Asid Karboksilik

Halaman ini merangkumi standard kandungan 10.7 bab Sebatian Karbon Tingkatan 5: asid karboksilik. Keluarga ini memberikan etanol hasil yang paling banyak diperiksa dan menghubungkan bab ini dengan segala yang anda pelajari tentang asid dalam Tingkatan 4. Kuasai kumpulan berfungsi, tiga tindak balas asid biasa, dan idea asid lemah, maka standard ini menjadi markah yang mudah.

Apakah asid karboksilik?

Asid karboksilik ialah siri homolog yang kumpulan berfungsinya ialah kumpulan karboksil, –COOH. Formula amnya ialah CₙH₂ₙ₊₁COOH. Kumpulan –COOH inilah yang menjadikan sebatian ini berasid, kerana dalam air ia membebaskan ion hidrogen (H⁺).

Ahli-ahlinya. asid metanoik (HCOOH), asid etanoik (CH₃COOH) dan asid propanoik (C₂H₅COOH). Asid etanoik ialah yang mesti anda tahu sepenuhnya, ia asid dalam cuka.

Nama	Formula molekul
Asid metanoik	HCOOH
Asid etanoik	CH₃COOH
Asid propanoik	C₂H₅COOH

Asid etanoik ialah asid lemah

Asid etanoik ialah asid lemah: dalam air ia hanya terion separa, jadi larutan mengandungi kebanyakannya molekul CH₃COOH yang tak terion dan hanya beberapa ion hidrogen. Ini berbeza daripada asid kuat seperti asid hidroklorik, yang terion sepenuhnya. Kerana ia menghasilkan lebih sedikit ion hidrogen pada kepekatan yang sama, asid etanoik mempunyai pH lebih tinggi (kurang berasid) dan bertindak balas lebih perlahan daripada asid kuat pada kepekatan yang sama. Ia masih menunjukkan semua tindak balas asid yang biasa, cuma kurang cergas.

Menghasilkan asid etanoik

Asid etanoik dihasilkan melalui pengoksidaan etanol. Memanaskan etanol dengan kalium dikromat(VI) berasid (yang bertukar dari jingga kepada hijau) atau kalium manganat(VII) berasid (yang dinyahwarnakan daripada ungu) mengoksidakan alkohol kepada asid: CH₃CH₂OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O. Bakteria dalam udara boleh melakukan perkara yang sama secara perlahan, itulah sebab wain yang dibiarkan terbuka menjadi masam.

Tiga tindak balas biasa asid etanoik

Seperti mana-mana asid, asid etanoik bertindak balas dalam tiga cara ciri, dan setiap satu menghasilkan garam etanoat.

• Dengan logam reaktif → garam + hidrogen. Contohnya, dengan magnesium: Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂. Anda melihat pembuakan, dan gas memberi bunyi “pop” dengan kayu uji bernyala.
• Dengan bes atau alkali → garam + air. Contohnya, dengan natrium hidroksida: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O. Ini ialah peneutralan.
• Dengan karbonat → garam + air + karbon dioksida. Contohnya, dengan natrium karbonat: 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂. Anda melihat pembuakan, dan gas mengeruhkan air kapur.

Contoh penyelesaian

Soalan. Asid etanoik ditambah kepada natrium karbonat. Tulis persamaan kimia seimbang, nyatakan satu pemerhatian, dan namakan ujian yang mengesahkan gas yang terhasil.

Langkah 1, Kenal pasti jenis tindak balas. Asid bertindak balas dengan karbonat memberi garam + air + karbon dioksida. Garamnya ialah natrium etanoat, CH₃COONa.

Langkah 2, Tulis persamaan seimbang. Seimbangkan natrium dan kumpulan etanoat:

2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂

Langkah 3, Nyatakan pemerhatian. Pembuakan (gelembung) dilihat apabila gas tidak berwarna dibebaskan.

Langkah 4, Sahkan gas. Gelembungkan gas melalui air kapur: ia mengeruhkan air kapur (menjadi keruh), mengesahkan gas itu ialah karbon dioksida.

Jawapan. Persamaannya ialah 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂; pemerhatiannya ialah pembuakan; gas mengeruhkan air kapur, mengesahkan karbon dioksida.

Soalan latihan

Soalan. Sekeping pita magnesium ditambah kepada asid etanoik cair. Tulis persamaan bagi tindak balas itu, dan nyatakan apa yang anda perhatikan serta ujian untuk gas yang terhasil.

Jawapan. Persamaannya ialah Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂. Magnesium larut dan terdapat pembuakan apabila gas tidak berwarna (hidrogen) dibebaskan. Gas diuji dengan mendekatkan kayu uji bernyala: gas terbakar dengan bunyi “pop”, mengesahkan ia hidrogen. Perhatikan tindak balas itu lebih perlahan daripada dengan asid kuat pada kepekatan yang sama, kerana asid etanoik ialah asid lemah yang hanya terion separa.

Petua peperiksaan

Satu idea yang paling banyak memperoleh dan kehilangan markah di sini ialah asid lemah lawan asid kuat: asid etanoik terion separa, asid hidroklorik terion sepenuhnya, jadi pada kepekatan yang sama asid etanoik memberi lebih sedikit ion H⁺, pH lebih tinggi, dan tindak balas lebih perlahan. Pelajari tiga tindak balas asid sebagai satu set dan sentiasa namakan garam dengan betul (berakhir dengan -etanoat). Jangan lupa menyeimbangkan persamaan logam dan karbonat, “2” di hadapan CH₃COOH ialah silap yang kerap. Untuk ujian gas, kekalkan ia berpasangan: hidrogen → kayu uji bernyala beri pop; karbon dioksida → mengeruhkan air kapur.

Menamakan garam dan kegunaan harian

Garam asid karboksilik mengambil namanya daripada asid, dengan penghujung ditukar daripada -ik kepada -oat: asid etanoik memberi garam etanoat, dan asid propanoik memberi garam propanoat. Jadi natrium hidroksida dan asid etanoik memberi natrium etanoat, manakala magnesium dan asid etanoik memberi magnesium etanoat. Menulis penghujung ini dengan betul bernilai satu markah dalam setiap persamaan garam. Asid etanoik sendiri mempunyai kegunaan biasa: ia asid dalam cuka (digunakan untuk memberi perisa dan mengawet makanan), dan ia bahan mentah untuk membuat ester dan bahan kimia lain dalam industri. Berupaya mengaitkan asid dengan cuka, dan menamakan garam dengan betul, menunjukkan pemeriksa bahawa anda memahami keluarga ini dan bukan sekadar menghafal persamaan.

Di mana ia terletak

Ini standard kandungan 10.7 bab Sebatian Karbon. Ia menyusul terus daripada alkohol (mengoksidakan etanol menghasilkan asid etanoik) dan membawa kepada ester (asid campur alkohol membentuk ester). Ia juga berhubung kembali kepada bab Asid, Bes dan Garam Tingkatan 4, di mana tiga tindak balas asid yang sama mula muncul. Berlatih persamaan garam dalam contoh penyelesaian bab dan semak penaakulan asid lemah pada halaman kesilapan lazim. Dalam kelas Kimia SPM 1-ke-1 dalam talian kami, diajar dalam bahasa Inggeris, dari RM50/jam, guru kami melatih tindak balas asid dan penerangan asid lemah sehingga ia automatik. Kerana tindak balas asid ini berulang merentasi Kimia SPM, markah yang dibawanya terkumpul sepanjang kertas.

Imbas semula pantas

• Asid karboksilik: siri homolog, kumpulan berfungsi –COOH, formula am CₙH₂ₙ₊₁COOH.
• Ahli: asid metanoik, etanoik, propanoik; asid etanoik ialah asid dalam cuka.
• Asid etanoik ialah asid lemah, ia hanya terion separa.
• Dihasilkan dengan mengoksidakan etanol (dikromat jingga → hijau).
• Tiga tindak balas → garam etanoat: logam (+ H₂), bes (+ H₂O), karbonat (+ H₂O + CO₂).