5.2 — Hidrokarbon

Hidrokarbon daripada Sumber Semula Jadi

• Hidrokarbon ialah sebatian karbon organik yang terdiri daripada unsur karbon dan hidrogen sahaja.

Pembentukan petroleum dan gas asli

1. Sisa hidupan laut yang mati tertanam di dasar laut.
2. Selepas berjuta-juta tahun, sisa tertanam semakin jauh di bawah lapisan batu dan lumpur yang tebal.
3. Gabungan kesan tekanan, haba daripada persekitaran dan penguraian oleh bakteria mengubah sisa kepada petroleum dan gas asli.
4. Gas asli berada di atas petroleum di bawah dasar laut.

Pembentukan arang batu

1. Sisa tumbuhan mati tertanam secara semula jadi di dalam tanah.
2. Selepas berjuta-juta tahun, sisa tertanam semakin jauh di bawah lapisan batu yang tebal.
3. Gabungan kesan tekanan, haba daripada persekitaran dan penguraian oleh bakteria mengubah fosil tumbuhan kepada arang batu.

Penyulingan Berperingkat Petroleum

• Petroleum ialah campuran hidrokarbon.
• Pecahan petroleum diasingkan melalui penyulingan berperingkat sebelum digunakan.
• Kaedah ini berfungsi kerana pecahan petroleum mempunyai takat didih yang berbeza.

Aktiviti 5.2 — Mengasingkan petroleum mentah kepada empat pecahan

• Bahan: petroleum mentah, kayu uji, ais, air dan kapas kaca.
• Radas: silinder penyukat, tabung didih, kaki retort, tabung uji dan rak, bikar, getah penyumbat dengan tiub penghantar, termometer (0°C–360°C), penunu Bunsen dan piring sejat.

1. Masukkan 10 cm³ petroleum mentah dan kapas kaca ke dalam tabung didih; pasang tiub penghantar dan tabung uji penerima yang disejukkan dengan ais.
2. Panaskan perlahan-lahan dari suhu bilik hingga 80°C; kumpulkan kira-kira 1 cm³ sebagai Pecahan 1.
3. Teruskan menggunakan tabung uji baharu untuk mengumpulkan:
   • Pecahan 2: 80°C–150°C
   • Pecahan 3: 150°C–230°C
   • Pecahan 4: 230°C–250°C
4. Bandingkan warna, kelikatan dan kebolehbakaran setiap pecahan.
5. Penyulingan berperingkat mengasingkan campuran berdasarkan takat didih pecahan yang berbeza.

Keselamatan: Petroleum mentah dan wapnya sangat mudah terbakar. Gunakan petroleum mentah sahaja, panaskan perlahan-lahan dan basuh kulit yang terkena petroleum mentah dengan sabun dan air.

Hidrokarbon Tepu dan Tak Tepu

Jenis	Ikatan karbon–karbon
Hidrokarbon tepu	Hanya mempunyai ikatan kovalen tunggal, C–C; contoh: alkana
Hidrokarbon tak tepu	Mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda dua, C=C, atau ikatan kovalen ganda tiga, C≡C; contoh: alkena

Siri Homolog: Alkana dan Alkena

• Siri homolog terdiri daripada kumpulan sebatian organik tertentu yang mempunyai sifat kimia yang serupa.

Alkana

• Hidrokarbon tepu; setiap atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal dengan atom karbon lain.
• Formula am: ${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n+2}$, dengan $n=1,2,3,\dots$

Alkena

• Hidrokarbon tak tepu; setiap molekul mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan kovalen ganda dua antara dua atom karbon.
• Formula am: ${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n}$, dengan $n=2,3,\dots$

Bilangan atom karbon, $n$	Alkana / alkena
1	Metana / —
2	Etana / etena
3	Propana / propena
4	Butana / butena
5	Pentana / pentena
6	Heksana / heksena

Sumber Tenaga Alternatif dan Tenaga Boleh Baharu

• Petroleum, arang batu dan gas asli ialah bahan api fosil tidak boleh baharu yang semakin berkurang.
• Sumber tenaga alternatif tidak mudah habis digunakan; termasuk tenaga nuklear dan sumber tenaga boleh baharu.
• Sumber boleh baharu: tenaga solar, geoterma, angin, air pasang surut, hidro, gelombang ombak dan biojisim.
• Kebaikan dan keburukan stesen jana kuasa nuklear perlu dinilai sebelum pembinaan.
• Pereputan bahan buangan organik di tapak pelupusan membebaskan karbon dioksida dan metana; metana boleh dikumpulkan untuk menjanakan tenaga elektrik.
• Metana sangat mudah terbakar dan mesti dikumpulkan dengan berhati-hati.