Sebatian Karbon

Sebatian karbon ialah sebatian yang mengandungi unsur karbon, dan kebanyakannya adalah sebatian organik.

Hidrokarbon hanya mengandungi karbon dan hidrogen:

• Alkana — hidrokarbon tepu dengan ikatan tunggal sahaja, formula am CnH2n+2, contohnya metana dan etana. Kurang reaktif.
• Alkena — hidrokarbon tak tepu dengan sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua, formula am CnH2n, contohnya etena. Lebih reaktif dan boleh menyahwarnakan air bromin.

Petroleum ialah sumber utama hidrokarbon, diasingkan melalui penyulingan berperingkat kepada gas, petrol, kerosin, diesel dan bitumen mengikut takat didih.

Alkohol mengandungi kumpulan berfungsi -OH. Etanol dihasilkan melalui penapaian glukosa oleh yis, digunakan sebagai pelarut, bahan api dan bahan pensterilan.

Asid karboksilik mengandungi kumpulan -COOH, contohnya asid etanoik dalam cuka.

Lemak ialah ester yang terbentuk daripada gliserol dan asid lemak. Lemak tepu biasanya pepejal dan berasal daripada haiwan, manakala lemak tak tepu biasanya cecair dan berasal daripada tumbuhan.

Saponifikasi ialah tindak balas antara lemak atau minyak dengan alkali pekat yang panas, seperti natrium hidroksida, untuk menghasilkan sabun dan gliserol.

Tindak balas penting sebatian karbon:

• Pembakaran lengkap hidrokarbon dalam oksigen berlebihan menghasilkan karbon dioksida dan air. Pembakaran tak lengkap menghasilkan jelaga dan gas karbon monoksida yang beracun.
• Penapaian — yis menukar glukosa kepada etanol dan karbon dioksida tanpa kehadiran oksigen.
• Saponifikasi — lemak atau minyak (contohnya minyak kelapa sawit) + natrium hidroksida → sabun + gliserol. Garam biasa ditambah untuk memendakkan sabun supaya mudah diasingkan.

Cara sabun menanggalkan kotoran berminyak:

• Molekul sabun mempunyai bahagian kepala hidrofilik (bercas, larut dalam air) dan bahagian ekor hidrofobik (rantai hidrokarbon, larut dalam minyak atau gris).
• Ekor hidrofobik menembusi titisan gris, manakala kepala hidrofilik kekal dalam air.
• Gosokan memecahkan gris kepada titisan kecil yang terampai dalam air (pengemulsian), lalu dibilas.

Perbandingan sabun dan detergen:

• Sabun dihasilkan daripada lemak atau minyak semula jadi dan mudah terurai secara biologi, tetapi kurang berkesan dalam air liat. Ion kalsium dan magnesium dalam air liat bertindak balas dengan sabun membentuk kekat (skum) yang tidak larut.
• Detergen ialah bahan sintetik yang kebanyakannya berasaskan petroleum. Ia berkesan dalam air liat dan air berasid, tetapi sesetengah bahan tambahnya, seperti fosfat, boleh menyumbang kepada eutrofikasi.

Soalan sebatian karbon kerap menguji formula am, ujian kimia dan persamaan tindak balas. Perhatikan perkara berikut:

• Jangan tertukar formula am: alkana CₙH₂ₙ₊₂, alkena CₙH₂ₙ.
• Penapaian berlaku tanpa oksigen. Jika oksigen hadir, yis menjalankan respirasi aerob dan menghasilkan karbon dioksida serta air, bukan etanol.
• Air bromin dinyahwarnakan oleh alkena, bukan alkana. Gunakan ujian ini untuk membezakan hidrokarbon tepu dan tak tepu.
• Sabun tidak berkesan dalam air liat kerana membentuk kekat, bukan kerana sabun tidak larut dalam air.