Siri Homolog: Definisi dan Ciri-cirinya

Apakah itu siri homolog? Artikel ini akan membincangkan berkenaan definisi siri homolog, ciri-cirinya dan bagaimana untuk membezakannya

Apa itu siri homolog?

Siri homolog adalah keluarga kepada hidrokarbon yang mempunyai sifat-sifat kimia dan turut berkongsi formula am yang sama. Rantaian karbon dengan kepanjangan yang berbeza telah diperhatikan di dalam sebatian organik dengan formula am yang sama.

Sebatian organik tersebut yang berbeza-beza dari segi unit berulang tetapi memiliki formula am yang sama akan membentuk siri homolog. Alkana dengan formula am C_nH_2n+2, alkena dengan formula am C_nH_2n, dan alkyne dengan formula amnya C_nH_2n-2 adalah siri homolog yang paling asas di dalam cabang kimia organik.

Ciri-ciri siri homolog.  

Ciri-cirinya adalah:

• Ahli siri ini mempunyai kumpulan berfungsi yang sama
• Ahli siri ini mempunyai formula am yang sama
• Ahli siri ini mempunyai sifat kimia yang hampir sama disebabkan oleh kumpulan berfungsi yang sama
• Ahli siri ini mempunyai cara penyediaan yang hampir sama.

Takat didih

Takat didih bagi sebatian di dalam siri homolog ini akan meningkat apabila lebih banyak unit ditambah. Hal ini kerana luas permukaan sebatian meningkat apabila panjang rantaian bagi sebatian itu berlaku. Kumpulan berfungsi ini yang akan menentukan takat didih bagi sesuatu sebatian di dalam siri homolog.

1. Alkana

Ahli yang pertama di dalam siri homolog ialah alkana. Alkana mempunyai banyak kegunaan, antaranya ialah:

• Metana – digunakan sebagai gas untuk memasak, pemanasan
• Propana – digunakan di dalam silinder gas untuk BBQ
• Oktana – digunakan di dalam petrol untuk kereta

Formula am bagi alkana ialah C_nH_2n+2. Ia tidak boleh melarut di dalam air. Nama, formula molekul dan formula struktur bagi alkana boleh diperhatikan melalui jadual seperti di bawah:

2. Alkena

Ahli yang kedua di dalam siri homolog ialah alkena. Kesemua alkena mengandungi ikatan berganda di antara dua rantaian atom karbon (C=C) yang menjadikan ia lebih reaktif daripada alkana. Formula am bagi alkena ialah C_nH_2n. Alkena ialah unsur kimia yang tidak tepu kerana mempunyai ikatan berganda manakala alkana pula ialah unsur kimia yang tepu kerana mempunyai hanya satu ikatan di dalam rantaian hidrokarbon.

Sebatian hidrokarbon yang tidak tepu akan menyahwarnakan air bromin dengan cepat, berbeza dengan alkana yang lebih perlahan. Alkena boleh digunakan senagai bahan bakar, pelarut, dan juga bahan pemula untuk produk yang digunakan dalam sehari-hari seperti plastik dan alkohol.

Nama, formula kimia dan formula molekul bagi alkena boleh dilihat di dalam jadual di bawah;

3. Sikloalkana

Ahli ketiga dalam siri homolog ialah sikloalkana. Nama-nama bagi silkoalkana berakhir dengan -ana dan bermula dengan perkataan ‘siklo’. Formula am bagi sikloalkana ialah C_nH_2n.

Walaupun sikloalkana mempunyai formula am yang sama dengan alkena, sikloalkana adalah sebatian yang tepu dan mengandungi hanya ikatan tunggal. Ini bermaksud, ia tidak merubah warna larutan bromin dengan mudah. Sikloakana adalah isomer kepada alkena. Kebanyakan sikloalkena digunakan di dalam minyak motor, gas asli, kerosin, desel, dan minyak-minyak berat yang lain. Nama, formula kimia, dan formula struktur bagi sikloalkana boleh dilihat seperti di dalam jadual berikut;

Pembakaran ahli di dalam siri homolog

Semua hidrokarbon termaksuklah alkana, alkena dan sikloalkana boleh melalui tindak balas pembakaran dengan oksigen dan menghasilkan dua produk yang sama. Apabila bahan bakar hidrokarbon  bertindak balas dengan oksigen yang ada di dalam udara, ia akan terbakar.

Semua hidrokarbon hanya mempunyai unsur karbon dan hidrogen, maka apabila pembakaran dilakukan, produk yang terhasil daripada proses tersebut adalah terdiri daripada unsur yang sama sahaja. Maka, selagi ada oksigen hadir untuk melengkapkan pembakaran, dua produk akhir yang akan terhasil daripada tindak balas itu ialah karbon dioksida dan air. Tindak balas pembakaran hidrokarbon boleh dilihat melalui persamaan perkataan di bawah;

Hidrokarbon + oksigen –> Karbon dioksida + air

Cara untuk membezakan alkana dan alkena.

Terdapat beberapa cara mudah untuk membezakan alkana dan alkena yang sering digunakan di dalam makmal, antaranya dengan menggunakan air bromin. Alkena lebih reaktif daripada alkana dan sikloalkana kerana ia mempunyai ikatan ganda dua.

Ujian menggunakan air bromin boleh digunakan untuk membezakan ahli di dalam siri homolog ini. Warna asal air bromin yang berwarna coklat keperangan akan bertukar menjadi tidak berwarna apabila ia bertindak balas dengan alkena, sebaliknya tidak akan berubah jika ditambahkan ke dalam alkana dan sikloalkana.

Rujukan

1. MOSG PORTAL (2021). Apa itu Siri Homolog?
2. BBC (2021). Homologous Series.
3. Morgan (2021). Homologous series. SaveMyExams.