PRAKTIKAL 3: ALKOHOL, ETER DAN AMINA

TUJUANUntuk menyediakan sampel etanol dan menyiasat sifat-sifat kimia etanol

TEORIEtanol asli ialah cecair jernih yang mudah terbakar dengan takat didih pada 78.5 C dan takat beku pada - 114.5 C. Sebatian ini mengandungi unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Ia juga mengandungi kumpulan hidroksil (- OH) dan berakhir dengan ol. Etanol digunakan sebagai bahan anti-beku dan mempunyai bau vodka. Etanol juga dapat dihasilkan dengan proses penapaian. Campuran glukosa dan yis yang bertindak balas akan menghasilkan karbon dioksida dan etanol. Yis yang mendapat tenaga daripada penapaian akan mengeluarkan enzim zimase yang mempercepatkan tindak balas penguraian etanol dan karbon dioksida. Etanol daripada penapian glukosa dapat ditulenkan melalui proses penyulingan. Etanol atau alkohol etil ialah sebatian kimia yang ditemui di dalam minuman berakohol atau arak. Selain digunakan di dalam arak, etanol juga digunakan sebagai bahan api bagi menggantikan gasolin. Struktur kimia etanol ialah CH3CH2OH. Tambahan pula, etanol juga mudah meruap dan digunakan sebagai pelarut organik.Ketumpatan etanol ialah 789 g/l, iaitu kurang 20% daripada ketumpatan air. Etanol mudah larut dalam air, dan merupakan pelarut yang baik untuk pewangi, cat, dan tinktur. Ini membolehkan perisa ditambah ke dalam etanol semasa proses pembruan (brewing)Etanol boleh digunakan sebagai pembasmi kuman (70% hingga 85% etanol). Larutan tersebut boleh membunuh organisma dengan cara mengubah protein dan melarut lipid, dan menghalang kebanyakan bakteria, kulat, dan sesetengah virus. Namun, etanol tidak berkesan terhadap spora bakteria. Disebabkan sifat ini, etanol boleh disimpan untuk tempoh masa yang sangat lama (sebagai minuman alkohol). Etanol merupakan asid lemah, lebih lemah daripada air dan membentuk ion etanoat ( C2 H5 O).BAHAN-BAHAN/ ALAT RADAS: Glukosa, kentang masak, nenas hancur (mashed pineapple), beras, ubi kayu, pisang hancur, yis, air kapur, air suling, air pili, larutan kalium manganat(VII) berasid, asid sulfurik pekat, kertas turas, kelalang kon, bikar, silinder penyukat, kelalang penyuling, salur penghantar dengan penutup, termometer, kondenser Liebig, kolum penyulingan berperingkat, kaki retort dengan penyepit, tungku kaki tiga, kasa dawai, penunu Bunsen, salur getah, corong turas, tabung didih, kertas litmus biru, piring penyejat, pemegang tabung uji, penitis.

BAHAGIAN A: PENYEDIAAN SAMPEL ETANOL

OBJEKTIFMengkaji penyediaan etanol di dalam makmal.

PERNYATAAN MASALAHBagaimanakah etanol disediakan di dalam makmal?

HIPOTESISEtanol dihasilkan melalui penapaian karbohidrat oleh yis.

PEMBOLEHUBAH: Dimanipulasikan : Jenis karbohidratBergerak balas: Penghasilan etanolDimalarkan: Kehadiran yis

PROSEDUR:A. Untuk menyediakan sampel etanol 1. Kira-kira 20 g glukosa dilarutkan dengan 150 cm3 air suling dalam sebuah kelalang kon bersih.2. Lebih kurang 10g yis ditambahkan kepada campuran tersebut dan digoncang dengan baik.3. Kelalang kon ditutup dengan penutup yang dihubungkan ke salur penghantar. Penghujung salur penghantar dicelupkan ke dalam air kapur dalam tabung didih seperti yang ditunjukkan pada Rajah 1(a).4. Radas itu kemudian diletakkan di tempat hangat (35 C) selama lebih kurang seminggu.5. Perubahan yang berlaku dari masa ke semasa diperhatikan. 6. Selepas lebih kurang seminggu, kandungan dalam kelalang kon dituraskan dan hasil turasan dituangkan ke dalam kelalang penyulingan.7. Radas untuk proses penyulingan seperti yang ditunjukkan pada Rajah1(b) disediakan.8. Hasil turasan dipanaskan dalam kukusan air dan etanol yang mendidih pada 78 hingga 80C dikumpulkan.9. Warna dan bau hasil penyulingan yang dikumpul diperhatikan.10. Langkah 1 hingga 9 diulangi dengan menggunakan kentang masak, nanas hancur, beras, ubi kayu atau pisang hancur untuk menggantikan glukosa.

Rajah 1(a)

Rajah 1 (b)

KEPUTUSAN

Rajah 1(c) penapaian setelah semingguPemerhatian:1. Selepas beberapa hari, campuran penapaian yang jernih berubah menjadi keruh.2. Air kapur menjadi keruh.3. Hasil sulingan merupakan cecair yang tidak berwarna yang berbau tajam.

Pemerhatian perubahan dalam tabung ujiPerubahan dalam kelalang konGelombong gas keluar

Perubahan dalam tabung ujiAir keruh menjadi jernih

Pemerhatian penyulingan berperingkatWarna hasil sulinganTidak berwarna

Bau hasil sulinganBerbau alkohol

PERBINCANGANDalam eksperimen kali ini, kami dikehendaki untuk menyediakan sampel etanol. Pada mulanya kami meletakkan yis dan glukosa di dalam kelalang kon dan ditinggalkan selama seminggu. Di samping itu, kami juga menyediakan air kapur bagi melihat kehadiran karbon dioksida. Setelah seminggu, kami mendapati, air kapur yang jernih telah bertukar warna menjadi keruh. Ini menunjukkan kehadiran karbon dioksida sebagai produk penapaian. Tambahan lagi, kami juga mendapati bahawa campuran yis dan glukosa yang jernih bertukar keruh serta memberikan bau yang tajam. Hasil sulingan ialah etanol. Oleh itu, penapaian glukosa menghasilkan etanol dan gas karbon dioksida. Penapaian glukosa dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut : Zimase dari yisC 6H12O6 (ak) 2C 2H 5OH (ak) + 2 CO2 (g) 30 oCEtanol dipekatkan melalui proses penyulingan. Etanol dikumpulkan pada suhu kira-kira 78oC. Etanol asli ialah cecair jernih yang mudah terbakar dengan titik didih pada 78.5 C dan titik beku pada - 114.5 C.

KESIMPULAN:Etanol dapat dihasilkan melalui proses penapaian yis dan glukosa.

BAHAGIAN B: UNTUK MENYIASAT SIFAT-SIFAT KIMIA ETANOL

B-1 Untuk menyiasat pembakaran etanolPROSEDUR:1. Kira-kira 2 cm3 etanol tersedia dituangkan ke dalam piring penyejat. 2. Etanol dinyalakan dengan kayu uji menyala. (Rajah 2).3. Kemudahan pembakaran etanol diperhatikan.

Rajah 2: Pembakaran etanol

KEPUTUSANCiri pembakaranPemerhatian

KebolehbakaranMudah terbakar

Warna nyalaBiru

KejelagaanTiada

PERBINCANGANDalam eksperimen bahagian ini, kami diminta unutk menyiasat sifat-sifat etanol. Kami menguji etanol dengan kayu uji menyala. Hasilnya, etanol mudah terbakar dalam udara untuk memberikan nyala biru tanpa jelaga. Pembakaran lengkap etanol menghasilkan gas karbon dioksida dan air.C 2H5OH (ce) + 3O 2 (g) 2CO2 (g) + 3H2 O (ce)Oleh kerana pembakaran etanol menghasilkan banyak tenaga haba, etanol merupakan satu bahan api yang baik.

KESIMPULAN: Pembakaran etanol memberi nyalaan biru tanpa jelaga.

B-2 Untuk menyiasat pengoksidaan etanol PROSEDUR1. Kira-kira 10 cm3 larutan kalium manganat(VII) berasid dituangkan ke dalam sebuah tabung didih. 2. Kira-kira 10 titis asid sulfurik pekat ditambahkan ke dalam tabung didih tersebut menggunakan penitis.3. Kira-kira 3 cm3 etanol ditambahkan ke dalam campuran tersebut. 4. Radas seperti dalam Rajah 3 disediakan.5. Campuran dipanaskan dalam kukusan air dengan api sederhana sehingga campuran tersebut mendidih. Sebarang perubahan warna campuran direkodkan.6. Bahan sulingan dikumpulkan di dalam tabung uji dan direndamkan di dalam air sejuk.7. Warna dan bau bahan sulingan direkodkan.8. Bahan sulingan diuji dengan kertas litmus biru lembap.9. Perubahan pada kertas litmus biru direkodkan.

Rajah 3: Pengoksidaan etanol

KEPUTUSANCampuran di dalam tabung didih berubah daripada warna ungu menjadi tidak berwarna.

Ujian pada hasil sulinganPemerhatian

WarnaTidak berwarna

BauHarum

Kesan pada kertas litmus biruTidak berubah

PERBINCANGANDalam eksperimen bahagian ini, kami dikehendaki untuk menyediakan asid etanoik yang terhasil daripada tindak balas redoks. Larutan kalium manganat(VII) berasid merupakan satu agen pengoksidaan yang baik. Larutan kalium manganat(VII) berasid mengoksidakan etanol menjadi asid etanoik. Asid etanoik (hasil sulingan) merupakan cecair tidak berwarna yang berbau harum. Warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid akan dilunturkan. Ini adalah kerana etanol menurunkan ion manganat (VII) kepada ion manganat (II).MnO4 (ak) Mn (ak)

KESIMPULAN:Etanol dioksidakan oleh larutan kalium manganat(VII) berasid kepada asid etanoik ( cuka).

SOALAN

1. Namakan enzim yang terdapat di dalam yis yang dapat menguraikan glukosa kepada etanol.Zimase

2. Tuliskan persamaan yang mewakili penguraian glukosa kepada etanol. Zimase dari yis C 6H12O6 (ak) 2C 2H 5OH (ak) + 2CO2 (g) 30 oC

3. Terangkan kegunaan penyulingan berperingkat dalam eksperimen ini.Penyulingan berperingkat digunakan untuk menyuling etanol. Hasil turasan yang diperoleh dipanaskan hingga takat didih 78. Etanol disulingkan pada suhu ini. Kondenser Leibig akan menyejuk dan mengkondensasikan wap etanol kepada cecair. Etanol yang diperoleh ialah 96% tulen.

4. Tuliskan satu persamaan seimbang untuk mewakili pembakaran etanol.CH 3CH 2OH (ce) +3O 2 (g) 2CO 2(g) + 3H 2O(ce)

5. Bolehkah etanol dijadikan bahan bakar kenderaan? Jelaskan.Ya. Pembakaran etanol menghasilkan banyak tenaga haba. Oleh itu, etanol merupakan satu bahan api yang baik.6. Apakah fungsi larutan kalium manganat(VII) berasid dalam eksperimen ini? Larutan kalium manganat(VII) berasid merupakan satu agen pengoksidaan yang baik. Ia akan mengoksidakan etanol menjadi asid etanoik.

7. Tuliskan persamaan seimbang untuk mewakili pengoksidaan etanol. CH 3CH 2OH(ce) + 2 ( O ) CH 3COOH (ce) + H2O(ce) RUJUKAN

Hong, E. N. (1992). KBSM Kimia tingkatan 5. Ponyian: Mustamam Entreprise.Looker, D. (2011, Ogos 23). Retrieved Mac, 2015, fromhttp://www.agriculture.com/news/policy/ethol-expects-or-tough-year_4-ar18636.Manayyiti, O. (2011, Ogos 23). Retrieved Mac, 2015, fromhttp://www.newsday.co.zw/article/2011-08-23-govt-team-tours-chisumbanje-ethanol-project.wikipedia. (2011, Ogos 22). Retrieved Mac, 2015, fromhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_fuel.Wikipedia. (2011, Ogos 17). Retrieved Mac, 2015, from http://ms.wikipedia.org/wiki/Etanol.