notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
UJIAN PENGESAHAN UNTUK MEMBEZAKAN ION Fe2+ dan ion Fe3+
REAGEN Ion Fe2+ Ion Fe3+
NaOH Mendakan hijau Mendakan perang
Mendakan biru muda Mendakan biru tua
Larutan natrium hidroksida LARUTAN perang
Mendakan biru tua
K4Fe(CN)6 Larutan merah
Larutan merah jambu darah
Larutan kalium heksasianoferat(II)
K3Fe(CN)6
Larutan kalium
heksasianoferat(III)
KSCN
Larutan kalium tiosianat
UJIAN PENGESAHAN ANION
Anion Prosedur Pemerhatian
Ion CO32- Tambahkan larutan asid Pembuakan berlaku
(sebarang asid yang dinamakan) Gas yang mengeruhkan
air kapur terhasil
A + C → GL + H2O + CO2
Ion SO42- 1. Tuangkan larutan ke dalam tabung uji Mendakan putih terbentuk
2. Tambahkan larutan HNO3
3. Tambahkan larutan Pb(NO3)2 / BaCl2 PbSO4 dan BaSO4
ialah garam tak
Gunakan konsep garam tak larut larut
Ion Cl- 1. Tuangkan larutan ke dalam tabung uji Mendakan putih terbentuk
2. Tambahkan larutan HNO3
3. Tambahkan larutan AgNO3 /Pb(NO3)2 PbCl2 dan AgCl
ialah garam tak
Gunakan konsep garam tak larut larut
Ion NO3- 1. Tuangkan larutan ke dalam tabung uji Cincin perang terbentuk
2. Tambahkan asid sulfurik cair
3. Tambahkan larutan ferum(II) sulfat
4. Tambahkan perlahan-lahan asid sulfurik
pekat
99
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
BAB 9 :
BAHAN BUATAN DALAM INDUSTRI
1. ASID SULFURIK (PROSES SENTUH)
Bahan MENTAH yang digunakan
1. Sulfur
2. Gas oksigen
3. Air
Proses pembuatan asid sulfurik dalam industri
Peringkat 1:
Sulfur dibakar dalam gas oksigen berlebihan
S + O2 → SO2
Pepejal Gas Gas sulfur dioksida
Peringkat 2:
Gas sulfur dioksida dibakar dalam gas oksigen berlebihan
2SO2 + O2 → 2SO3
Gas sulfur trioksida
Keadaan (syarat) yang diperlukan : Gas SO2 tidak boleh dilarutkan terus dalam
Suhu 4500C air untuk membentk asid sulfurik kerana
Tekanan 1 atm tindak balas sangat eksotermik dan boleh
Mangkin vanadium(V) oksida menyebabkan letupan
100
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Peringkat 3:
Gas sulfur trioksida dilarutkan dalam asid sulfurik pekat
SO3 + H2SO4 → H2S2O7
oleum
Peringkat 4:
Oleum dilarutkan di dlam air
H2S2O7 + H2O → H2SO4
Kegunaan asid sulfurik
1. Pembuatan baja (ammonium sulfat)
2. Pembuatan cat
3. Pembuatan tekstil
4. Pembuatan detergen
5. Mangkin
Gas SO2 dan SO3 berlebihan akan disingkirkan daripada kilang melalui
udara.
Gas SO2 dan SO3 akan LARUT dalam air hujan untuk membentuk HUJAN
ASID.
Persamaan tindak balas;
SO2 + H2O → H2SO3
Air hujan Asid sulfurus (hujan asid)
SO3 + H2O → H2SO4
Air hujan Asid sulfurik (hujan asid)
Kesan hujan asid:
• pH tanah menjadi rendah (berasid)
• Haiwan akuatik mati
• Bangunan terhakis
• Masalah pernafasan
101
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
2. AMMONIA (PROSES HABER)
Gas N2 Gas N2 dan H2 yang
Gas H2 tidak bertindak balas
Tekanan Suhu Penyejuk
200 atm 4500 C Cecair ammonia
Ferum
Pemampat
Reaktor
Bahan MENTAH yang digunakan
1. Gas nitrogen
2. Gas hidrogen
Persamaan tindak balas:
N2 + H2 → NH3
Gas nirogen Gas hidrogen Gas ammonia
Kegunaan ammonia
1. Pembuatan baja (ammonium sulfat, ammonium nitrat, ammonium hidrogen
fosfat, urea)
2. Pembuatan detergen
3. Pembuatan tekstil
4. Pembuatan bahan letupan (ammonium nitrat-beg udara)
Persamaan tindak balas antara ASID SULFURIK dan AMMONIA
H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4
Ammonium sulfat
102
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
3. ALOI
Maksud aloi
Campuran dua atau lebih unsur dengan unsur utamanya ialah
LOGAM
Tujuan Pengaloian:
1. Menambahkan kekerasan dan kekuatan logam
2. Memperbaiki rupa logam
3. Mencegah kakisan logam
PERBANDINGAN LOGAM TULEN DAN ALOI
CIRI-CIRI LOGAM TULEN ALOI
Jenis atom SAMA BERBEZA
Saiz atom SAMA BERBEZA
Susunan atom TIDAK TERATUR
Sifat logam TERATUR
SAMA SAMA
Aloi lebih keras daripada logam tulen Atom logam
tulen
Penerangan:
Susunan atom logam tulen
rapat dan teratur
Atom-atom logam tulen
mudah menggelongsor
Dalam aloi, atom asing Atom logam
mengganggu susunan atom tulen
logam tulen yang rapat dan
teratur Atom asing
Atom-atom logam tulen susah
menggelongsor
103
JENIS-JENIS ALOI DAN KEGUNAANNYA
ALOI KOMPOSISI SI
Gangsa Kuprum (90%) Keras, k
Stanum (10%)
Loyang Kuprum (70%) Keras, k
Zink (30%)
Keluli Ferum (99%)
Karbon (1%)
Pewter Stanum (97%) Berkila
Kuprum+antimoni (3%)
Duralumin Aluminium (94%) Ringan,
Kuprum (4%)
Magnesium (1%)
Keluli Ferum (74%) Keras, k
nirkarat Kromium (18%)
Nikel (8%)
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
IFAT KHAS KEGUNAAN
kuat, tahan kakisan Barang perhiasan
kuat, tahan kakisan
Keras, kuat Pingat
at, mudah ditempa
Peralatan rumah
Barang perhiasan
Struktur bangunan
Badan kereta
Barang perhiasan
kuat, tahan kakisan Badan kapal terbang
Basikal lumba
kuat, berkilat, tahan Sudu, garfu, pisau,
kakisan alat pembedahan
104
4. KACA
JENIS-JENIS KACA DAN KEGUNAANNYA
KACA KOMPOSISI Lu
Kaca silika terlakur 99% silika (SiO2) Ta
Boron oksida (B2O3) Ta
Kaca borosilikat
81% silika (SiO2) Lu
Kaca soda kapur Boron oksida (B2O3) Ta
Kaca plumbum Natrum oksida (Na2O) Ta
Aluminium oksida (Al2O3) Pe
ren
75% silika (SiO2) pan
Natrum oksida (Na2O)
Kalsium oksida (CaO) Lu
Pe
59% silika (SiO2) tin
25% plumum(II) oksida (PbO) Ku
Kalsium oksida (CaO) Ind
Ta
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
SIFAT KHAS KEGUNAAN
Kanta
utsinar kepada sinar UV dan IR
ahan haba Cermin teleskop
ahan bahan kimia
Alat radas makmal
utsinar Alat masakan
ahan haba
ahan bahan kimia Bekas makanan
ekali pengembangan terma yang Tingkap
ndah (susah mengembang bila
nas) Barang perhiasan
Kanta
utsinar
ekali pengembangan terma yang Pelindung radiasi
nggi
urang tahan haba (5000 C-6000 C)
deks biasan tinggi
akat lebur rendah
105
5. SERAMIK
BAHAN KOMPOSISI Ke
Seramik Kaolin (Aluminium oksida + silika) Ta
Ta
Pe
6. BAHAN KOMPOSIT
Bahan baharu yang yang dihasilkan daripada cam
polimer
BAHAN KOMPOSIT KOMPOSISI Lebih
Konkrit + keluli Tahan
Konkrit yang Mudah
diperkukuhkan
Tiada
Superkonduktor Aloi sebatian logam
Seramik oksida logam
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
SIFAT KHAS KEGUNAAN
eras tetapi rapuh Bahan binaan
ahan haba Barang perhiasan
ahan bahan kimia Penebat elektrik
enebat haba dan elektrik yang baik
mpuran bahan seperti logam, aloi, kaca, seramik dan
SIFAT KHAS KEGUNAAN
kuat dan keras Pembinaan bangunan,
beban yang berat jambatan, pelantar minyak
h dibentukkan
Cip komputer
rintangan elektrik Generator
106
BAHAN KOMPOSIT KOMPOSISI Dapat
Gentian optik Gentian kaca yang ti
Stabil
Gentian kaca Kaca + plastik
Ringan
Kaca fotokromik Kaca + AgCl Memp
tinggi
Memp
Mudah
Mudah
Peka te
SIFAT KHAS notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
menghantar data dalam kapasiti Transformer
inggi dan cepat KEGUNAAN
secara kimia Kabel telekomunikasi
n dan keras Endoskop
punyai kekuatan regangan yang
Tangki penyimpanan air
punyai ketumpatan yang rendah Helmet
h diwarnakan Raket
h dibentuk
Badan bot
erhadap cahaya
Kanta optik
Kaca tingkap
Kanta kamera
107
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
BAB 10 : KADAR TINDAK BALAS
Maksud kadar tindak balas:
Perubahan kuantiti bahan tindak balas atau hasil tindak balas per unit masa
= /
Untuk menentukan kadar tindak balas, kuantiti yang dipilih mestilah mudah diukur.
Contoh:
(a) Isi padu gas yang dibebaskan (gas boleh dikumpulkan dan diukur)
(b) Bilangan mol bahan tindak balas
(c) Bilangan mol hasil tindak balas
(d) Jisim bahan yang bertindak balas
(e) Jisim mendakan yang yang terbentuk
(f) Kepekatan larutan / ion yang bertindak balas
Kuantiti BAHAN tindak balas sentiasa BERKURANG dengan masa
Kuantiti HASIL tindak balas sentiasa BERTAMBAH dengan masa
Unit bagi kadar tindak balas :
cm3 s-1 / cm3 min-1
g s-1 / g min-1
mol s-1 / mol min-1
mol dm-3 s-1 / mol dm-3 min-1
Kadar tindak balas TINGGI menunjukkan tindak balas berlaku dengan CEPAT/LAJU
Contoh:
1. Tindak balas PEMBAKARAN
2. Tindak balas PEMENDAKAN
3. Tindak balas PENYESARAN
Kadar tindak balas RENDAH menunjukkan tindak balas berlaku dengan LAMBAT/PERLAHAN
Contoh:
1. Tindak balas PENGARATAN
2. Tindak balas FOTOSINTESIS
3. Tindak balas RESPIRASI
108
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Tindak balas PENTING yang digunakan untuk menentukan kadar tindak
balas
(a) Tindak balas yang boleh menghasilkan gas (mudah diukur)
1. ASID + LOGAM KARBONAT → GARAM LARUT + H2O + CO2
2. ASID + LOGAM AKTIF → GARAM LARUT + H2
3. PENGURAIAN HIDROGEN PEROKSIDA, H2O2 → H2O + O2
Contoh tindak balas:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Zn + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
2H2O2 → 2H2O + O2
109
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
(b) Tindak balas yang boleh menghasilkan mendakan
Contoh tindak balas:
2HCl + Na2S2O3 → 2NaCl + S + SO2 + H2O
H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + S + SO2 + H2O
Goncang
Larutan natrium Kertas putih
tiosulfat dan asid
Tanda X
Mendakan sulfur terbentuk dan menutup tanda X di atas kertas putih
Masa diambil untuk tanda X tidak kelihatan
Jika tanda X cepat hilang – kadar tindak balas TINGGI
Kaedah menentukan kadar tindak balas
(a) Kadar tindak balas PURATA
(b) Kadar tindak balas pada masa tertentu (menggunakan graf)
110
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
PENGHITUNGAN MELIBATKAN KADAR TINDAK BALAS
(Untuk kadar tindak balas yang melibatkan gas)
=
Contoh:
Masa / s 0 30 60 90 120 150 180 210 240
Isi padu gas / cm3 0 2.0 3.7 5.2 6.4 7.3 8.6 8.6 8.6
Kadar tindak balas DALAM minit kedua:
(Isi padu pada −isi padu pada )cm3
= (120−60)s
(6.4−3.7) cm3
= 60 s
= 0.045 cm3 s-1
Kadar tindak balas DALAM minit ketiga:
(Isi padu pada −isi padu pada )cm3
= (180−120)s
(8.6−6.4) cm3
= 60 s
= 0.037 cm3 s-1
111
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Kadar tindak balas pada masa tertentu boleh ditentukan dengan menggunakan tangen pada graf
Contoh :
Isi padu gas (cm3) Kadar tindak balas pada 60 saat
100 = kecerunan tangen
90
80 = 31 / 63
70
60 = 0.492 cm3 s-1
50
40 = 0.492 cm3 s-1
30
20
10
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Masa (s)
112
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh graf melibatkan kadar tindak balas
113
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
TEORI PERLANGGARAN DAN FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI KADAR TINDAK BALAS
TEORI PERLANGGARAN
Zarah-zarah bahan tindak balas perlu berlanggar untuk
menghasilkan TINDAK BALAS
Perlanggaran yang menghasilkan tindak balas dipanggil
PERLANGGARAN BERKESAN
Perlanggaran berkesan perlu memenuhi 2 syarat:
1. Mencapai/memperolehi tenaga minimum yang
mencukupi (tenaga pengaktifan, Ea)
2. Orientasi perlanggaran yang betul
Apabila FREKUENSI PERLANGGARAN
BERKESAN bertambah, KADAR TINDAK
BALAS akan bertambah
114
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
KADAR TINDAK BALAS
1. SAIZ BAHAN TINDAK BALAS
(Untuk tindak balas yang melibatkan PEPEJAL)
2. SUHU (larutan)
3. KEPEKATAN BAHAN TINDAK BALAS
4. KEHADIRAN MANGKIN
PENERANGAN MELIBATKAN FAKTOR–FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI KADAR TINDAK BALAS
BERDASARKAN TEORI PERLANGGARAN
Kesan SAIZ BAHAN terhadap kadar tindak balas
1. Apabila saiz bahan tindak balas BERKURANG, JUMLAH
LUAS PERMUKAAN bahan BERTAMBAH
2. Frekuensi perlanggaran berkesan antara (zarah-zarah)
bahan tindak balas bertambah
3. Kadar tindak balas bertambah
Bahan dalam bentuk SERBUK mempunyai JUMLAH
LUAS PERMUKAAN yang LEBIH BESAR daripada bahan
dalam bentuk KETULAN atau KEPINGAN
115
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh soalan:
Eksperimen Bahan tindak balas Suhu/0C
40
I Ketulan kalsium karbonat berlebihan dan 30 cm3 asid hidroklorik 0.5
40
mol dm-3.
II Serbuk kalsium karbonat berlebihan dan 30 cm3 asid hidroklorik 0.5
mol dm-3.
Berdasarkan jadual di atas, terangkan perbezaan dalam kadar tindak balas antara Eksperimen I dengan
Eksperimen II dengan merujuk kepada teori perlanggaran
Jawapan :
1. Saiz CaCO3 dalam Eksperimen II lebih kecil daripada saiz CaCO3
dalam Eksperimen I
2. Jumlah luas permukaan CaCO3 dalam Eksperimen II lebih besar
3. Frekuensi perlanggaran berkesan di antara ion H+ dan zarah
CaCO3 dalam Eksperimen II lebih tinggi
4. Kadar tindak balas dalam Eksperimen II lebih tinggi
Kesan SUHU terhadap kadar tindak balas
1. Apabila suhu tindak balas BERTAMBAH, TENAGA
KINETIK zarah-zarah yang bertindak balas
BERTAMBAH
2. Frekuensi perlanggaran berkesan antara (zarah-zarah)
bahan tindak balas bertambah
3. Kadar tindak balas bertambah
116
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh soalan:
Eksperimen Bahan tindak balas Suhu/0C
40
I Ketulan kalsium karbonat berlebihan dan 30 cm3 asid hidroklorik 0.5
30
mol dm-3.
II Ketulan kalsium karbonat berlebihan dan 30 cm3 asid hidroklorik 0.5
mol dm-3.
Berdasarkan jadual di atas, terangkan perbezaan dalam kadar tindak balas antara Eksperimen I dengan
Eksperimen II dengan merujuk kepada teori perlanggaran.
Jawapan :
1. Suhu dalam Eksperimen I lebih tinggi daripada suhu dalam
Eksperimen II
2. Tenaga kinetik zarah-zarah yang bertindakbalas dalam
Eksperimen I lebih tinggi
3. Frekuensi perlanggaran berkesan di antara ion H+ dan zarah
CaCO3 dalam Eksperimen I lebih tinggi
4. Kadar tindak balas dalam Eksperimen I lebih tinggi
Kesan KEPEKATAN terhadap kadar tindak balas
1. Apabila kepekatan bahan tindak balas BERTAMBAH,
BILANGAN ZARAH PER UNIT ISIPADU BERTAMBAH
2. Frekuensi perlanggaran berkesan antara (zarah-zarah)
bahan tindak balas bertambah
3. Kadar tindak balas bertambah
117
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh soalan: Suhu campuran Masa yang diambil
untuk mengumpul
Set Bahan tindak balas 40 cm3 gas hidrogen
(s)
I 25 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm-3
+ 300C 90
serbuk zink berlebihan
II 25 cm3 asid hidroklorik 0.4 mol dm-3 300C 55
+
serbuk zink berlebihan
Berdasarkan jadual di atas, terangkan perbezaan dalam kadar tindak balas antara Eksperimen I dengan
Eksperimen II dengan merujuk kepada teori perlanggaran.
Jawapan :
1. Kepekatan larutan HCl dalam Eksperimen II lebih tinggi
daripada kepekatan larutan HCl dalam Eksperimen I
2. Bilangan ion H+ per unit isipadu dalam Eksperimen II lebih tinggi
3. Frekuensi perlanggaran berkesan di antara ion H+ dan atom Zn
dalam Eksperimen II lebih tinggi
4. Kadar tindak balas dalam Eksperimen II lebih tinggi
Kesan MANGKIN terhadap kadar tindak balas
1. Mangkin merendahkan tenaga pengaktifan
2. Lebih banyak zarah bahan tindak balas memperolehi
tenaga pengaktifan yang lebih rendah
3. Frekuensi perlanggaran berkesan antara (zarah-zarah)
bahan tindak balas bertambah
4. Kadar tindak balas bertambah
118
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh soalan:
Eksperimen I II
Susunan radas Asid hidroklorik Asid hidroklorik
berlebihan berlebihan
0.2 g pita magnesium +
Larutan kuprum(II)
sulfat (mangkin)
0.2 g pita magnesium
Suhu/0C 40 40
20 15
Masa yang diambil
untuk pita
magnesium larut (s)
Berdasarkan jadual di atas, terangkan perbezaan dalam kadar tindak balas antara Eksperimen I dengan
Eksperimen II dengan merujuk kepada teori perlanggaran.
Jawapan :
1. Eksperimen II menggunakan larutan kuprum(II) sulfat sebagai
MANGKIN
2. MANGKIN merendahkan tenaga pengaktifan
3. Lebih banyak zarah yang bertindak balas memperolehi tenaga
pengaktifan yang rendah
4. Frekuensi perlanggaran berkesan di antara ion H+ dan atom Mg
dalam Eksperimen II lebih tinggi
5. Kadar tindak balas dalam Eksperimen II lebih tinggi
119
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
SIFAT MANGKIN
1. Sifat KIMIA mangkin tidak berubah
semasa tindak balas
2. Sifat FIZIK mangkin boleh berubah semasa
tindak balas
3. Mangkin boleh meningkatkan KADAR
tindak balas
4. Mangkin TIDAK boleh meningkatkan
KUANTITI hasil
5. Mangkin adalah KHUSUS dalam
tindakannya (tb berbeza, mangkin
berbeza)
6. Mangkin diperlukan dalam kuantiti yang
KECIL untuk perubahan yang BESAR
7. Mangkin dalam bentuk serbuk lebih
berkesan berbanding ketulan
CONTOH MANGKIN DAN PENGGUNAANNYA
MANGKIN TINDAK BALAS / PROSES DALAM INDUSTRI
Nikel/platinum Penghidrogenan hidrokarbon tak tepu kepada
hidrokarbon tepu
Nikel Penghidrogenan lemak tak tepu kepada lemak tepu
Kuprum(II) sulfat Zink dan asid sulfurik cair
Mangan (IV) oksida Penguraian hidrogen peroksida
Serbuk besi Proses Haber (pembuatan ammonia)
Vanadium(V) oksida Proses Contact (pembuatan asid sulfurik)
Platinum Ostwald process (pembuatan asid nitrik)
Asid sulfurik pekat Pengesteran
120
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
MENTAFSIR GRAF KADAR TINDAK BALAS
Isipadu gas Kadar tindak balas dalam Eksperimen I lebih tinggi
daripada Eksperimen II
Isipadu maksimum gas yang dihasilkan dalam
Eksperimen I lebih tinggi daripada Eksperimen II
Bilangan mol BAHAN dalam Eksperimen I lebih tinggi
daripada bilangan mol bahan dalam Eksperimen II
Isipadu gas Masa
Isipadu gas
Kadar tindak balas dalam Eksperimen II lebih tinggi
daripada Eksperimen I
Isipadu maksimum gas yang dihasilkan dalam
Eksperimen I lebih tinggi daripada Eksperimen II
Bilangan mol BAHAN dalam Eksperimen I lebih tinggi
daripada bilangan mol bahan dalam Eksperimen II
Masa
Kadar tindak balas dalam Eksperimen II lebih tinggi
daripada Eksperimen I
Isipadu maksimum gas yang dihasilkan dalam
Eksperimen II SAMA dengan isipadu maksimum gas
dalam Eksperimen I
Bilangan mol BAHAN dalam Eksperimen II SAMA
dengan bilangan mol bahan dalam Eksperimen I
Masa
121
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
BAB 11: SEBATIAN KARBON
Istilah/ungkapan Maksud
Sebatian karbon
Sebatian hidrokarbon Sebatian yang mengandungi unsur karbon
Hidrokarbon tepu
Sebatian yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen
Hidrokarbon tak tepu sahaja
Siri homolog Sebatian yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen
Formula empirik sahaja dan bilangan atom hidrogen per molekul adalah
Formula molekul MAKSIMUM
Formula struktur
Isomer Sebatian yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen
sahaja dan bilangan atom hidrogen per molekul adalah
Kumpulan berfungsi TIDAK MAKSIMUM
Kumpulan alkil (R) Siri sebatian karbon daripada jenis yg sama dan diwakili
IUPAC satu formula am
Polimer
Formula kimia yang menunjukkan NISBAH paling ringkas
bilangan atom-atom unsur dalam sebatian
Formula kimia yang menunjukkan BILANGAN
SEBENAR atom-atom unsur dalam sebatian
Formula kimia yang menunjukkan IKATAN ANTARA
ATOM-ATOM dalam sebatian
Molekul-molekul yang mempunyai FORMULA
MOLEKUL yang SAMA tetapi FORMULA STRUKTUR
yang berbeza
Sekumpulan molekul atau ikatan kimia yang terikat kepada
molekul sesuatu sebatian karbon yang bertanggungjawab
terhadap sifat KIMIA molekul tersebut
Sekumpulan molekul yang mempunyai formula am CnH2n+1
dan merupakan sebahagian daripada sebatian karbon
International Union of Pure and Applied Chemistry
Molekul berantai panjang yang terbentuk daripada
gabungan monomer-monomer
122
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Atom karbon
• Atom karbon mempunyai 6 proton dan 6 elektron
• Susunan elektron atom karbon ialah 2.4
• Bilangan elektron valens atom karbon ialah 4
• Atom karbon boleh membentuk ikatan KOVALEN
dengan atom unsur lain untuk membentuk sebatian kovalen
• Semua sebatian karbon (organik) ialah SEBATIAN
KOVALEN
C
123
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
ALKANA
Alkana merupakan hidrokarbon tepu
FORMULA AM BAGI SIRI HOMOLOG ALKANA
CnH2n+2
Bilangan Formula Formula Formula struktur (rantai lurus)
atom karbon empirik molekul
H
1 CH4 CH4 HC H
2 CH3 C2H4 H
HH
3 C3H8 C3H8 HC C H
HH
H HH
HC C CH
H HH
124
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Bilangan Formula Formula Formula struktur (rantai lurus)
molekul
atom karbon empirik H H HH
C4H10 HC CCCH
4 C2H5
H H HH
5 C5H12 C5H12 H H HH H
C6H14 H C C C CCH
6 C3H7
H H HHH
H H H H HH
HC C C CCCH
H H H H HH
SIFAT FIZIK ALKANA
TAKAT LEBUR / KETERLARUTAN KEKONDUKSIAN
TAKAT DIDIH DALAM AIR ELEKTRIK
Rendah Tidak larut Tidak boleh
*Penerangan tentang sifat fizik alkana sama dengan penerangan tentang sifat fizik SEBATIAN
KOVALEN
125
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
PERUBAHAN SIFAT FIZIK ALKANA DENGAN PERTAMBAHAN
BILANGAN ATOM KARBON PER MOLEKUL
Nama Bil atom Formula Jisim Takat Takat Ketumpatan
karbon molekul
molar (g lebur (0C) didih (0C) (g cm-3)
mol-1)
MetANA 1 CH4 16 -182 -162 -
-
EtANA 2 C2H6 30 -183 -89 -
-
PropANA 3 C3H8 44 -188 -42 0.63
0.66
ButANA 4 C4H10 58 -138 -1 0.68
0.70
PentANA 5 C5H12 72 -130 36 0.72
0.73
HeksANA 6 C6H14 86 -95 69
HeptANA 7 C7H16 100 -91 98
OktANA 8 C8H18 114 -57 126
NonANA 9 C9H20 128 -54 151
DekANA 10 C10H22 142 -30 174
*ketumpatan air = 1 g cm-3
Sifat fizik alkana berubah beransur-ansur dengan pertambahan BILANGAN ATOM KARBON PER
MOLEKUL
Apabila bilangan atom karbon per molekul alkana bertambah,
1. Takat lebur dan takat didih bertambah
2. Ketumpatan bertambah
3. Kelikatan bertambah
4. Warna menjadi semakin gelap
5. Semakin susah terbakar
6. Kandungan tenaga semakin bertambah
Contoh soalan:
Takat lebur dan takat didih alkana bertambah apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah.
Terangkan.
Jawapan:
1. Apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah
2. Saiz molekul bertambah
3. Daya tarikan antara molekul bertambah
4. Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya tarikan tersebut
126
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh soalan:
Ketumpatan alkana bertambah apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah. Terangkan.
Jawapan:
1. Apabila bilangan atom karbon per molekul bertambah
2. Saiz molekul bertambah
3. Jisim molekul bertambah (*ketumpatan = jisim ÷ isi padu)
SIFAT KIMIA ALKANA (*alkana tiada kumpulan berfungsi)
1 Alkana boleh mengalami tindak balas pembakaran dalam oksigen
berlebihan untuk menghasilkan gas karbon dioksida dan air
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
C2H6 + 7 O2 → 2CO2 + 3H2O
2
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
C4H10 + 13 O2 → 4CO2 + 5H2O
C5H12 2 → 5CO2 + 6H2O
+ 8O2
C6H14 + 19 O2 → 6CO2 + 7H2O
2
2 Alkana boleh mengalami tindak balas PENUKARGANTIAN
(satu atau lebih atom hidrogen dalam molekul alkana digantikan dengan
atom halogen dalam kehadiran cahaya ultra ungu)
Contoh : Tindak balas antara metana, CH4 dan gas klorin, Cl2
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Metana Klorometana
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl Campuran kloroalkana
Klorometana Diklorometana
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
Diklorometana Triklorometana
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
Triklorometana Tetraklorometana
127
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
ALKENA
Alkena merupakan hidrokarbon tak tepu
FORMULA AM BAGI SIRI HOMOLOG ALKENA
CnH2n
Bilangan Formula Formula Formula struktur (rantai lurus)
atom karbon empirik molekul
2 CH2 HH
3 CH2
C2H4 HC C H
4 CH2
H HH
5 CH2 C3H6 H C C C H
H
C4H8 H H HH
C5H10 HC C C CH
HH
H H H HH
HC C C CCH
H HH
128
SIFAT FIZIK ALKENA notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
TAKAT LEBUR / KETERLARUTAN KEKONDUKSIAN
TAKAT DIDIH DALAM AIR ELEKTRIK
Tidak boleh
Rendah Tidak larut
PERUBAHAN SIFAT FIZIK ALKENA DENGAN PERTAMBAHAN
BILANGAN ATOM KARBON PER MOLEKUL
Nama Bil atom Formula Jisim Takat Takat Ketumpatan
karbon molekul molar (g
lebur (0C) didih (0C) (g cm-3)
mol-1)
EtENA 2 C2H4 28 -169 -103 0.0011
C3H6 42 -185 -48 0.0018
PropENA 3 C4H8 56 -185 -6 0.0023
C5H10 70 -165 30 0.6430
ButENA 4 C6H12 84 -140 64 0.6750
C7H14 98 -119 93 0.6980
PentENA 5 C8H16 112 -104 122 0.7160
C9H18 126 -94 146 0.7310
HeksENA 6 C10H20 140 -87 171 0.7430
HeptENA 7
OktENA 8
NonENA 9
DekENA 10
*ketumpatan air = 1 g cm-3
SIFAT KIMIA ALKENA
Alkena mempunyai kumpulan berfungsi ikatan ganda dua karbon-karbon
CC
129
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
1 Alkena boleh mengalami tindak balas pembakaran dalam
oksigen berlebihan untuk menghasilkan gas karbon dioksida
dan air
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
C3H6
C4H8 + 9 O2 → 3CO2 + 3H2O
2
+ 6O2 → 4CO2 + 4H2O
2 Alkena boleh mengalami tindak balas PENAMBAHAN
(i) Tindak balas PENGHIDROGENAN (penambahan gas H2)
Alkena boleh bertindak balas dengan GAS HIDROGEN untuk
membentuk ALKANA
Kaedah:
Alirkan campuran gas alkena (yang dinamakan) dan gas hidrogen melalui
mangkin nikel / platinum pada suhu 1800C dan tekanan 1 atm
1800C, 1 atm
ALKENA + GAS HIDROGEN Ni / Pt ALKANA
C2H4 + H2 → C2H6
C3H6 + H2 → C3H8
C4H8 + H2 → C4H10
(ii) Tindak balas PENGHIDRATAN (penambahan H2O)
Alkena boleh bertindak balas dengan AIR untuk membentuk
ALKOHOL
Kaedah:
Alirkan campuran gas alkena (yang dinamakan) dan stim (wap air) melalui
mangkin asid fosforik(V) pada suhu 3000C dan tekanan 60 atm
3000C, 60 atm
ALKENA + AIR H3PO4 ALKOHOL
130
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
C2H4 + H2O → C2H5OH
C3H6 + H2O → C3H7OH
C4H8 + H2O → C4H9OH
(iii) Tindak balas PENGHALOGENAN (penambahan halogen)
Alkena boleh bertindak balas dengan HALOGEN untuk
membentuk DIHALOALKANA / ALKIL HALIDA
Kaedah:
Tambahkan air bromin ke dalam alkena (yang dinamakan) dan
GONCANG.
Pemerhatian:
Warna perang air bromin dinyahwarnakan
ALKENA + HALOGEN DIHALOALKANA
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 *Nota :
dikloroetana, dikloropropana
etena klorin dikloroetana dan diklorobutana ialah nama
biasa (bukan mengikut
C3H6 + Cl2 → C3H6Cl2 penamaan IUPAC)
propena klorin dikloropropana
C4H8 + Cl2 → C4H8Cl2
butena klorin diklorobutana
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 *Nota :
dibromoetana,
etena bromin dibromoetana dibromopropana dan
dibromobutana ialah nama
C3H6 + Br2 → C3H6Br2 biasa (bukan mengikut
penamaan IUPAC)
propena bromin dibromopropana
C4H8 + Br2 → C3H8Br2
butena bromin dibromobutana
*Nota:
Tindak balas antara alkena dan air bromin boleh digunakan untuk
membezakan alkena dan alkana
131
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
(iv) Tindak balas PENGOKSIDAAN (penambahan KMnO4)
Alkena boleh bertindak balas dengan KMnO4 untuk
membentuk DIOL
Kaedah:
Tambahkan larutan kalium manganat(VII) berasid ke dalam alkena (yang
dinamakan) dan GONCANG.
Pemerhatian:
Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid dinyahwarnakan
ALKENA + KMnO4 DIOL
C2H4 + KMnO4 → C2H4(OH)2 *Nota :
diol ialah nama biasa (bukan
etena diol mengikut penamaan IUPAC)
*Nota:
Tindak balas antara alkena dan larutan kalium manganat(VII) berasid
boleh digunakan untuk membezakan alkena dan alkana
3 Alkena boleh mengalami tindak balas PEMPOLIMERAN
nCH2 CH2 → (CH2 CH4)n
etena polietena
(monomer) (polimer)
nCH3CH CH2 → (CH3CH CH2)n
propena polipropena
(monomer) (polimer)
132
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Perbezaan Antara Alkana dan Alkena
Alkana Alkena
Hidrokarbon tepu Hidrokarbon tak tepu
Hanya ada ikatan TUNGGAL antara atom Terdapat ikatan GANDA DUA antara atom karbon
karbon
Bilangan atom hidrogen per molekul adalah TIDAK
Bilangan atom hidrogen per molekul adalah MAKSIMUM
MAKSIMUM
Melunturkan/menyahwarnakan warna PERANG air
Tiada perubahan apabila ditambahkan air bromin
bromin
Melunturkan/menyahwarnakan warna UNGU
Tiada perubahan apabila ditambahkan larutan larutan kalium manganat(VII) berasid
kalium manganat(VII) berasid
Menghasilkan banyak jelaga apabila terbakar
Menghasilkan kurang jelaga apabila terbakar
Contoh soalan:
Terangkan perbezaan dari segi kejelagaan pembakaran heksana dan heksena.
Jawapan:
Formula molekul heksana ialah C6H14
Formula molekul heksena ialah C6H12
Peratus karbon dalam molekul heksana, C6H14 = 6(12) × 100
6(12)+14(1)
= 83.72 %
Peratus karbon dalam molekul heksena, C6H12 = 6(12) × 100
6(12)+12(1)
= 85.71 %
Peratus karbon per molekul dalam heksena lebih tinggi.
Pembakaran heksena menghasilkan lebih banyak jelaga.
133
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
ALKOHOL
FORMULA AM BAGI SIRI HOMOLOG ALKOHOL
CnH2n+1OH
Bilangan Formula Formula Formula struktur (rantai lurus)
atom karbon Empirik molekul
1 CH4O CH3OH H
C2H5OH H C OH
C3H7OH
C4H9OH HH
HH
2 C2H6O H C C OH
HH
3
H HH
C3H8O H C C C OH
4 C4H10O
H HH
H H HH
HC C C C OH
HH H
H
134
SIFAT FIZIK ALKOHOL notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
TAKAT LEBUR / KETERLARUTAN KEKONDUKSIAN
TAKAT DIDIH DALAM AIR ELEKTRIK
Tidak boleh
Rendah Sangat larut
PERUBAHAN SIFAT FIZIK ALKOHOL DENGAN PERTAMBAHAN
BILANGAN ATOM KARBON PER MOLEKUL
Nama Bil atom Formula Jisim Takat Takat Ketumpatan
karbon molekul molar (g
lebur (0C) didih (0C) (g cm-3)
CH3OH mol-1)
MetANOL 1 C2H5OH -98 65 0.79
EtANOL 2 C3H7OH 32 -114 78 0.79
PropANOL 3 C4H9OH -126 97 0.80
ButANOL 4 46 -89 117 0.81
60
74
PENYEDIAAN ETANOL DALAM MAKMAL
Alat Radas :
Kelalang kon, penyumbat getah, salur penghantar, kondenser Liebig, termometer, kelalang dasar
bulat, tabung didih.
Bahan : Glukosa, yis
Prosedur :
1. Larutkan glukosa di dalam air suling dan tuangkan ke dalam kelalang kon.
2. Tambahkan yis ke dalam larutan glukosa.
3. Tutup kelalang kon dengan penyumbat getah.
4. Biarkan radas selama 1 minggu.
5. Turas campuran.
6. Sulingkan hasil turasan dengan menggunakan alat radas penyulingan.
7. Kumpulkan cecair pada suhu 780C.
(*Nota : Takat didih etanol ialah 780C)
135
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Air keluar
Kondenser Liebig
Air masuk
Hasil penapaian
Etanol
Kukus air
Panaskan
Rajah susunan radas penyulingan etanol
Persamaan kimia : + CO2
C6H12O6 → 2C2H5OH
136
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
PENYEDIAAN ETANOL DALAM INDUSTRI
Dalam industri, etanol disediakan melalui tindak balas penghidratan etena
Tindak balas PENGHIDRATAN (penambahan H2O)
Alkena boleh bertindak balas dengan AIR untuk membentuk
ALKOHOL
Kaedah:
Alirkan campuran gas alkena (yang dinamakan) dan stim (wap air) melalui mangkin
asid fosforik(V) pada suhu 3000C dan tekanan 60 atm
3000C, 60 atm
ETENA + AIR H3PO4 ETANOL
C2H4 + H2O → C2H5OH
1 isi padu gas etena Gas-gas yang 3000C
+ tidak bertindak 60 atm
Mangkin asid fosforik(V)
0.6 isi padu balas
stim (H2O) Gas disejukkan dan
membentuk cecair
Etanol
Carta alir penghasilan etanol dalam industri
137
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
SIFAT KIMIA ALKOHOL
Alkohol mempunyai kumpulan berfungsi hidroksil (OH)
C OH
1 Alkohol boleh mengalami tindak balas pembakaran dalam oksigen
berlebihan untuk menghasilkan gas karbon dioksida dan air
CH3OH + 32O2 → CO2 + 2H2O
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
C3H7OH + 29O2 → 3CO2 + 4H2O
C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O
2 Alkohol mboleh mengalami tindak balas PENGOKSIDAAN untuk
membentuk ASID KARBOKSILIK
*Nota: Tindak balas ini menggunakan agen pengoksidaan berasid
Contoh agen pengoksidaan:
Kalium dikromat(VI) berasid, K2Cr2O7
kalium manganat(VII) berasid, KMnO4
CH3OH + 2[O] → HCOOH + H2O
Metanol Asid metanoik
C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O
Etanol Asid etanoik
C3H7OH + 2[O] → C2H5COOH + H2O
Propanol Asid propanoik
C4H9OH + 2[O] → C3H7COOH + H2O
Butanol Asid butanoik
138
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Kondenser Liebig
Alkohol + larutan
kalium dikromat(VI)
berasid
Kukus air Panaskan Air
Panaskan Asid karboksilik
Kaedah 1 Kaedah 2
Rajah susunan radas tindak balas pengoksidaan alkohol
Contoh huraian eksperimen tindak balas pengoksidaan etanol
Alat radas: Tabung didih, salur penghantar, tabung uji, penitis, bikar, penunu Bunsen
Bahan : Etanol tulen, kalium dikromat(VI), asid sulfurik cair
Prosedur:
1. Tuangkan 10 cm3 larutan kalium dikromat(VI) ke dalam tabung didih
2. Tambahkan 10 TITIS asid sulfurik cair
3. Tambahkan 3 cm3 of etanol tulen ke dalam campuran
4. HANGATKAN CAMPURAN (panaskan secara perlahan-lahan)
5. Kumpulkan hasil sulingan
Pemerhatian:
Larutan JINGGA bertukar ke warna HIJAU
Larutan berbau CUKA (masam) terhasil
Larutan terhasil menukarkan warna kertas litmus BIRU ke MERAH
Hasil tindak balas ialah asid etanoik (INFERENS)
Persamaan kimia:
C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O
139
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
3 Alkohol mengalami tindak balas PENDEHIDRATAN apabila
dipanaskan bersama agen PENDEHIDRATAN untuk
menghasilkan ALKENA
Contoh agen pendehidratan:
Serpihan poselin, aluminium oksida
C2H5OH → C2H4 + H2O
Etanol Etena
C3H7OH → C3H6 + H2O
Propanol Propena
C4H9OH → C4H8 + H2O
Butanol Butena
Serpihan poselin
Kapas kaca Gas etena
yang direndam Air
dalam etanol
Panaskan
Rajah susunan radas tindak balas pendehidratan etahol
Contoh huraian eksperimen tindak balas pendehidratan etanol
Alat Radas: Tabung didih, bikar, tabung uji, penyumbat getah, salur penghantar, penunu
Bunsen
Bahan :
Etanol tulen, serpihan poselin, air bromin
Prosedur:
1. Rendamkan kapas kaca di dalam etanol tulen dan masukkan ke dalam tabung didih
2. Isikan serpihan poselin di bahagian tengah tabung didih
3. Panaskan serpihan poselin dengan kuat
4. Panaskan etanol perlahan-lahan
5. Kumpulkan gas terhasil melalui kaedah sesaran air ke bawah
6. Sejukkan gas hingga membentuk cecair
7. Tambahkan air bromin dan GONCANG
140
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Pemerhatian:
Cecair yang terhasil melunturkan warna PERANG air bromin
Hasil tindak balas ialah etena (INFERENS)
Persamaan kimia :
C2H5OH → C2H4 + H2O
4 Alkohol boleh bertindak balas dengan ASID KARBOKSILIK
untuk menghasilkan ESTER dan air (tindak balas
PENGESTERAN)
*Nota: Tindak balas ini menggunakan asid sulfurik pekat sebagai mangkin
CH3OH + HCOOH → HCOOCH3 + H2O
Metanol Asid metanoik Metil metanoat
C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 + H2O
Etanol Asid etanoik Etil etanoat
C3H7OH + C2H5COOH → C2H5COOC3H7 + H2O
Propanol Asid propanoik Propil propanoat
C4H9OH + C3H7COOH → C3H7COOC4H9 + H2O
Butanol Asid butanoik Butil butanoat
C2H5OH + C2H5COOH → C2H5COOC2H5 + H2O
Etanol Asid propanoik Etil propanoat
C3H7OH + CH3COOH → CH3COOC3H7 + H2O
Propanol Asid etanoik Propil etanoat
*Nota:
Kumpulan alkil dalam alkohol bergabung dengan kumpulan karboksilat dalam
asid karboksilik untuk membentuk ester
141
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh:
Tindak balas antara etanol dan asid propanoik membentuk etil propanoat dan air
HH H HO
H C C C OH
H C C OH +
HH
HH
Kumpulan karboksilat
Kumpulan alkil
H HO HH
HC C C OC C H + H2O
HH HH
Kumpulan karboksilat Kumpulan alkil
Air keluar
Etanol + asid etanoik Air masuk
+ asid sulfurik pekat
Etil etanoat
Panaskan
Rajah susunan radas tindak balas pengesteran
142
notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
Contoh huraian eksperimen tindak balas pengesteran untuk menghasilkan
etil etanoat
Alat Radas: Bikar, tabung uji, penunu Bunsen, penitis
Bahan : Etanol tulen, asid etanoik glasial, asid sulfurik pekat
Prosedur:
1. Isikan 2 cm3 etanol tulen ke dalam tabung didih
2. Tambahkan 2 cm3 asid etanoik glasial ke dalam etanol
3. Tambahkan beberapa TITIS asid sulfurik pekat ke dalam campuran
4. Panaskan campuran secara perlahan-lahan
Pemerhatian:
Cecair berbau wangi terhasil
Cecair tersebut TIDAK LARUT dalam air
Hasil tindak balas ialah ESTER, etil etanoat (INFERENS)
Persamaan kimia :
C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 + H2O
ASID KARBOKSILIK
FORMULA AM BAGI SIRI HOMOLOG
ASID KARBOKSILIK
CnH2n+1COOH
143
Bilangan Nama Formula notakimiaCikguZuriah@mudzaffar
atom karbon molekul
Formula struktur (rantai lurus)
1 Asid metanoik HCOOH
O
H C OH
HO
2 Asid etanoik CH3COOH H C C OH
H
H HO
3 Asid propanoik C2H5COOH H C C C OH
HH
H H HO
4 Asid butanoik C3H7COOH H C C C C OH
HHH
SIFAT FIZIK ASID KARBOKSILIK
TAKAT LEBUR / KETERLARUTAN KEKONDUKSIAN
TAKAT DIDIH DALAM AIR ELEKTRIK
Rendah Sebahagian larut Sebahagian boleh
144