Eksperimen 2A (Buku Teks) – Kimia Tingkatan 5 (KSSM) Bab 2 (Sebatian Karbon)

Eksperimen 2A (Membandingkan antara Alkana dan Alkena):
A. Kejelagaan Nyalaan
Tujuan: Membandingkan heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂ dari segi kejelagaan nyalaan semasa pembakaran.

Penyataan masalah: Adakah alkana dan alkena terbakar dengan kuantiti jelaga yang sama?

Hipotesis: Heksena, C₆H₁₂ terbakar dengan nyalaan lebih berjelaga berbanding heksana, C₆H₁₄.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan : Heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.
(b) Pemboleh ubah bergerak balas : Kejelagaan nyalaan.
(c) Pemboleh ubah dimalarkan : Isi padu heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.

Bahan: Heksana, C₆H₁₄, heksena, C₆H₁₂, kayu uji, mancis dan kertas turas.

Radas: Mangkuk penyejat dan silinder penyukat.


Prosedur:
1. Masukkan 2 cm³ heksana, C₆H₁₄ ke dalam sebuah mangkuk penyejat.
2. Gunakan kayu uji menyala untuk menyalakan heksana, C₆H₁₄.
3. Semasa heksana, C₆H₁₄ terbakar, letakkan sekeping kertas turas di atas nyalaan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.9.


4. Ulangi langkah 1 hingga 3 menggunakan heksena, C₆H₁₂ bagi menggantikan heksana, C₆H₁₄.
5. Rekod pemerhatian anda berdasarkan kejelagaan nyalaan dan kuantiti jelaga terkumpul di atas kertas turas.

B. Tindak Balas dengan Air bromin, Br₂:
Tujuan: Membandingkan heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂ menggunakan air bromin, Br₂.

Hipotesis: Heksena, C₆H₁₂ menyahwarnakan warna perang air bromin, Br₂ manakala heksana, C₆H₁₄ tidak menyahwarnakan warna perang air bromin, Br₂.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan : Heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂
(b) Pemboleh ubah bergerak balas : Perubahan warna air bromin, Br₂
(c) Pemboleh ubah dimalarkan : Isi padu heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂

Bahan: Heksana, C₆H₁₄, heksena, C₆H₁₂, air bromin, Br₂ dalam 1,1,1-trikloroetana, CH₃CCl₃

Radas: Tabung uji, silinder penyukat dan penitis


Prosedur:
1. Masukkan 2 cm³ heksana, C₆H₁₄ ke dalam sebuah tabung uji.
2. Tambah 2 – 3 titik air bromin, Br₂ dalam 1,1,1-trikloroetana, CH₃CCl₃ kepada heksana, C₆H₁₄ seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.10.


3. Goncangkan campuran.
4. Rekodkan semua pemerhatian.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 menggunakan heksena, C₆H₁₂ bagi menggantikan heksana, C₆H₁₄.

C. Tindak Balas dengan Larutan Kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄:
Tujuan: Untuk membandingkan heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂ menggunakan larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄.

Hipotesis: Heksena, C₆H₁₂ menyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄, manakala heksana, C₆H₁₄ tidak menyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah dimanipulasikan : Heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.
(b) Pemboleh ubah bergerak balas : Perubahan warna larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄.
(c) Pemboleh ubah dimalarkan : Isi padu heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.

Bahan: Heksana, C₆H₁₄, heksena, C₆H₁₂ dan larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄.

Radas: Tabung uji, silinder penyukat dan penitis.


Prosedur:
1. Masukkan 2 cm³ heksana, C₆H₁₄ ke dalam sebuah tabung uji.
2. Tambah 2 – 3 titik larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO₄ kepada heksana, C₆H₁₄ seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.11.


3. Goncangkan campuran.
4. Rekodkan semua pemerhatian.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 menggunakan heksena, C₆H₁₂ bagi menggantikan heksana, C₆H₁₄.

Pemerhatian:
Bina jadual bersesuaian untuk merekod pemerhatian anda.

Perbincangan:
1. (a) Berdasarkan pemerhatian anda, bandingkan kejelagaan nyalaan heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.
(b) Hitungkan peratus jisim karbon per molekul bagi heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂.
(c) Nyatakan hubungan antara peratus karbon mengikut jisim per molekul dalam heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂ dengan kejelagaan nyalaan.

2. (a) Cadangkan dua reagen yang dapat digunakan untuk membezakan heksana dan heksena.
Terangkan jawapan anda.
(b) Terangkan perbezaan kereaktifan heksana, C₆H₁₄ dan heksena, C₆H₁₂ dari segi ikatan kimia dalam molekul mereka.

3. Apakah definasi secara operasi untuk hidrokarbon tak tepu dalam eksperimen ini?

Jawapan:
1. (a) Heksena terbakar dengan lebih berjelaga berbanding heksana.

1. (b)
$$ \begin{aligned} & \% C \text { dalam heksana }=\frac{6(12)}{6(12)+14(1)} \times 100 \%=83.72 \% \\ & \% C \text { dalam heksena }=\frac{6(12)}{6(12)+12(1)} \times 100 \%=85.71 \% \end{aligned} $$

1. (c) Semakin tinggi peratus jisim karbon per molekul, semakin berjelaga nyalaan.


2. (a)
– Larutan kalium manganat(VII) berasid
– Air bromin
– Heksana tidak menyahwarnakan warna perang air bromin tetapi heksena menyahwarnakan perang air bromin.
– Heksana tidak menyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid tetapi heksena meyahwarnakan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid.

2. (b)
– Heksana adalah hidrokarbon tepu yang mengandungi ikatan kovalen tunggal antara atom karbon. Tindak balas penambahan tidak berlaku bila ditambah larutan kalium manganat(VII) berasid. 

– Heksena adalah hidrokarbon tak tepu yang mengandungi ikatan kovalen ganda dua antara atom karbon, -C=C- . Tindak balas penambahan berlaku bila ditambah larutan kalium manganat(VII) berasid menghasilkan heksana-1,2-diol.

Persamaan tindak balas seimbang:


3. Apabila dititiskan air bromin ke dalam cecair hidrokarbon, warna perang air bromin dinyahwarnakan // Apabila dititiskan larutan kalium manganat(VII) berasid ke dalam cecair hidrokarbon, warna ungu kalium manganat(VII) berasid dinyahwarnakan.