Fokus inti HL/SL yang didukung. Penilaian pertama 2025; brief saat ini diperoleh; panduan Kimia lengkap belum diperoleh. Panduan, penilaian, dan persyaratan praktik lainnya tetap mempertahankan hold yang tercatat.
Prasyarat: ikatan kovalen dan polaritas dari Struktur 2.2, alkena dan halogenoalkana dari Struktur 3.2, serta mekanisme radikal (berbagi elektron) dari Reaktivitas 3.3. Setiap pelajaran mengembangkan metodenya sendiri sebelum transfer mandiri.
Ini adalah contoh pengajaran asli atau fiksi eksplisit, bukan pengukuran aktual atau penyelidikan pembelajaran yang selesai dan dinilai.
Bromoetana yang digoyangkan dengan larutan natrium hidroksida hangat berubah menjadi etanol, sementara kerangka alkana yang sama tanpa ikatan C–Br mengabaikan hidroksida sepenuhnya. Apa yang memungkinkan ikatan C–Br?
Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
Ikatan kovalen juga dapat putus melalui pemecahan heterolitik: KEDUA elektron dari pasangan terbagi berpindah ke satu atom, membentuk ion. Panah lengkung bermata ganda menunjukkan PERANGKAN elektron bergerak.
Nukleofil adalah donor pasangan elektron (OH⁻, CN⁻, NH₃) yang menyerang karbon δ+. Elektrofil adalah penerima pasangan elektron (Br₂, H⁺) yang menerima pasangan dari daerah kaya elektron seperti ikatan rangkap C=C. Dalam substitusi bromoetana, OH⁻ mendonorkan pasangannya ke karbon δ+ sementara Br⁻ pergi membawa pasangan pengikat: CH₃CH₂Br + OH⁻ → CH₃CH₂OH + Br⁻.
Pemecahan heterolitik: Pemutusan ikatan di mana satu atom mengambil kedua elektron bersama; nukleofil: Donor pasangan elektron yang tertarik pada pusat positif atau δ+; elektrofil: Penerima pasangan elektron yang tertarik pada daerah kaya elektron.
Pilih bukti yang dapat mengujinya
Laju reaksi bergantung pada konsentrasi BROMOETANA DAN hidroksida, mendukung mekanisme di mana keduanya bertemu dalam tahap kunci. Ion bromida muncul dalam larutan saat alkohol terbentuk, sesuai dengan prediksi gugus pergi.
Air bromin kehilangan warna oranyanya dengan alkena tetapi tidak dengan alkana yang bersangkutan — bukti bahwa C=C kaya elektronlah yang menarik elektrofil.
Bekerja dari kuantitas yang diketahui
Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
Diketahui: Mr(CH₃CH₂OH) = 46; Mr(CH₃CH₂Br) = 109; Mr(OH⁻) = 17. Efisiensi atom mengukur berapa massa reaktan yang berakhir dalam produk yang diinginkan: efisiensi atom = Mr(produk yang diinginkan) / ΣMr(semua reaktan) × 100%. Substitusi: 46/(109 + 17) × 100% = 46/126 × 100% = 36.5%. Reaksi substitusi memiliki efisiensi atom rendah karena gugus pergi membawa massa keluar.
Contoh:
Kloroetana memiliki Mr = 64.5. Temukan efisiensi atom CH₃CH₂Cl + OH⁻ → CH₃CH₂OH + Cl⁻ menggunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi. (Jawaban: 46/(64.5 + 17) × 100% = 46/81.5 × 100% = 56.4% — gugus pergi yang lebih ringan meningkatkan efisiensi atom, meskipun masih jauh di bawah efisiensi reaksi penambahan 100%.)
Periksa kesimpulan dan batasannya
Model dorongan panah menunjukkan aliran elektron pada langkah kunci; laju sebenarnya juga bergantung pada pelarut dan suhu, yang tidak tertangkap dalam skema ini. Ekonomi atom membandingkan rute secara teoritis; evaluasi proses penuh memerlukan data hasil, energi, dan keamanan juga.
Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Peringatan:
Nukleofil adalah ion negatif, sehingga setiap ion negatif adalah nukleofil dan setiap spesies positif adalah elektrofil. Klaim ini salah: definisinya berkaitan dengan pendonasi PASANGAN ELEKTRON — NH₃ netral adalah nukleofil karena memiliki pasangan bebas, dan Br⁻ adalah gugus pergi, bukan nukleofil penyerang, dalam substitusi ini.
Kunci:
Reaksi pembagian pasangan elektron: pemecahan heterolitik memindahkan kedua elektron yang berbagi ke satu atom; panah berkepala dua melacak pasangan elektron. Nukleofil mendonasikan pasangan ke pusat δ+ dan elektrofil menerima pasangan dari daerah kaya elektron; mekanisme substitusi dan adisi mengikuti aliran tersebut.
Topik lain dalam International Baccalaureate · IB Diploma · Chemistry · HL
