Pembakaran ialah tindak balas sesuatu bahan dengan oksigen yang membebaskan tenaga. Bagi sebatian organik, kemahirannya ialah meramal hasil, mengimbangkan persamaan dan menggunakan keputusan ujian sebagai bukti tentang apa yang terbentuk. Ia muncul sepanjang tindak balas organik dan kembali dalam soalan tenaga serta alam sekitar.
Apakah hasil pembakaran lengkap dan tidak lengkap?
Hidrokarbon terbakar lengkap dalam oksigen yang mencukupi untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Alkohol juga begitu.
Dengan oksigen terlalu sedikit, pembakaran menjadi tidak lengkap. Hasilnya boleh termasuk karbon monoksida, CO, dan karbon, C, di samping air. Setiap laluan oksigen rendah memerlukan lebih sedikit molekul oksigen, jadi persamaan seimbangnya kelihatan berbeza.
Bukti mengaitkan setiap hasil dengan satu ujian. Air terkondensasi sebagai titisan pada permukaan sejuk, dan ujian kimia boleh mengesahkannya.
Karbon dioksida menjadikan air kapur (limewater) keruh. Mendapan hitam pada permukaan sejuk mencadangkan karbon.
Cara menulis persamaan pembakaran seimbang
- Tulis bahan api dan oksigen di kiri, dan hasil di kanan.
- Imbangkan karbon dahulu, menggunakan bilangan molekul CO₂.
- Imbangkan hidrogen seterusnya, menggunakan bilangan molekul H₂O.
- Imbangkan oksigen yang terakhir, dengan mengira jumlah di kanan dan memilih pekali O₂ yang sepadan.
- Hapuskan pecahan dengan mendarabkan setiap pekali dengan 2.
- Kira setiap unsur di kedua-dua belah untuk menyemak.
Contoh berlangkah
Tulis persamaan pembakaran lengkap etana, C₂H₆.
Langkah 1: C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O
Langkah 2, karbon: 2 C di kiri, jadi 2CO₂: C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + H₂O
Langkah 3, hidrogen: 6 H di kiri, jadi 3H₂O: C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
Langkah 4, oksigen: belah kanan mempunyai 4 + 3 = 7 atom oksigen, jadi 3½ O₂ di kiri.
Langkah 5, hapuskan pecahan: darabkan semuanya dengan 2.
2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
Semakan: kiri 4 C, 12 H, 14 O. Kanan 4 C, 12 H, 8 + 6 = 14 O. Seimbang.
Menggunakan kuantiti: 1 mol CH₄ (16 g) menghasilkan 1 mol CO₂ (44 g). Jadi 8.0 g CH₄ ialah 0.50 mol dan menghasilkan 0.50 mol CO₂, iaitu 22 g.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah mengimbangkan oksigen dahulu, atau mengubah subskrip supaya nombor sepadan.
Persamaan salah: C₂H₆ + 4O₂ → 2CO₂ + 3H₂O, ditulis selepas “membetulkan” kiraan yang gagal dengan meneka oksigen.
Kira oksigen: 8 di kiri, 7 di kanan. Ia tidak seimbang.
Pembetulannya ialah mengubah pekali sahaja, tidak pernah subskrip, dan mengimbangkan oksigen yang terakhir kerana ia muncul dalam dua hasil. Sentiasa tamatkan dengan kiraan atom penuh.
Semak kendiri
1. Imbangkan pembakaran lengkap butana: C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O
Tunjukkan jawapan
Karbon memberi 4CO₂, hidrogen memberi 5H₂O, dan oksigen di kanan ialah 8 + 5 = 13, jadi 6½ O₂. Gandakan semuanya.
2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O
Semakan: 8 C, 20 H dan 26 O di kedua-dua belah.
2. Propana terbakar dalam oksigen terhad dan semua karbon menjadi karbon monoksida. Tulis persamaan seimbang.
Tunjukkan jawapan
C₃H₈ + O₂ → 3CO + 4H₂O. Oksigen di kanan ialah 3 + 4 = 7, jadi 3½ O₂. Gandakan.
2C₃H₈ + 7O₂ → 6CO + 8H₂O
Semakan: 6 C, 16 H dan 14 O di kedua-dua belah.
3. Gas daripada bahan api yang terbakar menjadikan air kapur keruh, dan titisan terbentuk pada tabung sejuk. Apakah yang ditunjukkan oleh keputusan ini?
Tunjukkan jawapan
Ia menunjukkan karbon dioksida dan air terbentuk. Jadi bahan api mengandungi karbon dan hidrogen.
Ke mana selepas ini?
Setelah pembakaran mantap, teruskan ke penambahan kepada molekul tak tepu. Pembakaran dan perubahan tenaganya berkait dengan perubahan tenaga dan ikatan, dan guru mol dan nisbah persamaan membantu soalan kuantiti.
Sesetengah pelajar boleh menulis persamaan tetapi kehilangan markah semasa menerangkan bukti dengan perkataan. Guru kami menangani jurang itu dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu.