Cara menerangkan tindak balas penambahan dan penggantian

Penambahan dan penggantian ialah dua jenis tindak balas yang sentiasa muncul dalam bab sebatian karbon, dan ramai pelajar kehilangan markah kerana menerangkannya dengan perkataan yang kabur. Pemeriksa mahu anda menyatakan dengan tepat apa yang berlaku pada ikatan, menamakan syaratnya, dan memberi persamaan seimbang. Panduan ini memberi anda cara menerangkan kedua-duanya dengan cukup tepat untuk skor markah penuh.

Perbezaan dalam satu baris

• Dalam tindak balas penambahan, satu molekul ditambah merentasi ikatan ganda dua karbon–karbon. Ikatan ganda dua terbuka, atom bergabung, dan hanya ada satu hasil. Penambahan ialah tindak balas sebatian tak tepu seperti alkena.
• Dalam tindak balas penggantian, satu atom dalam molekul digantikan oleh atom atau kumpulan lain. Terdapat dua hasil, molekul organik baharu dan satu molekul kecil seperti hidrogen klorida. Penggantian ialah tindak balas sebatian tepu seperti alkana.

Jika anda ingat “penambahan = ikatan ganda dua terbuka, satu hasil” dan “penggantian = satu atom ditukar, dua hasil”, anda sudah memiliki rangka setiap jawapan.

Tindak balas penambahan alkena

Alkena mempunyai ikatan ganda dua C=C, jadi ia tak tepu dan bertindak balas secara penambahan. Ikatan ganda dua terputus dan setiap atom karbon memperoleh satu atom baharu. Hafal empat ini untuk SPM.

1. Penghidrogenan (dengan hidrogen). Etena bertindak balas dengan hidrogen menggunakan mangkin nikel pada kira-kira 180 °C membentuk etana:

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃CH₃

2. Penghalogenan (dengan bromin atau klorin). Etena bertindak balas dengan bromin pada suhu bilik membentuk 1,2-dibromoetana:

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br

Inilah tindak balas di sebalik ujian air bromin: warna perang hilang.

3. Penghidratan (dengan stim). Etena bertindak balas dengan stim menggunakan mangkin asid fosforik membentuk etanol:

CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH

4. Penambahan dengan hidrogen halida. Etena bertindak balas dengan hidrogen bromida membentuk bromoetana:

CH₂=CH₂ + HBr → CH₃CH₂Br

Perhatikan corak dalam keempat-empatnya: ikatan ganda dua terbuka, satu molekul bergabung, dan hanya ada satu hasil tanpa hasil sampingan. Ciri satu-hasil itulah petunjuk tindak balas penambahan. Anda boleh berlatih lebih banyak di halaman tindak balas penambahan alkena kami.

Tindak balas penggantian alkana

Alkana hanya mempunyai ikatan tunggal, jadi ia tepu dan tidak boleh melakukan penambahan. Sebaliknya ia bertindak balas secara penggantian, di mana satu atom hidrogen digantikan oleh satu atom halogen. Contoh klasik ialah metana bertindak balas dengan klorin dengan kehadiran cahaya ultraungu (cahaya matahari):

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Di sini satu atom hidrogen metana digantikan oleh satu atom klorin, menghasilkan klorometana, dan hidrogen yang tersingkir keluar sebagai hidrogen klorida. Terdapat dua hasil, itulah tanda penggantian. Jika lebih banyak klorin hadir, penggantian seterusnya menghasilkan diklorometana, triklorometana dan tetraklorometana secara berturutan. Lihat penggantian alkana untuk urutan penuh.

Syaratnya penting: cahaya UV adalah wajib. Tanpa cahaya matahari, metana dan klorin tidak bertindak balas. Ini butiran kegemaran pemeriksa, ramai pelajar terlupa menyatakan syarat dan hilang markah.

Perbandingan sebelah-menyebelah untuk dihafal

Ciri	Penambahan	Penggantian
Jenis sebatian	Tak tepu (alkena)	Tepu (alkana)
Apa berlaku pada ikatan	Ikatan ganda dua C=C terbuka	Satu ikatan C–H putus, atom diganti
Bilangan hasil	Satu	Dua
Syarat biasa	Suhu bilik / mangkin	Cahaya ultraungu
Kaitan ujian	Nyahwarna air bromin dengan cepat	Tiada tindak balas cepat dengan air bromin dalam gelap

Cara menulis penerangan markah penuh

Katakan soalan meminta anda menerangkan bagaimana etena bertindak balas dengan bromin dan bagaimana ia berbeza daripada tindak balas etana. Jawapan yang kuat menamakan jenis mekanisme, menyatakan syarat, memberi persamaan, dan membandingkan kedua-duanya:

Etena tak tepu dan mengalami tindak balas penambahan dengan bromin pada suhu bilik. Ikatan ganda dua C=C terbuka dan satu atom bromin bergabung pada setiap karbon, membentuk 1,2-dibromoetana sebagai satu-satunya hasil, jadi bromin perang dinyahwarnakan. Etana tepu dan hanya boleh mengalami tindak balas penggantian dengan bromin, dan hanya dalam cahaya UV, menggantikan satu hidrogen untuk memberi bromoetana dan hidrogen bromida, dua hasil.

Perenggan itu memperoleh markah untuk jenis tindak balas, perubahan ikatan, syarat, persamaan dan perbandingan. Itulah tahap ketepatan yang dihargai oleh soalan sebatian karbon.

Kesilapan biasa yang perlu dielakkan

• Berkata “ikatan ganda dua putus” untuk alkana. Alkana tiada ikatan ganda dua, ia mengganti, bukan menambah.
• Terlupa syarat cahaya UV untuk penggantian.
• Menulis satu hasil untuk penggantian. Sentiasa ada dua.
• Mengelirukan mangkin. Penghidrogenan guna nikel; penghidratan guna asid fosforik.

Latih dengan betul

Penambahan dan penggantian menghargai pelajar yang menyatakan ikatan, syarat dan hasil dalam susunan betul setiap kali. Jika anak anda asyik menulis ideanya tetapi tersasar markah, inilah perkara yang guru satu-ke-satu dalam talian kami betulkan dengan cepat, kelas dijalankan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, dengan percubaan satu jam berbayar. Lihat cara ia berjalan jika anda mahu ini dilatih dengan soalan Kertas 2 sebenar.