Cara menerangkan alkohol dan tindak balasnya

Alkohol biasanya keluarga organik yang paling mesra dalam sebatian karbon, kerana hampir segala-galanya tentangnya bergantung pada satu kumpulan atom yang kecil. Jika anda boleh menerangkan apa kumpulan itu, cara ia menamakan sebatian, dan empat tindak balas yang dijalani etanol, anda telah meliputi hampir setiap soalan alkohol yang akan ditanya SPM. Panduan ini memberi anda penerangan dalam susunan yang mudah melekat.

Mulakan dengan kumpulan berfungsi

Alkohol ialah mana-mana sebatian organik yang kumpulan berfungsinya ialah kumpulan hidroksil, –OH, terikat pada rantai karbon. Formula am siri ini ialah CₙH₂ₙ₊₁OH. Kerana setiap ahli membawa kumpulan –OH yang sama, setiap ahli berkelakuan dengan cara kimia yang sama, itulah keseluruhan logik siri homolog, dan sebab itu anda hanya perlu belajar tindak balas etanol, bukan set baharu untuk setiap alkohol.

Empat ahli pertama wajar ditulis daripada ingatan:

• Metanol, CH₃OH (n = 1)
• Etanol, C₂H₅OH (n = 2)
• Propanol, C₃H₇OH (n = 3)
• Butanol, C₄H₉OH (n = 4)

Perhatikan bagaimana setiap nama menggunakan batang nombor karbon (met-, et-, prop-, but-) dengan akhiran -ol yang menandakan siri alkohol. Etanol ialah bintang sukatan, jadi tambatkan penerangan anda kepadanya.

Bagaimana etanol dihasilkan

SPM menjangka anda memerihalkan dua penyediaan, dan mengetahui keadaan bagi setiap satu.

Penapaian. Glukosa daripada sumber seperti tebu diuraikan oleh enzim dalam yis, dalam ketiadaan udara, pada kira-kira 37 °C, untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Nyatakan keadaan sepenuhnya, yis, suhu suam, tiada udara, kerana markah diberi untuknya, bukan hanya persamaan.

Penghidratan etena. Secara industri, etanol dihasilkan dengan bertindak balas etena dengan stim atas mangkin asid fosforik di bawah tekanan. Ini idea songsang tindak balas penyahhidratan di bawah, dan wajar disebut sebagai laluan berskala besar.

Empat tindak balas untuk diterangkan

Pemeriksa kembali berulang kali kepada empat tindak balas etanol yang sama. Pelajari persamaan, keadaan, dan pemerhatian bagi setiap satu.

1. Pembakaran. Etanol terbakar lengkap dalam udara yang banyak dengan nyalaan biru bersih, membebaskan haba:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Ini tindak balas eksotermik, sebab itulah etanol digunakan sebagai bahan api. Corak yang sama berlaku bagi ahli yang lebih tinggi, dan haba yang dibebaskan meningkat apabila rantai karbon memanjang.

2. Pengoksidaan kepada asid karboksilik. Dipanaskan dengan agen pengoksidaan, etanol dioksidakan kepada asid etanoik. Gunakan kalium dikromat(VI) berasid dan warna bertukar dari jingga ke hijau; gunakan kalium manganat(VII) berasid dan ia bertukar dari ungu ke tidak berwarna. Kita tulis agen pengoksidaan sebagai [O]:

C₂H₅OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O

Inilah tindak balas di sebalik wain menjadi masam dalam udara. Halaman pengoksidaan alkohol dan eksperimen pengoksidaan alkohol kepada asid karboksilik memberi anda radas dan pemerhatian penuh untuk dipetik.

3. Penyahhidratan kepada alkena. Keluarkan air daripada etanol dan anda dapat etena. Panaskan wap etanol atas pasu berliang panas atau aluminium oksida, atau panaskan dengan asid sulfurik pekat berlebihan pada kira-kira 180 °C:

C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O

Hasil alkena menyahwarnakan air bromin, cara kemas untuk mengesahkannya. Eksperimen penyediaan etena melalui penyahhidratan etanol ialah konteks Kertas 3 yang biasa.

4. Pengesteran. Dipanaskan dengan asid karboksilik dan sedikit asid sulfurik pekat sebagai mangkin, etanol membentuk ester berbau manis. Dengan asid etanoik, hasilnya ialah etil etanoat:

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Asid sulfurik pekat bertindak sebagai mangkin dan agen penyahhidratan, dan bau seperti buah-buahan ialah pemerhatian yang menjaringkan markah.

Cara pantas menerangkan corak

Apabila diminta menerangkan dan bukan sekadar menyatakan, kaitkan tindak balas kembali kepada kumpulan –OH. Pembakaran berlaku kerana molekul ialah terbitan hidrokarbon yang kaya dengan C dan H. Pengoksidaan, penyahhidratan dan pengesteran semuanya transformasi kumpulan –OH secara khusus: pengoksidaan menukar –OH kepada –COOH, penyahhidratan mengeluarkan –OH bersama satu H untuk membentuk C=C, dan pengesteran menukar hidrogen –OH kepada ikatan ester. Membingkaikan tindak balas sebagai “apa yang berlaku pada –OH” menjadikan empat fakta satu cerita.

Di mana pelajar hilang markah

Kesilapan paling biasa ialah terlupa keadaan penapaian, mengelirukan perubahan warna dua agen pengoksidaan, dan meninggalkan suhu penyahhidratan. Tulis pemerhatian di sebelah setiap persamaan dalam nota anda supaya kedua-duanya bergerak bersama. Jika tindak balas masih kabur, guru dalam talian satu-ke-satu kami boleh membina satu peta tindak balas etanol untuk anda dan melatihnya terhadap perkataan kertas lepas; kelas berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam dengan sesi percubaan satu jam berbayar. Kukuhkan etanol dan soalan alkohol yang lain akan menyusul.