19.4 Amides
Unit ini membincangkan amida (amides): penamaan IUPAC, pengelasan primer, sekunder dan tertier, takat didih, penyediaan daripada asid karboksilik dan asil klorida, hidrolisis serta perbandingan kereaktifan terbitan asid terhadap penukargantian nukleofilik asil.
SP 19.4.1Name amides according to IUPAC nomenclature;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Name (Menamakan)
Calon perlu menamakan amida mengikut tatanama IUPAC, termasuk awalan N- bagi kumpulan alkil pada atom nitrogen.
- IsiAkhiran -amidaHuraian
Gantikan -oik asid induk dengan -amida.
ContohCH₃CH₂CONH₂: asid propanoik → propanamida.
- IsiAwalan N-Huraian
Setiap kumpulan alkil pada N diberi awalan N-.
ContohHCON(CH₃)₂ ialah N,N-dimetilmetanamida; CH₃CONHCH₂CH₃ ialah N-etiletanamida.
JadualPenamaan IUPAC amida
| Formula | Nama IUPAC |
|---|---|
| HCONH₂ | metanamida (methanamide) |
| CH₃CONH₂ | etanamida (ethanamide) |
| C₆H₅CONH₂ | benzamida (benzamide) |
| CH₃CONHCH₃ | N-metiletanamida (N-methylethanamide) |
| CH₃CON(CH₃)₂ | N,N-dimetiletanamida |
| HCON(CH₃)₂ | N,N-dimetilmetanamida |
NotaPeraturan penamaan
Gantikan akhiran '-oik' asid induk dengan '-amida' (asid etanoik → etanamida). Kumpulan alkil yang terikat pada atom N ditandakan dengan awalan N- (satu bagi setiap kumpulan), cth N-etil-N-metilpropanamida.
SP 19.4.2Classify amides into primary, secondary and tertiary;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Classify (Mengelaskan)
Calon perlu mengelaskan amida kepada primer, sekunder dan tertier berdasarkan bilangan atom karbon yang terikat pada atom nitrogen.
- IsiKiraan C pada NHuraian
Primer RCONH₂ (N terikat pada 1 C), sekunder RCONHR' (2 C), tertier RCONR'R'' (3 C).
ContohCH₃CONH₂ primer; CH₃CONHCH₃ sekunder; CH₃CON(CH₃)₂ tertier.
- IsiKiraan H pada N sebagai semakanHuraian
Primer 2 H, sekunder 1 H, tertier tiada H pada N.
ContohN-feniletanamida CH₃CONHC₆H₅ mempunyai satu H pada N, maka amida sekunder.
Peta pokokPengelasan amida
- N terikat pada 1 C (C karbonil) dan 2 H
- cth etanamida
- N terikat pada 2 C dan 1 H
- cth N-metiletanamida
- N terikat pada 3 C dan tiada H
- cth N,N-dimetiletanamida
SP 19.4.3Compare the boiling points of primary, secondary and tertiary amides;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Compare (Membandingkan)
Calon perlu membandingkan takat didih amida primer, sekunder dan tertier berjisim molar sama berdasarkan ikatan hidrogen.
- IsiBilangan N–H menentukan ikatan hidrogenHuraian
Amida primer (2 N–H) membentuk paling banyak ikatan hidrogen N–H···O=C; sekunder (1 N–H) kurang; tertier tiada.
ContohPropanamida (213 °C) > N-metiletanamida (kira-kira 205 °C) > N,N-dimetilmetanamida (153 °C).
- IsiAmida tertier hanya daya dipol-dipolHuraian
Tanpa N–H, amida tertier hanya mempunyai daya dipol-dipol dan van der Waals, maka takat didih terendah.
ContohN,N-dimetilmetanamida ialah cecair pelarut, sedangkan etanamida pepejal pada suhu bilik.
JadualTakat didih isomer C₃H₇NO
| Amida | Jenis | Bilangan H pada N | Takat didih |
|---|---|---|---|
| propanamida CH₃CH₂CONH₂ | primer | 2 | 213 °C |
| N-metiletanamida CH₃CONHCH₃ | sekunder | 1 | ≈ 205 °C |
| N,N-dimetilmetanamida HCON(CH₃)₂ | tertier | 0 | 153 °C |
NotaSebab perbezaan takat didih
Bagi Mr yang sama, takat didih: primer > sekunder > tertier. Amida primer mempunyai dua atom H pada N, jadi setiap molekul membentuk lebih banyak ikatan hidrogen N-H···O=C. Amida sekunder hanya satu N-H. Amida tertier tiada N-H dan tidak membentuk ikatan hidrogen sesama sendiri; hanya daya dipol-dipol dan van der Waals. Amida umumnya mempunyai takat didih tinggi (etanamida ialah pepejal pada suhu bilik).
SP 19.4.4Describe the preparation of amides from (i) carboxylic acids
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Describe (Memerihalkan)
Calon perlu memerihalkan penyediaan amida daripada (i) asid karboksilik melalui garam ammonium.
- IsiBentuk garam ammoniumHuraian
Asid karboksilik dineutralkan oleh ammonia: RCOOH + NH₃ → RCOO⁻NH₄⁺.
ContohCH₃COOH + NH₃ → CH₃COONH₄ (ammonium etanoat).
- IsiPanaskan untuk menyingkir airHuraian
Garam ammonium kering dipanaskan: RCOONH₄ → RCONH₂ + H₂O.
ContohAmmonium propanoat dipanaskan menghasilkan propanamida.
Peta alirPenyediaan amida daripada asid karboksilik dan asil klorida
- (i) Asid karboksilik + ammonia membentuk garam ammonium: CH₃COOH + NH₃ → CH₃COO⁻NH₄⁺
- Panaskan garam ammonium kering untuk menyingkirkan air: CH₃COONH₄ → CH₃CONH₂ + H₂O
- (ii) Asil klorida + ammonia pekat pada suhu bilik: CH₃COCl + 2NH₃ → CH₃CONH₂ + NH₄Cl (amida primer)
- Asil klorida + amina primer: CH₃COCl + 2CH₃NH₂ → CH₃CONHCH₃ + CH₃NH₃⁺Cl⁻ (amida sekunder)
- Asil klorida + amina sekunder: CH₃COCl + 2(CH₃)₂NH → CH₃CON(CH₃)₂ + (CH₃)₂NH₂⁺Cl⁻ (amida tertier)
SP 19.4.5Describe the preparation of amides from (ii) acyl chlorides.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Describe (Memerihalkan)
Calon perlu memerihalkan penyediaan amida daripada (ii) asil klorida dengan ammonia atau amina.
- IsiDengan ammonia: amida primerHuraian
RCOCl + 2NH₃ → RCONH₂ + NH₄Cl, cergas pada suhu bilik.
ContohButanoil klorida + ammonia → butanamida.
- IsiDengan amina: amida sekunder atau tertierHuraian
Amina primer memberi amida sekunder; amina sekunder memberi amida tertier.
ContohCH₃COCl + 2(CH₃)₂NH → CH₃CON(CH₃)₂ + (CH₃)₂NH₂⁺Cl⁻.
SP 19.4.6Explain acid and base hydrolyses of amides;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan hidrolisis amida dalam asid dan dalam bes: keadaan dan hasil.
- IsiHidrolisis berasidHuraian
Refluks dengan asid cair: RCONH₂ + H₂O + H⁺ → RCOOH + NH₄⁺. Nitrogen keluar sebagai ion ammonium (atau ion alkilammonium bagi amida tertukar ganti).
ContohEtanamida + HCl cair (refluks) → asid etanoik + NH₄Cl.
- IsiHidrolisis beralkaliHuraian
Refluks dengan NaOH akueus: RCONH₂ + OH⁻ → RCOO⁻ + NH₃; gas NH₃ membirukan kertas litmus merah lembap.
ContohN-metiletanamida + NaOH → ion etanoat + metilamina.
JadualHidrolisis amida
| Aspek | Hidrolisis berasid | Hidrolisis beralkali |
|---|---|---|
| Keadaan | refluks dengan HCl atau H₂SO₄ cair | refluks dengan NaOH akueus |
| Amida primer | CH₃CONH₂ + H₂O + H⁺ → CH₃COOH + NH₄⁺ | CH₃CONH₂ + OH⁻ → CH₃COO⁻ + NH₃ |
| Amida sekunder | CH₃CONHCH₃ + H₂O + H⁺ → CH₃COOH + CH₃NH₃⁺ | CH₃CONHCH₃ + OH⁻ → CH₃COO⁻ + CH₃NH₂ |
| Pemerhatian | tiada gas; larutan mengandungi garam ammonium | gas NH₃ membirukan kertas litmus merah lembap |
SP 19.4.7Compare the reactivity of amides, esters, acyl chlorides and carboxylic acids towards nucleophilic acyl substitution reaction.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Compare (Membandingkan)
Calon perlu membandingkan kereaktifan amida, ester, asil klorida dan asid karboksilik terhadap tindak balas penukargantian nukleofilik asil.
- IsiTertib kereaktifanHuraian
Asil klorida > ester ≈ asid karboksilik > amida. Faktor: keupayaan kumpulan keluar (Cl⁻ terbaik, NH₂⁻ paling lemah) dan darjah δ+ pada C karbonil.
ContohEtanoil klorida terhidrolisis dalam air sejuk; etanamida memerlukan refluks berpanjangan dengan asid atau alkali.
- IsiResonans mengurangkan δ+Huraian
Pasangan bebas N dalam amida dinyahsetempatkan ke C=O dengan kuat, mengurangkan δ+ C karbonil. Cl hampir tidak menderma melalui resonans tetapi menarik elektron secara aruhan.
ContohIkatan amida dalam protein stabil dalam air pada suhu badan tanpa enzim.
Peta alirKereaktifan terhadap penukargantian nukleofilik asil
- Tertib kereaktifan: asil klorida > ester ≈ asid karboksilik > amida
- Faktor 1: keupayaan kumpulan keluar - Cl⁻ bes paling lemah (kumpulan keluar terbaik); RO⁻ dan HO⁻ sederhana; NH₂⁻ bes paling kuat (kumpulan keluar paling lemah)
- Faktor 2: resonans - pasangan bebas N dalam amida mudah dinyahsetempatkan ke C=O, mengurangkan δ+ pada C karbonil
- Cl hampir tidak menderma elektron melalui resonans (pertindihan orbital 3p-2p lemah) tetapi menarik elektron secara aruhan → C sangat δ+
- Akibat: asil klorida terhidrolisis dalam air sejuk; ester dan asid memerlukan pemanasan dengan mangkin; amida memerlukan refluks berpanjangan dengan asid atau alkali
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- KEAA
- Tertib kereaktifan menurun: Klorida asil > Ester ≈ Asid karboksilik > Amida.
- PST
- Primer, Sekunder, Tertier: bilangan H pada N ialah 2, 1, 0 dan takat didih menurun dalam tertib yang sama.
Kad imbas
- Nama CH₃CON(CH₃)₂
- N,N-dimetiletanamida (amida tertier).
- Amida sekunder ialah
- RCONHR': N terikat pada dua atom C dan satu H.
- Mengapa amida tertier mempunyai takat didih terendah?
- Tiada N-H, jadi tiada ikatan hidrogen antara molekul.
- Memanaskan CH₃COONH₄ menghasilkan
- CH₃CONH₂ + H₂O.
- Hasil hidrolisis beralkali etanamida
- Ion etanoat dan gas NH₃.
- Terbitan asid paling kurang reaktif
- Amida: resonans N-C=O kuat dan NH₂⁻ kumpulan keluar lemah.
Semak kefahaman
Namakan CH₃CONH₂ mengikut IUPAC. (SP 19.4.1)
Lihat jawapan
Etanamida.
Kelaskan N-feniletanamida, CH₃CONHC₆H₅. (SP 19.4.2)
Lihat jawapan
Amida sekunder, kerana N mempunyai satu atom H dan terikat pada dua atom karbon.
Susun amida primer, sekunder dan tertier mengikut takat didih menurun (Mr hampir sama). (SP 19.4.3)
Lihat jawapan
Primer > sekunder > tertier.
Tulis persamaan pemanasan ammonium etanoat untuk menghasilkan etanamida. (SP 19.4.4)
Lihat jawapan
CH₃COONH₄ → CH₃CONH₂ + H₂O.
Tulis persamaan penyediaan butanamida daripada butanoil klorida. (SP 19.4.5)
Lihat jawapan
CH₃CH₂CH₂COCl + 2NH₃ → CH₃CH₂CH₂CONH₂ + NH₄Cl.
Namakan hasil hidrolisis berasid etanamida dengan HCl cair. (SP 19.4.6)
Lihat jawapan
Asid etanoik dan ammonium klorida (ion NH₄⁺).
Susun asil klorida, ester dan amida mengikut kereaktifan menurun terhadap penukargantian asil nukleofilik. (SP 19.4.7)
Lihat jawapan
Asil klorida > ester > amida.
20 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid menamakan lima amida mengikut IUPAC dan mengelaskannya kepada amida primer, sekunder dan tertier.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang amida.
SP disasar: 19.4.1, 19.4.2 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid menerangkan sebab takat didih amida primer lebih tinggi daripada amida sekunder dan tertier berdasarkan ikatan hidrogen.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang amida; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 19.4.3 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid menulis persamaan penyediaan amida daripada asid karboksilik dan asil klorida serta hidrolisis asid dan bes amida.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang amida; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 19.4.4, 19.4.5, 19.4.6 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menyusun kereaktifan amida, ester, asil klorida dan asid karboksilik terhadap nukleofil dan menjustifikasi susunan.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis amida; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 19.4.7 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
Cadangan ini mengikut aras kognitif hasil pembelajaran (bukan TP DSKP kerana STPM tiada TP). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 65 unit Kimia STPM untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.