FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

41

Carbon Compounds / Sebatian Karbon1 Carbon compounds are compounds that contain the element carbon. These compounds can be classified into two groups:

/ Sebatian karbon adalah sebatian yang mengandungi unsur karbon. Sebatian ini boleh dikelaskan kepada dua kumpulan:a. Organic compounds / Sebatian organikb. Inorganic compounds / Sebatian tak organik

2 Organic compounds are carbon compounds that are obtained from living things such as sugar, starch, protein, vitamin, enzym etc. They are obtained from plants and animals. / Sebatian organik adalah sebatian yang diperoleh daripada benda hidup seperti gula, kanji, protein, vitamin, enzim dan lain-lain. Bahan-bahan ini diperoleh daripada tumbuhan dan binatang.

3 Inorganic compounds are carbon compounds that usually do not contain carbon to carbon bonds such as carbon dioxide (CO

2), carbon monoxide (CO), calcium carbonate (CaCO

3) etc. / Sebatian tak organik adalah sebatian karbon yang biasanya

tidak mengandungi karbon dan ikatan karbon seperti karbon dioksida(CO2), karbon monoksida(CO), kalsium karbonat(CaCO

3) dan

lain-lain.

4 Most organic compounds contain the element carbon and hydrogen. Complete combustion of organic compounds produces carbon dioxide and water. / Kebanyakan sebatian organik mengandungi unsur karbon dan hidrogen. Pembakaran lengkap sebatian organik menghasilkan karbon dioksida dan air.

Hydrocarbon / Hidrokarbon1 Hydrocarbons are organic compounds that contain only carbon, C and hydrogen, H. / Hidrokarbon adalah sebatian

organik yang hanya mengandungi karbon, C dan hidrogen, H sahaja.

2 Hydrocarbons are classified into two groups: / Hidrokarbon boleh dikelaskan kepada dua kumpulan:

Saturated hydrocarbons / Hidrokarbon tepu Unsaturated hydrocarbons / Hidrokarbon tak tepu

DefinitionDefinasi

Hydrocarbon that contain only single covalent bonds between carbon atoms.Hidrokarbon yang mengandungi ikatan kovalen

tunggal sahaja di antara atom kabon.

Hydrocarbon that contain at least one double ortriplecovalent bond between carbon atoms.

Hidrokarbon yang mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda dua atau

ganda tiga

di antara atom karbon.

Example of *structural formulaContoh *formula struktur

H H H

H C C C H

H H H

Single covalent bond between carbon atoms.Ikatan kovalen tunggal sahaja di antara karbon.

H H H H

H C C C C

H H H

Doublecovalent bond between carbon atoms.Ikatan kovalen ganda dua di antara karbon.

*Homologous series*Siri Homolog

Alkane / Alkana Alkene / Alkena

* Homologous series are carbon compounds that have the certain general characteristics.* Siri homolog adalah sebatian karbon yang mempunyai sifat-sifat am yang tertentu.* Structural formula is a chemical formula that shows how atoms are bonded to each other covalently in a molecule.* Formula struktur ialah formula kimia yang menunjukkan bagaimana atom terikat di antara satu sama lain secara kovalen dalam suatu

molekul.

3 The main source of hydrocarbons is petroleum. It is formed as a result of decomposition of plants and animals that died million years ago. / Sumber utama hidrokarbon ialah petroleum. Ia terbentuk daripada penguraian tumbuhan dan binatang yang telah mati sejak berjuta-juta tahun dahulu.

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

42

4 Petroleum is a mixture of different molecular size hydrocarbons. These hydrocarbons can be separated using fractional distillation of petroleum at different temperature. This process separates hydrocarbons______________ with different molecular size (petroleum gas, petrol, naphta, kerosene, diesel and lubricating oil). / Petroleum ialah campuran molekul hidrokarbon yang berlainan saiz. Hidrokarbon ini boleh diasingkan melalui penyulingan berperingkat petroleum pada suhu yang berlainan. Proses ini mengasingkan hidrokarbon yang mempunyai saiz molekul yang berlainan (gas petroleum, petrol, nafta, kerosin, diesel dan minyak pelincir).

Alkane / Alkana1 Alkanes are hydrocarbons with general formula CnH2n + 2, where n = 1, 2, 3, / Alkana adalah hidrokarbon yang

mempunyai formula am CnH2n + 2, di mana n = 1, 2, 3, ...

2 Each carbon atom is bonded to four other atoms by single covalent bonds that is C C or C H. It is classified as saturated hydrocarbons. (A saturated hydrocarbon contains only single covalent bonds between carbon atoms).

/ Setiap atom karbon terikat kepada empat atom lain oleh ikatan kovalen tunggal iaitu C C atau C H. Ia dikelaskan sebagai hidrokarbon tepu. (Hidrokarbon tepu mengandungi ikatan kovalen tunggal sahaja di antara atom karbon).

Example / Contoh:

a. Methane / Metana, CH4

H

HH

H

C

Electron arrangement in methane molecule, CH4

Susunan elektron dalam molekul metana, CH4

H

H C H

H

Represents (one pair of electrons is shared to form a single covalent bond)Mewakili (Sepasang elektron dikongsi untuk membentuk ikatan kovalen tunggal)

Structural formula of methane, CH4

Formula struktur metana, CH4

3 Each carbon atom in the structural formula must have a total of four pairs of electrons shared with another carbon and hydrogen atom to achieve octet electron arrangement. (Each carbon atom must have four in the structural formula).

Setiap atom karbon dalam formula struktur mesti mempunyai empat pasang elektron yang dikongsi dengan atom karbon dan hidrogen yang lain untuk mencapai susunan elektron oktet. (Setiap atom karbon mesti mempunyai empat dalam formula strukturnya).

4 Each hydrogen atom in the structural formula must have one pair of electrons shared with carbon to achieve duplet electron arrangement. (Each hydrogen atom must have one in the structural formula).

Setiap atom hidrogen dalam formula struktur mesti mempunyai satu pasang elektron yang dikongsi dengan karbon untuk mencapai susunan atom duplet (Setiap hidrogen mesti mempunyai satu dalam formula strukturnya).

5 Naming of alkanes / Penamaan alkanaa. The name of straight chain alkanes (all the carbon atoms are joined in a continuous chain) are made up of two

component parts. / Nama bagi alkana berantai lurus (semua atom karbon yang bergabung dalam rantai yang berterusan) terdiri daripada dua komponen:i. Stem/root: indicates the number of carbon atoms in the longest continuous carbon chain. The name of stems for

the first ten straight alkanes are: / Awalan/induk: menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon berterusan yang paling panjang. Nama awalan bagi sepuluh alkana pertama adalah:

Number of carbon, CBilangan karbon, C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Stem / Awalan MethMetEthEt

PropProp

ButBut

PentPent

HexHeks

HeptHept

OctOkt

NonNon

DecDek

ii. Suffix/ending: indicates the group of the compound. For alkane, the suffix is ane because it belongs to the alkane group. / Akhiran: menunjukkan kumpulan sebatian. Bagi alkana, akhiran adalah ana kerana ia adalah dalam kumpulan alkana.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

43

b. Complete the table below. / Lengkapkan jadual berikut:Number of

carbon atomsBilangan atom

karbon

Molecular formula CnH2n + 2Formula molekul

CnH2n + 2

Structural formulaFormula struktur

Name of alkaneNama alkana

1(meth / met) CH4

H

H C H

H

Methane

2 (eth / et) C2H6

H H

H C C H

H H

Ethane

3(prop / prop) C3H8

H H H

H C C C H

H H H

Propane

4(but / but) C4H10

H H H H

H C C C C H

H H H H

Butane

5(pent / pent) C5H12

H H H H H

H C C C C C H

H H H H H

Pentane

6(hex / heks) C6H14

H H H H H H

H C C C C C C H

H H H H H H

Hexane

7(hept / hept) C7H16

H H H H H H H

H C C C C C C C H

H H H H H H H

Heptane

8(oct / okt) C8H18

H H H H H H H H

H C C C C C C C C H

H H H H H H H H

Octane

9(non / non) C9H20

H H H H H H H H H

H C C C C C C C C C H

H H H H H H H H H

Nonane

10(dec / dek) C10H22

H H H H H H H H H H

H C C C C C C C C C C H

H H H H H H H H H H

Decane

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

44

Chemical Properties of Alkane / Sifat-sifat Fizikal Alkana1 Alkanes are covalent compounds which consist of molecules, the atoms are bonded together by a strong

covalent bond. These molecules are held together by weakVan der Waals forces (intermolecular forces). Alkana adalah sebatian kovalen yang terdiri daripada molekul, atom-atom terikat bersama oleh ikatan kovalen yang kuat.

Molekul-molekul ini ditarik bersama oleh daya Van der Waals yang lemah (daya antara molekul).2 Alkanes have physical properties similar to covalent compounds. Alkanes are insoluble in water but dissolve in

organic solvents, cannot conduct electricity, low melting/boiling points and less dense than water. / Alkana mempunyai sifat fizikal yang sama dengan sebatian kovalen. Alkana tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik, tidak boleh mengalirkan arus elektrik, takat lebur/didih yang rendah dan kurang tumpat berbanding air.

3 Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut:

Name of members

Nama ahli-ahli

Molecular formulaFormula molekul

Melting point/ CTakat lebur/ C

Boiling point/CTakat didih/C

Molar mass/ g mol-1Jisim molar/g mol1

Physical state at room temperature

Keadaan fizikal pada suhu bilik

MethaneMetana

CH4

182 162 16 Gas

EthaneEtana

C2H

6183 89 30 Gas

PropanePropana

C3H

8188 42 44 Gas

ButaneButana

C4H

10138 0.5 58 Gas

PentanePentana

C5H

12130 36 72 Liquid

HexaneHeksana

C6H

1495 69 86 Liquid

HeptaneHeptana

C7H

1691 98 100 Liquid

OctaneOktana

C8H

1857 126 114 Liquid

NonaneNonana

C9H

2054 153 128 Liquid

DecaneDekana

C10

H22

30 174 142 Liquid

Thephysicalstateofalkaneisdeterminedbyitsmeltingandboilingpoints./Sifat fizikal alkana ditentukan oleh takat lebur dan didihnya. Thealkaneisingasformifitsmeltingandboilingpointsarebelowroomtemperature./Alkana adalah dalam bentuk gas jika takat lebur dan

didihnya di bawah suhu bilik. Thealkaneisinliquidformifitsmeltingpointisbelowroomtemperatureanditsboilingishigherthanroomtemperature.Alkana adalah

dalam bentuk cecair jika takat leburnya di bawah suhu bilik dan takat didihnya lebih tinggi dari suhu bilik.

4 The first four members of alkanes exist as gas at room temperature. Pentane to decane are liquid . Empat ahli pertama alkana wujud sebagai gas pada suhu bilik. Pentana hingga dekana adalah cecair.

5 As the number of carbon atoms in a molecule of alkane increases: / Apabila bilangan atom karbon dalam satu molekul alkana meningkat:a. The molecular size of alkane increase, the Van der Waals forces between molecules (intermolecular

forces) increases, more heat energy is needed to overcome this force, the melting and boiling points increase. / Saiz molekul alkana bertambah, daya Van der Waals (daya antara molekul) bertambah kuat,

semakin banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya ini, takat lebur dan takat didih bertambah.b. The viscosity and density of alkane increase. / Kelikatan dan ketumpatan alkana bertambah.c. The alkane becomes less flammable, harder to ignite. / Alkana semakin susah untuk terbakar dan dinyalakan.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

45

Chemical Properties of Alkanes / Sifat-sifat Kimia Alkana

1 Alkanes are saturated hydrocarbon which only have single covalent bonds, C C and C H. They are not reactive because the strong C C and C H bonds in the molecules need a lot of energy to break. / Alkana adalah hidrokarbon

tepu yang hanya mempunyai ikatan kovalen tunggal, C C dan C H. Ia tidak reaktif kerana ikatan C C dan C H yang kuat dalam molekul memerlukan tenaga yang banyak untuk diputuskan.

2 Two chemical reaction of alkanes: / Dua tindak balas kimia bagi alkana adalah:a. Combustion. / Pembakaran.b. Substitution reaction. / Tindak balas penukargantian.

3 Combustion of alkane / Pembakaran alkanaa. Alkanes undergo complete combustion in the presence of sufficient oxygen to form carbon dioxide and water only.

Alkana mengalami pembakaran lengkap dengan kehadiran oksigen yang secukupnya untuk membentuk karbon dioksida dan air sahaja.

Alkane + Oxygen Carbon dioxide + Water / Alkana + Oksigen Karbon dioksida + Airb. Balance the equations: / Seimbangkan persamaan berikut:

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O

C2H

6 +

72

O2 2 CO2 + 3 H2O

C3H

8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O

Balancing the equations: / Mengimbangkan persamaan:Step 1: Balance C / Langkah 1: Seimbangkan CStep 2: Balance H / Langkah 2: Seimbangkan HStep 3: Balance O, can use fraction / Langkah 3: Seimbangkan O, dan boleh gunakan pecahan

c. Alkanes undergo incomplete combustion when there is insufficient oxygen to form carbon dioxide, carbon monoxide, carbon (in the form of soot) and water. / Alkana melalui pembakaran yang tak lengkap apabila tiada oksigen yang mencukupi untuk membentuk karbon dioksida, karbon monoksida, karbon(dalam bentuk jelaga) dan air.

Example / Contoh:

2CH4 (g) + 3O

2 (g) C(s) + CO

2 (g) + 4H

2O(g)

or / atau6CH

4 (g) + 9O

2 (g) 2C(s) + 2CO + 2CO

2 (g) + 12H

2O(g)

d. When alkanes are burnt, large quantities of heat are released. This makes alkanes suitable for use as a fuel. / Apabila alkana dibakar, kuantiti haba yang banyak dibebaskan. Ini menjadikan alkana sesuai untuk dijadikan bahan api.

4 Substitution reaction: / Tindak balas penukargantian:a. Occurs when an alkane is mixed with a halogen in the presence of sunlight (ultraviolet light). / Berlaku apabila

suatu alkana dicampurkan dengan halogen dengan kehadiran cahaya matahari (sinaran ultraungu). b. In this reaction, each hydrogen atom in the alkane molecule is substituted one by one by another atom, usually

halogen atoms. The sunlight or UV light is needed to break covalent bond in halogen and alkane molecules to produce hydrogen and chlorine atom. / Dalam tindak balas ini, setiap atom hidrogen dalam molekul alkana digantikan satu demi satu oleh atom yang lain, biasanya atom halogen. Cahaya matahari atau sinaran UV diperlukan untuk memutuskan ikatan kovalen dalam molekul halogen dan alkana untuk menghasilkan atom hidrogen dan klorin.

c. For example, when methane reacts with chlorine gas in the presence of ultraviolet light, a variety of substituted products are formed: / Contohnya, apabila metana bertindak balas dengan gas klorin dalam kehadiran sinaran ultraungu, pelbagai hasil yang bertukarganti terbentuk:

H

H C H

H

H

H C H

Cl

+ Cl Cl UV

Cl atom substitutes H in CH4

Atom Cl menggantikan H dalam CH4

H atom substitutes Cl in Cl2

Atom H menggantikan Cl dalam Cl2

+ H Cl

CH4

+ Cl2

UV CH3Cl + HCl

(chloromethane / klorometana)

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

46

Further substitution of chlorine atoms in the chloromethane molecule produces dichloromethane, trichloromethane and tetrachloromethane. Complete the following substitution reaction.

Penukargantian yang seterusnya bagi atom klorin dalam molekul klorometana menghasilkan diklorometana, triklorometana dan tetraklorometana. Lengkapkan tindak balas penukargantian berikut:

CH3Cl + Cl

2 UV CH2Cl2

(dichloromethane / diklorometana) + HCl

CH2Cl

2 + Cl

2 UV CHCl3

(trichloromethane / triklorometana) + HCl

CHCl3 + Cl

2 UV CCl4

(tetrachloromethane / tetraklorometana) + HCl

5 The effect of methane in everyday life: / Kesan metana dalam kehidupan seharian:i. Methane is the major component in natural gas (gas found together with petroleum). Metana adalah komponen utama dalam gas asli (gas yang dijumpai bersama petroleum).ii. Methane gas is produced when waste organic matter decompose in the absence of oxygen. As methane is a

combustible gas, it can cause fire in landfills and peat swamps. Gas metana terhasil apabila bahan buangan organik terurai tanpa kehadiran oksigen. Oleh kerana metana boleh terbakar, ia

boleh menyebabkan kebakaran di tempat buangan sampah dan paya gambut.

Alkene / Alkena

1 Alkenes are hydrocarbons with the general formula CnH

2n, where n = 2, 3,

Alkena adalah hidrokarbon dengan formula am CnH

2n, di mana n = 2, 3,

2 Every alkene has a carbon-carbon double covalent bond, C = C in its molecule. It is classified as unsaturated hydrocarbons. (An unsaturated hydrocarbon contains at least one double covalent bond between carbon atoms). / Setiap alkena mempunyai satu ikatan ganda dua karbon-karbon, C = C dalam molekulnya. Ia boleh dikelaskan sebagai hidrokarbon tidak tepu. (Hidrokarbon tidak tepu mengandungi sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda duadi antara atom-atom karbon)Example / Contoh:a. Ethene / Etena, C

2H

4

H

H C C H

H H H

H C C H

Electron arrangement in ethene molecule, C2H

4Susunan elektron dalam molekul etena, C

2H

4

Structural formula for ethene, C2H

4Formula struktur bagi etena, C

2H

4

3 The first member of alkenes has two carbon atoms in a molecule because double covalent bond is formed between two carbon atoms. / Ahli pertama alkena mempunyai dua atom karbon dalam satu molekul kerana

ikatan kovalen ganda dua terbentuk di antara dua atom karbon.4 Naming of alkenes / Penamaan alkena

a. The name of straight chain alkenes are also made up of two component parts. Nama bagi rantai lurus alkena juga terdiri daripada dua komponen.

i. Stem/root: / Awalan: Indicates the number of carbon atoms in the longest continuous carbon chain. The name of the stems for the first

nine straight alkanes are eth, prop, but, pent, hex, hept, oct, non and dec. Menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon yang terpanjang. Nama awalan bagi sembilan alkena lurus

pertama adalah et, prop, but, pent, heks, hept, okt, non dan dek.ii. Suffix/ending: / Akhiran:

Indicates the group of the compound. For alkene, the suffix is ene because it belongs to the alkene group. Menunjukkan kumpulan bagi sebatian. Bagi alkena, akhiran adalah ena kerana ia tergolong dalam kumpulan alkena.

b. Naming the straight chain alkene: / Menamakan rantai lurus alkena:i. Determine the longest carbon chain containing double bond give the stem name according to the number

of carbon atoms i.e eth, prop, but, pent, hex, hept, oct, non and dec. Tentukan rantai karbon terpanjang yang mengandungi ikatan ganda dua memberikan nama awalan berdasarkan

bilangan atom karbon iaitu et, prop, but, pent, heks, hept, okt, non dan dek.ii. Add the suffix ene at the end of the name. / Tambahkan akhiran ena pada setiap penghujung nama.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

47

c. Complete the table below: / Lengkapkan jadual berikut:

Number of carbon atomsBilangan atom

karbon

Molecular formulaFormula molekul

Structural formulaFormula struktur

NameNama

2 C2H

4

H H

C C

H H

Ethene

3 C3H

6

H H H

H C C C H

H

Propene

4 C4H

8

H H H H

H C C C C H

H H

Butene

5 C5H

10

H H H H H

H C C C C C H

H H H

Pentene

6 C6H

12

H H H H H H

H C C C C C C H

H H H H

Hexene

7 C7H

14

H H H H H H H

H C C C C C C C H

H H H H H

Heptene

8 C8H

16

H H H H H H H H

H C C C C C C C C H

H H H H H H

Octene

9 C9H

18

H H H H H H H H H

H C C C C C C C C C H

H H H H H H H

Nonene

10 C10

H20

H H H H H H H H H H

H C C C C C C C C C C H

H H H H H H H H

Decene

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

48

Physical Properties of Alkenes / Sifat-Sifat Fizikal Alkena

1 Physical properties of alkenes are similar to alkanes. Alkenes are covalent compounds which consist of molecules . The atoms are bonded together by a strong covalent bond. These molecules are held together by weak Van der Waals forces (intermolecular forces). / Sifat-sifat fizikal alkena adalah menyerupai alkana. Alkena adalah sebatian Kovalen yang terdiri daripada molekul, atom-atom terikat bersama oleh ikatan kovalen yang kuat. Molekul-molekul ini ditarik bersama oleh daya Van der Waals yang lemah (daya antara molekul).

2 Alkenes have physical properties similar to covalent compounds. Alkene are insoluble in water but dissolve in organic solvents, cannot conduct electricity, low melting/boiling points and less dense than water. / Alkena mempunyai sifat-sifat fizikal yang sama dengan sebatian kovalen. Alkena tak larut di dalam air tetapi larut dalam pelarut organik, tidak boleh mengalirkan arus elektrik, takat lebur/didih yang rendah dan kurang tumpat daripada air.

3 Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut:

Name of membersNama ahli

Molecular formula

Formula molekul

Melting point/ CTakat lebur/ C

Boiling point/CTakat didih/C

Molar mass/g mol1

Jisim molarg mol1

Physical state at room temperature

Sifat fizikal pada suhu bilik

Ethene / Etena C2H

4169 104 28 Gas

Propene / Propena C3H

6185 47 42 Gas

Butene / Butena C4H

8185 6 56 Gas

Pentene / Pentena C5H

10165 30 70 Liquid

Hexene / Heksena C6H

12140 63 84 Liquid

Heptene / Heptena C7H

14119 93 98 Liquid

Octene / Oktena C8H

16104 122 112 Liquid

Nonene / Nonena C9H

1894 146 126 Liquid

Decene / Dekena C10

H20

87 171 140 Liquid

4 Physical state at room temperature: ethene, propene and butene are gases . Pentene to decene are liquid . Sifat fizikal pada suhu bilik: etena, propena dan butena adalah gas. Pentena hingga dekene adalah cecair.

5 Alkenes have low melting and boiling points because the weak Van der Waals forces (intermolecular forces) between small molecules need less heat energy to overcome.

Alkena mempunyai takat lebur dan didih yang rendah kerana daya Van der Waals (daya antara molekul) yang lemah di antara molekul kecil memerlukan tenaga haba yang rendah untuk diatasi.

6 As the number of carbon atoms per molecule of alkene increases, the molecular size of alkene increases , the Van der Waals or inter molecular forces increases between molecules, more heat energy is needed to overcome this forces, the melting and boiling points increase .

Apabila bilangan atom karbon dalam setiap molekul alkena meningkat, saiz molekul alkena meningkat, daya Van der Waals atau daya antara molekul juga meningkat, semakin banyak tenaga habadiperlukan untuk mengatasi daya ini, takat lebur dan takat didih juga meningkat.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

49

Chemical Properties of Alkenes / Sifat-Sifat Kimia Alkena

1 Alkenes are chemically more reactive than alkanes because of the existence of covalent double bond between two carbon atoms. Almost all of the chemical reactions of alkene occur at the double bond.

Alkena adalah secara kimia lebih reaktif berbanding alkana kerana kewujudan ikatan kovalen ganda dua di antara dua atom karbon. Hampir semua tindak balas kimia alkena berlaku di ikatan ganda dua.

2 The chemical reactions of alkenes are: / Tindak balas kimia alkena adalah:a. combustion / pembakaranb. addition reaction / tindak balas penambahan

3 Combustion of alkenes / Pembakaran alkenaa. Alkene burns completely in the excess oxygen to produce carbon dioxide and water: Alkena terbakar dengan lengkap dalam keadaan oksigen berlebihan untuk menghasilkan karbon dioksida dan air:

Alkene + Oxygen Carbon dioxide + Water / Alkena + Oksigen Karbon dioksida + Airb. Balance the following equations: / Seimbangkan persamaan berikut:

i. C2H

4 + 3 O2 2 CO2 + 2 H2O

ii. C3H

6 +

92 O2 3 CO2 + 3 H2O

iii. C4H

8 + 6 O2 4 CO2 + 4 H2O

Balancing the equations: / Mengimbangkan persamaan: Step 1: Balance C / Langkah 1: Seimbangkan C Step 2: Balance H / Langkah 2: Seimbangkan H Step 3: Balance O, and can use fraction Langkah 3: Seimbangkan O, dan boleh gunakan pecahan

c. Alkene burns incompletely in limited supply of oxygen to form carbon monoxide, carbon (in the form of soot) and water. / Alkena terbakar dengan tidak lengkap dalam keadaan bekalan oksigen yang terhad untuk membentuk karbon monoksida, karbon (dalam bentuk jelaga) dan air.

Example / Contoh:

C2H

4(g) + O

2(g) 2C(s) + 2H

2O(g)

or / atauC

2H

4(g) + 2O

2(g) 2CO(g) + 2H

2O (g)

d. Combustion of alkene will produce more sooty flame compared with their corresponding alkane. This is due to higher percentage of carbon (by mass) in alkene than its corresponding alkane (the percentage of carbon for the same number of carbon atom per molecule of alkane and alkene is higher in alkene).

Pembakaran alkena akan menghasilkan nyalaan yang lebih berjelaga berbanding alkana. Ini kerana peratus karbon mengikut jisim yang lebih tinggi dalam alkena berbanding alkana (Peratusan karbon bagi bilangan atom per molekul yang sama bagi alkena dan alkana adalah lebih tinggi dalam alkena).

Example / Contoh:

Corresponding hydrocarbonHidrokarbon yang selaras

PropanePropana, C

3H

8

PropenePropena, C

3H

6

Percentage of carbonby massPeratusan karbon berdasarkan jisim

Percentage of carbon / Peratusan karbon

= 12 3

12 3 + 8 1 100%

= 81.81%

Percentage of carbon / Peratusan karbon

= 12 3

12 3 + 6 1 100%

= 85.7%

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

50

4 Addition reaction / Tindak balas penambahana. As alkenes are unsaturated hydrocarbon, they undergo addition reaction. An addition reaction is a reaction in

which other atoms are added to each carbon atom of the double bond, C=C to form single covalent bond product CC. / Oleh kerana alkena adalah hidrokarbon tak tepu, ia melalui tindak balas penambahan. Tindak balas penambahan ialah tindak balas di mana atom lain ditambah kepada setiap atom karbon pada ikatan ganda dua, C=C untuk membentuk hasil ikatan kovalen tunggal CC.

H H

C C

Y X

H H

C C

+ X Y

Unsaturated / Tak tepu Saturated / Tepu

b. Five of addition reaction in alkenes that will be studied in this topic are: / Lima tindak balas penambahan yang akan dipelajari dalam topik ini ialah:i. Addition of hydrogen (hydrogenation) / Penambahan hidrogen (penghidrogenan)ii. Addition halogen (halogenation) / Penambahan halogen (penghalogenan)iii. Addition of hydrogen halide / Penambahan hidrogen halidaiv. Addition of water (hydration) / Penambahan air (penghidratan)v. Addition of acidified potassium manganate(VII), KMnO

4 solution

Penambahan larutan kalium manganat(VII) berasid, KMnO4

vi. Addition polymerisation / Pempolimeran penambahan

c. Addition of Hydrogen (Hydrogenation) / Penambahan Hidrogen (Penghidrogenan)i. Alkenes react with hydrogen at 180C in the presence of nickel/platinum as a catalyst to produce

alkanes . / Alkena bertindak balas dengan hidrogen pada suhu 180C dengan kehadiran nikel/platinum sebagai mangkin untuk menghasilkan alkana.

ii. Hydrogenation is used to prepare an alkane (saturated compound) from an alkene (unsaturated compound) in industry. / Penghidrogenan digunakan untuk menyediakan alkana (sebatian tepu) daripada

alkena (sebatian tak tepu) dalam industri.iii. Example / Contoh:

H H H HNi

180H C C H + H2 H C C H

H HCH

4+ H

2

Ni180 C2H6

iv. Complete the following: / Lengkapkan yang berikut:

C

3H

6Propene / Propena + H2 Ni

180 C3H8Propane / Propana

C

4H

8Butene / Butena + H2 Ni

180 C4H10Butane / Butana

CnH

2nAlkene / Alkena + H2 Ni

180 CnH2n+2Alkane / Alkana

Hydrogenation of an alkene with the present of nickel as a catalyst will produce alkane. Penghidrogenan alkena dengan kehadiran nikel sebagai mangkin akan menghasilkan alkana.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

51

d. Addition of Halogen (Halogenation) / Penambahan Halogen (Penghalogenan)i. Alkenes react with halogens such as chlorine and bromine at room conditions (no catalyst or ultraviolet needed)

Alkena bertindak balas dengan halogen seperti klorin dan bromin pada keadaan bilik (tanpa mangkin atau sinaran ultraungu yang diperlukan)

ii. Example / Contoh:H H H H

H C C H + Br2 H C C H

Br BrEtheneEtena

Bromine waterAir bromin

1, 2-dibromoethane1, 2-dibromoetana

C2H

4 + Br

2 C2H4 Br2 When ethene gas is passed through bromine water, brown colour of bromine water is decolourised. This

reaction is used to distinguish a saturated hydrocarbon and unsaturated hydrocarbon. Apabila gas etena dilalukan pada air bromin, warna perang air bromin menjadi luntur. Tindak balas ini digunakan

untuk membezakan hidrokarbon tepu dan hidrokaron tak tepu.

e. Addition of Hydrogen Halide / Penambahan Hidrogen Halidai. Alkenes react with hydrogen halide such as hydrogen chloride or hydrogen bromide at room temperature to

form haloalkane. / Alkena bertindak balas dengan hidrogen halida seperti hidrogen klorida atau hidrogen bromida pada suhu bilik untuk membentuk haloalkana.

ii. Example / Contoh:

C2H

4(g)

+HCl(g) C

2H

5Cl (g)

Ethene Hydrogen chloride ChloroethaneEtena Hidrogen klorida Kloroetana

Complete the following equation. / Lengkapkan persamaan berikut.H H H H

H C C H + HCl H C C H

H Clf. Addition of Acidified Potassium Manganate(VII), KMnO4 Solution Penambahan Larutan Kalium Manganat(VII) Berasid, KMnO4

i. In this reaction, two hydroxyl, -OH groups are added to the carbon-carbon double bond in an alkene molecule. / Dalam tindak balas ini, dua hidroksil kumpulan -OH ditambah kepada ikatan ganda dua karbon-karbon dalam molekul alkena.

ii. An alkene decolourised the purple solution of acidified potassium manganate(VII). This reaction is used to distinguish a saturated hydrocarbon and unsaturated hydrocarbon. / Alkena

melunturkan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid. Tindak balas ini digunakan untuk membezakan hidrokarbon tepu dan hidrokarbon tak tepu.

Example / Contoh:H H H H

H C C H + H2O(l) + [O] H C C H

OH OHEthene / Etena Ethane-1, 2-diolEtana-1, 2-diol

C2H

4(g) + H2O(l) + [O] C2H4(OH)2(l)

Complete the following equation. / Lengkapkan persamaan berikut.C

3H

6(g) + H

2O(l) + [O] C

3H

6(OH)

2

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

52

g. Addition of Water (Hydration Reaction) / Penambahan Air (Tindak balas Penghidratan)i. Alkenes react with water (in the form of steam) at high temperature and pressure in the presence of phosphoric

acid as a catalyst to produce alcohols. / Alkena bertindak balas dengan air (dalam bentuk stim) pada suhu dan tekanan yang tinggi dalam kehadiran asid fosforik sebagai mangkin untuk menghasilkan alkohol.

Example / Contoh:H H H H

H3PO

4

300C/60 atmC C C H + H2O(g) H C C H

H OHEthene / Etena Ethanol / Etanol

C2H

4(g) + H

2O(g) C

2H

5OH(l)

ii. Complete the following equations. / Lengkapkan persamaan berikut.H H H H H H H H H

H3PO

4

300C/60 atmor

atauH C C C H + H2O(g) H C C C H H C C C H

H H H OH H OH HPropene / Propena Propan-1-o1 Propan-2-o1

C3H

6(g) H

2O(g)

H3PO

4

300C/60 atm+ C3H7OH

C4H

8(g) H

2O(g)

H3PO

4

300C/60 atm+ C4H9OH

CnH

2nH

2O(g)

H3PO

4

300C/60 atm+ CnH2n + 1OHAlkeneAlkena

AlcoholAlkohol

Addition of steam to alkene is a method to manufacture alcohol in industry. Penambahan stim kepada alkena adalah satu cara untuk menghasilkan alkohol dalam industri.

h. Addition Polymerisation Reaction / Pempolimeran Penambahani. In this reaction, small alkene molecules undergo addition reaction at a high pressure of 1 000 atm and temperature

of 200C. Thousands of alkene molecule join together to form a long chain giant molecules called polymer. Dalam tindak balas ini, molekul alkena yang kecil melalui tindak balas penambahan pada tekanan yang tinggi iaitu 1 000 atm

dan suhu 200C. Beribu-ribu molekul alkena bergabung untuk membentuk rantai panjang molekul besar yang dipanggil polimer.

ii. The small repeating units of molecules that join together to form polymer are called monomers. Unit kecil molekul-molekul yang berulang bergabung untuk membentuk polimer dipanggil monomer.iii. Example / Contoh:

Polymerisation of ethene: / Pempolimeran etena:

H H

n C C

H H

H H

C C

H H n

n is large number up to a few thousandsn ialah nombor yang besar sehingga beberapa ribu

Ethene / Etena Polythene / Polietena

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

53

Polymerisation of propene: / Pempolimeran propena:

Propene / PropenaPolypropene / Polipropena

H CH3

C C

H H n

H CH3

n C C

H H

5 Conclusion of Addition Reaction of Alkene / Kesimpulan Tindak Balas Penambahan bagi Alkena

AlkeneAlkena, C

nH

2n

Addition of HalogenPenambahan halogen, X

2

CnH

2nX

2

Addition of water Penambahan air, H

2O

H3PO

4 300C/60 atm

Alcohol / Alkohol, CnH

2n + 1OH

Addition of acidified KMnO4

Penambahan KMnO4 berasid

CnH

2n(OH)

2

Addition of hydrogen halidePenambahan hidrogen halida,

HX

CnH

2n + 1X

Addition of hydrogenPenambahan hidrogen, H

2

Ni, 180C

Alkane / Alkana, CnH

2n + 2

Addition PolymerisationPenambahan pempolimeran

(CnH

2n)

n

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

54

Comparing Properties of Alkane with Alkene (Using hexane and hexene in the laboratory)Membanding Sifat-sifat Alkana dengan Alkena (Menggunakan heksana dan heksena di dalam makmal)

Chemical PropertiesSifat kimia

Procedure / Prosedur

Observation / Pemerhatian Explanation/Chemical Equation for ReactionPenerangan/ Persamaaan kimia untuk tindak balas

HexaneHeksana

HexeneHeksena

Sootiness of flameKejelagaan nyalaan api

Porcelein dishMangkuk penyejat

HexaneHeksana

HexeneHeksena

F ilter paper / Kertas turas

1. 2 cm3 of hexane and hexene are poured into two separated porcelain dishes.

Sebanyak 2 cm3 heksana dan heksena dituang ke dalam dua

mangkuk penyejat berbeza.

2. A lighted wooden splinter is used to light up the two liquids.

Kayu uji menyala digunakan untuk menyalakan kedua-dua cecair.

3. When the burning occurs, a piece of filter paper is held above each flame as shown in the diagram.

Semasa pembakaran berlaku, sehelai kertas turas dipegang di atas

setiap nyalaan dalam kedua-dua piring seperti ditunjukkan dalam rajah.

4. The flame is observed for its sootiness and the amount of

soot collected on the two pieces of filter paper is recorded.

Nyalaan tersebut diperhatikan untuk kejelagaannya dan kuantiti

jelaga yang terkumpul pada dua helai kertas turas dicatat.

Hexaneburns with a yellow sooty flame.

Lesssoot

collected on the filter paper.

Hexeneburns with a yellow and very sooty flame.

Moresoot

collected on the filter paper.

1. Combustion of hexene in air produces moresoot compared to hexane.

Pembakaran heksena dalam udara menghasilkan

lebih jelaga berbanding heksana.

2. Percentage of carbon in hexane, C

6H

14

Peratusan karbon dalam heksana, C

6H

14

= 6(12)6(12) + 14(1) 100% = 83.72%

3. Percentage of carbon in hexene, C

6H

12

Peratusan karbon dalam heksena, C

6H

12

= 6(12)6(12) + 12(1) 100%

= 85.71%

4. Hexene contains higher percentage

of carbon by mass than hexane.

Heksena mengandungi persatusan karbon yang lebih

tinggi berbanding heksana.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

55

Reaction with bromine waterTindak balas dengan air bromin

Bromine waterAir bromin

HexaneHeksana

1. 2 cm3 of hexane is poured into a test tube .

Sebanyak 2 cm3 heksana dituang ke dalam tabung uji .

2. 2 3 drops of bromine water are added to the hexane.

2 3 titik air bromin ditambah ke dalam heksana.

3. The mixture is shaken . Campuran digoncang .

4. All changes that occur are recorded.

Semua perubahan yang berlaku direkodkan.

5. Steps 1 to 4 are repeated using hexene to replace hexane.

Langkah 1 hingga 4 diulangi menggunakan heksena untuk menggantikan heksana.

Brown colour of bromine water remains unchanged.

Brown colour of bromine water decolourised.

1. Hexane does not react with bromine water because it is an alkane which is

saturated hydrocarbon. Heksana tidak bertindak

balas dengan air bromin kerana ia adalah hidrokarbon yang merupakan hidrokarbon

tepu.

2. Hexene is unsaturated hydrocarbon that contains

double covalent bond between carbon atoms, C=C.

Heksena ialah hidrokarbon tak tepu yang

mengandungi ikatan kovalen ganda duadi antara

atom-atom karbon, C=C.

3. Addition reaction occurs when bromine water is added to hexene to form dibromohexane.

Tindak balas penambahan berlaku apabila air bromin

ditambah kepada heksena, untuk membentuk dibromoheksana.

4. Balanced equation: Persamaan seimbang:

C6H

12 + Br

2 C

6H

12Br

2

Hexene 1, 2-dibromohexane

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

56

Reaction with acidified potassium manganate(VII) solutionTindak balas dengan larutankalium manganat(VII) berasid

Acidif ied potassiummanganate(VII) solutionLarutan kaliummanganat(VII) berasid

HexaneHeksana

1. Pour 2 cm3 of hexane into a test tube .

Sebanyak 2 cm3 heksana dituang ke dalam tabung uji.

2. 2 3 drops of acidified potassium manganate(VII) solution are added to the hexane.

2 3 titik larutan kalium manganat(VII) berasid ditambah ke dalam heksana.

3. The mixture is shaken . Campuran digoncangkan.

4. All changes that occur are recorded.

Semua perubahan yang berlaku direkodkan.

5. Steps 1 to 4 are repeated using hexene to replace hexane.

Langkah 1 hingga 4 diulangi menggunakan heksena untuk menggantikan heksana.

No change Purple colour of acidified potassium manganate(VII) solution decolourised.

1. Hexane does not react

with acidified potassium manganate(VII) solution because it is saturated hydrocarbon.

Heksana tidak bertindak balas

dengan larutan kalium manganat(VII) berasid kerana ia adalah hidrokarbon

tepu.

2. Hexene is unsaturated hydrocarbon that contains

double covalent bond between carbon atoms, C=C.

Heksena ialah hidrokarbon tak tepu yang

mengandungi ikatan kovalen ganda duadi antara

atom-atom karbon, C=C.

3. Addition reaction occurs when acidified potassium manganate(VII) solution is added to

hexene to form hexanediol. Tindak balas penambahan

berlaku apabila larutan kalium manganat(VII) berasid ditambah kepada heksena untuk membentuk heksanadiol.

4. Balanced equation: Persamaan seimbang: C

6H

12 + H

2O + [O] C

6H

12(OH)

2 Hexene Hexan-1, 2-diol

Conclusion: / Kesimpulan:i. Alkane and alkene have different chemical properties. Alkana dan alkena mempunyai sifat-sifat kimia yang berbeza.ii. Alkene produces more soot than alkane when it is burnt in the air. Alkena menghasilkan lebih banyak jelaga berbanding alkana apabila dibakar dalam udara.iii. Alkene decolourises brown colour of bromine water but alkane does not. Alkena melunturkan warna perang air bromin tetapi alkana tidak.iv. Alkene decolourises purple colour of acidified potassium manganate(VII) solution but alkane does not.

Alkena melunturkan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid tetapi alkana tidak.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

57

Homologous Series / Siri Homolog

1 Homologous series are groups of carbon compounds that have the following general characteristics: Siri homolog ialah kumpulan sebatian karbon yang mempunyai sifat-sifat berikut:

a. Members having the same chemical properties have the same functional group (group that takes part in a reaction). / Ahli-ahli mempunyai sifat-sifat kimia yang sama kerana ahli-ahli tersebut mempunyai

kumpulan berfungsi (kumpulan yang mengambil bahagian dalam tindak balas) yang sama.b. Members of the series can be represented by a general formula. Ahli-ahli siri boleh diwakili oleh satu formula am.c. Members of the series can be prepared by the same method. Ahli-ahli siri boleh disediakan dengan kaedah yang sama.d. Two consecutive members in the series are different in relative atomic mass of 14 / a difference of CH2. Dua ahli yang berturutan dalam siri homolog mempunyai perbezaan jisim atom relatif sebanyak 14 / perbezaan CH2.e. Members of the series have physical properties that change gradually as the number of carbon atoms in a

molecule increases. / Ahli-ahli siri mempunyai sifat fizikal yang berubah beransur-ansur apabila bilangan atom karbon dalam molekul meningkat.

2 Example of homologous series: / Contoh siri homolog:

Homologous series Siri homolog General formula / Formula am

Functional groupKumpulan berfungsi

Type of carbon compoundJenis sebatian karbon

AlkaneAlkana

CnH

2n + 2 , n = 1, 2, 3, CC Saturated hydrocarbon

Hidrokarbon tepu

Alkene Alkena

CnH

2n, n = 2, 3, C=C Unsaturated hydrocarbon

Hidrokarbon tak tepu

AlcoholAlkohol

CnH

2n + 1 OH, n = 1, 2, 3, OH Non-hydrocarbon

Bukan hidrokarbon

Carboxylic acidAsid karboksilik

CnH

2n + 1 COOH, n = 0, 1, 2, 3, COOH Non-hydrocarbon

Bukan hidrokarbon

EsterEster

CnH

2n + 1 COO C

nH

2n + 1

n = 0, 1, 2, 3, n = 1, 2, 3COO Non-hydrocarbon

Bukan hidrokarbon

Naming Alkane and Alkene Using IUPAC Nomenclature / Menamakan Alkana dan Alkena Menggunakan Sistem Penamaan IUPAC

1 Three parts in the naming of alkane and alkene / Tiga bahagian dalam penamaan alkana dan alkenaa. Prefix : Shows the branch group alkyl group with general formula C

nH

2n + 1, attached to the longest carbon chain:

Imbuhan: Menunjukkan kumpulan cabang kumpulan alkil dengan formula am CnH

2n + 1, tercantum dengan rantai karbon

terpanjang:

H H

H C C

H H

ethyl / etil

H

H C H

methylmetil

b. Stem/root shows the number of carbon atom in the longest carbon chain. Nama induk/awalan menunjukkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang.

c. Suffix/ending shows the homologous series: / Akhiran menunjukkan siri homolog: i. Alkane ane / Alkana ana iii. Alcohol ol / Alkohol ol ii. Alkene ene / Alkena ena iv. Carboxylic acid oic / Asid karboksilik oik

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

58

2 Steps in naming alkanes and alkenes: / Langkah-langkah penamaan alkana dan alkena:Step 1: Identify the longest carbon chain, the number of carbon atoms in the longest carbon chain gives the name of the

stem e.g prop, but, pent...Langkah 1: Kenal pasti rantai karbon terpanjang, bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang memberikan nama induk

contohnya prop, but, pent.Step 2: Identify the branch chain. Determine the prefix and number of carbon atom in the longest carbon chain beginning

with the end of the chain nearer to the branch chain (Number of carbon atom in the longest carbon chain provided the branch gets the smallest number). The name for the branch chain ends with yl. For alkenes, the smallest number is given to the carbon with the double bond.

Langkah 2: Kenal pasti rantai cabang. Tentukan imbuhan dan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang bermula dengan hujung rantai yang berdekatan dengan rantai cabang (Bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang dengan cabang mendapat nombor yang paling kecil). Nama rantai cabang berakhir dengan il. Bagi alkena, nombor terkecil diberi kepada karbon yang mempunyai ikatan ganda dua.

Step 3: Identify the suffix i.e the functional group or homologous series of the compound.Langkah 3: Kenal pasti akhiran iaitu kumpulan berfungsi atau siri homolog sebatian.

i. Alkane ane / Alkana ana ii. Alkene ene / Alkena ena

3 Method of writing the IUPAC name: / Kaedah menulis nama IUPAC:

Prefix (Branch)Imbuhan (Cabang)

Stem (number of carbon atoms in the longest carbon chain)

Nama induk/awalan (bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang)*

Suffix (functional group/ homologous series)Akhiran (kumpulan berfungsi/ siri homolog)

- Name and name write close together / Nama dan nama ditulis rapat- Number and name, write - / Nombor dan nama, tulis -- Number and number, write , / Nombor dan nombor, tulis ,

4 Example / Contoh:a. Draw structural formula for the following molecule: / Lukis formula struktur bagi molekul-molekul berikut:

PREFIX (Branches): Methyl branches, CH

3 are at carbon number 2 and 3. The

numbering of carbon in the longest carbon is made from the left to give the smallest number to methyl.Imbuhan (Cabang): Cabang metil, CH

3

berada pada karbon 2 dan 3. Pernomboran karbon dalam rantai karbon terpanjang dibuat daripada kiri untuk memberi nombor terkecil kepada metil.

STEM (Number of carbon atom in the longest carbon chain is 5 because the stem is pent).NAMA INDUK (Bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang ialah 5 kerana nama induk ialah pent).

SUFFIX (Homologous series): Suffix ane indicates homologous series alkane, longest carbon chain consists of single covalent bond between carbon atoms.AKHIRAN (Siri homolog): Akhiran ana menandakan siri homolog alkana, rantai karbon terpanjang yang terdiri daripada ikatan kovalen tunggal di antara atom-atom karbon.

2, 3-dimetylpentane

Structural formula: / Formula struktur:H

H C H

H H H H

H 1C 2C 3C 4C 5C H

H H H H

H C H

H

Branches are two methyl, CH3 at

carbon number 2 and 3Cabang ada dua metil, CH

3 pada karbon

nombor 2 dan 3

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

59

b. Name the following structural formula using IUPAC system: Namakan formula struktur berikut menggunakan sistem IUPAC:

i.STEP 2: Identify branch. It is methyl, CH

3 attached to

carbon number 2. PREFIX is 2-methyl. The numbering of carbon in the longest carbon is made from the right to give the smallest number to methyl.LANGKAH 2: Kenal pasti cabang. Ianya adalah metil, CH

3

terikat pada karbon ke-2. IMBUHAN adalah 2-metil.Pernomboran karbon pada rantai karbon terpanjang dibuat dari kanan supaya metil mendapat nombor paling rendah.

STEP 3: Identify homologous series. It is alkane. SUFFIX is ane.LANGKAH 3: kenal pasti siri homolog. Ianya adalah alkana. AKHIRAN adalah ana.

H

H C H

H H H H

H 5C 4C 3C 2C 1C H

H H H H H

STEP 1: Identify the longest carbon chain. It consists of 5 carbons. STEM is pent.LANGKAH 1: Kenal pasti ranatai karbon paling panjang. Ia mengandunngi 5 karbon.AWALAN adalah pent.

IUPAC name: 2-methylpentane / Nama IUPAC: 2-metilpentana

ii.

STEP 2: Identify branch. Methyl, CH3 is attached to

carbon number 4. PREFIX is 4-methyl.LANGKAH 2: Kenal pasti cabang. Ianya adalah metil,CH

3 terikat pada karbon ke 4. IMBUHAN adalah 4-metil.

STEP 3: Identify the homologous series. It is alkene, SUFFIX is 2-ene because smallest number is given to the carbon with double bond.LANGKAH 3: Kenal pasti siri homolog. Ianya adalah alkena. AKHIRAN adalah 2-ena kerana nombor paling kecil diberikan kepada karbon dengan ikatan ganda dua.

H

H C H

H H H H

H 5C 4C 3C 2C 1C H

H H H

STEP 1: Identify the longest carbon chain. It consists of 5 carbons. STEM is pent.LANGKAH 1: Kenal pasti rantai karbon paling panjang. Ia mengandunngi 5 karbon. AWALAN adalah pent.

IUPAC name: 4-methylpent-2-ene / Nama IUPAC: 4-metilpent-2-ena

c. Draw structural formulae for the following molecules: / Lukiskan formula struktur bagi molekul-molekul berikut:

PREFIX (Branches):Methyl branches, CH

3

are at carbon number 2 and 3IMBUHAN (Cabang):Cabang metil, CH

3

adalah pada karbon nombor 2 dan 3

SUFFIX (Homologous series): Suffix ene indicates homologous series alkene: double bond is at carbon number 1AKHIRAN (Siri homolog): Akhiran ena menandakan siri homolog alkena: ikatan ganda dua pada karbon nombor 1

2, 3-dimetylbut-1-ene

STEM (Number of carbon atom in the longest carbon chain is 4 because the stem is but)NAMA INDUK (Bilangan atom karbon dakam rantai karbon terpanjang adalah 4 kerana nama induk ialah but)

Structural formula: / Formula struktur:

H

H C HH H

H C C C C

H H H

H C H

H

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

60

EXERCISE / LATIHAN Name the following compounds. / Namakan sebatian-sebatian berikut.

i.

H H H H H

H C C C C C H

H H H H

H C H

H

2-metylpentane

ii.

H

H C H

H H H H H

H C C C C C C H

H H H H HH C H

H

2, 3-dimetylhexane

iii.H

H H C H

H C H

H H H H

H C C C C C C H

H H H H H

H C H

H

2, 3, 4-trimetylhexane

iv.

H

H C H

H H H H

H C C C C C H

H H H

4-metylpent-2-ene

v.

H

H C H

H H H H H

H C C C C C C H

H H H

H C H

H

4, 5-dimetylhex-2-ene

vi.

H

H C H

H C H

H H H H H H

H C C C C C C C H

H H H H H

3-ethylhept-2-ene

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

61

Isomerism / Keisomeran1 Atoms in organic compound can be bonded or arranged in different ways: Atom-atom dalam sebatian organik boleh terikat atau tersusun dalam pelbagai cara:

a. Molecular formula shows the type and number of atoms in a molecular compound. Formula molekul menunjukkan jenis dan bilangan atom dalam sebatian molekul.b. Structural formula shows the type and number of atoms for each element, and how the atoms are bonded to

one and another in a compound. / Formula struktur menunjukkan jenis dan bilangan atom dalam setiap unsur, dan bagaimana atom-atom terikat di antara satu sama lain dalam suatu sebatian.

Example / Contoh:

Molecular formula for propane:Formula molekul bagi propana:

Structural formula for propane:Formula struktur bagi propana:

C3H

7

H H H

H C C C H

H H H

2 Isomerism is the phenomenon where a compound has the same molecular formula but different structural formula. / Keisomeran ialah fenomena di mana suatu sebatian mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza.

3 The carbon atoms in a structural formula can be joined in a straight chain or branched chain. Atom-atom karbon dalam formula struktur boleh digabungkan dalam rantai lurus atau rantai bercabang.

4 Complete the following table by constructing the structural formulae for alkanes in a straight chain or any possible branched chain structural formulae. Name each structural formula using IUPAC system, based on the number of structural for each of molecular formula, determine whether the molecule has isomers or no isomer. / Lengkapkan jadual berikut dengan membina formula struktur bagi alkana dalam rantai lurus atau formula struktur bagi rantai bercabang yang mungkin. Namakan formula struktur menggunakan sistem IUPAC, berdasarkan bilangan struktur bagi setiap formula molekul, tentukan sama ada molekul tersebut mempunyai isomer atau tidak.

Molecular formulaFormulamolekul

Structural formula and IUPAC nameFormula struktur dan nama IUPAC

Number of structural formulae

Bilangan formula struktur

Number of isomers

Bilangan isomer

CH4

H

H C H methane

H

1 No isomer

C2H

6

H H

H C C H ethane

H H

1 No isomer

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

62

C3H

8

H H H

H C C C H propane

H H H

1 No isomer

C4H

10

H H H H

H C C C C H

H H H H

H H H

H C C C H

H H

H C H

H

2 2 isomers

n-butane 2-methylpropane

C5H

12

H H H H H

H C C C C C H

H H H H H

n-pentaneH H H H

H C C C C H

H H H

H C H

H

2-methylbutane

3 3 isomers

H

H C HH H

H C C C H

H H

H C H

H

2, 2-dimethylpropane

5 The first three members of alkane do not have isomers because each molecule has only one structural formula. / Tiga ahli pertama alkana tidak mempunyai isomer kerana setiap molekul mempunyai satu formula struktur sahaja.

6 Isomerism in alkane starts from butane, C4H10. / Keisomeran dalam alkana bermula daripada butana, C4H10.

7 Complete the following table by constructing the structural formulae for alkenes in a straight chain or any possible branched chain structural formulae. Name each structural formula using IUPAC system, based on the number of structural formulae for each of molecular formula, determine whether the molecule has isomers or no isomer.

Lengkapkan jadual berikut dengan membina formula struktur bagi alkena dalam rantai lurus atau formula struktur bagi rantai bercabang yang mungkin. Namakan setiap formula struktur menggunakan sistem IUPAC, berdasarkan bilangan formula struktur bagi setiap formula molekul, tentukan sama ada molekul tersebut mempunyai isomer atau tidak.

Molecular formulaFormula molekul

Structural formula and IUPAC nameFormula struktur dan nama IUPAC

Number of structural formulae

Bilangan formula struktur

Number of isomers

Bilangan isomer

C2H

4

H H

C C

H H

ethene

1 No isomer

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

63

C3H

6

H H H

H C C C H

H

propene

1 No isomer

C4H

8

H H H H

H C C C C H

H H H H

n-but-1-ene

H H H H

H C C C C H

H H

n-but-2-ene

H

H C H

H H

H C C C H

H

2-methylprop-1-ene

3 3 isomers

8 The isomers have similar chemical properties but different in physical properties such as melting and boiling points. / Isomer-isomer mempunyai sifat-sifat kimia yang sama tetapi sifat-sifat fizikal yang berbeza seperti takat lebur dan didih.

9 Isomerism in alkene starts from butene, C4H8 . / Keisomeran dalam alkana bermula daripada butena, C4H8 .

10 The number of isomers increases as the number atom per molecule increases. Bilangan isomer meningkat apabila bilangan atom per molekul meningkat.

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

64

NON-HYDROCARBON / BUKAN HIDROKARBON

ANALYSING ALCOHOL / MENGANALISIS ALKOHOL Writethegeneralformulaofalcohols,identifythefunctionalgroup,listthenamesandmolecularformulae,drawstructural

formulae and name isomers using IUPAC nomenclature. Menulis formula am alkohol, mengenal pasti kumpulan berfungsi, menyenaraikan nama dan formula molekul, melukis formula

struktur dan menamakan isomer menggunakan sistem IUPAC. Describethepreparationofethanolinthelaboratoryandindustrialproductionofalcohol. Menghuraikan penyediaan etanol di dalam makmal dan penghasilan alkohol dalam industri. Statethephysicalpropertiesofethanol./Menyatakansifat-sifatfizikaletanol. Describeanactivitytoinvestigatechemicalpropertiesofethanolintermsofcombustion,oxidationanddehydration. Menghuraikan aktiviti untuk mengkaji sifat-sifat kimia etanol dari segi pembakaran, pengoksidaan dan pendehidratan. Predictthechemicalpropertiesofothermembersofalcohol./Meramal sifat-sifat kimia bagi ahli-ahli alkohol yang lain. Explainwithexampleontheuseofalcoholineverydaylife. Menerangkan kegunaan alkohol dalam kehidupan seharian berserta dengan contoh. Explaintheeffectsofmisuseandabuseofalcohol./Menerangkan kesan-kesan penyalahgunaan alkohol.

ANALYSING CARBOXYLIC ACID / MENGANALISIS ASID KARBOKSILIK

Statethegeneralformulae,identifythefunctionalgroup,listthenamesandmolecularformulaeofthefirstfourmembers, draw structural formulae and name using IUPAC nomenclature.

Menyatakan formula am, mengenal pasti kumpulan berfungsi, menyenaraikan nama dan formula molekul bagi empat ahli pertama dan menamakan menggunakan sistem penamaan IUPAC.

Describethepreparationofcarboxylicacidbyoxidationofalcohol. Menghuraikan penyediaan asid karboksilik dengan cara pengoksidaan alkohol. Statethephysicalpropertiesofcarboxylicacid./Menyatakansifat-sifatfizikalasidkarboksilik. Describetheactivitiestoinvestigatechemicalpropertiesofethanoicacidthrough: Menghuraikan aktiviti untuk menyiasat sifat-sifat kimia asid etanoik melalui:

i. Reaction with metal, metal carbonates and metal oxides (acidic properties). Tindak balas dengan logam, logam karbonat dan logam oksida (sifat-sifat berasid).ii. Esterificationreactionswithalcoholandnamingofesters. Tindak balas pengesteran dengan alkohol dan penamaan ester.

Predictthechemicalpropertiesforothermemberofcarboxylicacid. Meramal sifat-sifat kimia bagi ahli asid karboksilik yang lain. Explainwithexamplestheusesofcarboxylicacidsineverydaylife. Menerangkan dengan contoh kegunaan asid karboksilik dalam kehidupan seharian.

ANALYSING ESTERS / MENGANALISIS ESTER

Carryoutanactivitytoderivegeneralformulaeofestersandidentifythefunctionalgroup,drawstructuralformulae,namethemusingtheIUPACnomenclatureandwriteequationsforesterificationreaction.

Menjalankan aktiviti untuk memperoleh formula am bagi ester dan mengenal pasti kumpulan berfungsi, melukis formula struktur, menamakan ester menggunakan sistem IUPAC dan menulis persamaan untuk tindak balas pengesteran.

Describethepreparationofesterinthelaboratory. Menerangkan penyediaan ester di dalam makmal. Statethephysicalpropertiesofester./Menyatakansifat-sifatfizikester. Collectdataonnaturalsourcesofesterandusesofesterineverydaylife. Mengumpulkan data mengenai sumber semula jadi ester dan kegunaannya dalam kehidupan seharian.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

65

Alcohol / Alkohol1 Alcohols are organic compounds that contain carbon, hydrogen and oxygen atoms (Non-hydrocarbon). The general

formula for alcohol is CnH

2n + 1OH in which n is 1, 2, 3 / Alkohol ialah sebatian organik yang mengandungi atom karbon,

hidrogen dan oksigen (bukan hidrokarbon). Formula am bagi alkohol ialah CnH

2n + 1OH di mana n ialah 1, 2, 3

2 Each member of alcohol series contains hydroxyl functional group (OH) which is covalently bonded to the carbon atom, / Setiap ahli siri alkohol mengandungi kumpulan berfungsi hidroksil (OH) yang terikat secara kovalen dengan atom karbon,

C OH

3 Naming alcohol using IUPAC nomenclature: / Menamakan alkohol menggunakan sistem IUPAC:Step 1 : Determine the number of carbon atoms in the longest carbon chain which contains the hydroxyl group OH. obtain the name of alkane with the same number of carbon atom as alcohol.Langkah 1 : Tentukan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang yang mengandungi kumpulan hidroksil OH. dapatkan nama alkana yang mengandungi bilangan atom karbon yang sama dengan alkohol.Step 2 : Replace the ending e from the name of alkane with ol. (e.g: Methane methanol, Propane propanol)Langkah 2 : Gantikan akhiran a daripada nama alkana dengan ol. (cth: Metana metanol, Propana propanol)Step 3 : Number the carbon atom in the longest carbon chain which is joined to the hydroxyl group OH with the smallest number. the number is placed in front of the ol to indicate which carbon atom the hydroxyl group is attached to.Langkah 3 : Nomborkan bilangan atom karbon dalam rantai karbon terpanjang yang terikat dengan kumpulan hidroksil, OH dengan nombor terkecil. nombor diletakkan di hadapan ol untuk menandakan atom karbon yang terikat dengan kumpulan hidroksil.

EVALUATING FATS / MENGANALISIS LEMAK

Statewhatoils,fats,saturatedandunsaturatedfatsare,andthedifferencesbetweenfatsandoils. Menyatakan maksud minyak, lemak, lemak tepu dan lemak tak tepu, dan perbezaan di antara lemak dan minyak. Compareandcontrastbetweensaturatedandunsaturatedfatsandtheprocessofchangingunsaturatedfatstosaturated

fats. / Membanding dan membezakan di antara lemak tepu dengan lemak tak tepu dan proses penukaran lemak tak tepu kepada lemak tepu.

Statetheimportanceofoilsandfatsforbodyprocessesandthesourcesoffatsandoils. Menyatakan kepentingan minyak dan lemak untuk proses badan dan sumber lemak dan minyak. Describetheeffectofeatingfoodhighinfatsandoils. Menghuraikan kesan memakan makanan yang tinggi dengan lemak dan minyak. Describetheindustrialextractionofpalmoil./Menghuraikan proses industri dalam penghasilan minyak sawit.

ANALYSING NATURAL RUBBER / MENGANALISIS GETAH SEMULA JADI

Listtheexampleofnaturalpolymersandtheirmonomers./Menyenaraikan contoh polimer semula jadi dan monomernya. Writethestructuralformulaeofnaturalrubber(monomerandpolymer). Menulis struktur formula getah semula jadi (monomer dan polimer). Statethepropertiesofnaturalrubberanditsuses./Menyatakan sifat-sifat getah semula jadi dan kegunaannya. Describethecoagulationprocessoflatexandmethodusedtopreventlatexfromcoagulating. Menghuraikan proses penggumpalan lateks dan kaedah yang digunakan untuk mencegah lateks daripada menggumpal. Describethevulcanisationofrubberandhowthepresenceofsulphuratomschangesthepropertiesofvulcanised

rubber. / Menghuraikan pemvulkanan getah dan bagaimana kehadiran atom sulfur mengubah sifat-sifat getah tervulkan. Compareandcontrastthepropertiesofvulcanisedandunvulcanisedrubber. Membanding dan membezakan sifat-sifat getah tervulkan dan tak tervulkan.

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

66

Example / Contoh: Butan-2-ol the OH is attached at the second carbon from the end. / Butan-2-ol OH terikat dengan karbon kedua

daripada hujung. The structural formula: / Formula struktur:

H H H H

H C C C C H

H H H OH

Step 4 : For alcohols with branches, write the names of all the branches as prefix. Langkah 4 : Bagi alkohol-alkohol yang bercabang, tulis nama semua cabang sebagai Imbuhan.

PREFIX is methyl, CH3. It is attached to carbon 3. The numbering of carbon in the longest carbon is made from the right to give the smallest number to the carbon with hydroxyl, OH.IMBUHAN ialah metil, CH

3. Ia bersambung

dengan karbon 3. Pernomboran karbon dalam rantai karbon terpanjang dibuat daripada kanan untuk memberi nombor terkecil kepada karbon yang bersambung dengan hidroksil, OH.

3-methylbutan-2-ol

Longest carbon chain consists of 4 carbon with the presence of hydroxyl at carbon number 2. STEM is butan. Homologous series is alcohol, SUFFIX is '2ol', number 2 is to indicate the position of hydroxyl, OH in the longest carbon chain.Rantai karbon terpanjang terdiri daripada 4 karbon dengan kehadiran hidroksil pada karbon nombor 2. NAMA INDUK ialah butan. Siri homolog ialah alkohol, AKHIRAN ialah 2ol, nombor 2 adalah untuk menandakan kedudukan hidroksil, OH dalam rantai karbon terpanjang.

H

H C HH H H

H 4C 3C 2C 1C H

H H H OH

Name the following compound using IUPAC nomenclature: / Namakan sebatian berikut mengikut sistem penamaan IUPAC:H

H C H

H H H H

H C C C C C H

H H OH H

H C H

H C H

H

IUPAC name / Nama IUPAC: 2, 4-dimetylhexan-2-ol

4 Isomerism in alcohol: / Keisomeran dalam alkohol: a. Isomers are molecules that have same molecular formulae but different structural formula. Isomer ialah molekul-molekul yang mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

67

b. Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut:

AlcoholAlkohol

Molecular formulaFormula molekul

Structural formula and IUPAC nameFormula struktur dan nama IUPAC

Number of isomers

Bilangan isomer

MethanolMetanol

CH3OH

H

H C OH Methanol

H

No isomer

EthanolEtanol

C2H

5OH

H H

H C C OH Ethanol

H H

No isomer

PropanolPropanol

C3H

7OH

H H H

H C C C OH Propan-1-ol

H H H

H H H

H C C C H Propan-2-ol

H OH H

2 isomers

ButanolButanol

C4H

9OH

H H H H

H C C C C H

H H H OH

n-butan-1-ol

H

H C H

H H

H C C C OH

H H H

2-methylpropan-1-ol4 isomers

H H H H

H C C C C H

H H OH H

n-butan-2-ol

H

H C H

H H

H C C C H

H OH H

2-methylpropan-2-ol

c. Methanol and ethanol do not have isomers because each molecule only has one structural formula. Metanol dan etanol tidak mempunyai isomer kerana setiap molekul mempunyai satu formula struktur sahaja. d. Isomerism in alcohol begins with propanol . / Keisomeran dalam alkohol bermula dengan propanol.

5 Two methods in preparing ethanol: / Dua kaedah penyediaan etanol:a. Preparation of ethanol, C2H5OH in the laboratory (Fermentation of glucose). Penyediaan etanol, C2H5OH di dalam makmal (Penapaian glukosa).b. Industrial production of ethanol, C2H5OH (Hydration of ethene). Penghasilan etanol, C2H5OH dalam industri (Penghidratan etena).

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

68

6 Preparation of ethanol, C2H5OH in the laboratory (Fermentation of glucose) Penyediaan etanol, C2H5OH di dalam makmal (Penapaian glukosa)

a. Fermentation is a process in which microorganism such as yeast acts on carbohydrates (sugar or starch) to produce ethanol and carbon dioxide.Penapaian ialah suatu proses di mana mikroorganisma seperti yis bertindak ke atas karbohidrat (gula atau kanji) untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida.

b. Yeast is added to glucose solution (or fruit juices such as grape/pineapple juice) and left in a warm place for a three days in the absence of oxygen. Yeast contains enzyme which breaks down the sugar/starches into glucose and then to ethanol and carbohydrate. / Yis ditambah ke dalam larutan glukosa (atau jus buah seperti jus anggur/nanas) dan dibiarkan dalam tempat yang hangat untuk tiga hari tanpa kehadiran oksigen. Yis mengandungi enzim yang memecahkan gula/kanji kepada glukosa dan kemudiannya kepada etanol dan karbohidrat.

Fermentation equation: / Persamaan penapaian:

C6H

12O

6 Yeast / Yis 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g)

Glucose / Glukosa Ethanol / Etanolc. The ethanol is purified by fractional distillation. / Etanol ditulenkan melalui penyulingan berperingkat.

7 Industrial production of ethanol, C2H

5OH (Hydration of ethene):

Penghasilan etanol, C2H

5OH dalam industri (Penghidratan etena):

Alkene is reacted with steam (H2O) at 300C and 60 atm pressure in the presence of phosphoric acid as a catalyst.

(refer to chemical properties of alkene): / Alkena ditindak balaskan dengan stim (H2O) pada 300C dan tekanan 60 atm dalam

kehadiran asid fosforik sebagai mangkin. (rujuk sifat-sifat kimia alkena):

C2H

4(g)

+H

2O(g) H

3PO

4

300C/60 atm

C2H

6OH(l)

Ethanol / EtanolEthene / Etena Steam / Stim

8 Physical Properties of Alcohol: / Sifat-sifat Fizikal Alkohol:a. Alcohols with one to eleven carbon atoms per molecule exist as liquids. Alkohol yang mengandungi satu hingga sebelas atom karbon per molekul wujud sebagai cecair.b. Methanol , ethanol and propanol mix with water in all proportions. Solubility in water decreases

with increasing of molecular size. / Metanol, etanol dan propanol bercampur dengan air dalam semua kadar. Keterlarutan dalam air berkurang dengan peningkatan saiz molekul.

c. Ethanol is a colourless liquid, mixes with water in all proportions. It is less dense than water and its boiling point is 78C at 1 atm. / Etanol ialah cecair tanpa warna, bercampur dengan air dalam semua kadar, kurang tumpat daripada air dan takat didihnya ialah 78C pada 1 atm.

d. Alcohols have low boiling points. The boiling points of alcohols increase with the increasing in the number of carbon atoms in a molecule. / Alkohol mempunyai takat didih yang rendah. Takat didih alkohol meningkat dengan peningkatan atom-atom karbon dalam molekul.

9 Chemical Properties of Alcohol: / Sifat-sifat Kimia Alkohol:a. All alcohols have similar chemical properties due to the presence of the hydroxyl group, OH as a functional group.

Semua alkohol mempunyai sifat-sifat kimia yang sama kerana kehadiran kumpulan hidroksil, OH sebagai kumpulan berfungsi. Chemical reaction of alcohols are: / Tindak balas kimia bagi alkohol adalah: i. Combustion of alcohol / Pembakaran alkohol

ii. Oxidation of alcohol / Pengoksidaan alkoholiii. Dehydration of alcohol / Pendehidratan alkohol

10 Combustion of Alcohol / Pembakaran alkohola. Alcohol burns in excess supply of oxygen to produce water and carbon dioxide . Alcohols burn easily

with a blue flame and without producing soot . Alkohol terbakar dalam bekalan oksigen yang berlebihan untuk menghasilkan air dan karbon dioksida.

Alkohol membakar dengan senang, dengan nyalaan biru dan tidak menghasilkan jelaga.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

69

Example / Contoh: Combustion of ethanol / Pembakaran etanol

C2H

5OH + 3O

2 2CO

2 + 3H

2O

Combustion of ethanol releases large amount of heat (ethanol is suitable for use as a fuel). Pembakaran etanol membebaskan kuantiti haba yang besar (etanol sesuai digunakan sebagai bahan bakar).b. Balance the following equation: / Seimbangkan persamaan berikut:

C3H

7OH +

9__2

O2 3 CO

2 + 4 H

2O Balancing the equations:

Mengimbangkan persamaan:Step 1: Balance C / Langkah 1: Seimbangkan CStep 2: Balance H / Langkah 2: Seimbangkan HStep 3: Balance O, can use fraction.Langkah 3: Seimbangkan O, gunakan pecahan

C4H

9OH + 6 O

2 4 CO

2 + 5 H

2O

C5H

11OH +

15__2

O2 5 CO

2 + 6 H

2O

C6H

13OH + 9O2 6 CO2 + 7 H2O

11 Oxidation of Alcohol / Pengoksidaan Alkohola. Alcohols are oxidised to form carboxylic acid with presence of a suitable oxidising agent. Alkohol dioksidakan untuk membentuk asid karboksilik dalam kehadiran agen pengoksidaan yang sesuai. The common oxidizing agent used in the oxidation of alcohols are: / Agen pengoksidaan yang biasa digunakan adalah:

i. Acidified potassium manganate(VII) solution / Larutan kalium manganat(VII) berasid ii. Acidified potassium dichromate(VI) solution / Larutan kalium dikromat(VI) berasid

b. Both agents are represented as 2[O] in the chemical equation. One oxygen atom joins the alcohol molecule to form C=O and the other oxygen atom joins to the two hydrogen atoms that are removed from the alcohol to form H2O. / Kedua-dua agen ini diwakili sebagai 2[O] dalam persamaan kimia. Satu atom oksigen bergabung dengan molekul alkohol untuk membentuk C=O dan atom oksigen yang lain bergabung dengan dua atom hidrogen yang terkeluar daripada alkohol untuk membentuk H2O.

c. Oxidation of alcohol is the process where an alcohol molecule loses two H atoms and receives one O atom. / Pengoksidaan alkohol ialah proses di mana satu molekul alkohol hilang dua atom H dan menerima satu atom O.

Example Oxidation of ethanol / Contoh Pengoksidaan etanol, C2H

5OH:

H H

H C C H

H OH

Two hydrogen atoms are removed and replaced by one oxygen atomDua atom hidrogen dibuang dan digantikan dengan satu atom oksigen

H O

H C C

H OH

+H

2O

Water / Air+ 2[O]

CH3CH

2OH + 2[O] CH3COOH +

H2O

Water / Airor / atau

C2H

5OH

Ethanol / Etanol+ 2[O]

CH3COOH

Ethannoic acid Asid etanoik

+ H

2O

Water / Air

d. Complete the following equations for oxidation of various alcohol: Lengkapkan persamaan berikut bagi pengoksidaan pelbagai jenis alkohol:

i. Oxidation of propanol / Pengoksidaan propanol:

CH3CH

2CH

2OH + 2[O] CH3CH2COOH + H2O

or / atau

C3H

7OH + 2[O] C2H5COOH + H2O

Propanol / Propanol Propanoic acid / Asid propanoik

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

70

ii. Oxidation of butanol / Pengoksidaan butanol:

CH3CH

2 CH

2 CH

2OH + 2[O] CH3CH2CH2COOH + H2O

or / atau

C4H

9OH + 2[O] C3H7 COOH + H2O

Butanol / Butanol Butanoic acid / Asid butanoik

e. Alcohol undergoes oxidation to produce carboxylic acid (Oxidation of alcohol is used to prepare carboxylic acid). / Alkohol mengalami pengoksidaan untuk menghasilkan asid karboksilik (Pengoksidaan alkohol digunakan untuk menyediakan asid karboksilik).

CnH

2n+1OH + 2[O] C

nH

2n+1COOH + H

2O

n = 1, 2, 3 n = 0, 1, 2, 3.

EXERCISE / LATIHANDescribe how ethanol can be oxidised in the laboratory with different oxidising agent. In your answer, include all the observations. / Huraikan bagaimana etanol boleh dioksidakan di dalam makmal dengan agen pengoksidaan yang berbeza. Dalam jawapan anda, sertakan semua pemerhatian.

Set-up of apparatus:/ Susunan radas:Boiling tube / Tabung didih Delivery tube / Salur penghantar

Acidified potassium manganate(VII), KMnO

4

solution and ethanol, C2H

5OH

Larutan kalium manganate(VII), KMnO

4

berasid dan etanol, C2H

5OH Heat

Panaskan

BikarBeaker

Cold waterAir sejuk

Test tubeTabung uji

Hasil sulinganDistillate

Procedure: / Kaedah:i. Pour 2 cm3 of potassium manganate(VII) solution into a boiling tube. Tuangkan 2 cm3 larutan kalium manganate(VII) ke dalam tabung didih.ii. Add 10 drops of concentrated sulphuric acid. / Tambahkan 10 titik asid sulfurik pekat.iii. Heat the solution gently. / Panaskan larutan tersebut perlahan-lahan. iv. Add 1 cm3 of ethanol drop by drop into the boiling tube. Tambahkan 1 cm3 etanol titik demi titik ke dalam tabung didih.v. Delivery tube is connected to the boiling tube as shown in the diagram. The mixture is heated until it boils . Salur penghantar disambung kepada tabung didih seperti yang ditunjukkan di dalam rajah. Campuran dipanaskan sehingga

mendidih. vi. The distillate is collected in a test tube and it is tested with a blue litmus paper. / Hasil sulingan

dikumpulkan di dalam tabung uji dan diuji dengan kertas litmus biru. vii. Steps 1 6 are repeated by replacing acidified potassium(VII) with acidified potassium dichromate(VI) solution. Langkah 1 6 diulangi dengan menggantikan larutan kalium manganat(VII) berasid dengan larutan kalium dikormat(VI)

berasid. Observation / Pemerhatian:

i. The purple colour of acidified potassium manganate(VII) solution turns colourless . / Warna purple larutan kalium manganat(VII) berasid bertukar menjadi tanpa warna .

ii. The orange colour of acidified potassium dichromate(VI) solution turns green . / Warna jingga larutan kalium dikromat(VI) bertukar menjadi hijau.

iii. The distillate smells like a vinegar . / Hasil sulingan berbau seperti cuka.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

71

iv. The distillate turns blue litmus paper to red . Hasil sulingan menukar warna kertas litmus biru kepada merah.

Conclusion / Kesimpulan: Oxidation of ethanol with oxidising agents such as acidified potassium manganate(VII) solution or acidified

potassium dichromate(VI) solution produces ethanoic acid. / Pengoksidaan etanol dengan agen pengoksidaan seperti larutan kalium manganat(VII) berasid atau larutan kalium dikromat(VI) berasid menghasilkan asid etanoik.

C2H

5OH

Ethanol / Etanol+ 2[O]

CH3COOH

Ethanoic acid / Asid etanoik+

H2O

Water / Air

12 Dehydration of Alcohol / Pendehidratan Alkohola. Dehydration of an alcohol involves the removal of water molecule from each of alcohol molecule to produce

corresponding alkene. / Pendehidratan alkohol melibatkan penyingkiran molekul air daripada setiap molekul alkohol untuk menghasilkan alkena yang setara.

b. Water molecule from the alcohol molecule is removed by a heated catalyst such as: Molekul air daripada molekul alkohol disingkir oleh mangkin yang telah dipanaskan dengan kuat seperti:

i. Porcelain chips / Serpihan porselinii. Aluminium oxide / Aluminium oksidaiii. Concentrated sulphuric acid at 180C / Asid sulfurik pekat pada 180C iv. Concentrated phosphoric acid at 210C / Asid fosforik pekat pada 210C

c. The removal of water molecule from alcohol results in the formation of C=C. Penyingkirann molekul air daripada alkohol menyebabkan pembetukan C=C. Example / Contoh: Dehydration of ethanol / Pendehidratan etanol, C

2H

5OH

H H

H C C H

H OH

Porcelain chips / Serpihan porselin

Porcelain chips / Serpihan porselin

H H

H C C H+ H

2O

Hydroxyl group is removed together with a hydrogen atom from an adjacent carbon atom to form water, H2O/Kumpulan hidroksil dibuang bersama dengan atom hidrogen daripada atom karbon bersebelahan untuk membentuk air, H2O

C2H

4 + H2O

Ethene / Etena Water / Air

C2H

5OH

Ethanol / Etanol

d. Complete the following equations: / Lengkapkan persamaan-persamaan berikut:i. Dehydration of propanol / Pendehidratan propanol

C3H

7OH

Propanol / Propanol

Porcelain chips / Serpihan porselin C3H6 + H2O

Propene / Propena Water / Air

ii. Dehydration butanol / Pendehidratan butanol

C3H

7OH

Butanol / Butanol

Porcelain chips / Serpihan porselin C4H8 + H2O

Butene / Butena Water / Air

e. Dehydration of alcohol produces alkene . / Pendehidratan alkohol menghasilkan alkena.

CnH

2n + 1OH

n = 2, 3 .......

Porcelain chips / Serpihan porselin CnH2n + H2O

n = 2, 3, 4 .... Water / Air

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

72

EXERCISE / LATIHANDescribe an experiment to prepare ethene from ethanol in the laboratory. In your answer, include the apparatus set-up for the experiments, procedure and all the observations. / Huraikan eksperimen untuk menyediakan etena daripada etanol di dalam makmal. Dalam jawapan anda, sertakan susunan alat radas untuk eksperimen ini, prosedur dan semua pemerhatian.Set-up of apparatus: / Susunan alat radas:

Glass woolsoaked withethanol

Porcelein chips

Heat

Gas

Water

Procedure: / Prosedur: i. Place some glass wool in a boiling tube . / Letakkan kapas kaca di dalam tabung didih . ii. Pour 2 cm3 of ethanol into the boiling tube to soak the glass wool. Tuangkan 2 cm3 etanol ke dalam tabung didih untuk membasahkan kapas kaca. iii. Some porcelain chips are placed in the middle of section of the boiling tube as shown in the diagram. Sebahagian serpihan porselin diletakkan di bahagian tengah tabung didih seperti ditunjukkan dalam rajah.

iv. The porcelain chips are heated strongly. The glass wool is then warm gently so that ethanol vaporises and the vapour is passed through the heated porcelain chips .

Serpihan porselin dipanaskan dengan kuat. Kapas kaca tersebut kemudiaanya dipanaskan perlahan-lahan supaya etanol menyejat dan wap tersebut melalui serpihan porselin yang dipanaskan itu.

v. Collect the gas released in two test tubes as shown in the diagram. Kumpulkan gas yang dibebaskan dalam dua tabung uji seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. vi. Test the gas with: / Uji gas tersebut dengan:

a. a lighted wooden splinter. / kayu uji menyala. b. bromine water. / air bromin.

Observation: / Pemerhatian:i. A colourless gas is collected in the test tube. / Gas tanpa warna terkumpul dalam tabung uji.ii. The gas burns with yellow sooty flame. / Gas tersebut membakar dengan nyalaan kuning berjelaga.iii. The gas changed the brown colour of bromine water to colourless. / Gas tersebut menukar warna perang

air bromin kepada tanpa warna.

Conclusion: / Kesimpulan: The product is an alkene. Dehydration of ethanol produces ethene: / Hasil ialah alkena. Pendehidratan etanol menghasilkan

etana:C

2H

5OH

Ethanol / EtanolPorcelain chips / Serpihan porselin C2H4 + H2O

Butene / Etena Water / Air

13 Uses of alcohol / Kegunaan alkohol a. As a fuel because combustion of alcohol produces water and carbon dioxide. It releases a lot of heat energy

(exothermic). / Sebagai bahan bakar kerana pembakaran alkohol menghasilkan air dan karbon dioksida dan membebaskan tenaga haba yang banyak (eksotermik).

b. As a solvent to dissolve many organic compounds such as paint, varnish, lacquer and perfume. / Sebagai pelarut untuk melarutkan sebatian organik seperti cat, varnis dan minyak wangi.

c. In medical field, alcohol is used as a solvent for the preparation of certain medicines. Ethanol for example is used as an antiseptic and an ingredient in cough mixtures. / Dalam bidang perubatan, alkohol digunakan untuk menyediakan ubat yang tertentu. Sebagai contoh etanol digunakan sebagai antiseptik dan ramuan untuk ubat batuk.

FORM 5 Chemistry MODULENila

m P

ub

lica

tion

Sdn. Bhd.

73

d. In the production of cosmetics, alcohol is used as the main component in production of cosmetics, creams, lotions, soaps and others. / Dalam penghasilan kosmetik, alkohol digunakan sebagai bahan utama dalam penghasilan kosmetik, krim, losen, sabun dan lain-lain.

14 Alcohol misuse and abuse / Penyalahgunaan alkohola. Used in alcoholic beverages. Excessive drinking of alcoholic beverages causes drunk driving and accidents on

the road. / Digunakan dalam minuman beralkohol. Minum secara berlebihan menyebabkan pemanduan secara mabuk dan kemalangan jalan raya.

b. Excessive drinking can be fatal due to poisoning. Minum secara berlebihan adalah merbahaya kerana kemungkinan untuk keracunan.c. Alcoholism affects the well being of an individual and the family concerned. Ketagihan dengan alkohol memberi kesan terhadap kesihatan seorang individu dan juga keluarga.

EXERCISE / LATIHANComplete the following chart: / Lengkapkan carta berikut:

GLUCOSE / GLUKOSA

FermentationPenapaian

Ethanol

Addition of water Penambahan air, H2OH3 PO4 300C/60atm

EtheneEtena

Carbon dioxide and water

Combustion in excess oxygenPembakaran dalam oksigen berlebihan

Ethanoic acid and water

Ethene and waterOxidation by an oxidising agentPengoksidaan oleh agen pengoksidaan

Dehydration by a dehydrating agentPendehidratan oleh agen pendehidratan

Carboxylic Acid / Asid Karboksilik

1 Carboxylic acids are organic compounds that contain carbon, hydrogen and oxygen (non-hydrocarbon). The general formula for carboxylic acid is C

nH

2n + 1COOH, n = 0, 1, 2, 3.... / Asid karboksilik ialah sebatian organik yang mengandungi

karbon, hidrogen dan oksigen (bukan hidrokarbon). Formula am bagi asid karboksilik adalah CnH

2n + 1COOH, n = 0, 1, 2, 3.....

2 The functional group is the carboxyl group, COOH, / Kumpulan berfungsi ialah kumpulan karboksil, COOH,O

C OH

3 Carboxylic acids are organic acid that comes from an organic source such as ethanoic acid in vinegar, citric acid in lemon and methanoic acid from ants. / Asid karboksilik ialah asid organik yang berasal daripada sumber organik seperti asid etanoik dalam cuka, asid sitrik dalam limau dan asid metanoik daripada semut.

4 Naming carboxylic acid IUPAC nomenclature: / Menamakan asid karboksilik mengikut sistem penamaan IUPAC: Step 1 : Determine the number of carbon atoms, obtain the name of the corresponding alkane. Langkah 1 : Tentukan bilangan atom karbon, dapatkan nama alkana yang setara. Step 2 : Replace the ending ane from the name of alkane with -oic acid. Langkah 2 : Gantikan akhiran ana daripada nama alkana dengan -oik

MODULE Chemistry FORM 5N

ilam

Publication S

dn

. Bhd.

74

Example: / Contoh:a. Molecular formula: HCOOH

Formula molekul: HCOOHNumber of carbon atom is 1.Bilangan atom karbon ialah 1.Name of corresponding alkane is methane.Nama alkana yang selaras ialah metana.Name of HCOOH is methanoic acid.Nama HCOOH ialah asid metanoik.

b. Molecular formula: CH3COOH

Formula molekul: CH3COOH

Number of carbon atom is 2.Bilangan atom karbon ialah 2.Name of corresponding alkane is ethane.Nama alkana yang selaras ialah etana.Name of CH

3COOH is ethanoic acid.

Nama CH3OOH ialah asid etanoik.

5 Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut:

nMolecular formula,

Formula molekul,CnH2n + 1COOH

Number of carbon atomsBilangan atom

karbon

Structural formula / Formula struktur Name / Nama

0 HCOOH 1O

H C OHMethanoic acid

1 CH3COOH 2