PRAKTIKAL 3 : Alkohol

Teori

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:

Etanol asli ialah cecair jernih yang mudah terbakar dengan titik didih pada

78.5 °C dan titik beku pada - 114.5 °C. Etanol digunakan sebagai bahan anti-

beku dan mempunyai bau vodka.

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).

    H    H      |     |H - C - C - O - H      |     |

     H    H

Bahagian A: Penyediaan sampel etanol

Objektif

Mengkaji penyediaan etanol di dalam makmal.

Pernyataan Masalah

Bagaimanakah etanol disediakan di dalam makmal?

Hipotesis

Etanol dihasilkan melalui penapaian karbohidrat oleh yis.

Pembolehubah:

Dimanipulasikan : Jenis karbohidrat

Bergerak balas : Penghasilan etanol

Dimalarkan : Kehadiran yis

Bahan:

Glukosa, air suling, yis, ubi rebus, jus nanas, dan air kapur

Radas:

Kelalang kon, penyumbat denagn salur penghantar, tabung didih,

thermometer, turus penyulingan, kelalang penyulingan, condenser, kaki retort

dan pemegangnya, kasa dawai, penunu Bunsen, tungku kaki tiga, dan salur

getah

Prosedur A:

1. 20 g glukosa dilarutkan dalam 200 cm3 air suling dalam sebuah

kelalang kon yang bersih.

2. 10 g yis dimasukkan ke dalam kon dan campuran dikacau dengan

sekata.

3. Kelalang ditutup dengan penyumbat yang dipasangkan dengan salur

penghantar. Hujung salur penghantar yang satu lagi dimasukkan ke

dalam sebuah tabung didih yang berisi air kapur seperti yang

ditunjukkan dalam rajah 1 (a).

4. Susunan radas diletakkan di tempat hangat sekitar 35 oC selama

seminggu.

5. Dari semasa ke semasa sebarang perubahan yang berlaku

dikenalpasti dan direkodkan.

6. Selepas tempoh masa yang ditetapkan (satu minggu) kandungan

kelalang kon dituraskan. Hasil turasan dituangkan ke dalam sebuah

kelalang penyulingan.

7. Susunan rasdas penyulingan adalah seperti dalam rajah 1 (b).

8. Hasil turasan disulingkan dan dikumpulkan pada suhu kira-kira 78

hingga 80 0C.

9. Hasil sulingan tersebut iperiksa dari segi warna dan baunya.

10.Prosedur 1 hingga 9 diulangi dengan menggunakan jus nanas, ubi

rebus yang disediakan untuk menggantikan larutan glukosa.

Pemerhatian

1. Semasa proses penapaian, gelembung-gelembung gas terbentuk. Gas

tersebut mengeruhkan air kapur.

2. Selepas beberapa hari, campuran penapaian yang jernih berubah

menjadi keruh.

3. Air kapur menjadi keruh.

4. Hasil penyulingan berperingkat menghasilkan cecair yang tidak

berwarna yang berbau tajam.

Pemerhatian perubahan dalam tabung uji

Perubahan dalam kelalang kon Buih-buih terbentuk

Perubahan dalam tabung uji Air kapur menjadi keruh

Pemerhatian penyulingan berperingkat

Warna hasil sulingan Tidak berwarna

Bau hasil sulingan Berbau alkohol

Perbincangan

1. Air kapur menjadi keruh. Ini menunjukkan bahawa gas karbon dioksida

dihasilkan semasa penapaian .

2. Hasil sulingan merupakan etanol.

3. Gas yang dibebaskan adalah karbon dioksida yang mengeruhkan air

kapur.

4. Oleh itu, penapaian glukosa atau jus nanas dan ubi rebus

menghasilkan etanol dan gas karbon dioksida. Penapaian glukosa

dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut :

Zimase dari yis

C 6H12O6 (ak) 2C 2H 5OH (ak) + 2CO2 (g)

30 oC

5. Etanol dipekatkan melalui proses penyulingan. Etanol dikumpulkan

pada suhu kira-kira 78oC.

6. Semasa proses penapaian, campuran yis dan glukosa adalah paling

sesuai dibiarkan pada suhu 37oC kerana suhu ini ialah suhu optimum

bagi tindakan yis.

Kesimpulan

Etanol dapat dihasilkan melalui penapaian jus nanas, ubi rebus dan glukosa

dengan kehadiran yis.

Bahagian B: Mengkaji sifat kimia etanol

Objektif 1:

Untuk mengkaji tindak balas pembakaran etanol

Hipotesis:

Etanol terbakar dengan nyalaan biru

Pemboleh ubah:

(a) Dimanipulasikan:

(b) Bergerak balas:

(c) Dimalarkan:

Radas:

Piring penyejat, penitis dan pengepit

Bahan:

Etanol, kertas turas dan kayu uji

Prosedur:

1. Kira-kira 2cm3 etanol diisikan ke dalam sebuah piring kaca

2. Sebatang kayu uji dinyalakan dan didekatkan pada etanol.

Kebolehbakaran, warna nyalaan dan keadaan nyala etanol sama ada

berjelaga atau tidak diperhatikan.

3. Pemerhatian dicatatkan di dalam jadual di bawah.

Pemerhatian:

UJIAN PEMERHATIANKebolehbakaran Terbakar dengan mudahWarna Nyalaan BiruKeadaan Nyalaan Tidak berjelaga

Perbincangan:

Pembakaran etanol adalah lengkap dalam kehadiran oksigen yang berlebihan untuk menghasilkan gas karbon dioksida dan air sahaja.

C2H5OH(ce) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(ce)

Nyalaan yang dihasilkan berwarna biru dan ianya bersih tanpa sebarang jelaga. Haba dan cahaya juga dibebaskan semasa pembakaran.

Kesimpulan:

Hipotesis dibuktikan benar. Etanol terbakar dengan nyalaan biru.

Objektif 2:

Untuk mengkaji tindak balas pengoksidaan etanol

Hipotesis:

Pengoksidaan etanol yang lengkap menghasilkan asid etanoik dan air.

Bahan:

Etanol, asid sulfurik pekat, larutan kalium dikromat (VI), dan air sejuk,

Radas:

Salur penghantar, tabung didih,bikar, tabung uji, penunu Bunsen, penitis,

silinder penyukat, kaki retort dengan penyepit.

Prosedur:

1. Kira-kira 10cm3 larutan kalium dikromat (VI) dimasukkan ke dalam sebuah

tabung didih.

2. 10 titik asid sulfurik pekat dititiskan ke dalam tabung didih dengan

menggunakan penitis secara berhati-hati.

3. 3cm3 etanol ditambahkan ke dalam larutan tadi.

4. Alat radas di sediakan dalam gambar rajah di bawah.

5. Campuran dalam tabung didih dipanaskan dengan perlahan-lahan

sehingga campuran mendidih. Perubahan warna campuran dicatatkan.

6. Hasil penyulingan dikumpul dalam tabung uji yang direndamkan di dalam

air sejuk seperti dalam gambar rajah.

7. Warna dan bau hasil penyulingan dicatatkan.

8. Hasil penyulingan di uji dengan kertas litmus biru lembap.

9. Perubahan warna kertas litmus biru dicatatkan.

Pemerhatian:

Perbincangan:

UJIAN PEMERHATIAN

Warna Tiada warna

Bau Seperti cuka

Kesan ke atas kertas litmus Tukarkan kertas litmus dari biru ke

merah

1. Larutan kalium dikromat (VI) berasid bertukar dari warna jingga kepada

warna hijau.

2. Pengoksidaan etanol secara lengkap dengan agen pengoksidaan yang

berlebihan dan sesuai menghasilkan asid etanoik dan air.

C2H6OH(ak) + 2 O CH3COOH(ak) + H3O(ce)

Kesimpulan:

Pengoksidaan etanol menghasilkan asid etanoik dan air. Hipotesis dibuktikan

benar.

SOALAN DAN JAWAPAN

1. Namakan enzim yang terdapat di dalam yis yang dapat menguraikan

glukosa kepada etanol.

Zimase

2. Tuliskan persamaan yang mewakili penguraian glukosa kepada etanol.

C 6H12O6 (ak) 2C 2H 5OH (ak) + 2CO2 (g)

3. Terangkan kegunaan penyulingan berperingkat dalam eksperimen ini.

Penyulingan berperingkat digunakan untuk menyuling etanol. Setelah

satu minggu proses penapaian, hasil turasan yang diperoleh

dimasukkan ke dalam radas penyulingan. Kelalalng penyulingan

dipanaskan sehinnga campuran mendidih. Etanol yang disulingkan

keluar pada julat suhu 78-80 oC.

4. Tuliskan persamaan lengkap bagi pembakaran etanol.

CH 3CH 2OH (ce) +3O2 (g) 2CO 2(g) + 3H2O(ce)

5. Bolehkah etanol digunakan sebagai bahan bakar kenderaan.

Ya, boleh. Bahan bakar etanol luas digunakan di negara Brazil dan

Amerika.

6. Apakah fungsi larutan kalium dikromat (VI) dalam eksperimen ini?

Kalium dikromat (VI) adalah agen pengoksidaan semasa mengkaji

tindak balas pengoksidaan etanol.

7. Tuliskan persamaan kimia lengkap bagi pengoksidaan etanol.

CH 3CH 2OH(ce) + 2 ( O ) CH 3COOH (ce) + H2O(ce)

Zimase dari yis

30 oC

Bibliografi

Chau Kok Yew (2010) Referens Ekspres SPM Kimia. Selangor: Penerbitan

Pelangi Sdn Bhd.

Loh Yew Lee & N. Sivaneson (2011) Pre-U, STPM & Matriculation Chemistry.

Selangor: Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

Kamus Kimia KBSM (1991). Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka.

Hong, E. N. (1992). KBSM Kimia tingkatan 5. Ponyian: Mustamam Entreprise.

Looker, D. (2011, Ogos 23). Di akses pada Ogos 24, 2011, daripada http://www.agriculture.com/news/policy/ethol-expects-or-tough-year_4-ar18636.

Manayyiti, O. (2011, Ogos 23). Diakses pada Ogos 24, 2011, daripada http://www.newsday.co.zw/article/2011-08-23-govt-team-tours-chisumbanje-ethanol-project.

Wikipedia. (2011, Ogos 22). Diakses pada Ogos 24, 2011, daripada http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_fuel.

Wikipedia. (2011, Ogos 17). Diakses pada Ogos 24, 2011, daripadahttp://ms.wikipedia.org/wiki/Etanol.