Cara membezakan alkana daripada alkena

“Ujian mana yang membezakan alkana dan alkena?” ialah salah satu markah paling boleh dipercayai dalam bab sebatian karbon, jika anda tahu pemerhatian dan kesimpulannya. Pelajar sering menamakan bahan kimia yang betul tetapi menyalahkan perubahan warna, atau terlupa menerangkan mengapa ia berlaku. Panduan ini memberi anda ujian, pemerhatian tepat, dan sebab setiap satu berfungsi, supaya anda tidak pernah mengelirukannya.

Mengapa ia berkelakuan berbeza

Seluruh perbezaan terletak pada satu ikatan. Alkana ialah tepu, setiap karbon disambung dengan ikatan tunggal sahaja, formula am CₙH₂ₙ₊₂ (metana CH₄, etana C₂H₆, propana C₃H₈). Alkena ialah tak tepu, ia mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua C=C, formula am CₙH₂ₙ (etena C₂H₄, propena C₃H₆).

Ikatan ganda dua itu reaktif. Ia membolehkan alkena mengalami tindak balas penambahan yang cepat pada suhu bilik, manakala alkana jauh kurang reaktif dan hanya mengganti dalam cahaya ultraungu. Setiap ujian pembeza di bawah sebenarnya menguji kehadiran ikatan ganda dua itu.

Ujian 1, Air bromin (jawapan piawai)

Inilah ujian yang pemeriksa jangka dahulu.

• Apa anda buat: Tambah beberapa titik hidrokarbon ke dalam air bromin perang kemerahan dan goncang, pada suhu bilik dan tanpa cahaya matahari yang kuat.
• Alkena: warna perang dinyahwarnakan dengan cepat (menjadi tidak berwarna). Alkena menambah merentasi ikatan ganda dua, etena membentuk 1,2-dibromoetana:

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br

• Alkana: warna perang kekal (tiada perubahan cepat dalam gelap). Alkana tiada ikatan ganda dua untuk ditambah merentasinya.

Nyatakan pemerhatian dan sebab. Jawapan penuh berkata: “Alkena menyahwarnakan air bromin dengan cepat kerana ia tak tepu dan mengalami tindak balas penambahan; alkana tidak.” Anda boleh mengulang kaji tindak balas ini di halaman tindak balas penambahan alkena kami.

Ujian 2, Kalium manganat(VII) berasid

Ujian kedua yang diterima menggunakan kalium manganat(VII) berasid ungu, KMnO₄.

• Alkena: warna ungu dinyahwarnakan. Ikatan ganda dua dioksidakan, jadi manganat(VII) diturunkan dan hilang warnanya.
• Alkana: warna ungu kekal, kerana tiada ikatan ganda dua untuk dioksidakan.

Ujian ini dan ujian air bromin memberi logik sama: hanya alkena tak tepu bertindak balas. Jika soalan meminta dua ujian, air bromin dan kalium manganat(VII) ialah pasangan selamat.

Ujian 3, Kejelagaan nyalaan

Alkana dan alkena kedua-duanya terbakar, tetapi ia terbakar berbeza kerana nisbah karbon-kepada-hidrogennya.

• Alkena: terbakar dengan nyalaan kuning berjelaga (berasap) dengan lebih banyak jelaga, kerana ia mempunyai kadar karbon lebih tinggi dan cenderung kepada pembakaran tak lengkap.
• Alkana: terbakar dengan nyalaan lebih bersih, kurang berjelaga dan menghasilkan kurang jelaga.

Ini pemerhatian sokongan dan bukan ujian kimia muktamad, tetapi ia berbaloi diketahui, dan ia muncul dalam soalan yang membandingkan bahan api. Anda boleh lihat kes pembakaran bersih di halaman pembakaran alkana kami.

Jadual perbandingan untuk dihafal

Ujian	Alkana	Alkena
Air bromin (perang)	Tiada perubahan	Dinyahwarna dengan cepat
KMnO₄ berasid (ungu)	Tiada perubahan	Dinyahwarna
Nyalaan	Kurang berjelaga	Lebih berjelaga (berasap)
Ikatan	C–C tunggal sahaja	C=C hadir
Formula am	CₙH₂ₙ₊₂	CₙH₂ₙ

Contoh dikira

Dua gas tidak berwarna, X dan Y, ialah wap heksana dan wap heksena dalam susunan tertentu. Apabila setiap satu digoncang dengan air bromin, X menyahwarnakannya dalam beberapa saat manakala Y tidak. Kenal pasti X dan Y.

Jawapan: X menyahwarnakan air bromin, jadi X tak tepu, X ialah heksena (C₆H₁₂). Y tidak bertindak balas, jadi Y tepu, Y ialah heksana (C₆H₁₄). Sebabnya: heksena mempunyai ikatan ganda dua C=C dan mengalami tindak balas penambahan dengan bromin, manakala heksana hanya mempunyai ikatan tunggal.

Perhatikan bagaimana jawapan sentiasa berakhir dengan sebab, bukan sekadar identiti. Di situlah markah kedua berada.

Kesilapan biasa yang perlu dielakkan

• Menyongsangkan perubahan warna. Alkenalah yang menyahwarnakan air bromin, kerana ia yang reaktif.
• Berkata “jernih” dan bukan “tidak berwarna”. Jernih bermaksud lut sinar; tidak berwarna bermaksud tiada warna. Pemeriksa mahu tidak berwarna.
• Terlupa syaratnya. Ujian air bromin dibuat pada suhu bilik; dalam cahaya matahari kuat alkana boleh bertindak balas perlahan secara penggantian, yang mengelirukan keputusan.
• Menamakan pemerhatian sahaja. Tambah sebab, tak tepu, tindak balas penambahan.

Kukuhkan dengan latihan

Membezakan alkana daripada alkena ialah jawapan dua bahagian setiap kali: perubahan warna, kemudian sebab. Jika anak anda boleh menamakan ujian tetapi asyik hilang markah penerangan, itu perkara cepat untuk dibetulkan. Guru satu-ke-satu dalam talian kami melatih jawapan pemerhatian-dan-sebab ini dengan soalan SPM sebenar, dalam bahasa Inggeris, dari RM50 sejam dengan percubaan satu jam berbayar. Lihat cara ia berjalan untuk mencuba kelas.