Nota Kimia Tingkatan 5 Bab 2: Sebatian Karbon
RINGKASAN
Ringkasan Konsep Utama
Sebatian karbon adalah sebatian yang mengandungi karbon sebagai unsur juzuknya dan dibahagikan kepada dua jenis utama: sebatian organik dan sebatian tak organik.
• Sebatian Organik: Berasal daripada benda hidup dan mengandungi unsur karbon yang terikat secara kovalen dengan unsur lain. Ia terbahagi kepada hidrokarbon dan bukan hidrokarbon.
◦ Hidrokarbon: Sebatian yang mengandungi hidrogen dan karbon sahaja. Sumber utamanya ialah petroleum (minyak mentah).
▪ Hidrokarbon Tepu: Mempunyai hanya ikatan tunggal antara atom karbon (contoh: Alkana).
▪ Hidrokarbon Tak Tepu: Mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon (contoh: Alkena, Alkuna).
◦ Bukan Hidrokarbon: Sebatian organik yang mengandungi karbon, hidrogen, serta unsur lain seperti oksigen dan nitrogen (contoh: Alkohol, Asid Karboksilik, Ester).
• Sebatian Tak Organik: Berasal daripada benda bukan hidup seperti oksida karbon dan sebatian karbonat.
Pemprosesan Petroleum: Petroleum, campuran hidrokarbon, diproses melalui dua peringkat utama:
1. Penyulingan Berperingkat: Mengasingkan pecahan hidrokarbon berdasarkan takat didih yang berbeza. Hidrokarbon dengan takat didih rendah meruap dahulu dan naik ke bahagian atas menara pemeringkat.
2. Peretakan: Proses memecahkan hidrokarbon rantai panjang kepada molekul yang lebih kecil (seperti petrol dan alkena) pada suhu dan tekanan tinggi dengan kehadiran mangkin.
Siri Homolog: Kumpulan sebatian organik yang mempunyai ciri-ciri berikut:
• Formula am yang sama.
• Kumpulan berfungsi yang sama.
• Sifat kimia yang sama.
• Ahli berturutan berbeza sebanyak satu atom karbon dan dua atom hidrogen (CH₂).
• Sifat fizik berubah secara beransur-ansur.
| Siri Homolog | Formula Am | Kumpulan Berfungsi | Jenis Sebatian |
| Alkana | CₙH₂ₙ₊₂, n = 1, 2, 3, … | Ikatan tunggal C-C | Hidrokarbon Tepu |
| Alkena | CₙH₂ₙ, n = 2, 3, 4, … | Ikatan ganda dua C=C | Hidrokarbon Tak Tepu |
| Alkuna | CₙH₂ₙ₋₂, n = 2, 3, 4, … | Ikatan ganda tiga C≡C | Hidrokarbon Tak Tepu |
| Alkohol | CₙH₂ₙ₊₁OH, n = 1, 2, 3, … | Hidroksil (-OH) | Bukan Hidrokarbon |
| Asid Karboksilik | CₙH₂ₙ₊₁COOH, n = 0, 1, 2, … | Karboksil (-COOH) | Bukan Hidrokarbon |
| Ester | CₘH₂ₘ₊₁COOCₙH₂ₙ₊₁, m≥0, n≥1 | Karboksilat (-COO-) | Bukan Hidrokarbon |
Sifat Kimia Utama:
• Alkana: Mengalami pembakaran (lengkap dan tidak lengkap) dan tindak balas penukargantian dengan halogen di bawah sinaran UV.
• Alkena: Lebih reaktif daripada alkana. Mengalami pembakaran, tindak balas penambahan (penghidrogenan, penghalogenan, penghidratan), pengoksidaan, dan pempolimeran penambahan.
• Alkohol: Mengalami pembakaran, pengoksidaan (menghasilkan asid karboksilik), dan pendehidratan (menghasilkan alkena).
• Asid Karboksilik: Menunjukkan sifat asid (bertindak balas dengan bes, logam karbonat, dan logam) dan bertindak balas dengan alkohol untuk menghasilkan ester (pengesteran).
• Ester: Terhasil melalui tindak balas pengesteran antara asid karboksilik dan alkohol.
Keisomeran dan Penamaan:
• Isomer: Molekul yang mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza.
• Keisomeran Struktur: Fenomena di mana isomer wujud disebabkan oleh susunan rantai karbon yang berbeza (isomer rantai) atau kedudukan kumpulan berfungsi yang berbeza (isomer kedudukan).
• Penamaan IUPAC: Sistem penamaan sebatian organik yang sistematik berdasarkan rantai karbon terpanjang, kumpulan cabang (alkil), dan kumpulan berfungsi.
GLOSARI
| Istilah | Definisi |
| Alkana | Siri homolog hidrokarbon tepu dengan formula am CₙH₂ₙ₊₂. |
| Alkena | Siri homolog hidrokarbon tak tepu dengan ikatan ganda dua dan formula am CₙH₂ₙ. |
| Alkohol | Siri homolog bukan hidrokarbon dengan kumpulan berfungsi hidroksil (-OH) dan formula am CₙH₂ₙ₊₁OH. |
| Alkuna | Siri homolog hidrokarbon tak tepu dengan ikatan ganda tiga dan formula am CₙH₂ₙ₋₂. |
| Asid Karboksilik | Siri homolog bukan hidrokarbon dengan kumpulan berfungsi karboksil (-COOH) dan formula am CₙH₂ₙ₊₁COOH. |
| Bukan Hidrokarbon | Sebatian organik yang mengandungi karbon dan hidrogen serta unsur lain seperti oksigen, nitrogen, atau halogen. |
| Ester | Siri homolog bukan hidrokarbon dengan kumpulan berfungsi karboksilat (-COO-), terhasil daripada tindak balas antara asid karboksilik dan alkohol. |
| Hidrokarbon | Sebatian organik yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen sahaja. |
| Hidrokarbon Tak Tepu | Hidrokarbon yang mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon. |
| Hidrokarbon Tepu | Hidrokarbon yang mempunyai hanya ikatan tunggal antara atom karbon. |
| Isomer | Molekul-molekul yang mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza. |
| Keisomeran Struktur | Fenomena di mana suatu sebatian mempunyai formula molekul yang sama tetapi dua atau lebih formula struktur yang berbeza. |
| Kumpulan Berfungsi | Kumpulan atom yang terikat kepada sebatian molekul organik yang menentukan sifat kimia suatu siri homolog. |
| Penapaian | Proses penguraian molekul besar seperti glukosa kepada molekul kecil seperti etanol oleh yis (atau enzim zimase) dalam keadaan tanpa oksigen. |
| Pendehidratan | Tindak balas penyingkiran molekul air daripada setiap molekul alkohol untuk menghasilkan alkena yang sepadan. |
| Pengesteran | Tindak balas antara asid karboksilik dengan alkohol untuk menghasilkan ester dan air, dengan kehadiran asid sulfurik pekat sebagai mangkin. |
| Penyulingan Berperingkat | Proses mengasingkan pecahan dalam petroleum berdasarkan perbezaan takat didih setiap pecahan hidrokarbon. |
| Peretakan | Proses di mana hidrokarbon rantai panjang dipecahkan kepada hidrokarbon yang lebih kecil pada suhu dan tekanan tinggi dengan kehadiran mangkin. |
| Sebatian Karbon | Sebatian yang mengandungi karbon sebagai unsur juzuknya. |
| Sebatian Organik | Sebatian yang berasal daripada benda hidup dan mengandungi unsur karbon yang terikat secara kovalen. |
| Siri Homolog | Satu siri sebatian organik yang mempunyai formula am dan kumpulan berfungsi yang sama, serta sifat kimia yang serupa. |
| Tindak Balas Penambahan | Tindak balas di mana atom lain ditambah pada setiap atom karbon pada ikatan ganda dua atau ganda tiga untuk membentuk hasil dengan ikatan tunggal. |
| Tindak Balas Penukargantian | Tindak balas di mana setiap atom hidrogen dalam molekul alkana digantikan satu demi satu oleh atom-atom halogen. |
| Tuak | Minuman yang disediakan melalui proses penapaian makanan seperti ubi kayu, nasi atau beras pulut dengan yis. |
| Zimase | Enzim yang dirembeskan oleh yis yang menukarkan glukosa kepada etanol dan karbon dioksida. |
Koleksi Latihan
| 1 | 2 |
| 3 | 4 |
| 5 | 6 |