• No se han encontrado resultados

La corrección y la normalización

ILI Introducción

II.4 La corrección y la normalización

• State the general formula of alkane and alkene. / Menyatakan formula am alkana dan alkena.

• State the characteristics of the alkane and alkene series. / Menyatakan ciri-ciri alkana dan alkena.

• Name, draw structural formula and write the formulae of the first ten molecules in alkane series and the first nine molecules in the alkene series.

Menamakan, melukis formula struktur dan menulis formula bagi sepuluh molekul pertama dalam siri alkana dan sembilan molekul pertama dalam siri alkena.

• Explain the effect of increasing the number of carbon atoms on the physical properties of alkanes and alkenes.

Menerangkan kesan peningkatan bilangan atom karbon terhadap sifat-sifat fizikal alkana dan alkena.

ALKANE / ALKANA ALKENE / ALKENA

• Explain the meaning of saturated hydrocarbon for the alkane series.

Menerangkan maksud hidrokarbon tepu bagi siri homolog alkana.

• Describe the chemical properties of alkanes in substitution reaction and combustion.

Menghuraikan sifat-sifat kimia dari segi tindak balas penukargantian dan pembakaran.

• Describe how methane affects everyday life.

Menghuraikan bagaimana metana mempengaruhi kehidupan seharian.

• Explain the meaning of unsaturated hydrocarbon in the alkene series.

Menerangkan maksud hidrokarbon tak tepu dalam siri homolog alkena.

• Explain the chemical properties of alkenes in addition reactions, combustion and polymerisation.

Menerangkan sifat kimia alkena dalam tindak balas penambahan, pembakaran dan pempolimeran.

COMPARE THE CHEMICAL PROPERTIES OF ALKANES AND ALKENES MEMBANDING SIFAT-SIFAT KIMIA ALKANA DAN ALKENA

• Describe the experiment, state the observations and explain the differences between chemical reactions of alkanes and alkenes for the following reactions:

Menghuraikan eksperimen, menyatakan pemerhatian dan menerangkan perbezaan di antara tindak balas kimia alkana dan alkena bagi tindak balas berikut:

i. Reaction with bromine water. / Tindak balas dengan air bromin.

ii. Reaction with acidified potassium manganate(VII) solution. / Tindak balas dengan larutan kalium manganat(VII) berasid iii. Combustion. / Pembakaran.

HOMOLOGOUS SERIES / SIRI HOMOLOG

• List the general characteristics of the homologous series. / Menyenaraikan sifat-sifat am bagi siri homolog.

• Generalise the characteristics of homologous series based on ALKANE and ALKENE.

Membuat generalisasi sifat-sifat siri homolog berdasarkan ALKANA dan ALKENA.

IUPAC NOMENCLATURE AND ISOMERISM IN ALKANE AND ALKENE PENAMAAN IUPAC DAN KEISOMERAN DALAM ALKANA & ALKENA

• Naming alkanes and alkenes using IUPAC nomenclature. / Menamakan alkana dan alkena mengikut sistem IUPAC.

• Explain what isomerism is. / Menerangkan keisomeran.

• Draw the structural formulae of a particular alkane and alkene. / Melukis formula struktur bagi sesuatu alkana dan alkena.

• Use IUPAC nomenclature to name isomers. / Menggunakan sistem IUPAC untuk menamakan isomer.

Carbon Compounds / Sebatian Karbon

1 Carbon compounds are compounds that contain the element carbon. These compounds can be classified into two groups:

/ Sebatian karbon adalah sebatian yang mengandungi unsur karbon. Sebatian ini boleh dikelaskan kepada dua kumpulan:

a. Organic compounds / Sebatian organik b. Inorganic compounds / Sebatian tak organik

2 Organic compounds are carbon compounds that are obtained from living things such as sugar, starch, protein, vitamin, enzym etc. They are obtained from plants and animals. / Sebatian organik adalah sebatian yang diperoleh daripada benda hidup seperti gula, kanji, protein, vitamin, enzim dan lain-lain. Bahan-bahan ini diperoleh daripada tumbuhan dan binatang.

3 Inorganic compounds are carbon compounds that usually do not contain carbon to carbon bonds such as carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), calcium carbonate (CaCO3) etc. / Sebatian tak organik adalah sebatian karbon yang biasanya tidak mengandungi karbon dan ikatan karbon seperti karbon dioksida(CO2), karbon monoksida(CO), kalsium karbonat(CaCO3) dan lain-lain.

4 Most organic compounds contain the element carbon and hydrogen. Complete combustion of organic compounds produces carbon dioxide and water. / Kebanyakan sebatian organik mengandungi unsur karbon dan hidrogen. Pembakaran lengkap sebatian organik menghasilkan karbon dioksida dan air.

Hydrocarbon / Hidrokarbon

1 Hydrocarbons are organic compounds that contain only carbon, C and hydrogen, H. / Hidrokarbon adalah sebatian organik yang hanya mengandungi karbon, C dan hidrogen, H sahaja.

2 Hydrocarbons are classified into two groups: / Hidrokarbon boleh dikelaskan kepada dua kumpulan:

Saturated hydrocarbons / Hidrokarbon tepu Unsaturated hydrocarbons / Hidrokarbon tak tepu

Definition Definasi

Hydrocarbon that contain only–––––––––– single covalent bonds between carbon atoms.

Hidrokarbon yang mengandungi ikatan kovalen tunggal

––––––––– sahaja di antara atom kabon.

Hydrocarbon that contain at least one ––––––– ordouble triple

––––––– covalent bond between carbon atoms.

Hidrokarbon yang mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen –––––––––––ganda dua atau –––––––––––ganda tiga di antara atom karbon.

Example of

*structural formula Contoh

*formula struktur

H H H

H C C C H

H H H

Single

––––––– covalent bond between carbon atoms.

Ikatan kovalen ––––––––– sahaja di antara karbon.tunggal

H H H H

H C C C C

H H H

Double

––––––––covalent bond between carbon atoms.

Ikatan kovalen ––––––––– di antara karbon.ganda dua

*Homologous series

*Siri Homolog Alkane / Alkana Alkene / Alkena

* Homologous series are carbon compounds that have the certain general characteristics.

* Siri homolog adalah sebatian karbon yang mempunyai sifat-sifat am yang tertentu.

* Structural formula is a chemical formula that shows how atoms are bonded to each other covalently in a molecule.

* Formula struktur ialah formula kimia yang menunjukkan bagaimana atom terikat di antara satu sama lain secara kovalen dalam suatu molekul.

3 The main source of hydrocarbons is petroleum. It is formed as a result of decomposition of plants and animals that died million years ago. / Sumber utama hidrokarbon ialah petroleum. Ia terbentuk daripada penguraian tumbuhan dan binatang yang telah mati sejak berjuta-juta tahun dahulu.

am Publicatio

4 Petroleum is a mixture of different molecular size hydrocarbons. These hydrocarbons can be separated using fractional distillation of petroleum at different temperature. This process separates ______________ with different molecular hydrocarbons size (petroleum gas, petrol, naphta, kerosene, diesel and lubricating oil). / Petroleum ialah campuran molekul hidrokarbon yang berlainan saiz. Hidrokarbon ini boleh diasingkan melalui penyulingan berperingkat petroleum pada suhu yang berlainan.

Proses ini mengasingkan hidrokarbon yang mempunyai saiz molekul yang berlainan (gas petroleum, petrol, nafta, kerosin, diesel dan minyak pelincir).

––––––––––– hydrocarbons. (A –––––––––––saturated hydrocarbon contains only single covalent bonds between carbon atoms).

/ Setiap atom karbon terikat kepada empat atom lain oleh ikatan kovalen–––––––––––tunggal iaitu C – C atau C – H. Ia dikelaskan sebagai hidrokarbon –––––––––––tepu . (Hidrokarbon –––––––––––tepu mengandungi ikatan kovalen tunggal sahaja di antara atom karbon).

Electron arrangement in methane molecule, CH4 Susunan elektron dalam molekul metana, CH4

H

H C H

H

Represents ‘•×’ (one pair of electrons is shared to form a single covalent bond) Mewakili ‘×’ (Sepasang elektron dikongsi untuk membentuk ikatan kovalen tunggal)

Structural formula of methane, CH4 Formula struktur metana, CH4

3 Each carbon atom in the structural formula must have a total of four pairs of electrons shared with another carbon and hydrogen atom to achieve octet electron arrangement. (Each carbon atom must have four ‘–’ in the structural formula).

Setiap atom karbon dalam formula struktur mesti mempunyai empat pasang elektron yang dikongsi dengan atom karbon dan hidrogen yang lain untuk mencapai susunan elektron oktet. (Setiap atom karbon mesti mempunyai empat ‘–’ dalam formula strukturnya).

4 Each hydrogen atom in the structural formula must have one pair of electrons shared with carbon to achieve duplet electron arrangement. (Each hydrogen atom must have one ‘–’ in the structural formula).

Setiap atom hidrogen dalam formula struktur mesti mempunyai satu pasang elektron yang dikongsi dengan karbon untuk mencapai susunan atom duplet (Setiap hidrogen mesti mempunyai satu ‘–’ dalam formula strukturnya).

5 Naming of alkanes / Penamaan alkana

a. The name of straight chain alkanes (all the carbon atoms are joined in a continuous chain) are made up of two component parts. / Nama bagi alkana berantai lurus (semua atom karbon yang bergabung dalam rantai yang berterusan) terdiri daripada dua komponen:

i. Stem/root: indicates the number of carbon atoms in the longest continuous carbon chain. The name of stems for the first ten straight alkanes are: / Awalan/induk: menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon berterusan yang paling panjang. Nama awalan bagi sepuluh alkana pertama adalah:

Number of carbon, C ii. Suffix/ending: indicates the group of the compound. For alkane, the suffix is ‘ane’ because it belongs to the

alkane group. / Akhiran: menunjukkan kumpulan sebatian. Bagi alkana, akhiran adalah ‘ana’ kerana ia adalah dalam kumpulan alkana.

b. Complete the table below. / Lengkapkan jadual berikut:

Number of carbon atoms Bilangan atom

karbon

Molecular formula CnH2n + 2

Formula molekul CnH2n + 2

Structural formula Formula struktur

Name of alkane Nama alkana (meth / 1 met) CH4

H

H C H

H

Methane

(eth / 2 et) C2H6

H H

H C C H

H H

Ethane

(prop / 3prop) C3H8

H H H

H C C C H

H H H

Propane

(but / 4but) C4H10

H H H H

H C C C C H

H H H H

Butane

(pent / 5pent) C5H12

H H H H H

H C C C C C H

H H H H H

Pentane

(hex / 6heks) C6H14

H H H H H H

H C C C C C C H

H H H H H H

Hexane

(hept / 7hept) C7H16

H H H H H H H

H C C C C C C C H

H H H H H H H

Heptane

(oct / 8okt) 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

Octane

(non / 9non) 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

Nonane

(dec / 10dek) 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

Decane

am Publicatio

Chemical Properties of Alkane / Sifat-sifat Fizikal Alkana

1 Alkanes are covalent compounds which consist of –––––––––––molecules , the atoms are bonded together by a –––––––––––strong covalent bond. These –––––––––––molecules are held together by –––––––––––weak Van der Waals forces (intermolecular forces).

Alkana adalah sebatian kovalen yang terdiri daripada–––––––––––molekul , atom-atom terikat bersama oleh ikatan kovalen yang kuat.

Molekul-molekul

––––––––––––––––ini ditarik bersama oleh daya Van der Waals yang lemah (daya antara molekul).

2 Alkanes have physical properties similar to covalent compounds. Alkanes are –––––––––––insoluble in water but dissolve in organic solvents, cannot conduct electricity, low melting/boiling points and less dense than water. / Alkana mempunyai sifat fizikal yang sama dengan sebatian kovalen. Alkana –––––––––––––––––tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik, tidak boleh mengalirkan arus elektrik, takat lebur/didih yang rendah dan kurang tumpat berbanding air.

3 Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut:

Name of members Nama ahli-ahli

Molecular formula Formula

molekul

Melting point/ °C

Takat lebur/ °C Boiling point/°C

Takat didih/°C Molar mass/ g mol-1 Jisim molar/g mol–1

Physical state at room

temperature Keadaan fizikal pada suhu bilik Methane

Metana CH4 –182 –162 16 Gas

Ethane

Etana C2H6 –183 –89 30 Gas

Propane

Propana C3H8 –188 –42 44 Gas

Butane

Butana C4H10 –138 –0.5 58 Gas

Pentane

Pentana C5H12 –130 36 72 Liquid

Hexane

Heksana C6H14 –95 69 86 Liquid

Heptane

Heptana C7H16 –91 98 100 Liquid

Octane

Oktana C8H18 –57 126 114 Liquid

Nonane

Nonana C9H20 –54 153 128 Liquid

Decane

Dekana C10H22 –30 174 142 Liquid

The physical state of alkane is determined by its melting and boiling points. / Sifat fizikal alkana ditentukan oleh takat lebur dan didihnya.

The alkane is in gas form if its melting and boiling points are below room temperature. / Alkana adalah dalam bentuk gas jika takat lebur dan didihnya di bawah suhu bilik.

The alkane is in liquid form if its melting point is below room temperature and its boiling is higher than room temperature. Alkana adalah dalam bentuk cecair jika takat leburnya di bawah suhu bilik dan takat didihnya lebih tinggi dari suhu bilik.

4 The first –––––––––––four members of alkanes exist as –––––––gas at room temperature. Pentane to decane are ––––––––liquid . Empat

–––––––– ahli pertama alkana wujud sebagai –––––––––gas pada suhu bilik. Pentana hingga dekana adalah ––––––––cecair .

5 As the number of carbon atoms in a molecule of alkane increases: / Apabila bilangan atom karbon dalam satu molekul alkana meningkat:

a. The molecular size of alkane –––––––––––increase , the –––––––––––––Van der Waals forces between molecules (intermolecular forces) –––––––––––increases , more –––––––heat energy is needed to ––––––––––overcome this force, the melting and boiling points

increase

–––––––––––. / Saiz molekul alkana –––––––––bertambah , daya –––––––––––––––Van der Waals (daya antara molekul) ––––––––––––––bertambah kuat , semakin banyak tenaga –––––––––haba diperlukan untuk –––––––––––––mengatasi daya ini, takat lebur dan takat didih –––––––––bertambah . b. The viscosity and density of alkane –––––––––––increase . / Kelikatan dan ketumpatan alkana ––––––––––bertambah .

c. The alkane becomes less –––––––––flammable, harder to ignite. / Alkana semakin susah untuk–––––––––– dan dinyalakan.terbakar

Chemical Properties of Alkanes / Sifat-sifat Kimia Alkana

1 Alkanes are –––––––––––saturated hydrocarbon which only have single covalent bonds, C – C and C – H. They are not reactive because the strong C – C and C – H bonds in the molecules need a lot of energy to break. / Alkana adalah hidrokarbon ––––––– yang hanya mempunyai ikatan kovalen tunggal, C – C dan C – H. Ia tidak reaktif kerana ikatan C – C dan C – H yang kuat tepu dalam molekul memerlukan tenaga yang banyak untuk diputuskan.

2 Two chemical reaction of alkanes: / Dua tindak balas kimia bagi alkana adalah:

a. Combustion. / Pembakaran.

b. Substitution reaction. / Tindak balas penukargantian.

3 Combustion of alkane / Pembakaran alkana

a. Alkanes undergo complete combustion in the presence of sufficient oxygen to form carbon dioxide and water only.

Alkana mengalami pembakaran lengkap dengan kehadiran oksigen yang secukupnya untuk membentuk karbon dioksida dan air sahaja.

Alkane + Oxygen → Carbon dioxide + Water / Alkana + Oksigen → Karbon dioksida + Air b. Balance the equations: / Seimbangkan persamaan berikut:

CH4 + –––2 O2 → CO2 + –––2 H2O C2H6 + ––72

––– O2–––2 CO2 + –––3 H2O C3H8 + –––5 O2–––3 CO2 + –––4 H2O

Balancing the equations: / Mengimbangkan persamaan:

Step 1: Balance C / Langkah 1: Seimbangkan C