Revisi Smart Kimia Ting 4 & 5

Jadual Berkala Unsur iv TINGKATAN 4 Tema 1: Kepentingan Kimia Pengenalan kepada Kimia 1 Bab 1 1.1 Perkembangan Bidang Kimia dan Kepentingan dalam Kehidupan 1 1.2 Penyiasatan Saintifik dalam Kimia 2 1.3 Penggunaan, Pengurusan dan Pengendalian Radas serta Bahan Kimia 4 Tema 2: Asas Kimia Jirim dan Struktur Atom 8 Bab 2 2.1 Konsep Asas Jirim 8 2.2 Perkembangan Model Atom 13 2.3 Struktur Atom 14 2.4 Isotop dan Penggunaannya 16 Konsep Mol, Formula dan Persamaan Kimia 19 Bab 3 3.1 Jisim Atom Relatif dan Jisim Molekul Relatif 19 3.2 Konsep Mol 21 3.3 Formula Kimia 25 3.4 Persamaan Kimia 32 Jadual Berkala Unsur 35 Bab 4 4.1 Perkembangan Jadual Berkala Unsur 35 4.2 Susunan Unsur dalam Jadual Berkala Unsur Moden 36 4.3 Unsur dalam Kumpulan 18 37 4.4 Unsur dalam Kumpulan 1 39 4.5 Unsur dalam Kumpulan 17 46 4.6 Unsur dalam Kala 3 49 4.7 Unsur Peralihan 54 Ikatan Kimia 57 Bab 5 5.1 Asas Pembentukan Sebatian 57 5.2 Ikatan Ion 59 5.3 Ikatan Kovalen 63 5.4 Ikatan Hidrogen 67 5.5 Ikatan Datif 70 5.6 Ikatan Logam 71 5.7 Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen 72 Tema 3: Interaksi antara Jirim Asid, Bes dan Garam 80 Bab 6 6.1 Peranan Air dalam Menunjukkan Keasidan dan Kealkalian 80 6.2 Nilai pH 84 6.3 Kekuatan Asid dan Alkali 86 6.4 Sifat-sifat Kimia Asid dan Alkali 88 6.5 Kepekatan Larutan Akueus 92 6.6 Larutan Piawai 98 6.7 Peneutralan 101 6.8 Garam, Hablur dan Kegunaan dalam Kehidupan Harian 105 6.9 Penyediaan Garam 107 6.10 Tindakan Haba ke atas Garam 117 6.11 Analisis Kualitatif 124 Kadar Tindak Balas 132 Bab 7 7.1 Penentuan Kadar Tindak Balas 132 7.2 Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas 138 Kandungan

7.3 Aplikasi Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas dalam Kehidupan 147 7.4 Teori Perlanggaran 149 Tema 4: Kimia Industri Bahan Buatan dalam Industri 154 Bab 8 8.1 Aloi dan Kepentingannya 154 8.2 Komposisi Kaca dan Kegunaannya 158 8.3 Komposisi Seramik dan Kegunaannya 160 8.4 Bahan Komposit dan Kepentingannya 162 TINGKATAN 5 Tema 1: Proses Kimia Keseimbangan Redoks 164 Bab 1 1.1 Pengoksidaan dan Penurunan 164 1.2 Keupayaan Elektrod Piawai 181 1.3 Sel Kimia 185 1.4 Sel Elektrolisis 191 1.5 Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya 211 1.6 Pengaratan 217 Tema 2: Kimia Organik Sebatian Karbon 222 Bab 2 2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon 222 2.2 Siri Homolog 224 2.3 Sifat Kimia dan Saling Pertukaran Sebatian antara Siri Homolog 232 • Kertas Model SPM Imbas kod QR untuk muat turun: 2.4 Isomer dan Penamaan Mengikut IUPAC 250 Tema 3: Haba Termokimia 256 Bab 3 3.1 Perubahan Haba dalam Tindak Balas 256 3.2 Haba Tindak Balas 260 3.3 Aplikasi Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik dalam Kehidupan Harian 281 Tema 4: Teknologi Bidang Kimia Polimer 284 Bab 4 4.1 Polimer 284 4.2 Getah Asli 291 4.3 Getah Sintetik 300 Kimia Konsumer dan Industri 303 Bab 5 5.1 Minyak dan Lemak 303 5.2 Bahan Pencuci 305 5.3 Bahan Tambah Makanan 314 5.4 Ubat-ubatan dan Bahan Kosmetik 316 5.5 Aplikasi Nanoteknologi dalam Industri 322 5.6 Aplikasi Teknologi Hijau dalam Pengurusan Sisa Industri 326 Jawapan 329

1 BAB TINGKATAN 4 1 Perkembangan Bidang Kimia dan Kepentingan dalam Kehidupan 1.1 1 Kimia merupakan kajian tentang komposisi, struktur, sifat jirim dan interaksi antara jirim. 2 Bahan kimia adalah sangat penting dalam kehidupan kita. Rajah 1.1 menunjukkan contoh bahan kimia yang lazim digunakan dalam kehidupan seharian. i THINK Peta Bulatan Internet Buku rujukan Buku teks Perpustakaan Contoh bahan kimia PERTANIAN • Herbisid • Pestisid • Fungisid • Baja • Hormon MAKANAN • Pengawet • Pewarna • Perisa • Pengantioksida • Penstabil UBAT-UBATAN • Antibiotik • Antiseptik • Vitamin • Kemoterapi • Analgesik INDUSTRI • Cat • Polimer • Kaca dan seramik • Detergen • Aloi Rajah 1.1 Contoh bahan kimia dalam kehidupan seharian Pengenalan kepada Kimia Bab 1 Tema 1: Kepentingan Kimia

2 BAB TINGKATAN 4 1 3 Kerjaya berkaitan dengan bidang kimia: (a) Ahli kimia (b) Guru kimia (c) Ahli farmasi (d) Ahli geokimia (e) Jurutera kimia (f) Ahli toksikologi (g) Ahli farmakologi (h) Ahli sains forensik Rajah 1.2 Kerjaya berkaitan dengan bidang kimia SEMAK CEPAT 1.1 1 Apakah maksud kimia? 2 Beri dua contoh bahan kimia dalam bidang berikut. Bidang Bahan kimia Perubatan Makanan Pertanian Industri 3 Beri lima kerjaya berkaitan dengan bidang kimia. 1.2 Penyiasatan Saintifik dalam Kimia 1 Kaedah saintifik ialah pendekatan sistematik yang digunakan oleh ahli sains untuk menjalankan penyiasatan terhadap sesuatu fenomena. 2 Kaedah saintifik membantu ahli sains menyelesaikan sebarang permasalahan berkaitan sains melalui langkah-langkah yang betul. 3 Langkah-langkah kaedah saintifik ditunjukkan dalam Rajah 1.3. i THINK Peta Alir Membuat pemerhatian Membuat hipotesis Merancang eksperimen Membuat kesimpulan Membuat inferens Mengenal pasti pemboleh ubah Mengumpul data Menulis laporan Mengenal pasti masalah Mengawal pemboleh ubah Mentafsir data Rajah 1.3 Langkah-langkah kaedah saintifik Istilah Penting • Kaedah saintifik – Scientific method • Pemboleh ubah – Variables

3 BAB TINGKATAN 4 1 4 Pada akhir eksperimen, satu pernyataan dibuat sebagai kesimpulan untuk menyatakan dapatan daripada eksperimen sama ada hipotesis diterima atau ditolak. 5 Laporan eksperimen yang ditulis secara terperinci dapat dikongsi kepada umum dan menyumbang kepada perkembangan ilmu dalam bidang kimia. Tujuan: Mengkaji kesan suhu terhadap keterlarutan natrium klorida di dalam air. Pernyataan masalah: Adakah suhu air mempengaruhi keterlarutan natrium klorida di dalam air? Hipotesis: Semakin tinggi suhu air, semakin singkat masa yang diambil oleh natrium klorida untuk larut. Pemboleh ubah: (a) Dimanipulasikan: Suhu air (b) Bergerak balas: Keterlarutan natrium klorida di dalam air (c) Dimalarkan: Isi padu air, jisim natrium klorida, masa Radas: Silinder penyukat 100 cm3 , bikar 150 cm3 , spatula, penunu Bunsen, termometer, penimbang elektronik, rod kaca, jam randik, kasa dawai, tungku kaki tiga Bahan: Air suling, natrium klorida Prosedur: Natrium klorida Air suling Rod kaca Panaskan 1 50 cm3 air suling pada suhu bilik disukat dengan menggunakan silinder penyukat dan dimasukkan ke dalam bikar. 2 40 g natrium klorida ditambah ke dalam bikar dan campuran tersebut dikacau menggunakan rod kaca. 3 Jam randik dimulakan serta-merta dan masa yang diambil untuk natrium klorida larut di dalam air direkodkan. 4 Langkah 1 hingga 3 diulang dengan menggunakan air suling yang dipanaskan sehingga suhu 80.0 °C. Keputusan: Suhu (°C) Masa yang diambil (s) 30.0 120 80.0 45 Kesimpulan: Semakin tinggi suhu air, semakin singkat masa yang diambil untuk natrium klorida larut di dalam air. Eksperimen 1.1 SEMAK CEPAT 1.2 1 Beri definisi kaedah saintifik. 2 Senaraikan semua langkah kaedah saintifik.

4 BAB TINGKATAN 4 1 Penggunaan, Pengurusan dan Pengendalian Radas serta Bahan Kimia 1.3 1 Pemakaian alat pelindung diri adalah penting semasa mengendalikan eksperimen di dalam makmal untuk melindungi diri daripada kemalangan. 2 Rajah 1.4 menunjukkan alat pelindung diri yang perlu dipakai semasa berada di dalam makmal. Untuk mengelakkan debu atau percikan bahan kimia daripada memasuki mata Untuk melindungi tangan daripada kecederaan, percikan bahan kimia atau jangkitan semasa mengendalikan bahan kimia Untuk melindungi organ pernafasan daripada bahan kimia dalam bentuk serbuk atau wasap Untuk melindungi badan dan baju daripada tumpahan bahan kimia Untuk melindungi kaki daripada kecederaan akibat tumpahan bahan kimia, bahan toksik atau terkena objek tajam Kaca mata keselamatan Sarung tangan Topeng muka Baju makmal Kasut makmal NOTA: Rambut panjang mesti diikat dengan kemas untuk mengelakkan risiko kebakaran atau terlanggar radas secara tidak sengaja. Rajah 1.4 Alat pelindung diri Ibn al-Haytham (Alhazen) dikenali sebagai pelopor optik moden dan kaedah saintifik moden. Beliau memperkenalkan konsep eksperimen sebagai kaedah untuk membuktikan sesuatu hipotesis. Eksperimen beliau yang terkenal adalah mengenai cahaya, yang dijalankan sewaktu cahaya dipercayai dipancarkan daripada mata. Beliau hairan, jika sifat cahaya seperti itu, mengapa mata sakit ketika merenung ke arah Matahari. Lalu, Ibn al-Haytham berdiri di dalam sebuah bilik gelap dengan lubang kecil pada satu dinding. Kemudian, beliau menggantung dua tanglung pada ketinggian yang berbeza di luar bilik tersebut. Beliau perhatikan bagaimana setiap tanglung menyinari bahagian yang berlainan dari dalam bilik tersebut dan bagaimana cahaya bergerak dalam satu garis lurus. Info Dinamik Istilah Penting • Alat pelindung diri – Personal protective equipment

5 BAB TINGKATAN 4 1 3 Rajah 1.5 menunjukkan peralatan keselamatan yang terdapat di dalam makmal dan fungsinya. Untuk menyingkirkan bahan kimia, minyak, kotoran dan mikroorganisma daripada tangan Alat yang digunakan semasa menjalankan eksperimen yang membebaskan wasap beracun, mudah terbakar atau berbau sengit Untuk memadamkan api jika berlaku kebakaran di makmal Pencuci tangan Alat pemadam kebakaran Untuk menyingkirkan tumpahan bahan kimia pada badan dan memadamkan api pada bahagian badan seseorang Untuk membasuh mata apabila berlaku kemalangan yang melibatkan bahagian mata seseorang Pancuran air Kebuk wasap Pembasuh mata (Eyewash) Rajah 1.5 Peralatan keselamatan 4 Kebanyakan bahan kimia di dalam makmal adalah berbahaya. Bahan kimia mesti disimpan dan dibuang dengan cara yang betul. 5 Jadual 1.1 menunjukkan kaedah penyimpanan yang betul bagi bahan kimia yang berbeza. Jadual 1.1 Penyimpanan bahan kimia Jenis bahan kimia Contoh Kaedah penyimpanan Bahan reaktif Litium, natrium, kalium Disimpan di dalam minyak parafin untuk mengelakkan daripada bertindak balas dengan air Hidrokarbon dan pelarut organik Sikloheksana, butana, aseton Disimpan di tempat teduh yang jauh daripada sinaran matahari dan sumber haba kerana cecair ini senang meruap dan mudah terbakar Bahan yang senang terurai Larutan hidrogen peroksida, larutan argentum nitrat, cecair bromin, cecair klorin Disimpan di dalam botol gelap untuk mengelakkan daripada terdedah kepada sumber cahaya Istilah Penting • Peralatan keselamatan – Safety equipment • Penyimpanan – Storage • Kebuk wasap – Fume chamber

6 BAB TINGKATAN 4 1 Jenis bahan kimia Contoh Kaedah penyimpanan Bahan yang mempunyai nilai pH < 5 dan nilai pH > 9 Asid pekat dan alkali pekat Disimpan dengan rapi di dalam kabinet penyimpanan khas yang berkunci Logam berat dan bahan toksik Merkuri, plumbum, arsenik Disimpan di dalam bekas khas yang berlabel dan disimpan di dalam bilik yang berkunci serta jauh daripada sumber haba Info Dinamik Contoh simbol amaran yang terdapat pada botol bahan kimia di dalam makmal. Mudah terbakar Beracun/Toksik Merengsa Mengakis Mudah meletup Radioaktif 6 Jadual 1.2 menunjukkan kaedah pelupusan bagi bahan kimia yang berbeza berdasarkan sifatnya. Jadual 1.2 Kaedah pelupusan bahan kimia Jenis bahan kimia Kaedah pelupusan Hidrogen peroksida • Kepekatan rendah – boleh dituang terus ke dalam singki • Kepekatan tinggi – mesti dicairkan dengan air dan ditambahkan dengan natrium sulfit sebelum dituang ke dalam singki Sisa pepejal Dibuang ke dalam bekas khas Hidrokarbon dan pelarut organik Dibuang ke dalam bekas khas yang diperbuat daripada kaca atau plastik kerana bahan tersebut bersifat toksik, karsinogenik, mudah meruap dan mudah terbakar Bahan yang mempunyai nilai pH < 5 dan nilai pH > 9 Dibuang ke dalam bekas yang bertutup kerana bahan tersebut membebaskan haba yang banyak dan gas toksik apabila bertindak balas dengan air Logam berat dan bahan toksik • Disimpan di dalam beg plastik dan larutan dibiarkan menyejat di dalam kebuk wasap • Kemudian, beg plastik tersebut diikat dengan teliti dan dimasukkan ke dalam tong sisa logam berat untuk dilupuskan mengikut prosedur standard yang ditetapkan Bahan meruap Disimpan di dalam bekas bertutup dan disimpan jauh daripada sumber cahaya dan haba Istilah Penting • Pelupusan – Disposal • Bahan meruap – Volatile substance

7 BAB TINGKATAN 4 1 Prosedur Pengurusan Kecemasan di dalam Makmal 1 Walaupun semua langkah berjaga-jaga dan langkah keselamatan telah diambil, kemalangan di dalam makmal masih boleh berlaku. 2 Rajah 1.6 menunjukkan prosedur yang perlu dilakukan jika bahan kimia tertumpah di dalam makmal. i THINK Peta Alir Maklumkan segera mengenai kemalangan kepada guru atau pembantu makmal. Melarang murid daripada memasuki kawasan tumpahan atau kemalangan. Sekat tumpahan dengan membuat sempadan menggunakan pasir. Bersihkan tumpahan bahan kimia tersebut. Lupuskan tumpahan bahan kimia mengikut prosedur pelupusan yang betul. Rajah 1.6 Prosedur pengendalian tumpahan bahan kimia 3 Merkuri merupakan bahan kimia yang sangat toksik. 4 Merkuri terdapat di dalam termometer yang digunakan di dalam makmal. 5 Apabila termometer pecah, merkuri akan mengalir keluar. Merkuri meruap pada suhu bilik dan membentuk wap beracun. 6 Walaupun kuantiti yang tertumpah adalah kecil, merkuri di dalam termometer boleh menyebabkan keracunan. 7 Oleh itu, murid dilarang menyentuh tumpahan merkuri, lebih-lebih lagi kerana merkuri boleh meresap ke dalam badan melalui kulit. 8 Berikut merupakan simptom-simptom yang dialami akibat keracunan merkuri: (a) Cirit-birit (b) Loya, batuk dan muntah (c) Tekanan darah meningkat (d) Sakit tekak dan sakit kepala Istilah Penting • Keracunan merkuri – Mercury poisoning SEMAK CEPAT 1.3 1 Namakan lima alat pelindung diri yang perlu dipakai semasa berada di dalam makmal. 2 Nyatakan fungsi peralatan keselamatan di dalam makmal berikut: (a) Pembasuh mata (Eyewash) (b) Kebuk wasap (c) Alat pemadam kebakaran 3 Bagaimanakah hidrokarbon dan pelarut organik disimpan di dalam makmal?

222 BAB TINGKATAN 5 2 2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon 1 Sebatian karbon ialah sebatian yang mengandungi unsur karbon. 2 Sebatian karbon boleh dikelaskan kepada dua: (a) Sebatian organik – Sebatian yang terdapat di dalam benda hidup atau dihasilkan oleh benda hidup, yang mengandungi ikatan karbon-hidrogen. Contohnya, petrol, gula dan polivinil klorida. (b) Sebatian tak organik – Sebatian yang berasal daripada benda bukan hidup atau sumber mineral yang mempunyai ikatan karbon-hidrogen. Contohnya, karbon monoksida, CO, karbon dioksida, CO2 dan kalsium karbonat, CaCO3 . 3 Pengelasan lanjut membahagikan sebatian organik kepada dua kumpulan, iaitu hidrokarbon dan bukan hidrokarbon. Rajah 2.1 menunjukkan pengelasan bagi sebatian organik. Peta Pokok i THINK Sebatian organik Hidrokarbon Mengandungi atom C dan H sahaja Bukan hidrokarbon Mengandungi atom C dan H, serta atom-atom lain Hidrokarbon tepu Hidrokarbon yang hanya mengandungi ikatan kovalen tunggal antara atom Hidrokarbon tak tepu Hidrokarbon yang mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon Alkohol Asid karboksilik Alkana Ikatan kovalen tunggal H H H | | | H—C—C—C—H | | | H H H Alkena Ikatan kovalen ganda dua H H H H | | | | H—C—C—C==C | | | H H H Alkuna Ikatan kovalen ganda tiga H | H—C≡C—C—H | H Rajah 2.1 Pengelasan sebatian organik Tema 2: Kimia Organik Sebatian Karbon Bab 2 Istilah Penting • Hidrokarbon – Hydrocarbon • Alkuna – Alkyne

223 BAB TINGKATAN 5 2 Sumber dan Kegunaan Hidrokarbon 1 Sumber utama bagi hidrokarbon adalah seperti berikut: (a) Minyak mentah (b) Gas asli (c) Arang batu 2 Minyak mentah dan gas asli terbentuk daripada penguraian haiwan dan tumbuhtumbuhan yang wujud jutaan tahun yang lalu, manakala arang batu pula terhasil daripada kayu mati. 3 Jadual 2.1 menunjukkan kegunaan hidrokarbon dalam kehidupan harian. Jadual 2.1 Kegunaan hidrokarbon Jenis hidrokarbon Kegunaan Gas petroleum (propana, butana) Digunakan dalam gas memasak, pendiangan dan pemanggang Nafta Digunakan dalam industri petrokimia Petrol Digunakan sebagai bahan api untuk kenderaan ringan Kerosin Digunakan sebagai bahan api untuk kapal terbang Diesel Digunakan sebagai bahan api untuk kenderaan berat Minyak pelincir Digunakan sebagai pelincir dan lilin Minyak bahan api Digunakan sebagai bahan api untuk stesen jana kuasa Bitumen Digunakan sebagai bahan untuk menurap jalan raya 4 Selepas minyak mentah diekstrak dengan menggerudi telaga ke dalam takungan bawah tanah, minyak mentah perlu melalui proses penyulingan berperingkat dan proses peretakan di dalam kilang penapisan minyak petroleum. 5 Penyulingan berperingkat merupakan proses untuk memisahkan pecahan hidrokarbon di dalam petroleum pada suhu berbeza berdasarkan saiz molekul masing-masing. 6 Peretakan merupakan proses pemecahan molekul berat hidrokarbon kepada molekul yang lebih ringan dengan kehadiran haba, tekanan dan mangkin. 7 Proses ini menghasilkan produk seperti gas metana, gas etana, gas propana dan lain-lain. Rajah 2.2 menunjukkan proses penyulingan berperingkat di dalam kilang penapisan petroleum. Wap minyak mentah Petroleum (Minyak mentah) 400 °C Relau Petrol (40 – 75 °C) Bitumen ( > 75 °C) Nafta (75 – 150 °C) Kerosin (160 – 250 °C) Diesel (125 – 300 °C) Minyak pelincir (300 – 350 °C) Minyak bahan api (350 – 500 °C) Gas petroleum (< 40 °C) Menara pemeringkatan Rajah 2.2 Proses penyulingan berperingkat di dalam kilang penapisan petroleum

224 BAB TINGKATAN 5 2 2.2 Siri Homolog 1 Siri homolog merupakan satu kumpulan bahan kimia yang mempunyai sifat kimia yang sama dan boleh diwakili oleh satu formula am. 2 Jadual 2.2 menunjukkan contoh siri homolog, iaitu alkana, alkena, alkuna, alkohol, asid karboksilik dan ester. Jadual 2.2 Siri homolog Siri homolog Formula am Kumpulan berfungsi Alkana Cn H2n +2 n = 1, 2, 3 … Ikatan tunggal karbon-karbon –C–C– Alkena Cn H2n n = 2, 3 … Ikatan ganda dua karbon-karbon –C=C– Alkuna Cn H2n – 2 n = 2, 3 … Ikatan ganda tiga karbon-karbon –C≡C– Alkohol Cn H2n +1OH n = 1, 2, 3 … Hidroksil – O – H Asid karboksilik Cn H2n + 1COOH n = 0, 1, 2, 3 … Karboksil O || —C—O—H Ester CmH2m + 1COOCn H2n + 1 n = 1, 2, 3 … m = 0, 1, 2, 3… Karboksilat O || —C—O— 3 Ciri-ciri bagi suatu siri homolog adalah seperti berikut: (a) Setiap ahli bagi suatu siri homolog boleh diwakili oleh formula am yang sama. (b) Semua ahli dalam suatu siri homolog boleh disediakan melalui kaedah yang sama. SEMAK CEPAT 2.1 1 Apakah yang dimaksudkan dengan hidrokarbon? 2 Beri dua contoh sebatian organik dan sebatian tak organik. 3 Apakah perbezaan antara hidrokarbon tepu dengan hidrokarbon tak tepu? 4 Terangkan proses pembentukan minyak mentah. Mengaplikasi Istilah Penting • Proses peretakan – Cracking process • Penapisan petroleum – Petroleum refinery • Siri homolog – Homologous series

225 BAB TINGKATAN 5 2 (c) Sifat fizik bagi ahli dalam suatu siri homolog berubah secara beransur-ansur daripada satu ahli kepada ahli yang berikutnya. (d) Ahli bagi suatu siri homolog mempunyai sifat kimia yang serupa. (e) Ahli yang berturutan berbeza dengan satu atom karbon dan dua atom hidrogen, –CH2 . Formula Molekul, Formula Struktur dan Sistem Penamaan 1 Sebatian karbon boleh diwakili oleh formula molekul dan formula struktur. 2 Formula molekul ialah formula kimia yang menunjukkan bilangan atom sebenar bagi setiap unsur yang terdapat di dalam satu molekul sebatian. 3 Sebagai contoh, dalam metana, terdapat satu atom karbon dan empat atom hidrogen. Maka, formula molekul bagi sebatian ini ialah CH4 . 4 Formula struktur ialah formula yang menunjukkan bagaimana atom-atom di dalam suatu molekul terikat antara satu sama lain melalui ikatan kovalen. 5 Sistem penamaan sebatian hidrokarbon terdiri daripada dua bahagian: (a) Imbuhan menunjukkan jumlah bilangan atom karbon dalam molekul. Jadual 2.3 Imbuhan bagi jumlah bilangan atom karbon tertentu Bilangan atom C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Imbuhan Met Et Prop But Pent Heks Hept Okt Non Dek (b) Nama akhiran menunjukkan siri homolog tersebut. Contohnya, nama bagi semua ahli bagi siri alkana berakhir dengan –ana. Alkana 1 Alkana merupakan kumpulan hidrokarbon yang mempunyai formula am CnH2n+2 dengan n = 1, 2, 3, 2 Contohnya, bagi etana, terdapat dua atom karbon dan enam atom hidrogen. Satu atom karbon terikat kepada satu atom karbon lain dan juga tiga atom hidrogen oleh ikatan kovalen tunggal. Rajah 2.3 menunjukkan susunan elektron dan formula struktur bagi etana. H H H H H C C H H H | | H—C—C—H | | H H Satu atom karbon berkongsi 1 pasang elektron dengan satu atom karbon lain untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil Formula struktur dengan simbol (–) mewakili 1 pasang elektron Rajah 2.3 Formula struktur etana Alkana berantai lurus ialah alkana dengan atom karbon yang terikat antara satu sama lain secara berterusan tanpa membentuk sebarang cabang. Info Dinamik

226 BAB TINGKATAN 5 2 3 Jadual 2.4 menunjukkan formula molekul, formula struktur dan nama bagi sepuluh ahli pertama alkana berantai lurus. Jadual 2.4 Formula molekul, formula struktur dan nama bagi sepuluh ahli pertama alkana berantai lurus Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 1 CH4 H | H—C—H | H Metana 2 C2H6 H H | | H—C—C—H | | H H Etana 3 C3H8 H H H | | | H—C—C—C—H | | | H H H Propana 4 C4H10 H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H H H Butana 5 C5H12 H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—H | | | | | H H H H H Pentana 6 C6H14 H H H H H H | | | | | | H—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | H H H H H H Heksana 7 C7H16 H H H H H H H | | | | | | | H—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | H H H H H H H Heptana 8 C8H18 H H H H H H H H | | | | | | | | H—C—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | | H H H H H H H H Oktana 9 C9H20 H H H H H H H H H | | | | | | | | | H—C—C—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | | | H H H H H H H H H Nonana 10 C10H22 H H H H H H H H H H | | | | | | | | | | H—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | | | | H H H H H H H H H H Dekana

227 BAB TINGKATAN 5 2 Alkena 1 Alkena merupakan kumpulan hidrokarbon yang mempunyai formula am CnH2n dengan n = 2, 3, 4…. 2 Contohnya, bagi etena, terdapat dua atom karbon dan empat atom hidrogen. Satu atom karbon terikat kepada satu atom karbon lain oleh ikatan kovalen ganda dua dan juga kepada dua atom hidrogen oleh ikatan kovalen tunggal. Rajah 2.4 menunjukkan susunan elektron dan formula struktur bagi etena. C C H H H H Satu atom karbon berkongsi 2 pasang elektron dengan satu atom karbon lain untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil Formula struktur dengan simbol (=) mewakili 2 pasang elektron H H C=C H H Rajah 2.4 Formula struktur etena 3 Sistem penamaan bagi alkena adalah sama seperti alkana, kecuali akhiran bagi alkena ialah –ena. 4 Jadual 2.5 menunjukkan formula molekul, formula struktur dan nama bagi sembilan ahli pertama alkena berantai lurus Jadual 2.5 Formula molekul, formula struktur dan nama bagi sembilan ahli pertama alkena berantai lurus Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 2 C2H4 H H C=C H H Etena 3 C3H6 H H H | | C=C—C—H | H H Propena 4 C4H8 H H H H | | | C=C—C—C—H | | H H H Butena 5 C5H10 H H H H H | | | | C=C—C—C—C—H | | | H H H H Pentena 6 C6H12 H H H H H H | | | | | C=C—C—C—C—C—H | | | | H H H H H Heksena

228 BAB TINGKATAN 5 2 Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 7 C7H14 H H H H H H H | | | | | | C=C—C—C—C—C—C—H | | | | | H H H H H H Heptena 8 C8H16 H H H H H H H H | | | | | | | C=C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | H H H H H H H Oktena 9 C9H18 H H H H H H H H H | | | | | | | | C=C—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | H H H H H H H H Nonena 10 C10H20 H H H H H H H H H H | | | | | | | | | C=C—C—C—C—C—C—C—C—C—H | | | | | | | | H H H H H H H H H Dekena Alkuna 1 Alkuna merupakan kumpulan hidrokarbon yang mempunyai formula am CnH2n–2 dengan n = 2, 3, 4 … 2 Contohnya, bagi etuna, terdapat dua atom karbon dan dua atom hidrogen. Satu atom karbon terikat kepada satu atom karbon lain oleh ikatan kovalen ganda tiga dan juga kepada dua atom hidrogen oleh ikatan kovalen tunggal. Rajah 2.5 menunjukkan susunan elektron dan formula struktur bagi etuna. H C C H Satu atom karbon berkongsi 3 pasang elektron dengan satu atom karbon lain untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil Formula struktur dengan simbol (≡) mewakili 3 pasang elektron H—C≡C—H Rajah 2.5 Formula struktur etuna 3 Alkuna mempunyai akhiran –una. 4 Jadual 2.6 menunjukkan formula molekul, formula struktur dan nama bagi lima ahli pertama alkuna berantai lurus. Jadual 2.6 Formula molekul, formula struktur dan nama bagi lima ahli pertama alkuna berantai lurus Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 2 C2H2 H—C≡C—H Etuna 3 C3H4 H | H—C≡C—C—H | H Propuna 4 C4H6 H H | | H—C≡C—C—C—H | | H H Butuna

229 BAB TINGKATAN 5 2 Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 5 C5H8 H H H | | | H—C≡C—C—C—C—H | | | H H H Pentuna 6 C6H10 H H H | | | H—C—C—C≡C—C—C—H | | | H H H Heksuna Alkohol 1 Alkohol merupakan sebatian organik yang mengandungi atom karbon, hidrogen dan oksigen. 2 Formula am bagi alkohol ialah CnH2n+1OH dengan n = 1, 2, 3…. 3 Kumpulan berfungsi dalam alkohol ialah kumpulan hidroksil, –OH. 4 Contohnya, bagi etanol, terdapat dua atom karbon, lima atom hidrogen dan satu kumpulan hidroksil (atom oksigen terikat kepada atom hidrogen). Atom-atom terikat oleh ikatan kovalen tunggal. Rajah 2.6 menunjukkan formula struktur bagi etanol. H H | | H—C—C—OH | | H H Rajah 2.6 Formula struktur etanol 5 Alkohol mempunyai nama akhiran –ol. 6 Jadual 2.7 menunjukkan formula molekul, formula struktur dan nama bagi empat ahli pertama alkohol berantai lurus. Jadual 2.7 Formula molekul, formula struktur dan nama bagi empat ahli pertama alkohol berantai lurus Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 1 CH3OH H | H—C—OH | H Metanol 2 C2H5OH H H | | H—C—C—OH | | H H Etanol 3 C3H7OH H H H | | | H—C—C—C—OH | | | H H H Propanol 4 C4H9OH H H H H | | | | H—C—C—C—C—OH | | | | H H H H Butanol

230 BAB TINGKATAN 5 2 Asid Karboksilik 1 Asid karboksilik merupakan sebatian organik yang terdiri daripada atom karbon, hidrogen dan oksigen. 2 Formula am bagi asid karboksilik ialah CnH2n+1COOH dengan n = 0, 1, 2, 3…. 3 Kumpulan berfungsi dalam asid karboksilik ialah kumpulan karboksil, —COOH. 4 Contohnya, bagi asid etanoik, terdapat satu atom karbon, tiga atom hidrogen dan satu kumpulan karboksil (satu atom karbon terikat kepada satu atom oksigen dengan ikatan ganda dua dan terikat kepada satu atom hidrogen dengan ikatan tunggal). 5 Rajah 2.7 menunjukkan formula struktur bagi asid etanoik. H | O H—C—C | OH H Rajah 2.7 Formula struktur asid etanoik 6 Sistem penamaan asid karboksilik adalah sama seperti hidrokarbon yang lain dengan akhiran -oik. 7 Jadual 2.8 menunjukkan formula molekul, formula struktur dan nama bagi empat ahli pertama asid karboksilik berantai lurus. Jadual 2.8 Formula molekul, formula struktur dan nama bagi empat ahli pertama asid karboksilik berantai lurus Bilangan atom C Formula molekul Formula struktur Nama 1 HCOOH O || C H OH Asid metanoik 2 CH3COOH H | O H—C—C | H OH Asid etanoik 3 CH3CH2COOH H H | | O H—C—C—C | | H H OH Asid propanoik 4 CH3CH2CH2COOH H H H | | | O H—C—C—C—C | | | H H H OH Asid butanoik Asid karboksilik diperoleh dengan banyak secara semula jadi, contoh: (a) Asid sitrik dalam buah oren dan sitrus (c) Asid malik dalam epal (b) Asid laktik dalam susu masam (d) Asid formik daripada semut Info Dinamik

231 BAB TINGKATAN 5 2 Sifat Fizik Sebatian Karbon 1 Sifat fizik alkana, alkena, alkuna, alkohol dan asid karboksilik yang mempunyai bilangan atom karbon yang sama adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.8. Peta Buih i THINK Larut di dalam pelarut organik Tidak larut di dalam air Kurang tumpat daripada air Takat lebur dan takat didih yang rendah Tidak mengkonduksikan elektrik Sifat fizik sebatian karbon Rajah 2.8 Sifat fizik sebatian karbon 2 Walau bagaimanapun, apabila bilangan atom karbon bertambah, sifat fizik juga turut berubah. Contohnya, Jadual 2.9 menunjukkan keadaan fizikal ahli-ahli dalam kumpulan alkana dan alkena pada suhu bilik. Jadual 2.9 Keadaan fizikal alkana dan alkena pada suhu bilik Alkana Metana Gas Etana Propana Butana Pentana Cecair Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana Alkena Etena Propena Gas Butena Pentena Cecair Heksena Heptena Oktena Nonena Dekena

232 BAB TINGKATAN 5 2 3 Alkana menunjukkan perubahan dalam sifat fizik apabila bilangan atom karbon di dalam molekulnya bertambah. 4 Contohnya, heksana mempunyai takat lebur dan takat didih yang lebih tinggi daripada etana kerana (a) bilangan atom karbon dalam molekul heksana lebih banyak daripada dalam molekul etana. (b) saiz molekul heksana lebih besar daripada etana. (c) daya tarikan van der Waals dalam molekul heksana lebih kuat daripada dalam molekul etana. (d) lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan van der Waals. Jadi, takat lebur dan takat didih heksana lebih tinggi daripada etana. SEMAK CEPAT 2.2 1 Namakan sebatian yang berikut. (a) H H H | | | H—C—C—C—C≡CH | | | H H H (b) H H H H | | | | H—C—C—C=C—H | | H H (c) H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—OH | | | | | H H H H H (d) H H H | | | H—C—C—C—H | | | H H H (e) H O | || H—C—C—OH | H (f) H H | | HC≡C—C—C—H | | H H 2 Berikut ialah formula bagi dua sebatian karbon. C2 H6 C4 H10 (a) Sebatian yang manakah mempunyai takat didih dan takat lebur yang lebih tinggi? Terangkan jawapan anda. Menilai (b) Sebatian yang manakah akan menghasilkan lebih banyak jelaga apabila dibakar di dalam oksigen? Terangkan jawapan anda. Menganalisis Sifat Kimia dan Saling Pertukaran Sebatian antara Siri Homolog 2.3 Sifat Kimia Alkana Terdapat dua tindak balas bagi alkana: (a) Tindak balas pembakaran (b) Tindak balas penukargantian

233 BAB TINGKATAN 5 2 Tindak balas pembakaran 1 Pembakaran lengkap: Alkana terbakar di dalam oksigen berlebihan untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Contoh: (a) CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2 O(ce) Metana Oksigen Karbon dioksida Air (b) C2 H6 (g) + 7 2 O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2 O(ce) Etana Oksigen Karbon dioksida Air 2 Pembakaran tidak lengkap: Alkana terbakar di dalam jumlah oksigen yang terhad untuk menghasilkan karbon (jelaga), karbon monoksida, karbon dioksida dan air. Contoh: (a) 2CH4 (g) + 3O2 (g) → C(p) + CO2 (g) + 4H2 O(ce) Metana Oksigen Karbon Karbon dioksida Air (b) 6CH4 (g) + 9O2 (g) → 2C(p) + 2CO(g) + 2CO2 (g) + 12H2 O(ce) Metana Oksigen Karbon Karbon Karbon Air monoksida dioksida Tindak balas penukargantian 1 Tindak balas penukargantian merupakan tindak balas antara alkana dengan halogen dengan kehadiran sinaran ultraungu (daripada Matahari). 2 Setiap atom hidrogen dalam alkana ditukar ganti dengan atom halogen. 3 Sinaran UV digunakan untuk memecahkan ikatan antara atom dalam alkana dengan halogen. 4 Terdapat empat langkah yang terlibat dalam tindak balas penukargantian: Langkah 1 CH4 (g) + Cl2 (g) uv CH3 Cl(g) + HCl(g) Metana Gas klorin Klorometana Hidrogen klorida H H | | H—C—H + Cl2 uv → H—C—Cl + HCl | | H H Langkah 2 CH3 Cl(g) + Cl2 (g) uv CH2 Cl2 (g) + HCl(g) Klorometana Gas klorin Diklorometana Hidrogen klorida H H | | H—C—Cl + Cl2 uv → H—C—Cl + HCl | | H Cl

234 BAB TINGKATAN 5 2 Langkah 3 CH2 Cl2 (g) + Cl2 (g) uv CHCl3 (g) + HCl(g) Klorometana Gas klorin Triklorometana Hidrogen klorida (Kloroform) H Cl | | H—C—Cl + Cl2 uv → H—C—Cl + HCl | | Cl Cl Langkah 4 CHCl3 (g) + Cl2 (g) uv CCl4 (g) + HCl(g) Triklorometana Gas klorin Tetraklorometana Hidrogen klorida Cl Cl | | H—C—Cl + Cl2 uv → Cl—C—Cl + HCl | | Cl Cl Tindak balas keseluruhan: CH4 (g) + 4Cl2 (g) uv CCl4 (g) + 4HCl(g) Metana Gas klorin Tetraklorometana Hidrogen klorida Sifat Kimia Alkena Terdapat tiga tindak balas bagi alkena: (a) Tindak balas pembakaran (b) Tindak balas penambahan (c) Tindak balas pempolimeran penambahan Tindak balas pembakaran 1 Pembakaran lengkap: Alkena terbakar di dalam oksigen berlebihan untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Contoh: (a) C2 H4 (g) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 2H2 O(ce) Etena Oksigen Karbon dioksida Air (b) C3 H6 (g) + 9 2 O2 (g) → 3CO2 (g) + 3H2 O(ce) Propena Oksigen Karbon dioksida Air 2 Pembakaran tidak lengkap: Alkena terbakar di dalam jumlah oksigen yang terhad untuk menghasilkan karbon (jelaga), karbon monoksida, karbon dioksida dan air. Contoh: 3C2 H4 (g) + 6O2 (g) → 2C(p) + 2CO(g) + 2CO2 (g) + 6H2 O(ce) Etena Oksigen Karbon Karbon Karbon Air monoksida dioksida

235 BAB TINGKATAN 5 2 Tindak balas penambahan 1 Alkena yang merupakan hidrokarbon tak tepu dan boleh mengalami tindak balas penambahan. 2 Tindak balas penambahan berlaku apabila atom lain ditambahkan kepada setiap atom karbon pada ikatan ganda dua untuk membentuk ikatan tunggal. 3 Terdapat lima jenis tindak balas penambahan. (a) Penambahan hidrogen (penghidrogenan) Alkena bertindak balas dengan gas hidrogen pada suhu 180 °C dengan kehadiran nikel, Ni atau platinum, Pt sebagai mangkin untuk menghasilkan alkana. Contoh: C2H4 + H2 → Ni/Pt C2H6 Etena Gas hidrogen Etana H H H H | | C=C + H2 Ni/Pt → H—C—C—H | | H H H H (b) Penambahan halogen (penghalogenan) Alkena bertindak balas dengan halogen seperti klorin atau bromin pada suhu bilik untuk menghasilkan haloalkana (CnH2nX). Apabila alkena dialirkan ke dalam air bromin, warna perang air bromin akan dinyahwarnakan. Contoh: C2H4 + Br2 → C2H4Br2 Etena Bromin 1,2-dibromoetana H H H H | | C=C + Br—Br → H—C—C—H | | H H Br Br (c) Penambahan hidrogen halida Alkena bertindak balas dengan halogen halida seperti hidrogen klorida atau hidrogen bromida pada suhu bilik untuk menghasilkan haloalkana. Contoh: C2H4 + HCl → C2H5Cl Etena Hidrogen klorida Kloroetana H H H H | | C=C + HCl → H—C—C—H | | H H H Cl (d) Penambahan air (penghidratan) Alkena bertindak balas dengan air pada suhu 300 °C dan tekanan 60 atm dengan kehadiran asid fosforik sebagai mangkin untuk menghasilkan alkohol (CnH2n+1OH). Contoh: C2H4 + H2 O → C2H5OH Etena Air Etanol H H H H | | C=C + H2 O → H—C—C—H | | H H H OH H3 PO4 300 °C, 60 atm H3 PO4 300 °C, 60 atm

236 BAB TINGKATAN 5 2 (e) Penambahan larutan kalium manganat(VII) berasid (pengoksidaan) Alkena bertindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid untuk menghasilkan diol. Oksigen akan bergabung dengan hidrogen daripada asid untuk membentuk ion hidroksida, OH– dan kemudian ditambahkan kepada alkena. Contoh: C2H4 + H2O [O] → C2H4(OH)2 Etena Air Etan-1,2-diol H H H H | | | | H—C=C—H + H—OH [O] → H—C—C—H | | OH OH Tindak balas pempolimeran penambahan 1 Pempolimeran alkena merupakan tindak balas yang melibatkan dua atau lebih molekul yang bergabung untuk menghasilkan satu hasil tindak balas. 2 Contohnya, dalam pempolimeran etena, beribu-ribu molekul etena bergabung untuk menghasilkan poli(etena) – dikenali juga sebagai politena. Etena + Etena + Etena → Politena H H H H H H H H H H H H | | | | | | C=C + C=C + C=C + ... → —C—C—C—C—C—C— | | | | | | H H H H H H H H H H H H 3 Oleh kerana terdapat beribu-ribu molekul yang terlibat di dalam tindak balas ini, maka bilangan molekul diwakili oleh n. H H H H | | n C=C → ~C—C ~ | | H H H H n Etena Politena Perbandingan antara Alkana dengan Alkena 1 Alkana dan alkena merupakan hidrokarbon yang mempunyai beberapa persamaan dan perbezaan. 2 Ini kerana, alkana ialah hidrokarbon tepu, manakala alkena ialah hidrokarbon tak tepu. 3 Jadual 2.10 menunjukkan persamaan sifat fizik bagi alkana dan alkena. Jadual 2.10 Persamaan sifat fizik bagi alkana dan alkena Sifat fizik Persamaan Takat lebur dan takat didih • Mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah • Takat lebur dan takat didih semakin bertambah apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah Keadaan fizikal • Perubahan daripada gas kepada cecair apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah

237 BAB TINGKATAN 5 2 Sifat fizik Persamaan Ketumpatan • Mempunyai ketumpatan yang rendah • Ketumpatan semakin bertambah apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah Keterlarutan • Tidak larut di dalam air • Larut di dalam pelarut organik Kekonduksian elektrik • Tidak boleh mengkonduksikan elektrik 4 Jadual 2.11 menunjukkan perbezaan sifat kimia bagi alkana dan alkena. Jadual 2.11 Perbezaan sifat kimia bagi alkana dan alkena Sifat kimia Perbezaan Alkana Alkena Kereaktifan • Tidak reaktif kerana mempunyai ikatan tunggal C–C yang tepu sahaja • Mengalami tindak balas penukargantian sahaja • Reaktif kerana mempunyai ikatan ganda dua C=C yang tak tepu • Mengalami tindak balas penambahan Tindak balas dengan oksigen Contoh: Pembakaran heksana dan heksena Kayu uji bernyala Heksana/ heksena • Terbakar di dalam udara, menghasilkan nyalaan kuning dan berjelaga. Peratusan jisim karbon per molekul dalam heksana, C6H14: = 6(12) 6(12) + 14(1) × 100% = 83.72% • Terbakar di dalam udara, menghasilkan nyalaan kuning dan sangat berjelaga. Peratusan jisim karbon per molekul dalam heksena, C6H12: = 6(12) 6(12) + 12(1) × 100% = 85.71% Tindak balas dengan bromin • Tiada tindak balas Tiada perubahan Heksana dan air bromin • Menyahwarnakan larutan perang bromin Air bromin dinyahwarnakan Heksena dan air bromin

238 BAB TINGKATAN 5 2 Sifat kimia Perbezaan Alkana Alkena Tindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid • Tiada tindak balas • Apabila beberapa titik larutan kalium manganat(VII) berasid ditambahkan, warna larutan ungu tidak berubah • Menyahwarnakan larutan ungu • Apabila beberapa titik larutan kalium manganat(VII) berasid ditambahkan, larutan ungu menjadi tidak berwarna Tujuan: Membandingkan sifat kimia antara alkana dengan alkena. Radas: Mangkuk pijar, kertas turas, kayu uji, silinder penyukat, tabung uji, penitis Bahan: Heksana, heksena, air bromin, larutan kalium manganat(VII) berasid Prosedur: (A) Pembakaran alkana dan alkena 1 Dua mangkuk pijar masing-masing diisi dengan 2.0 cm3 heksana dan 2.0 cm3 heksena. 2 Kandungan mangkuk pijar dinyalakan menggunakan kayu uji bernyala. 3 Warna nyalaan dan jelaga diperhati dan direkodkan. 4 Sekeping kertas turas diletakkan kirakira 3 cm di atas nyalaan selama 5 saat. 5 Jumlah jelaga yang terhasil pada kertas turas tersebut dibandingkan dan keputusan direkodkan. (B) Tindak balas dengan air bromin 1 2.0 cm3 heksana dituangkan ke dalam tabung uji. 2 Dua hingga tiga titik air bromin ditambahkan kepada heksana. 3 Pemerhatian direkodkan. 4 Langkah 1 hingga 3 diulang menggunakan heksena untuk menggantikan heksana. (C) Tindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid 1 2.0 cm3 heksana dituangkan ke dalam tabung uji. 2 Dua hingga tiga titik larutan kalium manganat(VII) berasid ditambahkan kepada heksana. 3 Pemerhatian direkodkan. 4 Langkah 1 hingga 3 diulang menggunakan heksena untuk menggantikan heksana. Aktiviti 2.1

239 BAB TINGKATAN 5 2 Keputusan: Hidrokarbon Heksana Heksena Pembakaran Terbakar dengan nyalaan kuning dan berjelaga Terbakar dengan nyalaan kuning dan sangat berjelaga Kejelagaan Kurang jelaga terhasil pada kertas turas Lebih jelaga terhasil pada kertas turas Tindak balas dengan air bromin Warna perang air bromin tidak berubah Warna perang air bromin menjadi tidak berwarna Tindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid tidak berubah Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid menjadi tidak berwarna Perbincangan: 1 Heksana dan heksena terbakar di dalam udara untuk menghasilkan nyalaan kuning. Walau bagaimanapun, heksena menghasilkan lebih banyak jelaga berbanding dengan heksana. Ini kerana, heksena mempunyai peratusan jisim karbon per molekul yang lebih tinggi. Peratusan jisim karbon dalam heksana, C6 H14 = 6(12) 6(2) + 14(1) × 100% = 83.72% Peratusan jisim karbon dalam heksena, C6 H12 = 6(12) 6(2) + 12(1) × 100% = 85.71% 2 Heksena menyahwarnakan warna perang air bromin kerana mengalami tindak balas penambahan. C6 H12 + Br2 C6 H12Br2 Perang Tidak berwarna 3 Heksena menyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid kerana mengalami tindak balas penambahan. C6 H12 + H2 O [O] C6 H12(OH)2 Tidak berwarna 4 Heksana tidak menyahwarnakan air bromin dan larutan kalium manganat(VII) berasid kerana alkana tidak mengalami tindak balas penambahan. Kesimpulan: 1 Pembakaran heksena di dalam udara menghasilkan lebih banyak jelaga berbanding dengan heksana kerana peratusan jisim karbon per molekul dalam heksena lebih tinggi daripada dalam heksana. 2 Heksana tidak bertindak balas dengan air bromin kerana alkana ialah hidrokarbon tepu, manakala heksena bertindak balas dengan air bromin kerana alkena ialah hidrokarbon tak tepu. 3 Heksana tidak bertindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid kerana alkana ialah hidrokarbon tepu, manakala heksena bertindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid kerana alkena ialah hidrokarbon tak tepu. Penyediaan Alkohol 1 Terdapat dua kaedah bagi penyediaan etanol: (a) Penapaian glukosa menggunakan yis di dalam makmal. (b) Penghidratan etena dengan kehadiran mangkin dalam industri.

240 BAB TINGKATAN 5 2 2 Penapaian glukosa (a) Penapaian glukosa menggunakan yis yang mengandungi enzim zimase yang bertindak ke atas gula atau kanji untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida. C6H12O6 Zimase di dalam yis 2C2H5OH + 2CO2 Glukosa Etanol Karbon dioksida (b) Yis ditambahkan kepada larutan glukosa (atau jus buah-buahan seperti jus nanas) dan dibiarkan selama tiga hari. Kemudian, etanol ditulenkan menggunakan kaedah penyulingan berperingkat. 3 Penghidratan etena Alkena bertindak balas dengan air pada suhu 300 °C dan tekanan 60 atm dengan kehadiran asid fosforik, H3 PO4 sebagai mangkin untuk menghasilkan alkohol. H H H H | | C=C + H2O H3PO4 300 °C, 60 atm H—C—C—H | | H H H OH Etena Air Etanol Imbas kod QR atau layari https://youtu.be/vWBf9s56H7E untuk menonton video tentang penapaian glukosa dan penghidratan etena. Untuk tujuan pembelajaran Istilah Penting • Penapaian – Fermentation • Penghidratan – Hydration Tujuan: Menyediakan etanol melalui proses penapaian glukosa. Radas: Kelalang kon, kondenser Liebig, tabung uji, kaki retort dengan pengapit, termometer, penunu Bunsen, penimbang elektronik, salur penghantar dengan penyumbat getah Bahan: Glukosa, air kapur, air suling, yis Prosedur: Termometer Kondenser Liebig Hasil turasan Turus penyuling Etanol Air kapur Larutan glukosa + yis Aktiviti 2.2

241 BAB TINGKATAN 5 2 1 20.0 g glukosa ditimbang dan dilarutkan dengan air suling di dalam kelalang kon. 2 5.0 g yis ditimbang dan ditambahkan kepada campuran. 3 Salur penghantar dengan penyumbat getah disambungkan kepada kelalang kon dan tabung uji yang mengandungi air kapur. Susunan radas dibiarkan selama tiga hari. 4 Sebarang perubahan kepada air kapur diperhati dan direkodkan. 5 Campuran dituras dan hasil turasan disuling menggunakan kaedah penyulingan berperingkat pada suhu 78 °C. 6 Cecair sulingan diperhatikan dari segi warna dan bau. Pemerhatian direkodkan. Keputusan: Pemerhatian Inferens Air kapur menjadi keruh Gas karbon dioksida dibebaskan daripada pemecahan glukosa oleh yis Cecair sulingan tidak berwarna dan mempunyai bau alkohol Cecair sulingan ini ialah etanol Perbincangan: 1 Glukosa ditapaikan oleh yis yang mengandungi enzim zimase yang bertindak ke atas gula atau kanji untuk menghasilkan etanol dan gas karbon dioksida. C6 H12O6 (ak) Yis 2C2 H5 OH(ce) + 2CO2 (g) Glukosa Etanol Karbon dioksida 2 Karbon dioksida yang terbebas menyebabkan air kapur menjadi keruh. 3 Etanol disuling menggunakan kaedah penyulingan berperingkat pada takat leburnya, iaitu 78 °C untuk memisahkan etanol daripada air. Kesimpulan: Etanol boleh disediakan melalui penapaian glukosa. Sifat Kimia Alkohol Terdapat tiga tindak balas bagi alkohol: (a) Tindak balas pembakaran (b) Tindak balas pengoksidaan (c) Tindak balas pendehidratan Tindak balas pembakaran lengkap 1 Alkohol terbakar di dalam oksigen berlebihan untuk menghasilkan gas karbon dioksida, CO2 dan air, H2 O. 2 Alkohol terbakar dengan nyalaan biru dan tidak menghasilkan jelaga. 3 Pembakaran alkohol menghasilkan jumlah tenaga yang banyak.

242 BAB TINGKATAN 5 2 Contoh: (a) C3 H7 OH + 9 2 O2 → 3CO2 + 4H2 O Propanol Oksigen Karbon dioksida Air (b) C4 H9 OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2 O Butanol Oksigen Karbon dioksida Air (c) C7 H15OH + 21 2 O2 → 7CO2 + 8H2 O Heptanol Oksigen Karbon dioksida Air Tindak balas pengoksidaan alkohol 1 Akohol dioksidakan oleh agen pengoksidaan untuk menghasilkan asid karboksilik. Satu atom oksigen daripada agen pengoksidaan bergabung dengan molekul alkohol untuk membentuk kumpulan karboksil dan satu lagi atom oksigen bergabung dengan dua atom hidrogen daripada alkohol untuk membentuk air. 2 Agen pengoksidaan yang biasa digunakan ialah larutan kalium manganat(VII) berasid atau larutan kalium dikromat(VI) berasid. Contoh: (a) H H | | H—C—C—OH | | H H Etanol + 2[O] → H | O H—C—C | OH H Asid etanoik + H2O Air (b) H H H H | | | | H—C—C—C—C—O—OH | | | | H H H H Butanol + 2[O] → H H H | | | O H—C—C—C—C | | | OH H H H Asid butanoik + H2O Air Pendehidratan alkohol 1 Pendehidratan alkohol melibatkan penyingkiran molekul air daripada setiap molekul alkohol untuk membentuk alkana. 2 Tindak balas ini boleh berlaku melalui cara berikut: (a) Mengalirkan wap alkohol ke atas serpihan porselin. (b) Merefluks alkohol dengan asid sulfurik pekat pada suhu 180 °C atau dengan asid fosforik pada suhu 210 °C. Contoh: ∆ H H H H | | H—C—C—H → C=C + H2O | | H OH H H Etanol Etena Air Istilah Penting • Pendehidratan – Dehydration

243 BAB TINGKATAN 5 2 Tujuan: Mengkaji sifat kimia etanol. Radas: Tabung uji, tabung didih, kayu uji, salur penghantar dengan penyumbat getah, bikar, penunu Bunsen, kaki retort dengan pengapit, penitis, kertas kobalt(II) klorida, kertas litmus biru Bahan: Etanol, air kapur, larutan kalium manganat(VII) berasid, asid sulfurik pekat, wul kaca, serpihan porselin, air sejuk Prosedur: (A) Tindak balas pembakaran etanol 1 Lima titik etanol dititiskan ke dalam tabung didih. 2 Etanol dinyalakan dengan kayu uji bernyala. Gas dialirkan ke dalam air kapur dengan segera menggunakan salur penghantar. 3 Wap yang terkondensasi pada mulut tabung uji diuji dengan kertas kobalt(II) klorida. 4 Pemerhatian direkodkan. (B) Tindak balas pengoksidaan etanol Asid etanoik Air sejuk Etanol + larutan kalium manganat(VII) berasid Salur penghantar 1 2.0 cm3 larutan kalium manganat(VII) berasid dituangkan ke dalam tabung didih. 2 Beberapa titik asid sulfurik pekat dititiskan ke dalam tabung didih. 3 1.0 cm3 etanol ditambahkan setitis demi setitis ke dalam tabung didih. 4 Tabung didih ditutup dengan penyumbat getah yang bersambung kepada salur penghantar dan tabung uji yang diletakkan di dalam bikar berisi air sejuk. 5 Campuran di dalam tabung didih dipanaskan sehingga mendidih. Perubahan diperhatikan. 6 Cecair sulingan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru. 7 Pemerhatian direkodkan. (C) Tindak balas pendehidratan etanol Serpihan porselin Salur penghantar Etena Wul kaca direndam dalam etanol Aktiviti 2.3

244 BAB TINGKATAN 5 2 1 Tabung didih diisi dengan sedikit wul kaca. 2 2.0 cm3 etanol dituangkan ke dalam tabung didih. 3 Tabung didih diapit secara melintang pada kaki retort. Sedikit serpihan porselin diletakkan di bahagian tengah tabung didih. 4 Tabung didih ditutup dengan peyumbat getah dengan salur penghantar dan disambungkan kepada tabung uji yang diletakkan secara terbalik di dalam bikar berisi air. 5 Serpihan porselin dipanaskan dengan kuat, manakala wul kaca yang direndam di dalam etanol dipanaskan perlahan-lahan sehingga mengewap. 6 Gas dialirkan kepada tabung uji terbalik yang mengandungi air. 7 Gas yang terbebas diuji dengan beberapa titik larutan kalium manganat(VII) berasid. 8 Pemerhatian direkodkan. Keputusan: Pemerhatian Inferens (A) Tindak balas pembakaran etanol • Air kapur menjadi keruh • Kertas kobalt(II) klorida biru menjadi merah jambu • Karbon dioksida dibebaskan • Wap air terbentuk (B) Tindak balas pengoksidaan etanol • Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid menjadi tidak berwarna • Cecair sulingan berbau seperti cuka • Kertas litmus biru bertukar kepada merah Asid etanoik dihasilkan (C) Tindak balas pendehidratan etanol • Gelembung gas tidak berwarna dibebaskan. • Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid menjadi tidak berwarna Gas etena dibebaskan Kesimpulan: 1 Etanol mengalami pembakaran di dalam udara untuk menghasilkan karbon dioksida, air dan haba. C2 H5 OH(ce) + 3O2 (g) 2CO2 (g) + 3H2 O(ce) Etanol Oksigen Karbon dioksida Air 2 Etanol mengalami pengoksidaan untuk menghasilkan asid etanoik. C2 H5 OH(ce) + 2[O] CH3 COOH(ak) + H2 O(ce) Etanol Asid etanoik Air 3 Etanol mengalami pendehidratan untuk menghasilkan etena. C2 H5 OH(ce) C2 H4 (g) + 3H2 O(ce) Etanol Etena Air

245 BAB TINGKATAN 5 2 Penyediaan Asid Karboksilik 1 Asid karboksilik boleh disediakan di dalam makmal melalui pengoksidaan alkohol. 2 Etanol boleh dioksidakan menggunakan kaedah refluks untuk menghasilkan asid etanoik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.9. Kondenser Liebig Air masuk Kukus air Etanol + larutan kalium dikromat(VI) berasid Air keluar Rajah 2.9 Penyediaan asid karboksilik melalui kaedah refluks Sifat Kimia Asid Karboksilik 1 Terdapat empat tindak balas bagi asid karboksilik: (a) Tindak balas dengan bes (b) Tindak balas dengan logam (c) Tindak balas dengan logam karbonat (d) Tindak balas dengan alkohol 2 Tindak balas antara asid karboksilik dengan bes/alkali menghasilkan garam dan air. Asid karboksilik + Bes → Garam + Air Contoh: CH3 COOH(ak) + NaOH(ak) → CH3 COONa(ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Natrium hidroksida Natrium etanoat Air 3 Tindak balas antara asid karboksilik dengan logam menghasilkan garam dan gas hidrogen. Asid karboksilik + Logam → Garam + Gas hidrogen Contoh: 2HCOOH(ak) + Zn(p) → (HCOO)2 Zn(ak) + H2 (g) Asid metanoik Zink Zink metanoat Gas hidrogen 4 Tindak balas antara asid karboksilik dengan logam karbonat menghasilkan garam, gas karbon dioksida dan air. Asid karboksilik + Logam karbonat → Garam + Karbon dioksida + Air Contoh: 2CH3 COOH(ak) + Na2 CO3 (ak) → 2CH3 COONa(ak) + CO2 (g) + H2 O(ce) Asid etanoik Natrium Natrium Karbon Air karbonat etanoat dioksida

246 BAB TINGKATAN 5 2 5 Asid karboksilik bertindak balas dengan alkohol dengan kehadiran asid sulfurik sebagai mangkin untuk menghasilkan ester (pengesteran) dan air. Asid karboksilik + Alkohol → Ester + Air Contoh: (a) H O H H O H | || | | || | H — C — O — H + H — O — C — C — H H — C — O — C — C — H + H2O | | | | H H H H Metanol Asid etanoik Metil etanoat Air (b) H H O | | H—C—C—C | | H H O—H H H O | | H—C—C—C | | H H H H | | H—O—C—C—H | | H H H H | | O—C—C—H | | H H + + H2O Asid propanoik Etanol Etil propanoat Air Tujuan: Mengkaji sifat kimia asid etanoik. Radas: Tabung uji, piring penyejat, tabung didih, kayu uji, salur penghantar dengan penyumbat getah, bikar, penunu Bunsen, kaki retort dengan pengapit, penitis Bahan: Etanol, air kapur, asid etanoik, larutan natrium hidroksida, serbuk kalsium karbonat, pita magnesium, asid etanoik glasial, air, asid sulfurik pekat Prosedur: (A) Tindak balas antara asid etanoik dengan bes 1 2.0 cm3 asid etanoik cair dituangkan ke dalam tabung uji. 2 2.0 cm3 larutan natrium hidroksida ditambahkan ke dalam tabung uji dan campuran digoncang. 3 Campuran dituangkan ke dalam piring penyejat dan dipanaskan perlahanlahan sehingga tersejat dengan lengkap. 4 Baki pada piring penyejat diperhatikan. (B) Tindak balas antara asid etanoik dengan logam 1 2.0 cm3 asid etanoik cair dituangkan ke dalam tabung uji. 2 Pita magnesium yang telah dibersihkan dimasukkan ke dalam tabung uji. 3 Tabung uji ditutup dengan segera dengan penyumbat getah untuk mengumpulkan gas yang terbebas. Gas diuji dengan kayu uji bernyala. 4 Pemerhatian direkodkan. (C) Tindak balas antara asid etanoik dengan logam karbonat 1 2.0 cm3 asid etanoik cair dituangkan ke dalam tabung uji. 2 Satu spatula serbuk kalsium karbonat ditambahkan ke dalam tabung uji. 3 Tabung uji ditutup dengan penyumbat getah dengan salur penghantar yang disambung kepada tabung uji lain yang berisi air kapur. 4 Pemerhatian direkodkan. Aktiviti 2.4

247 BAB TINGKATAN 5 2 (D) Tindak balas antara asid etanoik dengan alkohol 1 2.0 cm3 etanol dituangkan ke dalam tabung didih. 2 1.0 cm3 asid etanoik glasial ditambahkan ke dalam tabung didih. 3 Empat titik asid sulfurik pekat dititiskan perlahan-lahan ke dalam tabung didih. 4 Campuran dipanaskan perlahan-lahan selama dua minit. 5 Campuran dituangkan ke dalam bikar yang mengandungi 100 cm3 air. 6 Pemerhatian direkodkan. Keputusan: Pemerhatian Inferens (A) Tindak balas antara asid etanoik dengan bes • Serbuk putih terbentuk Natrium etanoat (garam) terbentuk (B) Tindak balas antara asid etanoik dengan logam • Pembuakan berlaku • Gas terbakar dengan bunyi ‘pop’ Gas hidrogen dibebaskan (C) Tindak balas antara asid etanoik dengan logam karbonat • Pembuakan berlaku • Air kapur tidak berwarna menjadi keruh Gas karbon dioksida dibebaskan (D) Tindak balas antara asid etanoik dengan alkohol • Lapisan minyak terbentuk pada permukaan air • Cecair tidak berwarna berbau buah-buahan terbentuk Etil etanoat (ester) terbentuk Kesimpulan: 1 Asid etanoik bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida untuk menghasilkan natrium etanoat. CH3 COOH(ak) + NaOH(ak) CH3 COONa(ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Natrium hidroksida Natrium etanoat Air 2 Asid etanoik bertindak balas dengan logam magnesium untuk menghasilkan magnesium etanoat. 2CH3 COOH(ak) + Mg(p) (CH3 COO)2 Mg(ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Magnesium Magnesium etanoat Air 3 Asid etanoik bertindak balas dengan kalsium karbonat untuk menghasilkan kalsium etanoat. CH3 COOH(ak) + CaCO3 (p) 2CH3 COOCa(ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Kalsium karbonat Kalsium etanoat Air 4 Asid etanoik bertindak balas dengan etanol untuk menghasilkan etil etanoat. CH3 COOH(ak) + C2 H5 OH(ce) CH3 COOC2 H5 (ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Etanol Etil etanoat Air

248 BAB TINGKATAN 5 2 Ester 1 Ester merupakan sebatian organik yang mengandungi atom karbon, hidrogen dan oksigen. 2 Formula am bagi ester ialah CmH2m+1COOCnH2n+1 dengan n = 0, 1, 2, 3, … dan m = 1, 2, 3, … 3 Kumpulan berfungsi dalam ester ialah kumpulan karboksilat, –COO. 4 Contohnya, bagi metil etanoat, terdapat dua atom karbon, enam atom hidrogen dan satu kumpulan karboksilat. 5 Satu atom karbon terikat kepada kumpulan karboksilat (satu atom karbon terikat dengan ikatan ganda dua kepada satu atom oksigen dan terikat dengan ikatan tunggal kepada satu atom oksigen lain) yang juga terikat kepada satu kumpulan metil. Rajah 2.10 menunjukkan formula struktur bagi metil etanoat. H O H | || | H — C — C — O — C — H | | H H Rajah 2.10 Formula struktur metil etanoat 6 Struktur ester terdiri daripada dua bahagian, iaitu bahagian alkohol dan bahagian asid karboksilik. 7 Maka, sistem penamaan bagi ester menunjukkan bahagian-bahagian tersebut dengan nama akhiran –oat. Contoh: Asid butanoik + Etanol → Etil butanoat + Air Bahagian asid karboksilik Bahagian alkohol H H H O H H | | | || | | H — C —— C —— C —— C O —— C —— C — H | | | | | H H H H H Etil butanoat 8 Jadual 2.12 menunjukkan penamaan bagi tiga ester berdasarkan alkohol dan asid karboksilik yang membentuknya. Jadual 2.12 Penamaan bagi tiga ester Alkohol Asid karboksilik Formula struktur ester Nama ester Metanol Asid etanoik H O H | || | H—C—C—O—C—H | | H H Metil etanoat Etanol Asid propanoik H H O | | H—C—C—C | | H H H H | | O—C—C—H | | H H Etil propanoat Propanol Asid butanoik H H H O | | | H—C—C—C—C | | | H H H H H H | | | O—C—C—C—H | | | H H H Propil butanoat

249 BAB TINGKATAN 5 2 Penyediaan ester 1 Ester boleh disediakan di dalam makmal melalui tindak balas pengesteran. 2 Pengesteran ialah tindak balas antara asid karboksilik dengan alkohol dengan kehadiran asid kuat seperti asid sulfurik sebagai mangkin. 3 Campuran ini dipanaskan di bawah refluks kerana alkohol sangat mudah meruap. Tujuan: Menyediakan etil etanoat melalui pengesteran. Radas: Bikar, kelalang dasar bulat, kondenser Liebig, tungku kaki tiga, kasa dawai, penunu Bunsen, kaki retort dengan pengapit Bahan: Etanol tulen, asid etanoik glasial, asid sulfurik pekat, air, serpihan porselin Prosedur: 1 Kelalang dasar bulat diapit kepada kaki retort dan diletakkan di dalam kukus air. 2 30.0 cm3 asid etanoik glasial dituangkan ke dalam kelalang. Sedikit serpihan porselin ditambahkan untuk memastikan pendidihan yang sekata. 3 60.0 cm3 etanol tulen ditambahkan ke dalam kelalang. 4 Sepuluh titik asid sulfurik pekat dititiskan dengan berhati-hati ke dalam kelalang. 5 Kondenser Liebig dipasang secara menegak di atas kelalang. Campuran dipanaskan secara refluks selama 30 minit. 6 Bahan yang terbentuk diperhatikan dan pemerhatian direkodkan. Kondenser Liebig Air masuk Kukus air Asid etanoik + etanol + asid sulfurik Air keluar Keputusan: Cecair tidak berwarna dengan bau buahbuahan terhasil. Aktiviti 2.5 Kesimpulan: Asid etanoik bertindak balas dengan etanol untuk menghasilkan ester, iaitu etil etanoat. CH3 COOH(ak) + C2 H5 OH(ce) H+ CH3 COOC2 H5 (ak) + H2 O(ce) Asid etanoik Etanol Etil etanoat Air Ester ringkas dijumpai secara semula jadi di dalam tumbuh-tumbuhan, buah-buahan dan bunga seperti: (a) Metil butanoat dalam epal (c) Etil butanoat dalam nanas (b) n-pentil etanoat dalam pisang (d) Linalil asetat dalam bunga lavender Info Dinamik Istilah Penting • Pengesteran – Esterification

250 BAB TINGKATAN 5 2 2.4 Isomer dan Penamaan Mengikut IUPAC 1 Keisomeran muncul apabila sebatian-sebatian dengan formula molekul yang sama, tetapi mempunyai formula struktur yang berbeza. 2 Sebatian-sebatian ini disebut sebagai isomer. Isomer mempunyai bilangan karbon dan bilangan hidrogen yang sama, tetapi masing-masing dinamakan dengan nama yang berbeza. 3 Keisomeran struktur dikelaskan kepada dua jenis: (a) Keisomeran rantai (b) Keisomeran kedudukan Peta Pokok i THINK Keisomeran struktur Keisomeran rantai Keisomeran kedudukan Susunan rantai karbon yang berbeza pada isomer. Kedudukan kumpulan berfungsi yang berbeza pada isomer. Rantai bercabang pada 2-metilpropana Kumpulan hidroksil –OH pada karbon kedua pada butan-2-ol Rantai lurus pada butana Kumpulan hidroksil –OH pada karbon pertama pada butan-1-ol H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H H H H | C—C—C H H | | H—C—C—C—H | | | H H H H H H H | | | | H—C—C—C—C—O—H | | | | H H H H H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H O H | H Contoh: Contoh: Rajah 2.11 Keisomeran struktur SEMAK CEPAT 2.3 1 Lengkap dan seimbangkan persamaan kimia berikut: (a) C2 H6 + O2 (b) C5 H12 + O2 (c) CH4 + Cl2 2 Apakah yang dihasilkan dalam tindak balas antara asid karboksilik dengan alkohol? 3 Rajah di bawah menunjukkan satu siri pertukaran antara sebatian karbon. Butanol Butena Butana Serpihan porselin ∆ ∆ H2 (a) Tulis formula molekul bagi butana. (b) Tulis persamaan kimia bagi pertukaran daripada butena kepada butana. Istilah Penting • Keisomeran – Isomerism

251 BAB TINGKATAN 5 2 Penamaan Isomer 1 Sistem penamaan IUPAC digunakan untuk menamakan sebatian organik secara teratur dan sistematik. 2 Terdapat tiga bahagian dalam penamaan suatu sebatian organik. IMBUHAN NAMA INDUK AKHIRAN Menunjukkan cabang dalam suatu sebatian. Contoh: Metil: CH3 Etil: CH2CH3 Menunjukkan jumlah bilangan atom karbon di dalam suatu molekul. Menunjukkan siri homolog bagi suatu sebatian. Contoh: -ana bagi alkana -ena bagi alkena 3 Cabang ialah kumpulan yang terikat kepada rantai terpanjang atom karbon. Kumpulan alkil ialah cabang yang terdiri daripada atom karbon dan atom hidrogen sahaja yang diwakili oleh formula am CnH2n+1 atau R– dengan n = 1, 2, … Sistem penamaan IUPAC dibangunkan oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) yang merupakan organisasi saintifik antarabangsa yang menetapkan piawaian dalam bidang kimia. Info Dinamik 4 Rajah 2.12 menunjukkan beberapa contoh dalam penamaan alkana dan alkena yang mempunyai cabang. H | H—C—H | H | H H | | | | H—1 C—2 C—3 C—4 C—H | | | | H H H H Cabang –CH3 Metil • Empat karbon – But • C–C: alkana • Penomboran bermula dari kiri • Cabang terletak pada karbon kedua 2-metilbutana Cabang –CH3 Metil H | H—C—H H | H H | | | 1 C=2 C——3 C—4 C—H H | | H H • Empat karbon – But • C=C: alkena • Penomboran bermula dari kiri kerana ikatan ganda dua adalah paling hampir ke kiri • Cabang terletak pada karbon ketiga 3-metilbut-1-ena Istilah Penting • Sistem penamaan IUPAC – IUPAC nomenclature

252 BAB TINGKATAN 5 2 H | H—C—H H H H | H H | | | | | | H—1 C—2 C—3 C—4 C—5 C—6 C—H | | | | | | H | H H H H H—C—H | H Metil Metil • Enam karbon – Heks • C–C: alkana • Penomboran bermula dari kiri kerana cabang paling dekat ke kiri • Cabang pada karbon kedua dan keempat 2,4-dimetilheksana H | H—C—H | H—C—H H H H | H H | | | | | | H—1 C—2 C—3 C—4 C—5 C—6 C—H | | | | | | H | H H H H H—C—H | H Etil Metil Cabang –CH2CH3 • Enam karbon – Heks • C–C: alkana • Penomboran bermula dari kiri kerana cabang metil paling dekat ke kiri • Cabang pada karbon kedua dan keempat 2-metil-4-etilheksana H | H —C—H | H H —C—H H H | | | | | H—1 C—2 C=3 C—4 C—5 C—6 C—H | | | | H | H H H—C— H | H—C— H | H Etil Etil • Enam karbon – Heks • C=C: alkena • Penomboran bermula dari karbon yang paling hampir dengan ikatan ganda dua • Dua cabang etil pada karbon ketiga dan keempat 3,4-dietilheks-2-ena Rajah 2.12 Penamaan alkana dan alkena bercabang 5 Jadual 2.13 menunjukkan contoh isomer bagi alkana dan alkena. Nama bagi isomer diterbitkan mengikut sistem penamaan IUPAC yang telah diterangkan sebelum ini.

253 BAB TINGKATAN 5 2 Jadual 2.13 Contoh isomer bagi alkana dan alkena Formula molekul Formula struktur dan nama isomer Bilangan isomer ALKANA: Tiga ahli pertama alkana tidak mempunyai isomer kerana setiap alkana tersebut hanya mempunyai satu formula struktur sahaja. C4H10 Butana 2-metilpropana H | H—C—H | H | H | | | H—C—C—C—H | | | H H H H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H H H 2 C5H12 Pentana 2-metilbutana 2,2-dimetilpropana H | H—C—H | H | H | | | H—C—C—C—H | | | H | H | H—C—H | H H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H | H | H—C—H | H H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—H | | | | | H H H H H 3 ALKENA: Dua ahli pertama alkena tidak mempunyai isomer kerana setiap alkena tersebut hanya mempunyai satu formula struktur sahaja. C4H8 But-1-ena But-2-ena 2-metilbut-1-ena H H | | H—C—C=C | | | H | H | H—C—H | H H H H H | | | | H—C—C=C—C—H | | H H H H H H | | | | H—C—C—C=C | | | H H H 3 C5H10 Pent-1-ena Pent-2-ena 2-metilbut-2-ena 2-metilbut-1-ena 3-metilbut-1-ena H H H | | | H—C—C=C—C—H | | | H | H H—C—H | H H H | | H—C=C—C—C—H | | | | H | H H H—C—H | H H H H H H H H H H H | | | | | | | | | | H—C=C—C—C—C—H H—C—C=C—C—C—H | | | | | | H H H H H H H H H H | | | | H—C=C—C—C—H | | | H H—C—H | H 5

254 BAB TINGKATAN 5 2 6 Dua ahli pertama alkohol tidak mempunyai isomer kerana setiap alkohol tersebut hanya mempunyai satu formula struktur sahaja. 7 Jadual 2.14 menunjukkan contoh isomer bagi alkohol. Jadual 2.14 Contoh isomer bagi alkohol Formula molekul Formula struktur dan nama isomer Bilangan isomer C3H7OH Propan-1-ol Propan-2-ol H H H | | | H—C—C—C—O—H | | | H H H H H H | | | H—C—C—C—H | | | H O H | H 2 C4H9OH 2-metilpropan-1-ol 2-metilpropan-2-ol Butan-1-ol Butan-2-ol H H H H | | | | H—C—C—C—C—O—H | | | | H H H H H | H—C—H | H | H | | | H—C—C—C—H | | | H O H | H H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H O H | H H | H—C—H H | H | | | H—C—C—C—O—H | | | H H H 4 Kegunaan Siri Homolog dalam Kehidupan Harian Jadual 2.15 menunjukkan kegunaan setiap siri homolog dalam kehidupan harian. Jadual 2.15 Kegunaan siri homolog Siri Homolog Kegunaan Alkana dan alkena • Digunakan sebagai bahan api untuk memanas dan memasak • Digunakan sebagai pelarut dan dakwat pencetak • Digunakan untuk menurap jalan raya Alkohol • Digunakan sebagai bahan api • Digunakan sebagai minyak wangi • Digunakan sebagai disinfektan dan bahan dalam ubat-ubatan Asid karboksilik • Digunakan dalam bahan kosmetik • Digunakan sebagai disinfektan • Digunakan dalam pembuatan getah • Digunakan dalam pembuatan sabun dan detergen Ester • Digunakan dalam bahan kosmetik • Digunakan sebagai perisa makanan • Digunakan dalam minyak wangi dan minyak pati

255 BAB TINGKATAN 5 2 Kesan penyalahgunaan alkohol 1 Minuman beralkohol dihasilkan melalui proses penapaian. 2 Proses penapaian menggunakan yis untuk menapai bijirin seperti barli dan malt atau jus buah-buahan seperti anggur dan epal. 3 Minuman beralkohol mengandungi alkohol etil, atau etanol (CH3 CH2 OH) yang bertindak sebagai bahan khayal. 4 Apabila minuman beralkohol diambil, impuls saraf menjadi perlahan, akibatnya gerak balas badan menjadi lebih perlahan daripada kebiasaan. 5 Rajah 2.13 menunjukkan kesan penyalahgunaan alkohol kepada kesihatan manusia. • Agresif dan kelakuan tidak rasional • Pertengkaran dan keganasan • Tekanan dan kegelisahan • Kebergantungan kepada alkohol • Hilang daya ingatan • Otot jantung lemah • Kegagalan fungsi jantung, anemia • Penggumpalan darah terganggu • Kanser payudara • Kekurangan vitamin • Pendarahan • Radang perut • Cirit-birit • Malnutrisi • Radang pankreas Pada lelaki: Gangguan pencapaian seksual Pada perempuan: Risiko melahirkan bayi yang cacat anggota, cacat mental atau mempunyai berat yang kurang • Penuaan awal • Kanser tekak dan mulut • Kerap mengalami selesema dan rintangan rendah terhadap jangkitan • Meningkatkan risiko pneumonia • Kerosakan hati • Tangan menggeletar • Jari berdenyut • Kebas dan kesakitan saraf • Ulser • Kurang deria rasa • Kebas, jari kaki berdenyut • Kesakitan saraf Rajah 2.13 Kesan penyalahgunaan alkohol SEMAK CEPAT 2.4 1 Lukis formula struktur dan tulis nama bagi semua isomer bagi sebatian C5 H12. 2 Antara hidrokarbon berikut, yang manakah tidak mempunyai isomer? C6 H14, C4 H8 , C3 H8 3 Namakan sebatian di bawah. H H O H H | | || | | H—C—C—C—O—C—C—H | | | | H H H H 4 Lukis formula struktur bagi dua isomer butana.

329 Jawapan (b) Untuk menjalankan eksperimen yang membebaskan wap toksik, menyebabkan kebakaran atau menghasilkan bau sengit (c) Untuk memadamkan kebakaran di dalam makmal 3 Hidrokarbon dan pelarut organik disimpan di dalam kawasan redup yang jauh daripada cahaya matahari dan sumber haba. Jirim dan Struktur Atom Bab 2 Semak Cepat 2.1 1 Jirim ialah apa sahaja yang memenuhi ruang dan mempunyai jisim seperti buku, udara dan tanah. 2 (a) Suhu tetap apabila pepejal berubah sepenuhnya kepada cecair pada tekanan tertentu. (b) Suhu tetap apabila cecair berubah kepada pepejal pada tekanan tertentu. 3 (a) Peleburan (b) Molekul (c) (i) (ii) 4 (a) (i) (ii) (b) Suhu (°C) Masa (s) 80 5 Tenaga haba yang hilang ke persekitaran diseimbangkan oleh tenaga haba yang dibebaskan semasa zarah tertarik antara satu sama lain untuk membentuk pepejal. Tingkatan 4 Pengenalan kepada Kimia Bab 1 Semak Cepat 1.1 1 Kimia ialah kajian komposisi bahan, bentuk asas jirim dan hubungan antara jirim. 2 Bidang Bahan kimia Perubatan Antibiotik, vitamin Makanan Pengawet, pewarna Pertanian Baja, pestisid Industri Cat, aloi 3 Doktor, ahli farmasi, penyelidik bioteknologi, jurutera bioperubatan dan jurutera nanoteknologi Semak Cepat 1.2 1 Kaedah saintifik ialah pendekatan secara sistematik yang digunakan oleh ahli sains untuk menyiasat fenomena. 2 Langkah-langkah dalam kaedah saintifik: 1. Membuat pemerhatian 2. Membuat inferens 3. Mengenal pasti masalah 4. Membuat hipotesis 5. Mengenal pasti pemboleh ubah 6. Mengawal pemboleh ubah 7. Merancang eksperimen 8. Mengumpul data 9. Mentafsir data 10. Membuat kesimpulan 11. Menulis laporan Semak Cepat 1.3 1 Cermin mata keselamatan, topeng muka, sarung tangan, kot makmal dan kasut makmal 2 (a) Untuk membasuh dan membersihkan mata apabila berlaku kemalangan pada bahagian mata Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 329 18/4/2024 11:18:55 AM

330 JAWAPAN Semak Cepat 2.2 1 Proton, elektron dan neutron 2 (a) X: Elektron Y: Nukleus (b) Zarah Proton Neutron Cas relatif +1 0 Jisim relatif 1 1 Semak Cepat 2.3 1 (a) Nombor nukleon sesuatu unsur ialah jumlah bilangan proton dan bilangan neutron dalam nukleus atom unsur tersebut. (b) Nombor proton ialah bilangan proton dalam nukleus sesuatu atom. 2 (a) 24 (b) 2.8.2 3 35 – 17 = 18 4 (a) 2.4 (b) (i) 11 + 12 = 23 (ii) +1 (c) C Semak Cepat 2.4 1 Isotop merupakan atom unsur yang sama dengan bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza. 2 1. Isotop mempunyai bilangan proton/nombor proton yang sama. 2. Isotop mempunyai bilangan neutron yang berbeza. 3. Isotop mempunyai nombor nukleon yang berbeza. 3 (a) Untuk menganggarkan usia artifak (b) Jisim atom relatif bagi C = (99 × 12) + (1 × 13) 100 = 12.01 Konsep Mol, Formula dan Persamaan Kimia Bab 3 Semak Cepat 3.1 1 (a) JMR bagi MgSO4 = 24 + 32 + 4(16) = 120 (b) JMR bagi Na2 CO3 = 2(23) + 12 + 3(16) = 106 2 2X + 3(32) + 12(16) = 342 2X = 342 – 288 X = 54 2 = 27 3 (a) Jisim bagi satu atom aluminium ialah 27 kali lebih besar daripada 1 12 kali jisim satu atom karbon-12. (b) 27 9 = 3 kali Semak Cepat 3.2 1 (a) 1.0 × 6.02 × 1023 = 6.02 × 1023 atom (b) 0.5 × 6.02 × 1023 = 3.01 × 1023 ion (c) 4.0 × 6.02 × 1023 = 2.408 × 1024 molekul 2 (a) 4.5 × 6.02 × 1023 = 2.709 × 1024 atom (b) 0.4 × 6.02 × 1023 × 5 = 1.204 × 1024 atom (c) 6.0 × 6.02 × 1023 = 3.612 × 1024 atom 3 (a) 1.62 × 1024 6.02 × 1023 = 2.691 mol (b) 4.5 × 1023 6.02 × 1023 = 0.748 mol 4 (a) 31 40 = 0.775 mol (b) 17.25 65 + 12 + 3(16) = 0.138 mol (c) 23.45 2(39) + 32 + 4(16) = 0.135 mol 5 (a) 45.22 24 = 1.884 mol (b) 0.46 24 = 0.019 mol (c) 5.4 22.4 = 0.241 mol (d) 0.45 22.4 = 0.02 mol Semak Cepat 3.3 1 Unsur Zn S O Jisim (g) 9.75 4.8 9.6 Bilangan mol 9.75 65 = 0.15 4.8 32 = 0.15 9.6 16 = 0.60 Nisbah mol 0.15 0.15 = 1 0.15 0.15 = 1 0.6 0.15 = 4 Oleh itu, formula empirik ialah ZnSO4 . Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 330 18/4/2024 11:18:55 AM

331 JAWAPAN 2 Unsur C H Jisim (g) 2.64 0.44 Bilangan mol 2.64 12 = 0.22 0.44 1 = 0.44 Nisbah mol 0.22 0.22 = 1 0.44 0.22 = 2 Formula empirik ialah CH2 . (CH2 )n= 98 [12 + 2(1)]n= 98 n= 7 Oleh itu, formula molekul ialah (CH2 ) 7 = C7 H14 3 (C3 H6 O)n = 116 [3(12) + 6(1) + 16]n = 116 n = 2 (C3 H6 O)2 = C6 H12O2 Oleh itu, formula molekul ialah C6 H12O2 atau C5 H11COOH. Semak Cepat 3.4 1 (a) ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2 (b) Bilangan mol ZnO = 12.15 65 + 16 = 0.15 mol Daripada persamaan, 1 mol ZnO menghasilkan 1 mol ZnCl2 . Jadi, 0.15 mol ZnO menghasilkan 0.15 × 1 1 = 0.15 mol ZnCl2 . Jisim ZnCl2 = 0.15 × [65 + 2(35.5)] = 20.4 g 2 (a) C4 H8 + 6O2 → 4CO2 + 4H2 O (b) Bilangan mol C4 H8 = 15.6 24 = 0.65 mol Daripada persamaan, 1 mol C4 H8 menghasilkan 4 mol CO2 . Jadi, 0.65 mol C4 H8 menghasilkan 0.65 × 4 1 = 2.6 mol CO2 . Isi padu CO2 = 2.6 × 24 = 62.4 dm3 3 Bilangan mol MgCO3 = 2.1 24 + 12 + 3(16) = 0.025 mol Daripada persamaan, 1 mol MgCO3 menghasilkan 1 mol CO2 . Jadi, 0.025 mol MgCO3 menghasilkan 0.025 × 1 1 = 0.025 mol CO2 . Isi padu CO2 = 0.025 × 22.4 = 0.56 dm3 Jadual Berkala Unsur Bab 4 Semak Cepat 4.1 1 (a) Johann Dobereiner (b) John Newlands 2 Unsur disusun dalam susunan nombor proton menaik. Semak Cepat 4.2 1 (a) 2.4. Atom A berada dalam Kumpulan 14 kerana mempunyai empat elektron valens. (b) 2.8.3. Atom B berada dalam Kala 3 kerana mempunyai tiga petala berisi elektron. 2 Susunan elektron bagi atom kalsium ialah 2.8.8.2. Kalsium terletak dalam Kumpulan 2 kerana atom kalsium mempunyai dua elektron valens. Kalsium terletak dalam Kala 4 kerana atom kalsium mempunyai empat petala berisi elektron. Semak Cepat 4.3 1 2.8 2 Ar 3 Atom C ialah gas monoatom. Atom C telah mencapai susunan elektron oktet yang stabil, maka atom C tidak menderma, menerima atau berkongsi elektron dengan atom lain. Semak Cepat 4.4 (a) Li, Na dan K berada dalam Kumpulan 1 kerana kesemuanya mempunyai satu elektron valens. (b) 4Li + O2 → 2Li2 O Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 331 18/4/2024 11:18:55 AM

332 JAWAPAN (c) Saiz atom natrium adalah lebih besar daripada atom litium. Bilangan petala berisi elektron dalam atom natrium lebih banyak daripada atom litium. Jadi, elektron valens dalam atom natrium terletak lebih jauh dari nukleus. Daya tarikan nukleus terhadap elektron valens dalam atom natrium adalah lebih lemah. Oleh itu, atom natrium lebih mudah melepaskan elektron valensnya. Semak Cepat 4.5 1 Takat didih klorin lebih tinggi daripada fluorin. Ini kerana, saiz molekul klorin lebih besar daripada molekul fluorin. Jadi, daya tarikan antara molekul klorin lebih kuat. Oleh itu, lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya antara molekul yang lebih kuat dalam molekul klorin. 2 (a) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (b) 1. Wul besi terbakar dengan sangat terang. 2. Pepejal perang terhasil. Semak Cepat 4.6 1 (a) Kesemuanya mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama. (b) Klorin (c) Cl, S, Mg, Na Nombor proton bertambah dari Na ke Cl. Daya tarikan nukleus terhadap elektron di dalam petala bertambah dari Na ke Cl. Jadi, petala berisi elektron ditarik lebih kuat mendekati nukleus dari Na ke Cl. Semak Cepat 4.7 1 1. Unsur peralihan mempunyai lebih daripada satu nombor pengoksidaan. 2. Unsur peralihan membentuk sebatian berwarna. 3. Unsur peralihan boleh bertindak sebagai mangkin. 4. Unsur peralihan boleh membentuk ion kompleks atau sebatian kompleks. 2 1. Besi digunakan dalam proses Haber untuk menghasilkan ammonia. 2. Vanadium(V) oksida digunakan dalam proses sentuh untuk menghasilkan asid sulfurik. 3. Platinum digunakan dalam proses Ostwald untuk menghasilkan asid nitrik. Ikatan Kimia Bab 5 Semak Cepat 5.1 1 Ikatan ion dan ikatan kovalen 2 Gas adi tidak membentuk sebatian kerana telah mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil. Semak Cepat 5.2 1 Suatu ikatan ion terbentuk melalui pemindahan elektron antara atom logam dengan atom bukan logam. 2 Susunan elektron bagi atom natrium, Na ialah 2.8.1. Atom natrium menderma satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Ion natrium, Na+ terbentuk. Susunan elektron bagi atom oksigen, O ialah 2.6. Atom oksigen menerima dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Ion oksida, O2– terbentuk. Ion Na+ dan ion O2– yang mempunyai cas bertentangan tertarik antara satu sama lain oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. Sebatian natrium oksida, Na2 O terbentuk. Semak Cepat 5.3 1 Ikatan kovalen terbentuk apabila atomatom bukan logam berkongsi elektron untuk mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil. 2 Susunan elektron bagi atom karbon, C ialah 2.4. Atom karbon mempunyai empat elektron valens dan emmerlukan empat elektron lagi untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Satu atom karbon menyumbang empat elektron untuk dikongsi. Susunan elektron atom klorin, Cl ialah 2.8.7. Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 332 18/4/2024 11:18:56 AM

333 JAWAPAN Atom klorin memerlukan satu elektron lagi untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Maka, satu atom karbon berkongsi empat pasang elektron dengan empat atom klorin untuk membentuk empat ikatan kovalen tunggal. Sebatian kovalen tetraklorometana, CCl4 terbentuk. 3 Ikatan ion Ikatan kovalen Antara atom logam dengan atom bukan logam Antara atom bukan logam Pemindahan elektron Perkongsian elektron Membentuk ion bercas positif dan ion bercas negatif Membentuk molekul Persamaan • Melibatkan elektron valens sahaja • Atom-atom mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil Semak Cepat 5.4 1 Ikatan hidrogen ialah daya tarikan antara atom hidrogen, H dengan suatu atom lain yang tinggi keelektronegatifan seperti nitrogen, N, oksigen, O atau fluorin, F. 2 Ya, terdapat atom hidrogen terikat kepada atom oksigen dalam molekul. Semak Cepat 5.5 1 Ikatan koordinat 2 Ion hidrogen, H+ tidak mempunyai sebarang elektron dalam petalanya. Atom oksigen dalam molekul air mempunyai pasangan elektron bebas yang boleh dikongsi dengan ion hidrogen. Perkongsian elektron ini membentuk ikatan datif. Semak Cepat 5.6 1 Ikatan logam ialah daya tarikan elektrostatik antara lautan elektron dengan ion logam bercas positif. 2 Elektron yang bergerak bebas dan tidak terikat kepada mana-mana atom atau ion. 3 1. Boleh tempa dan mulur 2. Konduktor elektrik yang baik 3. Konduktor haba yang baik Semak Cepat 5.7 1 Sebatian ion boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan lebur dan larutan akueus, manakala sebatian kovalen tidak boleh mengkonduksikan elektrik dalam semua keadaan. 2 Sebatian ion Sebatian kovalen 1. Litium iodida digunakan dalam bateri 2. Ammonium nitrat digunakan untuk membuat baja 1. Pigmen digunakan dalam cat 2. Gliserol digunakan dalam pelembap 3 Molekul gergasi hanya mempunyai ikatan kovalen yang kuat dalam molekulnya. Tiada daya tarikan van der Waals antara molekul kerana struktur gergasi molekul itu. Asid, Bes dan Garam Bab 6 Semak Cepat 6.1 1 Asid ialah bahan kimia yang mengion di dalam air untuk menghasilkan ion hidrogen, H+ . 2 Asid monoprotik, asid diprotik dan asid triprotik 3 Asid hanya menunjukkan sifat keasidan dengan kehadiran air. Tanpa air, hidrogen klorida, HCl wujud dalam bentuk molekul. Ion hidrogen, H+ tidak wujud. Jadi, gas HCl kontang tidak menunjukkan sifat keasidan. Ahmad perlu melarutkan gas HCl di dalam air supaya molekul HCl boleh mengion untuk menghasilkan ion H+ . Kehadiran ion H+ akan menukarkan kertas litmus biru kepada merah. Semak Cepat 6.2 1 pH ialah pengukuran logaritma kepekatan ion hidrogen di dalam larutan akueus. Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 333 18/4/2024 11:18:56 AM

334 JAWAPAN 2 pOH = –log [OH– ] = –log [0.01] = 2.0 3 pH = –log [H+ ] 1.0 = –log [H+ ] [H+ ] = 10–1 = 0.1 mol dm–3 Semak Cepat 6.3 1 Asid lemah ialah asid yang mengion separa di dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang rendah. 2 Asid hidroklorik, HCl ialah asid kuat yang mengion lengkap di dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang tinggi, manakala asid etanoik, CH3 COOH ialah asid lemah yang mengion separa di dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang rendah. Semakin tinggi kepekatan ion hidrogen, H+ , semakin rendah nilai pH. Semak Cepat 6.4 1 H2 SO4 + Mg → MgSO4 + H2 2 1. NaOH + HCl → NaCl + H2 O NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2 O 2NaOH + H2 SO4 → Na2 SO4 + 2H2 O 2. NaOH + NH4 Cl → NaCl + H2 O + NH3 3. 2NaOH + Mg2+ → Mg(OH)2 + 2Na+ Semak Cepat 6.5 1 g dm–3 dan mol dm–3 2 Isi padu larutan = 500 1 000 = 0.5 dm3 Kepekatan KOH = Jisim zat terlarut (g) Isi padu larutan (dm3 ) = 20 g 0.5 dm3 = 40 g dm–3 3 Kemolaran CuCl2 = Bilangan mol zat terlarut (mol) Isi padu larutan (dm3 ) = 5 mol 2 dm3 = 2.5 mol dm–3 Semak Cepat 6.6 1 Larutan piawai ialah larutan yang mempunyai kepekatan yang diketahui. 2 M1 V1 = M2 V2 (2.0 mol dm–3)(25 cm3 ) = M2 (500 cm3 ) M2 = 0.1 mol dm–3 3 Bilangan mol = MV 1 000 = (1.0)(500) 1 000 = 0.5 mol Jisim K2 CO3 = Bilangan mol × jisim molar = 0.5 mol × [2(19) + 12 + 3(16)] = 49 g Semak Cepat 6.7 1 Peneutralan ialah tindak balas antara asid dengan alkali untuk menghasilkan garam dan air sahaja. 2 H+ + OH– → H2 O 3 Kaedah pentitratan 4 H2 SO4 + 2KOH → K2 SO4 + H2 O Ma Va Mb Vb = a b (0.05) Va (0.1)(25) = 1 2 Va = 2.5 2(0.05) = 25 cm3 Semak Cepat 6.8 1 Garam ialah sebatian ion yang terbentuk apabila ion hidrogen, H+ daripada asid digantikan dengan ion logam atau ion ammonium, NH4 + . 2 Pertanian, perubatan, makanan dan industri kimia 3 1. Mempunyai permukaan rata, sisi tegak dan bucu tajam 2. Mempunyai sudut tetap antara dua permukaan bersebelahan 3. Mempunyai bentuk geometri yang spesifik seperti kubus, kuboid, rombus atau prisma 4. Bahan yang berbeza mempunyai bentuk geometri hablur yang berbeza 5. Hablur bagi bahan yang sama mempunyai bentuk geometri yang sama tetapi saiz mungkin berbeza Revisi Smart SPM Kimia Jwp N 3rd.indd 334 18/4/2024 11:18:56 AM