Untuk mengaitkan struktur dengan transformasi, imbangkan atom, tentukan sama ada struktur tepu atau tak tepu, kemudian gunakan pemerhatian untuk menyokong keputusan anda. Formula memberi petunjuk, dan ujian memberi bukti.
Pelajaran ini datang selepas menerangkan pemerhatian elektrokimia dalam penaakulan kimia bersepadu, dan menggunakan kemahiran yang sama, iaitu mengaitkan pemerhatian dengan zarah di sebaliknya.
Apa yang diberitahu oleh transformasi itu?
Dua transformasi kerap muncul. Peretakan (cracking) memecahkan alkana besar kepada alkana yang lebih kecil dan alkena. Penambahan berlaku apabila alkena bertindak balas merentasi ikatan ganda duanya, seperti dengan bromin.
- Formula alkana: CₙH₂ₙ₊₂ (tepu, hanya ikatan tunggal).
- Formula alkena: CₙH₂ₙ (tak tepu, satu ikatan ganda dua C=C).
- Ujian air bromin: hilang warna dengan alkena, tidak berubah dengan alkana.
Peretakan dijalankan dalam industri pada suhu tinggi, sering dengan mangkin. Pada peringkat sekolah, anda diminta memahami idea dan persamaannya, bukan menjalankannya.
Contoh penyelesaian
Butiran di bawah ialah rekaan untuk latihan. Dekana, C₁₀H₂₂, diretakkan.
Satu hasil ialah oktana, C₈H₁₈. Hasil kedua, sejenis gas, menyahwarnakan air bromin.
Langkah 1, cari hasil kedua dengan mengimbangkan: C₁₀H₂₂ → C₈H₁₈ + ?
Karbon: 10 − 8 = 2. Hidrogen: 22 − 18 = 4. Jadi hasil yang hilang ialah C₂H₄, iaitu etena.
Langkah 2, semak struktur: C₂H₄ sepadan dengan CₙH₂ₙ dengan n = 2, jadi ia alkena yang mempunyai ikatan ganda dua C=C.
Langkah 3, kaitkan dengan pemerhatian: alkena ialah tak tepu, jadi ia menambah bromin dan air bromin bertukar daripada perang-jingga kepada tanpa warna.
Langkah 4, tulis persamaan penambahan: C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂
Langkah 5, semak dengan jisim: Mr C₁₀H₂₂ = (10 × 12) + 22 = 142. Mr C₈H₁₈ = 96 + 18 = 114. Mr C₂H₄ = 24 + 4 = 28. Dan 114 + 28 = 142, jadi jisim kekal.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan salah: C₁₀H₂₂ → C₈H₁₈ + C₂H₆
Kira hidrogen dan masalahnya jelas: 18 + 6 = 24, tetapi sebelah kiri ada 22. Persamaan tidak seimbang.
Selain itu, C₂H₆ ialah etana, sejenis alkana, yang tidak menyahwarnakan air bromin, jadi ia bercanggah dengan pemerhatian. Pembetulannya ialah mengimbangkan dahulu, mendapat C₂H₄, kemudian mengesahkan dengan ujian. Jika formula dan pemerhatian bercanggah, salah satunya telah disalah baca.
Semak sendiri
Formula di bawah ialah rekaan sebagai soalan latihan.
1. Hidrokarbon P mempunyai formula C₅H₁₀ dan menyahwarnakan air bromin. Hidrokarbon Q mempunyai formula C₅H₁₂. Yang mana alkena, dan apa yang Q lakukan dengan air bromin?
Tunjukkan jawapan
P ialah alkena, kerana C₅H₁₀ sepadan dengan CₙH₂ₙ. Q sepadan dengan CₙH₂ₙ₊₂, jadi ia alkana. Q tepu dan tidak menyahwarnakan air bromin, jadi campuran kekal perang-jingga.
2. Lengkapkan persamaan peretakan: C₁₂H₂₆ → C₈H₁₈ + ?
Tunjukkan jawapan
Karbon: 12 − 8 = 4. Hidrogen: 26 − 18 = 8. Hasil yang hilang ialah C₄H₈, sejenis alkena.
3. Tulis persamaan bagi penambahan bromin kepada C₃H₆.
Tunjukkan jawapan
C₃H₆ + Br₂ → C₃H₆Br₂. Satu molekul bromin ditambah merentasi ikatan ganda dua.
Ke mana selepas ini
Pelajaran terakhir modul menggunakan bukti daripada dua ujian bersama dalam membandingkan bukti daripada dua kaedah analisis. Kemudian gunakan set latihan campuran. Pengkritik penyiasatan saintifik membantu anda menyemak sama ada satu pemerhatian cukup untuk menyokong sesuatu struktur.
Pelajar yang menerangkan dengan tergesa-gesa tanpa mengira atom sering hilang markah walaupun faham prinsipnya. Dalam tuisyen Co-ordinated Sciences dalam talian secara satu dengan satu guru boleh melatih anda menambah semakan atom yang ringkas dalam setiap jawapan kimia.