.
⇒ Imbuhan diperoleh daripada Imbuhan: 3-metil Imbuhan: 2-metil
nama dan kedudukan
cabang.

⇒ Akhiran diperoleh daripada Siri homolog ialah alkuna. Siri homolog ialah alkohol.
siri homolog. Akhiran: -1-una (Ikatan Akhiran: -2-ol (Kumpulan
ganda tiga pada karbon hidroksil pada karbon kedua)
Namakan isomer mengikut pertama) 2-metilpropan-2-ol
langkah penulisan. 3-metilbut-1-una

Isomer-isomer bagi Alkana, Alkena dan Alkuna

• Rajah 2.20 menunjukkan Cabaran
model salah satu molekul
Minda

untuk isomer butana, C4H10. Molekul dapat diputarkan. Adakah
• Mari jalankan Aktiviti 2M ketiga-tiga struktur ini berbeza?

bagi meningkatkan kemahiran C C
anda dalam melukis isomer C CC CC
dan penamaan mengikut Cabaran C C C C
sistem IUPAC. unMtuink da C
Rajah 2.20 Model molekul
isomer butana, C4H10

104

Sebatian Karbon Bab 2

A ktiviti 2M PAK 21

Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. Bab 10/2 Nota7 B02-104 Isomer Alkana,
1. Lukis isomer dan namakan mengikut sistem penamaan http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota7.pdf

IUPAC bagi siri homolog alkana, alkena dan alkuna yang Alkena dan Alkuna
mempunyai 4 dan 5 atom karbon. https://bit.ly/kpkt5n7
2. Kongsikan hasil dapatan melalui aktiviti Gallery Walk.

• tMideatkanmae, mCHp4u,neytaainias,oCm2Her6 dan propana, Cad3Ha8satu H HH HHH
kerana hanya HCC H HCC C H
HCH
HH HH H
cara sahaja formula struktur molekul-molekul H C2H6 C3H8
ini dapat dibina. CH4

• Keisomeran dalam alkana bermula dengan butana, C4H10.

Isomer-isomer untuk Alkohol

• Isomer dalam siri homolog alkohol bermula dengan molekul yang mempunyai tiga atom karbon.
• Sama seperti alkena dan alkuna, keisomeran dalam alkohol terdiri daripada isomer rantai dan

juga isomer kedudukan (kedudukan kumpulan berfungsi hidroksil, OH yang berbeza).
• Jadual 2.17 menunjukkan isomer-isomer propanol, C3H7OH dan butanol, C4H9OH.

Jadual 2.17 Isomer-isomer propanol dan butanol

Alkohol Isomer Bilangan
isomer

HHH H OH H

Propanol, H C C C OH HCC CH 2
C3H7OH
HH H HH H

Propan-1-ol Propan-2-ol

H

Butanol, HHHH HHHH H HC H 4
C4H9OH HCC C CH HH
HC H
HH HCC C H

HCC C COH HH OH HCC C OH HO H

HH H H H HHH H

Butan-1-ol Butan-2-ol 2-metilpropan-1-ol 2-metilpropan-2-ol

A ktiviti 2N PAK 21

Jalankan aktiviti secara berkumpulan.
1. Tulis formula molekul alkohol dengan 5 atom karbon.
2. Lukis dan namakan semua isomer yang mungkin bagi formula molekul dalam soalan 1.
Kongsikan hasil dapatan melalui aktiviti Stay-Stray.

105

Tema 2 Kimia Organik

Kegunaan Siri Homolog dalam Kehidupan Seharian

Kegunaan Alkana dan Alkena MalaysiaHebat
• Alkana mempunyai haba pembakaran yang tinggi. Kejayaan Petronas
Oleh itu, kegunaan utama alkana adalah sebagai bahan Bab 10/2 Nota36 B02-106
http://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Nota36.html
api dan bahan mentah dalam industri petrokimia.
• Alkena juga digunakan sebagai bahan mentah dalam Bekal LNG ke Kapal Bunker
LNG Terbesar di Dunia
industri petrokimia. https://bit.ly/kpkt5n36
• Rajah 2.21 menunjukkan contoh kegunaan ahli siri

homolog alkana dan alkena.

Etana HH HHHH
HC C C CH
• Penghasilan etena HC CH
HHHH
daripada etana untuk HH

membuat detergen dan plastik.
• Gas asli cecair LNG yang mengandungi
etana digunakan sebagai bahan api
untuk stesen janakuasa. H H HH H

CC HC C C CH

BuHtanHa H H H
HHHH

HC CH HC C C CH

HH HHHH

• Penghasilan bahan api untukHpemH etik HHHH
api dan dapur mudah alihH. C C H HC C C CH
•H CPdiecnCagHmhpasuirladnegnagHsanmCHpemroaCHpsaankaCL. PHGCH aHpabila
HHHH
H

HH H HH H
HH
Etena

CC HC C C CH

HH H H HH HH EtanoH l

•H PeCnghCasilHan alkoHhol,CiaitCu etCanolC. H
• PeHnghHasilan politenaH, H H H

polivinilklorida(PVC) dan polisterina.

ButH-1,3-dHiena HH H

CC HC C C CH

HH H

• Penghasilan getah sintetik untuk
membuat tayar dan beg tungku air panas.

Rajah 2.21 Contoh kegunaan alkana dan alkena

106

Sebatian Karbon Bab 2

Kegunaan Alkohol

• Gambar foto 2.9 menunjukkan penggunaan cecair pembasmi Gambar foto 2.9 Penggunaan cecair
kuman yang mengandungi lebih 70% alkohol untuk mencegah pembasmi kuman
jangkitan COVID-19. Mengapakah alkohol digunakan
sebagai pembasmi kuman?

• Alkohol mempunyai sifat fizik yang membolehkannya sesuai
digunakan dalam penghasilan bahan untuk kegunaan dalam
kehidupan seharian. Etanol ialah alkohol yang digunakan secara
meluas. Rajah 2.22 menunjukkan pelbagai kegunaan alkohol.

Bahan api Pelarut
Sebagai bahan api dalam bahan api Sebagai pelarut dalam
bersih, bahan api bio dan gasohol. • Cat, lakuer, bahan pencelup dan dakwat

pencetakan.
• Bahan kosmetik seperti minyak wangi,

varnis kuku, krim dan losyen.

Sifat alkohol Sifat alkohol
• Mudah menyala dan pembakaran • Tanpa warna, pelarut bagi sebatian organik

membebaskan haba yang banyak yang baik, terlarut campur dengan air dan
tanpa jelaga. mudah meruap.

Bidang pembuatan Produk farmaseutikal
Bahan mentah dalam pembuatan cuka, Dalam bidang perubatan
bahan letupan dan polimer perspeks • Antiseptik untuk suntikan, pembedahan dan
dan gentian.
penjagaan kebersihan.
• Pelarut bagi ubat-ubatan seperti ubat batuk.

Sifat alkohol Sifat alkohol
• Reaktif secara kimia. • Bersifat antiseptik, pelarut organik yang baik

dan mudah meruap.

Rajah 2.22 Pelbagai kegunaan alkohol

Bab 10/2 Video27 B02-107
Penghasilan Etanolhttp://kubupublication.com.my/Kimia/Tingkatan5/Video27.html
dan Kegunaan
https://bit.ly/kpkt5v27 Etanol dihasilkan daripada penapaian gula tebu dan dicampurkan
dengan petrol sebagai bahan api “gasohol” di Brazil.

107

Tema 2 Kimia Organik

Kesan Penyalahgunaan Alkohol

• dEatalanmol,mCi2nHu5mOaHn digunakan secara meluas Mengakibatkan
beralkohol. Pengambilan ketagihan serta
minuman beralkohol yang berterusan gangguan mental Menyatakan implikasi
mendatangkan akibat buruk kepada seperti kemurungan menggunakan sains
fungsi keseluruhan sistem saraf. dan psikosis. untuk menyelesaikan
• Rajah 2.23 menunjukkan kesan sesuatu masalah
penyalahgunaan alkohol. atau isu.

Mabuk, alkohol melemahkan Kesan Kecacatan bayi
fungsi otak dan gerak balas Penyalahgunaan yang dikandung
jika diambil oleh
zikal menjadi perlahan. Alkohol ibu mengandung.
Pemandu mabuk mengakibatkan
kemalangan jalan raya.

Menyebabkan sirosis hati dan
kegagalan fungsi hati, kegagalan
jantung, gastritis, ulser, radang
pankreas serta kanser saluran
mulut dan tekak.

Rajah 2.23 Kesan penyalahgunaan alkohol
(Sumber: Portal Rasmi MyHEALTH Kementerian Kesihatan Malaysia)

Kegunaan Asid Karboksilik

• Asid karboksilik yang paling penting ialah asid edtaannotiokm, CaHto3CseOrtOaHpeyraisnagmbaankyaankandi.gunakan sebagai:
(i) Bahan pengawet makanan dalam sos cili
(ii) Bahan mentah bersama dengan bahan kimia lain untuk menghasilkan pewarna, cat, racun
serangga dan plastik.
• Asid metanoik, HCOOH digunakan dalam industri getah untuk pembekuan lateks.
• Asid lemak merupakan asid karboksilik rantai panjang yang Polimer:
digunakan untuk membuat sabun. Pempolimeran
• Asid karboksilik juga digunakan untuk menghasilkan polimer kondensasi di
halaman 147.
iaitu poliester seperti terilena serta poliamida seperti nilon.

Racun serangga Plastik Baju T Sos cili

108

Sebatian Karbon Bab 2

Kegunaan Ester

• Ester dengan molekul kecil bersifat mudah meruap dan berbau wangi sesuai digunakan untuk
penyediaan kosmetik dan minyak wangi. Ester juga digunakan sebagai perisa makanan. Jadual 2.18
menunjukkan contoh ester yang digunakan sebagai perisa makanan.

Jadual 2.18 Contoh ester sebagai perisa makanan • Esesbteargaeitipl eeltaarnuotaste,bCaHtia3CnOorOgCan2Hik5 digunakan
dalam losyen,
Ester Perisa varnis kuku, lakuer dan gam.

Metil butanoat, C3H7COOCH3 Epal • Minyak dan lemak ialah sejenis ester yang

Pentil etanoat, CH3COOC5H11 Pisang terbentuk antara asid lemak dan gliserol yang
digunakan dalam pembuatan sabun.
• Poliester ialah polimer untuk penghasilan
Etil butanoat, C3H7COOC2H5 Nanas fabrik sintetik.

Kimia Konsumer dan Industri:
Minyak dan lemak, bahan
pencuci dan bahan tambah
makanan di halaman 166.

Fabrik poliester Perisa makanan

A ktiviti 2O Perbincangan Gam Sabun

PAK 21

1. Jalankan aktiviti secara berkumpulan.
2. Industri petrokimia berkembang maju dan menyumbang kepada peningkatan ekonomi negara.
Rancang satu forum untuk membincangkan kewajaran penggunaan bahan-bahan kimia
daripada siri homolog yang berikut:
(a) Alkana. (b) Alkena. (c) Alkohol. (d) Asid karboksilik. (e) Ester.

Setiap kumpulan perlu menghantar seorang wakil sebagai panel forum. Pentaskan forum anda
dengan menjemput wakil dari kelas lain sebagai penonton.

2.4

1. Lukis formula struktur bagi setiap sebatian yang berikut:
(a) 2,3-dimetilbutana (b) 3,4-dimetilpent-1-ena (c) 3,4-dimetilheptana
(d) 4-metilheks-1-una (e) 3-metilpentan-2-ol (f) 1,2-dibromoheksana

2. Rajah 2.24 menunjukkan H HH

formula struktur tiga HC H HH H HH HCC C CH
HCC C CCH H HH
hidrokarbon, X, Y dan Z. H HH HCH
H HH H
(a) Namakan hidrokarbon HCC C CH
Y Z
yang dilabelkan X, Y dan Z. H H
(b) Pertimbangkan sama ada Rajah 2.24
X

X, Y dan Z ialah isomer. Beri alasan anda.

109

Tema 2 Kimia Organik

110
Peta SEBATIAN KARBON
Konsep

Sebatian Karbon Organik Sebatian Karbon Tak Organik

Hidrokarbon Bukan Hidrokarbon

Hidrokarbon Tepu Hidrokarbon Tak Tepu Sifat zik, sifat
kimia dan kegunaan

Alkuna Siri Homolog

Sumber Formula am CnnH=2n+01C,1O,2O,3…H

Siri Homolog n =Cn2H,32,n4-2… Keisomeran Formula am
Pengoksidaan
Alkana Peretakan Alkena Penghidratan Alkohol
Asid Karboksilik
Penghidrogenan Formula am Pendehidratan
Pengesteran
Formula am Formula am Formula am

nC=n1H,22,n3+2… n =C2nH,3,24n… CnnH=2n1+,12O,3H… Ester

Formula am

Sifat zik, sifat kimia, Sifat zik dan kegunaan CmmH=20m,+11,C2O…OnCn=H12,n2+…1
keisomeran dan kegunaan

Sebatian Karbon Bab 2

Refleksi KENDIRI
1. Adakah anda telah menguasai topik Sebatian Karbon?
2. Apakah kandungan dalam topik Sebatian Karbon yang ingin anda pelajari dengan lebih
mendalam? Mengapa?
3. Bagaimanakah topik Sebatian Karbon dapat memberikan manfaat kepada anda dalam
kehidupan seharian?
4. Bagaimanakah anda menilai kemampuan anda untuk menerangkan kandungan dalam topik
Sebatian Karbon kepada rakan anda?
5. Apakah yang dapat anda lakukan untuk meningkatkan kefahaman anda bagi topik
Sebatian Karbon?

Ujian pencapaian

1. Rajah 1 menunjukkan hasil-hasil daripada penyulingan berperingkat petroleum di kilang
penapisan minyak.
(a) Mengapakah petroleum dapat diasingkan kepada komponennya secara penyulingan
berperingkat?
(b) Yang manakah antara berikut merupakan A, B, C, D atau E?
(i) Merupakan pecahan kerosin.
(ii) Digunakan sebagai bahan api A

untuk kenderaan berat seperti Penyulingan
bas dan lori. Na a berperingkat
(iii) Digunakan untuk menurap B seterusnya
jalan raya.
(c) Proses X ialah proses menukarkan C
minyak bahan api kepada etena,
butena dan petrol. D Etena
(i) Apakah proses X Minyak Proses X Butena
dan mangkin yang bahan api Petrol

digunakan? Petroleum
(ii) Apakah kepentingan
proses X? E Rajah 1

2. Rajah 2 menunjukkan formula struktur sebatian X. HHHHH
(a) Sebatian X ialah hidrokarbon tak tepu. HC C C C C H

(i) Apakah yang dimaksudkan dengan
hidrokarbon tak tepu? HHH

(ii) Nyatakan siri homolog untuk sebatian X. Rajah 2
(iii) Sebatian X membentuk isomer. Lukis formula struktur
semua isomer untuk sebatian X dan namakan setiap isomer mengikut sistem
penamaan IUPAC.
(b) Pada suhu 180 °C dengan kehadiran nikel sebagai mangkin, sebatian X dapat ditukar
kepada hidrokarbon tepu.
(i) Namakan tindak balas yang berlaku.
(ii) Lukis formula struktur bagi sebatian yang terbentuk.

111