Sifat-sifat Fizik Asid Karboksilik

Takat Didih

  1. Semakin banyak bilangan karbon di dalam molekul, semakin tinggi takat didih asid karboksilik.
  2. Takat didih asid karboksilik lebih tinggi daripada alkohol yang mempunyai bilangan karbon yang sama.

Kelarutan Dalam Air

  1. Asid karboksilik bermolekul kecil seperti asid metanoik dan asid etanoik boleh larut dalam air.
  2. Keterlarutan asid karboksilik menurum apabila saiz molekul meningkat. Ini adalah kerana rantai hidrokarbon yang lebih panjang menghalang di antara molekul air dan memecahkan ikatan hidrogen.

Daya Gerak Elektrik (d.g.e.)

Electromotive Force

  1. Dalam satu litar, daya gerak elektrik (d.g.e.) ialah kerja yang dilakukan oleh suatu sumber tenaga elektrik untuk menggerakkan satu coulomb cas mengelilingi litar itu dengan lengkap.
    Ia boleh ditulis dalam persamaan,

    di mana
    E = d.g.e.
    W = kerja yang dilakukan untuk menggerak cas
    Q = cas positif
  1. Dalam litar, suatu sel ialah peranti yang membekalkan d.g.e. dengan menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik
  2. Unit d.g.e. ialah  JC-1 atau V (Volt)
  3. Daya gerak elektrik yang bernilai 1 Volt bermaksud 1 Joule tenaga elektrik dibekalkan kepada litar untuk menggerakkan 1 Coulomb cas melalui seluruh litar.

Asid Karboksilik

Formula AmCnH2n+1COOH, n = 0, 1, 2, …..

Kumpulan Berfungsi:

Karboksil

3 Ahli Pertama:

  1. Asid karboksilik ialah asid lemah.
  2. Kumpulan berfungsi asid karboksilik ialahkumpulan karboksil.
  3. Apabila larut dalam air, kumpulan karboksil akan mengion untuk menghasilkan ion hidrogen.

Penamaan Karboksilik

  1. Semua nama asid karboksilik berakhir dengan akhiran ‘oik’.
  2. Sebagai contoh, asid metanoik, asid etanoik, asid propanoik dan asid butanoik.
  3. Asid karboksilik dinamakan dengan menggantikan akhiran ‘ana’ pada nama alkana dengan ‘asid anoik’.
  4. Berlainan dengan alkohol, kedudukan kumpulan berfungsi (kumpulan karboksil) tidak perlu dinyatakan dalam nama asid karboksilik.
Contoh
Bilangan karbonNama alkanaNama asid karboksilik
1metanaasid metanoik
2etanaasid etanoik
3propanaasid propanoik
4butanaasid butanoik
5pentanaasid pentanoik
6heksanaasid heksanoik

Mencari Beza Keupayaan di Dalam Litar Bersiri

Dalam litar di atas, jika arus dalam litar adalah I, maka beza keupayaan merentasi setiap perintang adalah

Contoh

Cari beza keupayaan setiap perintang dalam rajah di atas.

Jawapan:
Beza keupayaan merentasi kedua-dua perintang, V = 12V
Rintangan setara kedua-dua perintang, R = 2 + 4 = 6Ω
Arus melalui kedua-dua perintang,

Bagi perintang R1,

Bagi perintang R2

Sifat-sifat Kimia Alkohol

Pembakaran Alkohol

  1. Sama seperti hidrokarbon, alkohol mengalami pembakaran dengan kehadiran oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida dan air.
  2. Pembakaran alkohol menghasilkan api kurang jelaga berbanding dengan pembakaran alkana dan alkena disebabkan oleh kehadiran oksigen dalam kumpulan -OH.
  3. Disebabkan oleh kehadiran kumpulan -OH, peratus karbon dalam alkohol agak rendah berbanding dengan peratus karbon alkana dan alkena.

Persaman:
Pembakaran Etanol

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Pembakaran Propanol

C3H7OH + 9/2 O2 → 3CO2 + 4H2O

    Tindak Balas Alkohol Dengan Air

    Nota Ulangkaji:
    Tindak balls di antara air dengan natrium (Unsur Kumpulan 1)

    2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

    1. Kami telah mempelajari tindak balas logam kumpulan 1 dengan air sejuk dalam Tingkatan 4, bab 4-Jadual Berkala.
    2. Tindak balas alkohol dengan natrium adalah serupa dengan tindak balas ini.
    3. Apabila seketul kecil natrium dimasukkan ke dalam etanol, ia bertindak balas dengan perlahan-lahan dan mengeluarkan gelembung gas hidrogen dan menghjasilkan larutan natrium etoksida, CH3CH2ONa.
    4. Natrium etoksida juga dikenali sebagai alkoksida.
    5. Dalam tindak balas ini, natrium bertindak dengan kumpulan alkosil -OH Membentuk natrium alkoksida dan gas hidrogen.

    Contoh:
    Metanol dan Natrium

    2CH3OH + 2Na → 2CH3ONa + H2

    Etanol dan natrium

    2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

    Pendehidratan Alkohol

    1. Apabila alkohol dipanaskan, ia akan terurai membentuk alkena dan air.
    2. Sebagai contoh, pemanasan etanol akan menghasilkan etena, pemanasan propanol akan menghasilkan propena dan sebagainya.
    3. Proses ini dipanggil pendehidratan alkohol.

    Pendehidratan Etanol

    C2H5OH → C2H4 + H2O

    Pendehidratan Propanol

    C3H7OH → C3H6 + H2O

      Pendehidratan Alkohol Menggunakan Aluminium Oksida sebagai Mangkin


      Mangkin: Aluminium oksida/ cip porselin

      Pendehidratan Alkohol Menggunakan Asid Sebagai Mangkin

      Mangkin: Asid sulfurik/asid fosforik

      Suhu: 170°C

      Pengoksidaan Alkkohol


      Alkohol boleh dioksidakan untuk membentuk asid karboksilik apabila bertindak balas dengan agen pengoksidaan.

      Persamaan:

      C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O

      Nota:

      1. Agen pengoksida yang digunakan:
        1. Kalium dikromat(VI) diasidkan
        2. Kalium manganat(VII) diasidkan
        3. Pemerhatian:
          1. Bagi pengoksidasi kalium dikromat (VI), jika pengoksidaan berlaku, larutan oren yang mengandungi ion dikromat(VI) diturunkan kepada larutan berwarna hijau yang mengandungi ion kromium(III).
          2. Bagi kalium permanganate(VII) berasid, warna ungu potassium permanganate (VII) dilunturkan.
        4. Alkohol dipanaskan di bawah refluks dengan agen pengoksidaan yang berlebihan.
        5. Teknik refluks yang digunakan untuk mengelakkan wap alkohol terlepas ke sekitarnya.
        6. Apabila tindak balas selesai, asid karboksilik akan disulingkan.

      Mencari Arus Elektrik di Dalam Litar Selari

      Dalam litar selari, beza keupayaan (V) merentasi setiap perintang adalah sama dengan d.g.e. (E) jika rintangan dalam sel diabaikan.

      Dengan menggunakan Hukum Ohm

      Contoh 1:

      Bagi rajah di atas,
      a. Cari bacaan ammeter.
      b. Cari arus di setiap perintang.

      Jawapan:
      a.
      Rintangan berkesan bagi 2 perintang selari

      Beza keupayaan merentasi kedua-dua perintang, V = 3V

      Bacaan ammeter = 1.5A
      b.
      Arus di dalam perintang 3Ω,

      Arus di dalam perintang 6Ω,

      Contoh 2

      Rajah di atas menunjukkan 3 perintang yang sama disambungkan secara selari dalam litar. Diberi rintangan setiap perintang adalah 6Ω. Cari bacaan semua ammeters pada rajah di atas.

      Jawapan:
      Beza keupayaan merentasi perintang-perintang itu,
      V = 6V
      Bagi ammeter A,
      Rintangan setara, R = 6/3 = 2Ω.

      V=IR
      (6)=I(2)
      I=3A

      Bagi ammeter A1,
      V=IR
      (6)=I(6)
      I=1A

      Bagi ammeter A2,
      V=IR
      (6)=I(6)
      I=1A

      Penyedia Alkohol

      Alkohol boleh disediakan dengan menggunakan 2 kaedah
      1. Penghidratan alkena
      2. Penapaian

      Penghidratan Alkena

      1. Semasa kita membincang sifat-sifat kimia alkena, kita telah mengetahui bahawa, apabila alkena menjalani tindak balas peambahan dengan stim, alkohol akan dihasilkan. (lihat penghidratan alkena).
      2. Persamaan di bawah menunjukkan penghidratan etena dan propena untuk menghasilkan etanol dan propanol masing-masing.

      Penghidratan Etena

        C2H4 + H2O → C2H5OH

        Penghidratan Propena

        C2H4 + H2O → C2H5OH

        Penapaian

        1. Kaedah ini hanya boleh digunakan untuk menyedia etanol.
        2. Penapaian adalah proses kimia di mana mikroorganisma seperti yis bertindak ke atas karbohidrat untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida.
        3. Apabila is ditambah kepada gula (contoh: glukosa), penapaian berlaku. Semasa penapaian, yis menghasilkan sejenis enzim yang bernama zimase. Enzim zimase boleh memecahkan molekul glukosa ke molekul yang lebih ringkas, iaitu etanol dan karbon dioksida.
          \[{C_6}{H_{12}}{O_6}\xrightarrow{{yeast}}2{C_2}{H_5}OH + 2C{O_2}\]
        4. Yis dibunuh oleh etanol apabila kepekatannya m melebihi 15%, dan menghadkan ketulenan etanol yang boleh dihasilkan.

        Mencari Arus Elektrik di Dalam Litar Bersiri

        1. Dalam litar bersiri, arus melalui setiap perintang sama dengan arus melalui keseluruhan litar.
        2. Beza keupayaan (V) di seluruh litar sama dengan d.g.e. (E) jika rintangan dalam diabaikan.
        3. Rintangan berkesan bagi keseluruhan litar, R = R1 + R2
        4. Dengan menggunakan Hukum Ohm

        Contoh 1

        Bagi litar dalam rajah di atas,
        1. Cari bacaan ammeter.
        2. Cari arus yang mengalir melalui perintang itu.

        Jawapan:
        a.
        Beza keupayaan melintasi perintang 2Ω,
        V = 12V
        Rintangan, R =2Ω

        V=IR
        (12)=I(2)
        I=6Ω

        b.
        Arus mengalir melalui perintang
        = bacaan ammeter
        = 6Ω

        Contoh 2

        Bagi litar di atas,
        1. Cari bacaan ammeter.
        2. Cari arus yang mengalir melalui setiap perintang.

        Jawapan:
        a.
        Beza keupayaan merentasi kedua-dua perintang, V = 12V
        Rintangan setara kedua-dua perintang, R =6Ω

        V=IR
        (12)=I(6)
        I=2A

        b.
        Arus mengalir melalui perintang
        = bacaan ammeter
        = 2A

        Sifat-sifat Fizik Alkohol

        Takat Didih


        1. Takat didih alkohol adalah lebih tinggi daripada alkana yang menpunyai bilangan atom karbon yang sama.
        2. Ini kerana, kehadiran kumpulan hidroksil dalam molekul memberikan daya tambahan di antara molekul, maka lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya intermolekul apabila mendidih.
        3. Takat didih alkohol meningkat apabila bilangan atom karbon bertambah. Ini dapat dijelaskan seperti berikut:
          1. Bilangan peningkatan karbon mengakibatkan saiz molekul meningkat.
          2. Peningkatan daya intermolecular.
          3. Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya intermolekul ini.

        Ketelarutan Alkohol Di Dalam Air

        1. Alkohol bermokul kecil larut sepenuhnya di dalam air.
        2. Bagaimanapun, keterlarutan alkohol menurun apabila panajng rantaian hidrokarbon utamanya bertambah.
        3. Penjelasan:
          Setiap alkohol terdiri daripada dua bahagian, rantaian hidrokarbon yang tidak larut dalam air, dan kumpulan berfungsi hidroksil, yang larut dalam air.
        4. Bagi alkohol berantai pendek, kumpulan hidroksil memainkan peranan penting dalam membentuk daya (ikatan hidrogen) di antara air dan molekul alkohol, oleh itu ia larut dalam air.
        5. Bagi alkohol berantai panjang, kumpulan hidroksil hanya sebahagian kecil daripada molekul. Oleh itu, rantaian hidrokarbon panjang yang tidak larut menyumbang lebih kepada daya di antara molekul air dan alkohol, menyebabkan keterlarutan alkohol berkurang.

        Keupayaan dan Beza Keupayaan di Dalam Litar

        Litar Bersiri

        Jumlah beza keupayaan perintang-perintang individu di antara 2 titik dalam satu litar bersiri adalah sama dengan beza keupayaan merentasi kedua-dua titik itu.

        V = V1 + V2

        Contoh

        Litar Selari

        Beza keupayaan merantasi setiap perintang di dalam litar selari adalah sama.

        V = V1 = V2

        Contoh