1.Hidrokarbon: Alkana & Alkena
Sebatian karbon (organik) mengandungi atom karbon berikatan kovalen. Hidrokarbon hanya mengandungi karbon dan hidrogen.
- Alkana — hidrokarbon tepu (hanya ikatan tunggal C-C), formula am CnH2n+2, contoh metana CH4.
- Alkena — hidrokarbon tak tepu (sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua C=C), formula am CnH2n, contoh etena C2H4.
Alkena boleh menghilangkan warna air bromin manakala alkana tidak.
2.Alkohol & Asid Karboksilik
Alkohol mengandungi kumpulan berfungsi -OH (contoh: etanol C2H5OH, dihasilkan melalui fermentasi gula oleh yis).
Asid karboksilik mengandungi kumpulan berfungsi -COOH (contoh: asid etanoik/asid asetik CH3COOH, terdapat dalam cuka) — bersifat asid lemah dan bertindak balas dengan alkohol menghasilkan ester (dengan bau harum) melalui tindak balas esterifikasi.
3.Siri Homolog, Penamaan & Isomer
Siri homolog ialah satu kumpulan sebatian organik yang mempunyai formula am dan kumpulan berfungsi yang sama serta sifat kimia yang serupa, dengan ahli berturutan berbeza sebanyak satu unit CH₂.
- Sifat fizik berubah secara beransur — apabila bilangan atom karbon bertambah, saiz molekul bertambah, daya van der Waals bertambah kuat dan takat didih meningkat.
- Penamaan sistematik — awalan menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai terpanjang: met (1), et (2), prop (3), but (4), pent (5), heks (6), hept (7), okt (8), non (9), dek (10). Akhiran menunjukkan siri homolog: -ana (alkana), -ena (alkena), -ol (alkohol), asid -oik (asid karboksilik) dan -oat (ester).
- Nombor kedudukan — rantai karbon dinomborkan dari hujung yang memberikan nombor terkecil kepada ikatan ganda dua, kumpulan berfungsi atau cabang, contohnya but-1-ena dan propan-2-ol.
- Isomer struktur — molekul dengan formula molekul yang sama tetapi formula struktur berbeza. Butana, C₄H₁₀, mempunyai dua isomer: butana dan 2-metilpropana. Butena, C₄H₈, mempunyai isomer but-1-ena, but-2-ena dan 2-metilpropena.
- Sifat isomer — sifat kimia serupa tetapi sifat fizik seperti takat didih berbeza; isomer bercabang biasanya mempunyai takat didih lebih rendah.
Alkana hanya mengalami tindak balas pembakaran dan penukargantian (dengan halogen di bawah cahaya ultraungu), manakala alkena mengalami tindak balas penambahan pada ikatan C=C, contohnya dengan hidrogen, halogen, stim dan hidrogen halida.
4.Contoh & Kesilapan Lazim: Sebatian Karbon
- Alkohol bukan alkali — kumpulan hidroksil dalam alkohol terikat secara kovalen dan tidak mengion menghasilkan ion OH⁻, jadi etanol tidak menukarkan kertas litmus merah kepada biru.
- Penamaan ester — bahagian daripada alkohol ditulis dahulu (metil, etil, propil), diikuti bahagian daripada asid karboksilik (metanoat, etanoat, propanoat).
- Membezakan alkana dan alkena — alkena menyahwarnakan air bromin (perang kepada tidak berwarna) dan larutan kalium manganat(VII) berasid (ungu kepada tidak berwarna); alkana tidak.
- Kejelagaan — heksena menghasilkan nyalaan lebih berjelaga daripada heksana kerana peratus karbon mengikut jisimnya lebih tinggi (85.7% berbanding 83.7%).
Contoh 1Hitung isipadu gas karbon dioksida yang terhasil pada keadaan bilik apabila 2.2 g propana terbakar lengkap dalam oksigen berlebihan. [JAR: H = 1, C = 12; isipadu molar = 24 dm³ mol⁻¹ pada keadaan bilik]Lihat jalan kerjaTutup
C₃H₈(g) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(l). Jisim molar C₃H₈ = 3(12) + 8(1) = 44 g mol⁻¹. Mol propana = 2.2 ÷ 44 = 0.05 mol. Nisbah C₃H₈ : CO₂ = 1 : 3, jadi mol CO₂ = 3 × 0.05 = 0.15 mol. Isipadu CO₂ = 0.15 × 24 = 3.6 dm³.
Contoh 2(a) Asid etanoik dipanaskan bersama etanol dengan kehadiran beberapa titis asid sulfurik pekat. Tulis persamaan kimia dan namakan ester yang terhasil. (b) Namakan ester yang terhasil daripada metanol dan asid propanoik, dan tulis formulanya.Lihat jalan kerjaTutup
(a) CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O. Asid sulfurik pekat bertindak sebagai mangkin. Ester yang terhasil ialah etil etanoat, cecair tidak berwarna yang berbau wangi seperti buah-buahan. (b) Bahagian alkohol (metanol) memberi nama metil dan bahagian asid (asid propanoik) memberi nama propanoat, jadi ester itu ialah metil propanoat, C₂H₅COOCH₃. Persamaan: C₂H₅COOH + CH₃OH → C₂H₅COOCH₃ + H₂O.