Di mana anda nampak sebatian karbon dalam kehidupan seharian

Kimia organik tidak terkurung di makmal, ia ialah gas memasak anda, penyanitasi tangan anda, cuka di dapur dan beg plastik dari pasar. Kerana karbon berikat dengan dirinya sendiri dan dengan unsur lain dengan mudah, sebatiannya membentuk kebanyakan bahan yang anda sentuh setiap hari. Artikel ini menyusuri bab sebatian karbon menerusi objek harian, supaya keluarga dan tindak balasnya melekat kerana anda boleh menunjuk kepadanya.

Bahan api: alkana yang memikul beban berat

Gas yang memasak makan malam anda kebanyakannya propana dan butana (LPG); gas asli yang dipaipkan ke rumah dan stesen janakuasa ialah metana, CH₄; petrol dan diesel ialah campuran alkana lebih panjang yang dipisahkan daripada minyak mentah melalui penyulingan berperingkat. Kesemuanya membebaskan tenaga melalui pembakaran. Pembakaran lengkap alkana memberi karbon dioksida dan air:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Apabila udara tidak cukup, pembakaran tidak lengkap menghasilkan karbon monoksida beracun dan jelaga, itulah sebabnya nyalaan dapur gas patut membakar biru, bukan kuning. Fakta tunggal itu menghubungkan persamaan Tingkatan 5 dengan keselamatan dapur.

Etanol: alkohol yang anda guna tanpa meminumnya

Etanol, C₂H₅OH, ialah alkohol dalam penyanitasi tangan, tempat ia membunuh kuman; ia juga pelarut dalam minyak wangi dan ubat, dan bahan api yang diadun ke dalam petrol sebagai gasohol. Etanol membakar dengan bersih, yang boleh anda lihat dalam pembakaran alkohol:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Biarkan wain atau tapai terdedah kepada udara dan etanol perlahan-lahan teroksida kepada asid etanoik, tindak balas yang sama yang menjadikan mana-mana alkohol masam, dimangkinkan di sini oleh bakteria.

Cuka dan bau buah-buahan

Cuka masam itu ialah larutan cair asid etanoik, CH₃COOH, asid karboksilik yang digunakan untuk perisa, penjeruk dan pencucian. Asid karboksilik dan alkohol bertemu dalam salah satu tindak balas paling mudah diingati dalam sukatan: pengesteran. Panaskan alkohol dan asid karboksilik dengan sedikit asid sulfurik pekat dan anda membuat ester berbau manis:

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Ester ialah molekul wangi di sebalik bau pisang, nanas dan banyak minyak wangi, dan ia digunakan sebagai perisa tiruan. Kaedah penuh ada di halaman pengesteran. Ia jenis tindak balas yang anda tidak pernah lupa sebaik anda menghidu hasilnya.

Minyak sawit, lemak dan sabun, kisah Malaysia

Lemak dan minyak masak juga ialah ester, terbentuk daripada gliserol dan asid lemak berantai panjang. Minyak sawit, salah satu eksport terbesar Malaysia, ialah contoh harian. Molekulnya mengandungi ikatan ganda dua C=C (ia tak tepu), yang boleh anda kesan kerana ia menyahwarnakan air bromin, ujian ketakketepuan klasik. Menambah hidrogen merentasi ikatan ganda dua itu (penghidrogenan) mengeraskan minyak cair menjadi marjerin. Mendidihkan minyak atau lemak dengan natrium hidroksida memecahkannya menjadi sabun, tindak balas yang dipanggil penyabunan. Minyak sawit juga diproses menjadi biodiesel, bahan api boleh diperbaharui.

Plastik dan getah: molekul karbon gergasi

Lihat sekeliling dan kebanyakan yang anda nampak ialah polimer, molekul besar yang dibina dengan menyambung beribu-ribu unit alkena kecil. Beg beli-belah politena, paip PVC, cawan polistirena dan bekas polipropilena semuanya dibuat melalui pempolimeran penambahan monomer alkena. Getah asli, ditoreh daripada pokok di seluruh Malaysia, ialah polimer semula jadi, dikeraskan melalui pemvulkanan untuk tayar dan sarung tangan. Bahan harian ini ialah akibat langsung keupayaan karbon membentuk rantai panjang.

Mengapa diesel dan petrol berbeza

Rak harian yang sama menunjukkan corak daripada bab ini. Petrol mengandungi alkana berantai lebih pendek daripada diesel, dan kerana molekul lebih pendek mempunyai daya lebih lemah antaranya, petrol lebih meruap dan lebih mudah terbakar, manakala diesel lebih berat dan terbakar dalam jenis enjin berbeza. Apabila anda menaiki siri homolog, daripada gas dalam pemetik api, kepada petrol, kepada diesel, kepada lilin, molekul menjadi lebih panjang, takat didih naik, dan cecair menjadi lebih pekat dan kurang mudah terbakar. Aliran tunggal itu, dipelajari sekali, menerangkan seluruh rak bahan api, dan ialah cara kegemaran Kertas 2 menguji sama ada anda benar-benar memahami siri homolog dan bukan sekadar namanya. Jadi apabila anda melihat pam di stesen minyak, anda sebenarnya sedang melihat siri homolog yang tersusun mengikut panjang rantai.

Menukar yang harian menjadi jawapan peperiksaan

Keluarga dalam bab ini, alkana, alkohol, asid karboksilik, ester, masing-masing dipetakan pada objek yang anda gunakan setiap hari, dan setiap objek membawa tindak balas yang boleh disoal untuk anda tulis. Berlatih coraknya: namakan sebatian, namakan keluarga dan kumpulan berfungsinya, kemudian beri tindak balas dan persamaannya. Apabila anda boleh melihat sebotol cuka dan berkata “asid karboksilik, mengandungi −COOH, bertindak balas dengan alkohol membentuk ester,” bab itu telah menjadi milik anda.

Jika persamaan bagi pembakaran, pengoksidaan atau pengesteran masih berbelit, pelajaran dalam talian satu-ke-satu yang ringkas boleh membimbing anda melaluinya dengan struktur terkerja. Guru kami mengajar dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, dan anda boleh bermula dengan percubaan satu jam berbayar untuk melihat sama ada ia sesuai untuk anak anda.