2.4 Isomer dan penamaan mengikut IUPAC
Anda akan memerihalkan keisomeran struktur, membina dan menamakan isomer mengikut IUPAC, serta menjelaskan kegunaan setiap siri homolog.
SP 2.4.1Memerihalkan keisomeran struktur.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Memerihalkan
Murid perlu memerihalkan maksud keisomeran struktur dan membandingkan sifat fizik dan sifat kimia isomer.
- IsiMaksud keisomeran strukturHuraian
Keisomeran struktur ialah fenomena apabila molekul mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza. Isomer boleh berbeza dari segi susunan rantai (lurus atau bercabang) atau kedudukan kumpulan berfungsi.
ContohButana dan 2-metilpropana mempunyai formula molekul C₄H₁₀; but-1-ena dan but-2-ena berbeza kedudukan C=C.
- IsiPerbandingan sifat isomerHuraian
Isomer dalam siri homolog sama mempunyai sifat kimia serupa kerana kumpulan berfungsi sama. Sifat fizik berbeza: isomer bercabang mempunyai luas permukaan sentuhan lebih kecil, daya tarikan antara molekul lebih lemah, maka takat didih lebih rendah.
ContohPentana mendidih pada kira-kira 36 °C manakala 2,2-dimetilpropana pada kira-kira 10 °C; kedua-duanya terbakar menghasilkan CO₂ dan H₂O.
NotaKeisomeran struktur
Keisomeran struktur ialah fenomena apabila sebatian mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza. Isomer mempunyai sifat kimia yang serupa (kumpulan berfungsi sama) tetapi sifat fizik berbeza; isomer bercabang mempunyai takat didih lebih rendah kerana luas permukaan sentuhan antara molekul lebih kecil. Metana, etana dan propana tiada isomer.
SP 2.4.2Membina struktur isomer.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Membina
Murid perlu membina pelbagai struktur isomer bagi alkana, alkena, alkuna dan alkohol yang mempunyai tidak lebih daripada 5 atom karbon dan menamakannya mengikut IUPAC.
- IsiIsomer alkana dan alkenaHuraian
Bina rantai lurus dahulu, kemudian pendekkan rantai dan letakkan cabang metil; bagi alkena ubah juga kedudukan C=C. Nama: kedudukan cabang + nama cabang + nama rantai terpanjang.
ContohC₅H₁₂: pentana, 2-metilbutana, 2,2-dimetilpropana. C₄H₈: but-1-ena, but-2-ena, 2-metilpropena.
- IsiIsomer alkuna dan alkoholHuraian
Bagi alkuna ubah kedudukan C≡C dan rantai; bagi alkohol ubah kedudukan kumpulan –OH dan rantai. Nombor kedudukan diberi dari hujung yang paling hampir dengan kumpulan berfungsi.
ContohC₄H₆: but-1-una CH≡CCH₂CH₃ dan but-2-una CH₃C≡CCH₃. C₄H₉OH: butan-1-ol, butan-2-ol, 2-metilpropan-1-ol, 2-metilpropan-2-ol.
Peta alirLangkah penamaan IUPAC
- Kenal pasti rantai karbon terpanjang yang mengandungi kumpulan berfungsi; ia menentukan nama induk.
- Nomborkan karbon dari hujung yang paling hampir dengan kumpulan berfungsi atau cabang.
- Namakan cabang alkil (metil –CH₃, etil –C₂H₅) dengan nombor kedudukan.
- Guna di- atau tri- bagi cabang yang sama berulang, cth 2,2-dimetil.
- Tulis nama: kedudukan-cabang + nama induk, cth 2-metilpropana.
JadualIsomer struktur
| Formula molekul | Formula struktur ringkas | Nama IUPAC |
|---|---|---|
| C₄H₁₀ | CH₃CH₂CH₂CH₃ | Butana |
| C₄H₁₀ | CH₃CH(CH₃)CH₃ | 2-metilpropana |
| C₅H₁₂ | CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ | Pentana |
| C₅H₁₂ | CH₃CH(CH₃)CH₂CH₃ | 2-metilbutana |
| C₅H₁₂ | C(CH₃)₄ | 2,2-dimetilpropana |
| C₄H₈ | CH₂=CHCH₂CH₃ | But-1-ena |
| C₄H₈ | CH₃CH=CHCH₃ | But-2-ena |
| C₄H₈ | CH₂=C(CH₃)CH₃ | 2-metilpropena |
| C₄H₆ | CH≡CCH₂CH₃ | But-1-una |
| C₄H₆ | CH₃C≡CCH₃ | But-2-una |
| C₄H₉OH | CH₃CH₂CH₂CH₂OH | Butan-1-ol |
| C₄H₉OH | CH₃CH(OH)CH₂CH₃ | Butan-2-ol |
| C₄H₉OH | (CH₃)₂CHCH₂OH | 2-metilpropan-1-ol |
| C₄H₉OH | (CH₃)₃COH | 2-metilpropan-2-ol |
SP 2.4.3Menjelaskan dengan contoh kegunaan setiap siri homolog dalam kehidupan harian.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjelaskan
Murid perlu menjelaskan dengan contoh kegunaan alkana, alkena, alkohol, asid karboksilik dan ester dalam kehidupan harian, kewajaran penggunaannya serta kesan penyalahgunaan alkohol.
- IsiKegunaan alkana dan alkenaHuraian
Alkana digunakan sebagai bahan api kerana terbakar membebaskan banyak haba. Alkena reaktif, maka digunakan sebagai bahan mentah industri.
ContohPropana dan butana dalam gas memasak; etena untuk menghasilkan polietena dan mempercepat pemasakan buah.
- IsiKegunaan alkohol, asid karboksilik dan esterHuraian
Alkohol ialah pelarut, antiseptik dan bahan api; asid karboksilik digunakan dalam makanan dan industri getah; ester berbau wangi dan menjadi pelarut.
ContohEtanol dalam pembasmi kuman tangan; asid etanoik (cuka) mengawet makanan; asid metanoik menggumpalkan lateks; ester dalam perisa makanan dan penanggal pengilat kuku.
- IsiKesan penyalahgunaan alkoholHuraian
Pengambilan alkohol berlebihan merosakkan hati (sirosis), menjejaskan otak dan pertimbangan, serta menyebabkan ketagihan dan kemalangan jalan raya.
ContohPemandu yang mabuk lambat bertindak balas dan menjadi punca kemalangan; kerana itu terdapat had alkohol dalam darah bagi pemandu.
Peta pokokKegunaan siri homolog
- Gas memasak (propana, butana)
- Bahan api kenderaan (petrol, NGV metana)
- Etena bahan mentah plastik polietena
- Etena mempercepat pemasakan buah
- Etuna dalam nyalaan oksietuna untuk mengimpal dan memotong logam
- Etanol sebagai pelarut dan bahan api (biofuel)
- Bahan antiseptik dan pembasmi kuman tangan
- Asid etanoik (cuka) pengawet makanan
- Asid metanoik menggumpalkan lateks
- Perisa makanan dan minyak wangi
- Pelarut dalam penanggal pengilat kuku
- Lemak dan minyak untuk membuat sabun
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- RNCDT
- Rantai terpanjang, Nombor dari hujung terdekat, Cabang dinamakan, Di/tri bagi cabang berulang, Tulis nama.
Kad imbas
- Isomer
- Formula molekul sama, formula struktur berbeza
- Bilangan isomer C₅H₁₂
- Tiga
- Nama CH₃CH(CH₃)CH₃
- 2-metilpropana
- Kegunaan asid metanoik
- Menggumpalkan lateks
- Kegunaan etuna
- Mengimpal dan memotong logam
Semak kefahaman
Nyatakan maksud keisomeran struktur. (SP 2.4.1)
Lihat jawapan
Keisomeran struktur ialah fenomena molekul mempunyai formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza.
Tulis formula struktur ringkas dan nama satu isomer bercabang bagi C₄H₁₀. (SP 2.4.2)
Lihat jawapan
CH₃CH(CH₃)CH₃, iaitu 2-metilpropana.
Berikan satu kegunaan ester dalam kehidupan harian. (SP 2.4.3)
Lihat jawapan
Ester digunakan sebagai perisa makanan atau pewangi kerana berbau wangi buah, dan sebagai pelarut dalam penanggal pengilat kuku.
14 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai sebatian karbon. |
| TP2 | Memahami sebatian karbon serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai sebatian karbon.
Aktiviti: Individu, 10 minit: murid mengingat takrif keisomeran struktur dan memadankan formula molekul C₄H₁₀ dengan dua struktur yang diberi pada kad.
Evidens PBD: Kad padanan yang disemak guru.
SP disasar: 2.4.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami sebatian karbon serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh.
Aktiviti: Berpasangan, 15 minit: murid memerihalkan keisomeran struktur dengan contoh, menerangkan bahawa isomer sama formula molekul tetapi formula struktur berbeza, menggunakan model molekul.
Evidens PBD: Model molekul dan penerangan lisan berpasangan.
SP disasar: 2.4.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Kumpulan, 25 minit: murid membina struktur isomer C₅H₁₂ dan C₄H₈ menggunakan model, melukis formula struktur, lalu menamakan setiap isomer mengikut langkah IUPAC.
Evidens PBD: Lukisan struktur dan nama IUPAC yang betul.
SP disasar: 2.4.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Kumpulan, 20 minit: murid menganalisis mengapa isomer berbeza mempunyai takat didih berbeza dan menyemak nama IUPAC yang salah pada kad, lalu membetulkannya dengan alasan.
Evidens PBD: Kad pembetulan nama dan alasan bertulis.
SP disasar: 2.4.2, 2.4.1 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Kumpulan, 25 minit: murid menilai kegunaan alkana, alkena, alkohol dan asid karboksilik dalam kehidupan harian, lalu memutuskan siri homolog yang paling sesuai untuk situasi tertentu dengan justifikasi.
Evidens PBD: Keputusan berjustifikasi dan rubrik hujah.
SP disasar: 2.4.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Aktiviti: Kumpulan, 30 minit: murid mereka satu kad teka-teki isomer dan kegunaan siri homolog untuk kawan, lengkap dengan kunci jawapan, lalu bertukar dan menyelesaikan kad kumpulan lain.
Evidens PBD: Kad teka-teki, kunci jawapan dan rubrik kreativiti.
SP disasar: 2.4.2, 2.4.3 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 22 unit Kimia Tingkatan 5 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.