Reference F4

Nilam Publication Sdn. Bhd. (919810-T)Tingkat 1, No. 35, Jalan 5/10B, Spring Crest Industrial Park68100 Batu Caves, Selangor, Malaysia.Tel/Fax: 03 - 6185 2402

All right reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrival system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the prior permission from Nilam Publication Sdn. Bhd.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. (919810-T), 2012

Printed by Pramaju Sdn. Bhd.No. 35, Jalan 5/10BSpring Crest Industrial Park68100 Batu CavesSelangor Darul Ehsan

CONTENTSKANDUNGAN

1 THE STRUCTURE OF ATOMSSTRUKTUR ATOM

1

2 CHEMICAL FORMULA AND EQUATIONSFORMULA DAN PERSAMAAN KIMIA

22

3 PERIODIC TABLEJADUAL BERKALA

49

4 CHEMICAL BONDIKATAN KIMIA

72

5 ELECTROCHEMISTRYELEKTROKIMIA

88

6 ACID AND BASESASID DAN BES

114

7 SALTGARAM

139

8 MANUFACTURED SUBSTANCES IN INDUSTRYBAHAN KIMIA DALAM INDUSTRI

168

Con-Chem F4 (B).indd 3 12/9/2011 6:00:06 PM

Chemistry Form 4 • MODULENilam

Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

1

MATTER / JIRIM

THE STRUCTURE OF ATOMS / STRUKTUR ATOM

• PARTICLE THEORY OF MATTER / TEORI ZARAH JIRIM – Tostatetheparticletheoryofmatter Menyatakan teori zarah jirim – Todifferentiateanddrawthethreetypesofparticlesi.e.atom,ionandmolecule Membezakan dan melukis tiga jenis zarah jirim iaitu atom, ion dan molekul– Todescribethelaboratoryactivitytoinvestigatethediffusionofparticlesingas,aliquidandasolid.(Toprovethatmatterismadeupoftinyanddiscreteparticles)

Menghuraikan aktiviti makmal untuk mengkaji resapan zarah dalam gas, cecair dan pepejal (Untuk membuktikan bahawa jirim terdiri daripada zarah-zarah yang halus dan diskrit)

• KINETIC THEORY OF MATTER / TEORI KINETIK JIRIM – Tostatethekinetictheoryofmatter Menyatakan teori kinetik jirim– Torelatethechangeofphysicalstatesofmatterswithenergychange Menghubungkaitkan perubahan keadaan jirim dengan perubahan tenaga– Torelatethechangeofenergyintheparticleswithkineticparticletheoryofmatter Menghubungkaitkan perubahan tenaga dalam zarah dengan perubahan tenaga kinetik zarah

• HISTORY OF ATOMIC MODELS DEVELOPMENT /SEJARAH PERKEMBANGAN MODEL ATOM – Tostatethecontributionofscientistsintheatomicstructuremodelsuchasthescientistswhodiscoveredelectron,proton,nucleus,neutronandshell

Menyatakan sumbangan ahli sains kepada perkembangan model struktur atom dan ahli sains yang menemui elektron, proton, nukleus, neutron dan petala

• SUBATOMIC PARTICLES /ZARAH-ZARAH SUBATOM – Tocompareanddifferentiatesubatomicparticlesi.e.proton,neutronandelectronfromtheaspectofcharge,relativemassandlocation

Membanding dan membezakan zarah-zarah subatom iaitu proton, neutron dan elektron dari segi cas, jisim relatif dan kedudukan – Tostatethemeaningofprotonnumberandnucleonnumberbasedonthesubatomicparticle Menyatakan maksud nombor proton dan nombor nukleon berdasarkan zarah subatom – Towritethesymbolofelementswithprotonnumberandnucleonnumber Menulis simbol unsur yang mengandungi nombor proton dan nombor nukleon

• ISOTOPE /ISOTOP– Tostatethemeaning,examplesandtheuseofisotopes Menyatakan maksud isotop, contoh-contoh isotop dan kegunaan isotop

• ELECTRON ARRANGEMENT /SUSUNAN ELEKTRON – Toknowthenumberofelectronshellsandnumberofelectronsinthe1st,2ndand3rdshell Mengetahui bilangan petala elektron serta bilangan elektron yang diisi dalam petala 1, 2 dan 3 – Towritetheelectronarrangementofatomsbasedonprotonnumberornumberofelectronsandstatethenumberofvalenceelectron

Menulis susunan elektron bagi suatu atom berdasarkan nombor proton atau bilangan elektron dan seterusnya menyatakan bilangan elektron valens

THE STRUCTURE OF ATOMSSTRUKTUR ATOM1

01-Chem F4 (3p).indd 1 12/9/2011 5:59:26 PM

MODULE • Chemistry Form 4N

ilam Publication

Sd

n. Bhd.

2

MATTER / JIRIM

Matterisanysubstancethathasmassandoccupiesspace.Jirim adalah sebarang bahan yang mempunyai jisim dan memenuhi ruang.

The Particle Theory of Matter / Teori Zarah Jirim

1 Matterismadeupoftinyanddiscreteparticles.Threetypesoftinyparticlesare atoms , ions and molecules . Jisim terdiri daripada zarah yang halus dan diskrit. Tiga jenis zarah tersebut ialah atom , ion dan molekul . 2 Mattercanbeclassifiedaselementorcompound./Jirim boleh dikelaskan sebagai unsur atau sebatian.3 Completethefollowing:/Lengkapkan yang berikut:

– Elementscanbeidentifiedasmetalornon-metalbyreferringtothePeriodicTable. Unsur boleh dikenal pasti sebagai logam atau bukan logam dengan merujuk kepada Jadual Berkala Unsur.– FormationofmoleculeandionwillbestudiedinChapter4(ChemicalBond). Pembentukan molekul atau ion akan dipelajari dalam Tajuk 4 (Ikatan Kimia).

Types of particles / Jenis zarah Types of particles / Jenis zarah

Atom / AtomThesmallestneutralparticleofanelement(Normallypuremetals,noblegasesandafewnon-metalelementssuchascarbonandsilicon).Zarah neutral yang paling kecil bagi suatu unsur (Biasanya logam tulen, gas adi dan beberapa unsur bukan logam seperti karbon dan silikon).

Example:Contoh:Sodiummetal,NaLogam natrium, Na

Na Na Na Na Na

Na Na Na Na Na

Na Na Na Na Na Na

Neongas,NeGas Neon, Ne

Ne Ne

Ne

Molecule / MolekulAneutralparticleconsistsofdifferentnon-metalatomswhicharecovalently-bonded.Zarah neutral terdiri daripada atom-atom bukan logam berlainan terikat secara ikatan kovalen.

Example:Contoh:

Carbondioxidegas,CO2Gas karbon dioksida, CO2

O OC

O OCO OC

Water,H2OAir, H2O

H HO

H HOH HO

Molecule / MolekulAneutralparticleconsistsofsimilarnon-metalatomswhicharecovalently-bonded.Zarah neutral terdiri daripada atom-atom bukan logam serupa terikat secara ikatan kovalen.

Example:Contoh:

Oxygengas,O2Gas oksigen, O2

O O O O

O O

Hydrogengas,H2Gas hidrogen, H2

H H H H

H H

Ion / IonPositivelyornegativelychargedparticles,whichareformedfrommetalatomandnon-metalatomrespectively.Theforceofattractionbetweenthetwooppositelychargedionsformsanionicbond.Zarah bercas positif atau negatif terbentuk dari logam dan bukan logam terikat secara ikatan ion. Daya tarikan antara dua ion yang berlawanan cas membentuk ikatan ion.

Example:Contoh:

Sodiumchloride,NaClNatrium klorida, NaCl

Na+ Na+ Na+Cl–

Na+Cl– Na+Cl– Cl–Cl

Na+ Na+ Na+Cl– Cl

–

–

Calciumoxide,CaOKalsium oksida, CaO

Ca2+ O2–

Ca2+O2– Ca2+O2– O2–

Ca2+ O2– Ca2+

Ca2+ O2– Ca2+ O2– Ca2+

ELEMENT / UNSUR

Asubstancemadefromonly satu typeofatom.

Bahan yang terdiri daripada satu jenis atom sahaja.

COMPOUND / SEBATIAN

Asubstancemadefrom two ormore different elementswhicharebondedtogether.

Bahan yang terdiri daripada dua atau lebih unsur berbeza yang terikat secara kimia.

MATTER / JIRIM

01-Chem F4 (3p).indd 2 12/9/2011 5:59:27 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

3

Diffusion in a gasResapan dalam gas

Diffusion in a liquidResapan dalam cecair

Diffusion in a solidResapan dalam pepejal

ExperimentEksperimen

ObservationPemerhatian

Thebrowncolourofbrominevapour,Br2spreads far throughoutthetwojars.Warna perang wap bromin, Br2 merebak dengan cepat memenuhi kedua-dua balang gas.

Thepurplecolourofsolidpotassiummanganate(VII),KMnO4spreadsslowly throughoutthewater.

Warna ungu pepejal kalium manganat(VII), KMnO4 merebak dengan perlahan di dalam air.

Thebluecolourofcopper(II)sulphate,CuSO4spreads veryslowly throughoutthegel. Warna biru kuprum(II) sulfat,CuSO4 merebak sangat perlahan di dalam agar-agar.

ExplanationPenerangan

Brominevapour,Br2andairaremadeupof molecules .Wap bromin, Br2 dan udara terdiri daripada molekul .Bromine molecules diffusequickly between large

spaceofairparticleswhichisingasform.

Molekul bromin meresap pantas melalui ruang besar antara zarah-zarah udara yang berbentuk gas.

Potassiummanganate(VII)ismadeupofpotassiumionsandmanganate(VII)ions.The ions diffuse slowly between close spaceofwaterparticleswhichisinliquidform.Kalium manganat(VII) terdiri daripada ion kalium dan ion manganat(VII).

Ion-ion ini meresap perlahan antara ruang rapat zarah air yang berbentuk cecair.

Copper(II)sulphate,CuSO4ismadeupofcopper(II) ions andsulphate ions .The ions diffusevery slow betweencloselypacked spaceofgelparticleswhichisinsolidform.Kuprum(II) sulfat, CuSO4 terdiri daripada

ion kuprum(II) dan ion sulfat. Ion-ion ini meresap dengan sangat perlahan antara ruang

padat zarah agar-agar yang berbentuk pepejal.

4 Determinethetypeofparticlesinthefollowingsubstances: Tentukan jenis zarah bagi setiap bahan berikut:

SubstancesBahan

Type of particleJenis zarah

SubstancesBahan


SubstancesBahan


Hydrogengas(H2)Gas hidrogen (H2)

Molecule

Sulphurdioxide(SO2)

Sulfur dioksida(SO2)

MoleculeTetrachloromethane(CCl4)Tetraklorometana (CCl4)

Molecule

Copper(II)sulphate(CuSO4)

Kuprum(II) sulfat (CuSO4 )

IonIron(Fe)

Ferum (Fe) AtomZinkchloride(ZnCl2)

Zink klorida (ZnCl2 )

Ion

Argon(Ar)Argon (Ar) Atom

Carbon(C)Karbon (C) Atom

Hydrogenperoxide(H2O2)Hidrogen peroksida (H2O2)

Molecule

5 Diffusion Resapan

(a) Thetinyanddiscreteparticlesthatmadeupmatterareconstantlymoving.Ingases,theseparticlesareveryfarapartfromeachother,inliquids,theparticlesareclosertogetherandinsolids,theyarearrangedcloselypacked.

Jirim terdiri daripada zarah-zarah halus dan diskrit yang sentiasa bergerak. Dalam gas, susunan zarah-zarahnya adalah berjauhan antara satu sama lain, dalam cecair, zarah-zarahnya disusun lebih rapat dan dalam pepejal, zarah-zarahnya disusun dengan sangat padat dan teratur.

(b) Diffusionoccurswhenparticlesofasubstancemovebetweentheparticlesofanothersubstance. Resapan berlaku apabila zarah-zarah suatu bahan bergerak di antara zarah-zarah bahan lain.(c) Diffusionoccursinasolid,liquidandgas.Completethefollowingtable: Resapan berlaku dalam pepejal, cecair dan gas. Lengkapkan jadual berikut:

Selepassehari

Kuprum(II) sulfat

Copper(II) sulphate

Agar-agarGel After a

dayBeberapa titiscecair bromin

Selepasbeberapa

minit

A few drops of bromine liquid

After few minutes

Air

Selepas beberapa jam

Water

Kalium manganat(VII)Potassium manganate(VII)

After a few hours

01-Chem F4 (3p).indd 3 12/9/2011 5:59:28 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

4

(d) Conclusions: Kesimpulan:

(i) Diffusionoccursfasterin gas thaninliquid.Thereis larger spaceinbetweentheparticlesof

a gas thanaliquid.Particlesina gas are further apart.Theparticlesintheliquid

are closer together.

Resapan berlaku lebih cepat di dalam gas berbanding di dalam cecair. Terdapat ruang yang lebih besar

antara zarah-zarah gas berbanding dengan cecair. Zarah-zarah gas adalah berjauhan

antara satu sama lain. Zarah-zarah cecair adalah lebih rapat antara satu sama lain.

(ii) Diffusionoccursfasterina liquid thaninsolid.Thereis larger spaceinbetweentheparticles

ofa liquid thanasolid.Theparticlesinthesolidarevery close together.

Resapan berlaku lebih cepat di dalam cecair berbanding di dalam pepejal. Terdapat ruang yang lebih besar

antara zarah-zarah cecair berbanding dengan pepejal. Zarah-zarah pepejal tersusun sangat rapat

dan padat antara satu sama lain.

(iii) Brominegas,potassiummanganate(VII)andcopper(II)sulphatearemadeupof tiny and discrete

particlesthatare constantlymoving/constantmotion .

Gas bromin, kalium manganat(VII) dan kuprum(II) sulfat terdiri daripada zarah-zarah halus dan diskrit

yang sentiasa bergerak .

The Kinetic Theory of Matter / Teori Kinetik Jirim

1 Matterexistsinthreedifferentstateswhichare solid , liquid and gas .

Jirim wujud dalam tiga keadaan iaitu pepejal , cecair dan gas .

2 Matterthatmadeupof tiny and discrete particleswhicharealwaysinconstantly moving .

Jirim terdiri daripada zarah-zarah halus dan diskrit yang sentiasa bergerak .

3 Asthetemperatureincreases,the kinetic energyofparticlesincreasesandtheparticlesmove faster .

Apabila suhu meningkat, tenaga kinetik zarah-zarah akan bertambah dan zarah-zarah akan bergerak dengan lebih cepat .

4 Particles indifferentstatesofmatterhavedifferentarrangement,strengthofforcesbetweenthem,movementandenergycontent.

Zarah-zarah dalam keadaan jirim yang berbeza mempunyai susunan, daya tarikan antara zarah, pergerakan dan kandungan tenaga yang berbeza.

5 Completethefollowingtable:/Lengkapkan jadual di bawah:

State of matterKeadaan jirim

SolidPepejal

LiquidCecair

GasGas

Drawtheparticlesarrangement.Eachparticle(atom/ion/molecule)isrepresentedbyLukis susunan zarah. Setiap zarah (atom / ion / molekul) diwakili dengan ‘ ’

ParticlesarrangementSusunan zarah

Theparticlesarearrangedclosely packedinorderly manner.

Zarah-zarah tersusun padat dan teratur .

Theparticlesarearrangedclosely packedbutnotinorderlymanner .

Zarah-zarah tersusun padat tetapi tidak teratur .

Theparticlesareverywidelyseparated from

eachother.Zarah-zarah terpisah jauh antara satu sama lain.

ParticlesmovementPergerakan zarah

Particlescanonly vibrate

and rotate abouttheirfixedposition.Zarah bergetar dan berputar pada kedudukan tetap.

Particlescan vibrate ,rotate and move

throughouttheliquid.Zarah bergetar , berputar dan

bergerak dalam cecair.

Particlescan vibrate ,rotate and move

freely.Zarah bergetar , berputar dan

bergerak bebas.

01-Chem F4 (3p).indd 4 12/9/2011 5:59:28 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

5

AttractiveforcesbetweentheparticlesDaya tarikan antara zarah

Very strong forcesbetweentheparticles.Daya tarikan yang sangat kuat antara zarah-zarah.

Strong forcesbetweenthe

particlesbut weaker thantheforcesinthesolid.Daya tarikan yang kuat antara zarah-zarah tetapi

lebih lemah berbanding di dalam pepejal.

Weak forcesbetweentheperticlesDaya tarikan yang lemah antara zarah-zarah.

EnergycontentoftheparticlesKandungan tenaga zarah

Energycontentisvery low .Kandungan tenaga sangat

rendah .

Energycontentis higher thansolidbutlessthaninagas.Kandungan tenaga lebih tinggi daripada pepejal tetapi

lebih rendah daripada gas.

Energycontentis very high.Kandungan tenaga sangat tinggi.

6 Changesinthestateofmatter Perubahan keadaan jirim

(a) Matterundergoeschangeofstatewhen heat energyis absorbed or released/lose :

Jirim mengalami perubahan keadaan apabila tenaga haba di serap atau di bebaskan :

(i) When heat energy is absorbed by thematter (it is heated), the kinetic energy of the particlesincreases andtheyvibratefaster.

Apabila tenaga haba diserap oleh jirim (semasa dipanaskan), tenaga kinetik zarah bertambah dan zarah tersebut bergerak dengan lebih cepat.

(ii) Whenmatter releases heatenergy(itiscooled),the kinetic energyoftheparticlesdecreasesandtheyvibratelessvigorously.

Apabila tenaga haba dibebaskan oleh jirim (semasa disejukkan), tenaga kinetik zarah berkurang dan zarah tersebut bergerak kurang cergas.

(b) Inter-conversionofthestatesofmatter: Perubahan keadaan jirim:

7 Determinationofmeltingandfreezingpointsofnaphthalene Penentuan takat lebur dan takat beku naftalena

Materials/Bahan:Naphthalenepowder,water

Apparatus/Radas:Boilingtube,conicalflask,beaker,retortstand,thermometer0–100°C,stopwatch,

Bunsenburnerandwiregauze

Procedure/Prosedur:I. Heating of naphthalene/Pemanasan naftalena Set-upofapparatus:/Susunan radas:

Thermometer/Termometer

Boilingtube/Tabung didih

Water/AirNaphthalene/Naftalena

HeatHaba

SolidPepejal

LiquidCecair

GasGas

Melting/Peleburan Boiling/Evoporation/Pendidihan/Penyejatan

Freezing/Pembekuan Condensation/Kondensasi

01-Chem F4 (3p).indd 5 12/9/2011 5:59:28 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

6

(a) A boilingtube isfilled 3-5cm heightwithnaphthalenepowderanda thermometer isplacedintoit.

Tabung didih diisi dengan serbuk naftalena setinggi 3 – 5 cm dan termometer diletakkan di dalamnya.

(b) Theboilingtubeisimmersedinawaterbathasshowninthediagramsothatthewaterlevelinthewaterbathishigherthannaphtalenepowderintheboilingtube.

Tabung didih dimasukkan ke dalam kukus air seperti di dalam gambar rajah dan pastikan aras air dalam kukus air lebih tinggi daripada aras naftalena dalam tabung didih.

(c) Thewateris heated andthenaphthaleneis stirred slowlywith thermometer .

Air dipanaskan dan naftalena dikacau perlahan-lahan dengan termometer .

(d) When the temperatureofnaphthalene reaches 60°C , thestopwatch is started.The temperatureof

naphthaleneisrecordedat 30seconds intervalsuntilthetemperatureofnaphthalenereaches 90°C .

Apabila suhu naftalena mencapai 60°C , mulakan jam randik. Suhu naftalena dicatat setiap 30 saat

sehingga suhunya mencapai 90°C .

II. Cooling of naphthalene /Penyejukan naftalena

NaftalenaNaphthaleneNaftalena

(a) Theboilingtubeanditscontentisremovedfromthewaterbathandputintoa conicalflask asshowninthediagram.

Tabung didih dan kandungannya dikeluarkan daripada kukus air dan dipindahkan ke dalam kelalang kon seperti dalam gambar rajah.

(b) The content in the boiling tube is stirred constantly with thermometer throughout cooling

processtoavoid supercooling (thetemperatureofcoolingliquiddropsbelowfreezingpoint,withouttheappearanceofasolid).

Kandungan dalam tabung didih dikacau perlahan-lahan dengan termometer sepanjang proses penyejukan untuk

mengelakkan penyejukan lampau (Suhu cecair yang disejukkan turun melepasi takat beku tanpa pembentukan pepejal).

(c) Thetemperatureofnaphthaleneisrecordedevery 30seconds intervaluntilthetemperaturedrops

to 60°C .

Suhu naftalena dicatat setiap 30 saat sehingga suhunya mencapai 60°C .

(d) Agraphoftemperatureagainsttimeisplottedfortheheatingandcoolingprocessrespectively.

Graf suhu melawan masa dilukis untuk proses pemanasan dan penyejukan.

01-Chem F4 (3p).indd 6 12/9/2011 5:59:29 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

7

The Explanation of the Heating Process of Matter /Penerangan Proses Pemanasan

1 Theheatingcurveofnaphthalene: Lengkung pemanasan naftalena:

Temperature/°CSuhu/°C

Time/sMasa/s

A

B C

D E

F

2 Whenasolidisheated,theparticlesabsorbheatandmove faster asitsenergycontentincreases.Astheheat

energyis absorbed ,thestateofmatterwillchange.

Apabila pepejal dipanaskan, zarah-zarah menyerap haba dan bergerak lebih cepat disebabkan kandungan tenaga bertambah.

Tenaga haba diserap menyebabkan perubahan keadaan jirim.

PointTitik

State of MatterKeadaan jirim


AtoBA ke B Solid

Heatenergyis absorbed bytheparticlesinthe solid naphthalenecausingtheirkinetic energyto increase andvibrate faster .Thetemperature

increases.

Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah pepejal naftalena menyebabkan tenaga kinetik akan bertambah dan zarah bergetar dengan lebih cepat . Suhu semakin meningkat .

BtoCB ke C

SolidandLiquid

Heatenergy absorbed bytheparticlesinthe liquid naphthaleneis used to

overcome forcesbetweenparticlessothatthe solid turnto liquid .The

temperature remainsconstant .

Tenaga haba yang diserap oleh zarah-zarah dalam pepejal naftalena digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah-zarah supaya pepejal berubah menjadi cecair . Suhu adalah tetap .

CtoDC ke D Liquid

Heatenergy absorbed bytheparticlesinthe liquid naphthalenecausingtheirkinetic energyto increase andmove faster .Thetemperatureincreases .

Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah cecair naftalena menyebabkan tenaga kinetik akan bertambah dan zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat . Suhu semakin meningkat .

DtoED ke E

LiquidandGas

Heatenergy absorbed bytheparticlesinthe liquid naphthaleneis used to

overcome theforcesofattractionbetweenparticles.Theparticlesbegintomove freely

toforma gas .Thetemperature remainsconstant .

Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah dalam cecair naftalena digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah-zarah. Zarah-zarah mula bergerak bebas untuk membentuk gas . Suhu adalah tetap .

EtoFE ke F Gas

Heatenergyis absorbed bytheparticlesinthe gas causingtheir kinetic

energytoincereaseandmove faster .Thetemperature increases .

Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah gas naftalena menyebabkan tenaga kinetik akan bertambah dan zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat . Suhu semakin meningkat .

01-Chem F4 (3p).indd 7 12/9/2011 5:59:29 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

8

3 Theconstanttemperatureatwhicha solid completelychangestobecomealiquidiscalledthe meltingpoint .

Duringthemeltingprocess,thetemperatureremainsunchangedbecauseheatenergy absorbed bytheparticles

is used to overcome theforcesbetweenparticlessothatthesolidchangetoturnintoa liquid .

Suhu tetap di mana suatu pepejal berubah kepada keadaan cecair dipanggil takat lebur . Semasa proses peleburan, suhu tidak berubah kerana haba yang diserap oleh zarah-zarah digunakan untuk

mengatasi daya tarikan antara zarah supaya pepejal berubah menjadi cecair .

4 Theconstanttemperatureatwhicha liquid completelychangestobecomeagasiscalledthe boilingpoint .

Duringtheboilingprocess,thetemperatureremainsunchangedbecauseheatenergy absorbed bytheparticles

is used to overcome theforcesbetweenparticlessothattheliquidchangetoturnintoagas.

Suhu tetap di mana suatu bahan dalam keadaan cecair berubah kepada keadaan gas dipanggil takat didih . Semasa proses pendidihan, suhu tidak berubah kerana haba yang diserap oleh zarah-zarah digunakan untuk

mengatasi daya tarikan antara zarah supaya cecair berubah menjadi gas.

The Explanation for the Cooling Process of Matter: / Penerangan Proses Penyejukan Bahan:

1 Thecoolingcurveofnaphthalene: Lengkung penyejukan naftalena:

2 When the liquid is cooled, the particles in the liquid release energy andmove slower as its energy content

decreases.Astheenergyis released tothesurrounding,thestateofmatterwillchange.

Apabila cecair disejukkan, zarah cecair membebaskan tenaga dan bergerak semakin perlahan. Keadaan jirim

berubah semasa tenaga dibebaskan ke persekitaran.

PointTitik

State of matterKeadaan jirim


PtoQP ke Q Liquid

Heatis released/givenout tothesurroundingbytheparticlesinthe liquid naphthalene.

Theparticlesinthe liquid losetheir kinetic energyand move slower.The

temperature decreases .

Haba dibebaskan ke persekitaran oleh zarah-zarah dalam cecair naftalena. Zarah-zarah dalam cecair kehilangan tenaga kinetik dan bergerak semakin perlahan. Suhu semakin menurun .

QtoRQ ke R

LiquidandSolid

Theheat released tothesurroundingbytheparticlesin liquid naphthaleneis balanced

bythe heat energy released astheparticlesattractoneanothertoforma solid .

Thetemperature remainsconstant .

Haba dibebaskan ke persekitaran oleh zarah-zarah dalam cecair naftalena diimbangi oleh tenaga haba yang terbebas apabila zarah-zarah tertarik antara satu sama lain untuk membentuk

pepejal . Suhu adalah tetap .

RtoSR ke S Solid

Theparticlesinthesolidnaphthalene releases heatandvibrate slower .Thetemperaturedecreases .

Zarah-zarah dalam pepejal naftalena membebaskan tenaga dan bergetar dengan lebih perlahan . Suhu semakin menurun .


Time/sMasa/s

P

Q R

S

01-Chem F4 (3p).indd 8 12/9/2011 5:59:29 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

9

3 Theconstanttemperatureatwhicha liquid changestoasolidiscalled freezingpoint .Duringthefreezing

process,thetemperatureremainsunchangedbecausetheheat released tothesurroundingis balanced bythe

heatreleasedwhentheliquidparticlesrearrangethemselvestobecomea solid .

Suhu tetap di mana suatu cecair berubah kepada keadaan pepejal dipanggil takat beku . Semasa proses

pembekuan, suhu tidak berubah kerana haba yang dibebaskan ke persekitaran diimbangi oleh haba yang terbebas

apabila zarah-zarah cecair menyusun semula untuk membentuk pepejal .

Keadaan Fizik Bahan pada Sebarang Suhu: / Physical State Of A Substance At Any Given Temperature:

1 Asubstanceisin solid stateifthetemperatureofthesubstanceisbelowmeltingpoint

Suatu bahan berada dalam keadaan pepejal jika suhu bahan tersebut lebih rendah daripada takat leburnya.

2 Asubstanceisin liquid stateifthetemperatureofthesubstanceisbetweenmeltingandboilingpoints.

Suatu bahan berada dalam keadaan cecair jika suhu bahan tersebut berada antara takat lebur dan takat didihnya.

3 Asubstanceisin gas stateifthetemperatureofthesubstanceisaboveboilingpoint.

Suatu bahan berada dalam keadaan gas jika suhu bahan tersebut lebih tinggi daripada takat didihnya.

EXERCISE / LATIHAN

1 Thetablebelowshowssubstancesandtheirchemicalformula. Jadual di bawah menunjukkan bahan dan formula kimia masing-masing.

Substance /Bahan Chemical formula /Formula kimia Type of particle /Jenis zarah

Silver/Argentum Ag Atom

Potassiumoxide/Kalium oksida K2O Ion

Ammonia/Ammonia NH3 Molecule

Chlorine/Klorin Cl2 Molecule

(a) Statethetypeofparticlesthatmadeupeachsubstanceinthetable. Nyatakan jenis zarah yang membentuk bahan dalam jadual di atas.

(b) Whichofthesubstancesareelement?Explainyouranswer. Yang manakah antara bahan tersebut merupakan suatu unsur? Jelaskan jawapan anda.

Silverandchlorine.Silverandchlorinearemadeupofonetypeofatom

(c) Whichofthesubstancearecompound?Explainyouranswer. Yang manakah antara bahan tersebut merupakan suatu sebatian? Jelaskan jawapan anda.

Potassiumoxideandammonia.Potassiumoxideandammoniaaremadeupoftwodifferentelements

2 ThetablebelowshowsthemeltingandboilingpointsofsubstanceP,QandR. Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan takat didih bagi bahan P, Q dan R.

Substance /Bahan Melting point /Takat lebur / °C Boiling point /Takat didih / °C

P –36 6

Q –18 70

R 98 230

01-Chem F4 (3p).indd 9 12/9/2011 5:59:29 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

10

(a) (i) Whatismeantby‘meltingpoint’? Apakah yang dimaksudkan dengan ‘takat lebur’?

Theconstanttemperatureatwhichasolidchargestoaliquidatparticularpressure

(ii) Whatismeantby‘boilingpoint’? Apakah yang dimaksudkan dengan ‘takat didih’?

Theconstanttemperatureatwhichaliquidchangestoagasatparticularpressure

(b) DrawtheparticlesarrangementofsubstancesP,QandRatroomcondition. Lukis susunan zarah P, Q dan R pada keadaan bilik.

Bahan P Bahan Q Bahan RSubstanceP/Bahan P SubstanceQ/Bahan Q SubstanceR/Bahan R

(c) (i) Whatisthesubstancethatexistintheformofliquidat0°C. Nyatakan bahan yang wujud dalam keadaan cecair pada suhu 0°C.

P,Q

(ii) Givereasontoyouranswer. Jelaskan jawapan anda.

Thetemperature0°CisabovethemeltingpointofQandbelowtheboilingpointofQ

(d) (i) SubstanceQisheatedfromroomtemperatureto100°C.SketchagraphoftemperatureagainsttimefortheheatingofsubstanceQ.

Bahan Q dipanaskan dari suhu bilik hingga 100°C. Lakarkan graf suhu melawan masa bagi pemanasan bahan Q terhadap masa untuk pemanasan bahan Q.

(ii) WhatisthestateofmatterofsubstanceQat70°C? ApakahkeadaanfizikbahanQpada70°C?

Liquidandgas

(e) ComparethemeltingpointofsubstancesQandR.Explainyouranswer. Bandingkan takat lebur bahan Q dan R. Terangkan jawapan anda.

ThemeltingpointofsubstanceRishigherthansubtanceQ.TheattractionforcebetweenparticlesinsubstanceR

isstrongerthanQ.MoreheatisneededtoovercometheforcebetweenparticlesinsubstanceR.

Temperature/°C

Time/s

70

01-Chem F4 (3p).indd 10 12/9/2011 5:59:30 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

11

3 Themeltingpointofacetamidecanbedeterminedbyheatingsolidacetamideuntilitmeltsasshowninthediagrambelow.Thetemperatureofacetemideisrecordedeverythreeminuteswhenitislefttocooldownatroomtemperature.

Takat lebur asetamida boleh ditentukan dengan memanaskan pepejal asetamida sehingga lebur seperti dalam rajah di bawah. Suhu asetamida dicatatkan setiap tiga minit semasa disejukkan pada suhu bilik.

(a) Whatisthepurposeofusingwaterbathintheexperiment? Apakah tujuan menggunakan kukus air dalam eksperimen ini?

Toensureevenheatingofacetemide.Acetamideiseasilycombustible.

(b) Statethenameofanothersubstancewhichitsmeltingpointcanalsobedeterminedbyusingwaterbathasshownintheabovediagram.

Namakan satu bahan lain yang mana takat leburnya boleh ditentukan dengan menggunakan kukus air seperti rajah di atas.

Naphthalene

(c) Sodiumnitratehasameltingpointof310°C.Canthemeltingpointofsodiumnitratebedeterminedbyusingthewaterbathasshowninthediagram?Explainyouranswer.

Natrium nitrat mempunyai takat lebur 310°C. Bolehkah takat lebur natrium nitrat ditentukan dengan menggunakan kukus air seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas? Jelaskan jawapan anda.

No,becausethemeltingpointofwateris100°Cwhichislessthanthemeltingpointofsodiumnitrate.

(d) Whydoweneedtostirtheacetemideintheboilingtubeinaboveexperiment? Mengapakah asetamida dalam tabung didih itu perlu dikacau sepanjang eksperimen?

Tomakesuretheheatisdistributedevenly

(e) Thegraphoftemperatureagainsttimeforthecoolingofliquidacetamideisshownbelow. Rajah di bawah menunjukkan graf suhu melawan masa untuk penyejukan cecair asetamida.

Temperature/ Suhu/ °C

Time/Masa/sT1

T2

T3Q R

(i) Whatisthefreezingpointofacetamide? Apakah takat beku asetamida?

T2°C

(ii) ThetemperaturebetweenQandRisconstant.Explain. Suhu antara titik Q dan R adalah tetap. Jelaskan.

Theheatlosttothesurroundingisbalancedbytheheatreleasedwhentheliquidparticles

rearrangethemselvestobecomesolid.

(f) Acetemideexistsasmolecules.Statethenameofanothercompoundthatismadeupofmolecules. Asetamida wujud sebagai molekul. Namakan sebatian lain yang terdiri daripada molekul.

Water/naphthalene

(g) Whatisthemeltingpointofacetamide? Apakah takat lebur asetamida?

T2°C

Thermometer/Termometer

Water/AirAcetamide/Asetamida

Boilingtube/Tabung didih

01-Chem F4 (3p).indd 11 12/9/2011 5:59:30 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

12

The Atomic Structure / Struktur Atom

1 Historyofthedevelopmentofatomicmodels: Sejarah perkembangan model atom:

ScientistSaintis

Atomic ModelModel atom

DiscoveryPenemuan

Dalton

(i) Matterismadeupofparticlescalled atoms . Jirim terdiri daripada zarah-zarah dipanggil atom .

(ii) Atomscannotbe created , destroyed or divided . Atom tidak boleh dicipta , dimusnah atau dibahagi .

(iii) Atomsfromthesameelementare identical . Atom daripada unsur sama adalah sama .

Thomson

(i) Discoveredthe electrons ,thefirstsubatomicparticle. Menjumpai elektron , zarah subatom yang pertama.

(ii) Atomissphereof positive chargewhichembeddedwith

negativelychargedparticlescalled electrons . Atom adalah sfera yang bercas positif yang mengandungi zarah

bercas negatif dipanggil elektron .

Rutherford

(i) Discoveredthe nucleus asthecentreofanatomandpositivelycharged .

Menjumpai nukleus yang merupakan pusat bagi atom dan

bercas positif .

(ii) Proton isapartofthenucleus. Proton adalah sebahagian daripada nukleus.

(iii) Electron moveoutsidethenucleus. Elektron bergerak di sekeliling nukleus.

(iv) Mostofthemassoftheatomfoundinthe nucleus . Nukleus mempunyai hampir semua jisim atom.

NeilsBohr

(i) Discoveredtheexistenceofelectron shells . Menjumpai kewujudan petala elektron.

(ii) Electronsmoveinthe shells aroundthenucleus. Elektron bergerak di dalam petala mengelilingi nukleus .

JamesChadwick

(i) Discoveredtheexistenceof neutron . Menjumpai kewujudan neutron .(ii) Nucleusofanatomcontainsneutralparticlescalled

neutron andpositivelychargedparticlescalledproton .

Nukleus mengandungi zarah-zarah neutral dipanggil neutron dan zarah-zarah bercas positif dipanggil proton .

(iii) Themassofaneutronandprotonisalmostthesame. Jisim neutron dan proton adalah hampir sama.

Positively chargedsphereSfera bercas positif

Electron chargesnegativeElektron bercas negatif

Sfera bercasPositif.......................

Elektron .......................bercas negatif

Electron movesoutsidethenucleus

Elektron bergerak di luar nukleus

Nucleusthatcontain proton

Nukleus mengandungi proton

Elektron ...........................bergerak di luar

nukleus

Nukleusmengandungi

proton....................

Shell

Nucleusthatcontain proton

Nukleus mengandungi proton

Electron

Shell

Nucleusthatcontainproton and neutron

Nukleus mengandungiproton dan neutron

Electron

01-Chem F4 (3p).indd 12 12/9/2011 5:59:31 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

13

2 Thestructureofanatom:/Struktur Atom:

(a) Anatomhasacentral nucleus andelectronsthatmoveinthe shells aroundthenucleus.

Atom mempunyai nukleus di tengahnya dan elektron bergerak di dalam petala mengelilingi nukleus tersebut.

(b) The nucleus containsprotonsandneutrons. Nukleus mengandungi proton dan neutron.

(c) Eachprotonhas chargeof +1 .Each electronhasan electrical chargeof –1 .Theneutronhasnocharge (itis neutral ).Anatomhasthesamenumberofprotonsandelectrons,sotheoverallcharge

ofatomis zero .Atomis neutral .(Ifanatomlosesorgainselectronsitiscalledanion–formationofionwillbestudiedinChapter4)

Setiap proton bercas +1 . Setiap elektron bercas –1 . Neutron tidak mempunyai cas (ianya adalah neutral ). Setiap atom mempunyai bilangan proton dan elektron yang sama, oleh itu cas keseluruhan bagi atom adalah sifar . Atom adalah neutral . (Suatu atom akan membentuk ion apabila ia kehilangan atau menerima elektron – pembentukan ion akan dipelajari dalam Tajuk 4.)

(d) Therelativemassofaneutronandaprotonwhichareinthenucleusis1.Themassofanatomisobtainedmainly

fromthenumberof proton and neutron . Jisim relatif proton dan neutron di dalam nukleus ialah 1. Jisim suatu atom diperoleh daripada jumlah bilangan proton

dan bilangan neutron .

(e) Themassofanelectroncanbeignoredasthemassofanelectronisabout1

1840 timesthesizeofaprotonorneutron.

Jisim elektron boleh diabaikan kerana ia terlalu kecil iaitu 11 840

daripada jisim proton dan neutron.

3 Completethefollowingtable: Lengkapkan jadual di bawah:

Subatomic particlesZarah subatom

SymbolSimbol

ChargeCas

Relative atomic massJisim atom relatif

PositionKedudukan

Electron/Elektron e –(negative) 11840

=0 Intheshells

Proton/Proton p +(positive) 1 Inthenucleus

Neutron/Neutron n neutral 1 Inthenucleus

4 Atomisthesmallestneutralparticleofanelement. Atom adalah zarah neutral paling kecil dalam suatu unsur. Completethefollowingdiagram:/Lengkapkan yang berikut:

Na Na Na Na Na

Na Na Na Na

Na Na Na Na

Na

Sodium elementUnsur natrium



Sodium atomAtom natrium

Shell/Petala

Electron/Elektron

NucleusthatcontainprotonandneutronNukleus yang mengandungi proton dan neutron

01-Chem F4 (3p).indd 13 12/9/2011 5:59:32 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

14

5 Protonnumberofanelement(RefertoPeriodictableofanelement) Nombor proton sesuatu unsur (Rujuk Jadual Berkala Unsur)

(a) Protonnumberofan element isthenumberofprotoninits atom .

Nombor proton sesuatu unsur adalah bilangan proton yang terdapat dalam atom .

(b) Thenumberofprotonofanatomisalsoequaltothenumberofelectronsintheatombecauseatomis neutral . Bilangan proton sesuatu atom adalah sama dengan bilangan elektron dalam atom kerana atom adalah neutral .(c) Everyelementhasitsownprotonnumber: Setiap unsur mempunyai nombor protonnya tersendiri:

– Protonnumberofpotassium,Kis19.Potasium atom has 19protons inthenucleusand 19electrons intheshells.

Nombor proton untuk kalium, K ialah 19. Atom kalium mempunyai 19 proton di dalam nukleus dan 19 elektron di dalam petala.

– Protonnumberofoxygen,Ois8.Oxygen atom has 8protons inthenucleusand 8electrons intheshells.

Nombor proton untuk oksigen, O ialah 8. Atom oksigen mempunyai 8 proton di dalam nukleus dan 8 elektron di dalam petala.

6 Nucleonnumberofanelement(RefertoPeriodictableofanelement) Nombor nukleon sesuatu unsur (Rujuk Jadual Berkala Unsur)

(a) Nucleonnumberofanelementisthetotalnumberofprotonsandneutronsinthenucleusofits atom . Nombor nukleon sesuatu unsur adalah jumlah bilangan proton dan neutron di dalam nukleus sesuatu atom .(b) Nucleonnumberisalsoknownasamassnumber. Nombor nukleon juga dikenali sebagai nombor jisim.(c) Nucleonnumber=numberofproton+numberofneutron. Nombor nukleon = bilangan proton + bilangan neutron.

Symbol of Element And Standard Representation For An Atom of Element Simbol Unsur dan Perwakilan Piawai bagi Atom Sesuatu Unsur

1 Thesymbolofanelementisashortwayofrepresentinganelement.Ifthesymbolhasonlyoneletter,itmustbeacapitalletter.Ifithastwoletters,thefirstisalwaysacapitalletter,whilethesecondisalwaysasmallletter.

Simbol unsur adalah cara mudah untuk mewakilkan unsur. Jika simbol hanya terdiri daripada satu huruf, maka ia mesti ditulis dengan huruf besar. Tetapi jika simbol terdiri daripada dua huruf, maka huruf pertama merupakan huruf besar dan huruf kedua merupakan huruf kecil.

Example:/Contoh:

ElementUnsur

SymbolSimbol

ElementUnsur

SymbolSimbol

ElementUnsur

SymbolSimbol

Oxygen/Oksigen O Nitrogen/Nitrogen N Calcium/Kalsium Ca

Magnesium/Magnesium Mg Sodium/Natrium Na Copper/Kuprum Cu

Hydrogen/Hidrogen H Potassium/Kalium K Chlorine/Klorin Cl The first letterofeachelement iscapitalised toshowthat it isanewelement.This ishelpfulwhenwritingachemical formula.

ForexampleKCl.Thereare twoelementschemicallybonded inKClbecause thereare twocapital letters representpotassiumandchlorine.

Huruf yang pertama bagi setiap unsur ditulis dengan huruf besar untuk menunjukkan ia adalah unsur yang baru. Ini sangat berguna semasa menulis formula kimia. Contohnya KCl. Terdapat dua unsur yang terikat secara kimia dalam KCl kerana adanya dua huruf besar yang mewakili kalium dan klorin.

2 Standardrepresentationsymbolrepresents oneatom ofanelement.Itcanbewrittenas: Simbol perwakilan piawai mewakili satu atom sesuatu unsur. Ianya boleh ditulis sebagai:

Nucleonnumber/Nombor nukleon

Protonnumber/Nombor protonSymbolofanelement/Simbol unsur

AX

Z

01-Chem F4 (3p).indd 14 12/9/2011 5:59:32 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

15

Example:/Contoh:

2713A1

– TheelementisAluminium. Unsur itu adalah Aluminium.

– ThenucleonnumberofAluminiumis 27 .

Nombor nukleon Aluminium adalah 27 .

– TheprotonnumberofAluminiumis 13 .

Nombor proton Aluminium adalah 13 .

– Aluminiumhas 13protons , 14neutrons and 13 electrons.

Atom Aluminium mempunyai 13 proton , 14 neutron dan 13 elektron.3 Isotope/Isotop

(a) Isotopesareatomsofthesameelementwithsamenumberofprotonsbutdifferentnumberofneutrons. Isotop ialah atom-atom unsur yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza.

Or/Atau

Isotopesareatomsofthesameelementwithsame proton numberbutdifferent nucleon number.

Isotop ialah atom-atom unsur yang mempunyai nombor proton yang sama tetapi nombor nukleon yang berbeza.

Example:/Contoh:

11 H

21 H

Nucleonnumber/Nombor nukleon=1 Nucleonnumber/Nombor nukleon=2

Protonnumber/Nombor proton=1 Protonnumber/Nombor proton=1

Numberofneutron/Bilangan neutron=0 Numberofneutron/Bilangan neutron=1

– Hydrogen-1 and Hydrogen-2 are isotopes. Hydrogen-1 and Hydrogen-2 atoms have the same proton number or the same

numberofprotons but different innucleonnumberbecauseofthedifferenceinthenumberof neutron . Atom Hidrogen-1 dan Hidrogen-2 mempunyai nombor proton atau bilangan proton yang sama tetapi nombor nukleon yang berbeza

kerana perbezaan bilangan neutron .

– Isotopeshavethesame chemical propertiesbutdifferent physical propertiesbecausetheyhavethesameelectronarrangements.

Isotop mempunyai sifat kimia yang sama kerana mempunyai susunan elektron yang sama tetapi sifat fizik yang berbeza.

(b) Examplesoftheusageofisotopes: Contoh kegunaan isotop: i. Medicalfield Bidang perubatan – Todetectbraincancer. Untuk mengesan barah otak. – Todetectthrombosis(blockageinbloodvessel). Untuk mengesan trombosis (saluran darah tersumbat). – Sodium-24isusedtomeasuretherateofiodineabsorptionbythyroidgland. Untuk mengukur kadar penyerapan iodin oleh kelenjar tiroid. Contoh: Natrium-24 – Cobalt-60isusedtodestroycancercells. Untuk memusnahkan sel barah. Contoh: Kobalt-60 – Tokillmicroorganisminthesterilisingprocess. Untuk membunuh mikroorganisma semasa proses pensterilan. ii. Intheindustrialfield Bidang industri – Todetectwearingoutinmachines. Untuk mengesan kehausan enjin. – Todetectanyblockageinwater,gasoroilpipes. Untuk mengesan saluran paip air, gas atau minyak yang tersumbat.

01-Chem F4 (3p).indd 15 12/9/2011 5:59:32 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

16

– Todetectleakageofpipesunderground. Untuk mengesan kebocoran paip bawah tanah. – Todetectdefects/cracksinthebodyofanaeroplane. Untuk mengesan keretakan atau kecacatan pada badan kapal terbang. iii. Intheagriculturefield Bidang pertanian – Todetecttherateofabsorptionofphosphatefertilizerinplants. Untuk mengesan kadar penyerapan baja fosfat oleh tumbuhan. – Tosterileinsectpestsforplants. Untuk memandulkan serangga perosak tumbuhan. iv. Inthearcheologyfield Bidang arkeologi – Carbon-14canbeusedtoestimatetheageofartifacts. Karbon-14 untuk menentukan usia sesuatu artifak.

4 ElectronArrangement Susunan elektron

(a) Theelectronsarefilledinspecificshells.Everyshellcanbefilledonlywithacertainnumberofelectrons.Fortheelementswithatomicnumbers1-20:

Elektron diisi dalam petala tertentu. Setiap petala hanya boleh diisi dengan bilangan elektron tertentu. Bagi unsur-unsur yang mempunyai nombor proton 1–20:

– Firstshellcanbefilledwithamaximumof 2 electrons.

Petala pertama boleh diisi dengan bilangan maksimum 2 elektron.

– Secondshellcanbefilledwithamaximumof 8 electrons.

Petala kedua boleh diisi dengan bilangan maksimum 8 elektron.

– Thirdshellcanbefilledwithamaximumof 8 electrons.

Petala ketiga boleh diisi dengan bilangan maksimum 8 elektron.

Firstshellisfilledwith2electrons(duplet)Petala pertama diisi 2 elektron (duplet)

Secondshellisfilledwith8electrons(octet)Petala kedua diisi 8 elektron (oktet)

Thirdshellisfilledwith8electrons(octet)Petala ketiga disi 8 elektron (oktet)

(b) Valenceelectronsaretheelectronsintheoutermostshellofanatom. Elektron valens: Elektron yang diisi dalam petala paling luar suatu atom.

5 Completethefollowingtable: Lengkapkan jadual berikut:

(a) Drawtheelectronarrangementandcompletethedescriptionforeachelement: Lukis susunan elektron bagi atom dan penerangan bagi setiap unsur berikut:

Standard representationof an element

Perwakilan piawai unsur

Electron arrangementof an atom

Lukiskan susunan elektron bagi atom

DescriptionPenerangan

11H

HydrogenAtomAtom Hidrogen

H

Numberofprotons/Bilangan proton 1

Numberofeletrons/Bilangan elektron 1

Numberofneutrons/Bilangan neutron 0

Protonnumber/Nombor proton 1

Nucleonnumber/Nombor nukleon 1

ElectronArrangement/Susunan elektron 1

01-Chem F4 (3p).indd 16 12/9/2011 5:59:32 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

17

2311Na

SodiumAtomAtom Natrium

Na

Numberofprotons/Bilangan proton 11

Numberofelectrons/Bilangan elektron 11

Numberofneutrons/Bilangan neutron 12

Protonnumber/Nombor proton 11

Nucleonnumber/Nombor nukleon 23

ElectronArrangement/Susunan elektron 2.8.1

(b) ChoosethecorrectstatementforthesymbolofelementX. Pilih pernyataan yang betul bagi simbol unsur X.

2311 Na

StatementPernyataan

Tick ( 3 / 7 )Tanda ( 3 / 7 )

ElementXhas11protonnumber.Unsur X mempunyai 11 nombor proton. 7

TheprotonnumberofelementXis11.Nombor proton unsur X ialah 11. 3

TheprotonnumberofatomXis11.Nombor proton atom X ialah 11. 3

ThenumberofprotonofelementXis11.Bilangan proton unsur X ialah 11. 7

ThenumberofprotonofatomXis11.Bilangan proton atom X ialah 11. 3

NucleonnumberofelementXis23.Nombor nukleon unsur X ialah 23. 3

NucleonnumberofatomXis23.Nombor nukleon atom X ialah 23. 3

NumberofnucleonofelementXis23.Bilangan nukleon unsur X ialah 23. 7

AtomXhas23nucleonnumber.Atom X mempunyai 23 nombor nukleon. 7

NeutronnumberofatomXis12.Nombor neutron atom X ialah 12. 7

NumberofneutronofatomXis12.Bilangan neutron atom X ialah 12. 3

NumberofneutronofelementXis12.Bilangan neutron unsur X ialah 12. 7

01-Chem F4 (3p).indd 17 12/9/2011 5:59:32 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

18

EXERCISE / LATIHAN


ElementUnsur

Symbol of element

Simbol unsur

Number of proton

Bilanganproton

Number of electronBilanganelektron

Number of neutronBilanganneutron

Proton numberNomborproton

Nucleon numberNombornukleon

Electron arrangement

Susunan elektron atom

Number of valence electronBilangan

elektron valens

HydrogenHidrogen

11 H 1 1 0 1 1 1 1

HeliumHelium

42 He 2 2 2 2 4 2 2

BoronBoron

115 B 5 5 6 5 11 2.3 3

CarbonKarbon

126 C 6 6 6 6 12 2.4 4

NitrogenNitrogen

147 N 7 7 7 7 14 2.5 5

NeonNeon

2010 Ne 10 10 10 10 20 2.8 8

SodiumNatrium

2311Na 11 11 12 11 23 2.8.1 1

MagnesiumMagnesium

2412Mg 12 12 12 12 24 2.8.2 2

CalciumKalsium

4020 Ca 20 20 20 20 40 2.8.8.2 2

2 ThediagrambelowshowsthesymbolofatomsP,RandS. Rajah di bawah menunjukkan simbol atom P, R dan S.

3517 P

126 R

3717 S

(a) Whatismeantbynucleonnumber/Apakah maksud nombor nukleon?

Nucleonnumberofanelementisthetotalnumberofprotonsandneutronsinthenucleusofitsatom

(b) WhatisthenucleonnumberofP/Apakah nombor nukleon atom P?

35

(c) StatethenumberofneutroninatomP/Nyatakan bilangan neutron atom P.

18

(d) StatenumberofprotoninatomP/Nyatakan bilangan proton atom P.

17

(e) (i) Whatismeantbyisotope/Apakah maksud isotop?

Isotopesareatomsofthesameelementwithsamenumberofprotonbutdifferentnumberofneutrons

01-Chem F4 (3p).indd 18 12/9/2011 5:59:33 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

19

(ii) Stateapairofisotopeinthediagramshown/Nyatakan sepasang isotop dalam rajah yang ditunjukkan.

PandS

(iii) Givereasonforyouranswerin(e)(ii)/Berikan sebab bagi jawapan di (e)(ii).

AtomPandShavesameprotonnumberbutdifferentnucleonnumber//numberofneutron

(f) AnisotopeofRhas8neutron.WritethesymbolfortheisotopeR. Isotop bagi atom R mempunyai 8 neutron. Tuliskan simbol bagi isotop R.

146 R

3 ThetablebelowshowsthenumberofprotonandneutronofatomsofelementsP,QandR. Jadual di bawah menunjukkan bilangan proton dan neutron bagi atom unsur P, Q dan R.

ElementUnsur

Number of protonBilangan proton

Number of neutronBilangan neutron

P 1 0

Q 1 1

R 6 6

(a) Whichoftheatomsintheabovetableareisotope?Explainyouranswer. Berdasarkan jadual di atas, atom yang manakah merupakan isotop? Terangkan jawapan anda.

PandQ.AtomPandQhavesamenumberofprotonbutdifferentnumberofneutron//nucleonnumber.

(b) (i) WritethestandardrepresentationofelementQ. Tuliskan perwakilan piawai untuk unsur Q.

21 Q

(ii) Statethreeinformationthatcanbededucedfromyouranswerin(b)(i). Nyatakan tiga maklumat yang boleh didapati daripada jawapan anda di (b)(i).

TheprotonnumberofelementQis1//NumberofprotonofatomQis1

NucleonnumberofelementQis2//AtomicmassofatomQis2

NumberofneutronofatomQis1

NucleusofatomQcontains1pand1n

(c) (i) DrawatomicstructureforatomofelementR. Lukiskan struktur atom bagi atom unsur R.

6protons+6neutrons

(ii) Describetheatomicstructurein(c)(i). Huraikan struktur atom di (c)(i).

–Theatomconsistsof2parts:thecentrepartcallednucleusandtheouterpartcalledelectronshell.

–Thenucleusconsistsof6protonswhicharepositivelychargedand6neutronswhichareneutral.

–Theelectronsareintwoshells,thefirstshellconsistsoftwoelectronsandthesecondshellconsistsof

fourelectrons.

–Electronsmovearoundnucleusintheshells.

01-Chem F4 (3p).indd 19 12/9/2011 5:59:33 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

20

(d) ElementRreactwithoxygenandtoproduceliquidZatroomtemperature.ThegraphbelowshowsthesketchofthegraphwhenliquidZatroomtemperature,27°Ciscooledto–5°C.

Unsur R bertindak balas dengan oksigen dan menghasilkan cecair Z pada suhu bilik. Rajah di bawah menunjukkan lakaran graf apabilacecairZpadasuhubilik,27°Cdisejukkansehingga–5°C.

Temperature/°CSuhu /°C

Time/sMasa /s

0

−5

t1 t2

(i) WhatisthestateofmatterofliquidZfromt1tot2?Explainwhyisthetemperatureremainunchangedfromt1tot2.

Apakah keadaan jirim Z daripada t1 hingga t2? Terangkan mengapa suhu tidak berubah daripada t1 hingga t2.

Liquidandsolid.Heatlosttothesurroundingisbalancedbytheheatreleasedwhentheparticlesat0°C

(ii) DrawthearrangementofparticlesofZat20°C. Lukiskan susunan zarah-zarah Z pada suhu 20°C.

(iii) DescribethechangeintheparticlesmovementwhenZiscooledfromroomtemperatureto–5°C. Nyatakan perubahan dalam pergerakan zarah-zarah apabila cecair Z disejukkan daripada suhu bilik ke –5°C.

Theparticlesmoveslower

1 The diagram shows the arrangement of particles for a typeofmatterthatundergoesachangeinphysicalstatethroughprocessX.

Rajah di bawah menunjukkan susunan zarah sejenis bahan yang mengalamiperubahankeadaanfizikmelaluiprosesX.

X

WhatisprocessX? Apakah proses X ?

A Melting C Freezing Peleburan Pembekuan B Boiling D Sublimation Pendidihan Pemejalwapan

2 Whichof the followingsubstancescanundergosublimationwhenheated?

Antara bahan berikut, yang manakah mengalami pemejalwapan apabila dipanaskan? A Sulphur C Glucose Sulfur Glukosa B Ammoniumchloride D Sodiumchloride Ammonium klorida Natrium klorida

3 ThediagrambelowshowstheheatingcurveforsubstanceX. Rajah di bawah menunjukkan lengkung pemanasan bahan X.

Temperature/Suhu °C

Time(m)Masa (m)

P

QR

ST

U

Whichregionofthegraphdoesboilingprocessoccur? Bahagian manakah pada graf berlaku proses pendidihan?

A PQ C STB QR D TU

4 Whichofthefollowinginformationistrue? Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah betul?

Change of statePerubahan keadaan

ProcessProses

Heat energyTenaga haba

A Solid→LiquidPepejal→Cecair

MeltingPeleburan

ReleasedDibebaskan

B Liquid→GasCecair→Gas

EvaporationPenyejatan

ReleasedDibebaskan

C Gas→SolidGas→Pepejal

SublimationPemejalwapan

ReleasedDibebaskan

D Gas→LiquidGas→Cecair

CondensationKondensasi

AbsorbedDiserap

Objective Questions /Soalan Objektif

01-Chem F4 (3p).indd 20 12/9/2011 5:59:33 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

21

5 Thediagrambelowshows thegraphof temperatureagainsttimewhenaliquidYiscooled.

Rajah di bawah menunjukkan graf suhu melawan masa apabila cecair Y disejukkan.


Time(m)Masa (m)

P

Q R

S

t3

t2

t1

Whichofthefollowingstatementsaretrueaboutthecurve? Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah betul tentang lengkung

itu?I AtQ,liquidYbeginstofreeze.

Pada Q, cecair Y mula membeku.II AtPQ,particlesinYabsorbheatfromthesurroundings.

Pada PQ, zarah dalam Y menyerap haba dari persekitaran.III LiquidYfreezescompletelyatS.

Cecair Y membeku dengan lengkap pada S.IV ThefreezingpointofYist2°C.

Takat beku bagi Y adalah t2°C.A IandIIIonly C IIandIIIonly I dan III sahaja II dan III sahaja B IandIVonly D IIandIVonly I dan IV sahaja II dan IV sahaja

6 Thediagrambelowshows thegraphof temperatureagainsttimewhensolidZisheated.

Rajah di bawah menunjukkan graf suhu melawan masa apabila pepejal Z dipanaskan.


Time(m)Masa (m)

80

10 2 3 4 5 6 7 8 9 Whichofthefollowingistrueduringthefourthminute? Antara berikut, yang manakah adalah benar pada minit keempat?

A Allthemoleculesareinrandommotion. Semua molekul bergerak secara rawak.B All the molecules are closely packed and in random

motion. Semua molekul sangat rapat dan bergerak secara rawak.C Allthemoleculesarevibratingatfixedpositions. Semua molekul bergetar pada kedudukan tetap.D Someofthemoleculesarevibratingatfixedpositionsbut

someareinrandommotion. Sebahagian molekul bergetar pada kedudukan tetap dan

sebahagian bergerak secara rawak.

7 The table shows the melting points and boiling points ofsubstancesS,T,U,VandW.

Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan takat didih bahan S, T, U, V dan W.

SubstanceBahan

Melting point/°CTakat lebur/°C

Boiling point/°CTakat didih/°C

S –182 –162

T –23 77

U –97 65

V 41 182

W 132 290

Whichsubstanceexistsasliquidatroomtemperature? Bahan yang manakah wujud sebagai cecair pada suhu bilik?

A Sonly C TandUonly S sahaja T dan U sahaja B SandTonly D VandWonly S dan T sahaja V dan W sahaja

8 Thediagrambelowshowsstandardrepresentationofanatom

copper. Rajah di bawah menunjukkan perwakilan piawai atom kuprum.

6429 Cu

Which of the following is correct based on the symbol thediagram?

Antara berikut, yang manakah betul berdasarkan rajah di atas?

Proton numberNombor proton

Nucleon numberNombor nukleon

Number of electronBilangan elektron

A 29 64 29

B 35 29 64

C 64 35 29

D 29 64 35

9 The diagram below shows the standard representation ofberylliumatom.

Rajah di bawah menunjukkan perwakilan piawai atom berillium.

94 Be

Whatisthenumberofvalenceelectronsofberylliumatom? Apakah bilangan elektron valens bagi atom berillium?

A 2 C 4 B 3 D 7

10 ThetablebelowshowstheprotonnumberandthenumberofneutronsforatomsofelementsW,X,YandZ.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton dan bilangan neutron bagi atom unsur W, X, Y dan Z.

ElementAtom


Number of neutronsBilangan neutron

W 7 7X 8 8Y 8 9Z 9 10

Whichofthefollowingpairofelementsisisotope? Antara pasangan berikut, yang manakah adalah isotop?

A WandX C XandY W dan X X dan Y B WandY D YandZ W dan Y Y dan Z

01-Chem F4 (3p).indd 21 12/9/2011 5:59:34 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

22

CHEMICAL FORMULA AND EQUATIONSFORMULA DAN PERSAMAAN KIMIA2

RELATIF MASS / JISIM RELATIF

MOLE CONCEPT / KONSEP MOL

CHEMICAL FORMULA AND EQUATIONS / FORMULA DAN PERSAMAAN KIMIA

• RELATIVE ATOMIC MASS / JISIM ATOM RELATIF (JAR)– Tostatethemeaningofrelativemassandsolvenumericalproblems Menyatakan maksud jisim atom relatif dan menyelesaikan masalah pengiraan

• RELATIVE FORMULA MASS / JISIM FORMULA RELATIF (JFR)– TostatethemeaningofRAM,RMMandRFMbasedoncarbon-12scale Menyatakan maksud JAR, JMR dan JFR berdasarkan skala karbon-12

• RELATIVE MOLECULAR MASS / JISIM MOLEKUL RELATIF (JMR)– TocalculateRAM,RMMandRFMusingthechemicalformulaeofvarioussubstances Menghitung JAR, JMR dan JFR menggunakan formula kimia beberapa bahan

• MOLE AND THE NUMBER OF PARTICLES /MOL DAN BILANGAN ZARAH– Tosolvenumericalproblemsinvolvingmoleandthenumberofatoms/ions/molecules Menyelesaikan masalah pengiraan melibatkan mol dan bilangan atom, ion dan molekul

• MOLE AND THE MASS OF SUBSTANCES /MOL DAN JISIM BAHAN – Tosolvenumericalproblemsinvolvingmoleandthemassofsubstances,numberofparticlesandvolumeofgasusingmoleconcept

Menyelesaikan masalah pengiraan melibatkan mol, jisim bahan, bilangan zarah dan isipadu gas menggunakan konsep mol

• MOLE AND THE VOLUME OF GAS /MOL DAN ISIPADU GAS– Tosolvenumericalproblemsinvolvingmoleandthemassofsubstances,numberofparticlesandvolumeofgasusingmoleconcept

Menyelesaikan masalah pengiraan melibatkan mol, jisim bahan, bilangan zarah dan isipadu gas menggunakan konsep mol

• EMPIRICAL FORMULA /FORMULA EMPIRIK– Statingthepurposeanddescribetheempiricalformulalaboratoryactivitiestodeterminetheformulaempirical Menyatakan maksud formula empirik dan menghuraikan aktiviti makmal untuk menentukan formula empirik

• MOLECULAR FORMULA /FORMULA MOLEKUL – Solvecalculationproblemsinvolvingempiricalformula Menyelesaikan masalah pengiraan melibatkan formula empirik

• CHEMICAL FORMULAE /FORMULA KIMIA– Towriteformulaofanionandcationandtowritechemicalformulaforioniccompounds Menulis formula kation dan anion dan menulis formula kimia untuk sebatian ion

• CHEMICAL EQUATIONS /PERSAMAAN KIMIA– Writeabalancedchemicalequationandsolveproblemsarrangementsinvolvingthemoleconcept Menulis persamaan kimia seimbang dan menyelesaikan masalah pengiraan yang melibatkan konsep mol

02-Chem F4 (3P).indd 22 12/9/2011 5:59:05 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

23

RELATIVE ATOMIC MASS (RAM) / JISIM ATOM RELATIF (JAR)

1 Asingleatomistoosmallandlightandcannotbeweigheddirectly. Satu atom adalah terlalu ringan, kecil dan tidak dapat ditimbang secara langsung.2 Thebestwaytodeterminethemassofasingleatomistocompareitsmasstothemassofanotheratomofanelement

thatisusedasastandard. Cara yang paling sesuai untuk menentukan jisim satu atom ialah dengan membandingkan jisimnya dengan jisim suatu atom unsur lain

yang dianggap sebagai piawai.3 Hydrogenwasthefirstelementtobechosenasthestandardforcomparingmassbecausethehydrogenatomisthe

lightestatomwithamassof1.0a.m.u(atomicmassunit). Hidrogen adalah unsur pertama dipilih sebagai piawai untuk membandingkan jisim kerana atom hidrogen adalah unsur yang paling

ringan dengan jisim 1.0 u.j.a (unit jisim atom). Example: Contoh:

Themassofoneheliumatomisfourtimeslargerthanonehydrogenatom.• Jisim satu atom Helium adalah 4 kali lebih besar daripada satu atom hidrogen.RAMforHeis4.•

JAR untuk He ialah 4.4 Onthehydrogenscale,therelativeatomicmassofanelementmeansthemassofoneatomoftheelementcomparedto

themassofasinglehydrogenatom: Pada skala hidrogen, jisim atom relatif suatu unsur ditakrifkan sebagai jisim satu atom unsur berbanding jisim satu atom hidrogen: Relativeatomicmassofanelement(RAM)/Jism atom relatif suatu unsur (JAR)

=Theaveragemassofoneatomoftheelement/Jisim purata satu atom unsur

Massofonehydrogenatom/Jisim satu atom hidrogen

RAMhasnounit.• JAR tiada unit.Thenewstandardusedtodayisthecarbon-12atom.•

Piawai yang digunakan sekarang adalah berdasarkan atom karbon-12.

RAMbasedonthecarbon-12scaleisthemassofoneatomoftheelementcomparedwith•1

12ofthemassofan

atomofcarbon-12: JAR berdasarkan skala atom karbon-12 adalah jisim satu atom unsur berbanding dengan 1

12 jisim satu atom karbon-12:Relativeatomicmassofanelement(RAM)/• Jisim atom relatif suatu unsur (JAR)

=Theaveragemassononeatomoftheelement/Jisim purata satu atom unsur

1

12×Themassofanatomofcarbon-12/Jisim satu atom karbon-12

02-Chem F4 (3P).indd 23 12/9/2011 5:59:05 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

24

RELATIVE MOLECULAR MASS (RMM) / RELATIVE FORMULA MASS (RFM) JISIM MOLEKUL RELATIF (JMR) / JISIM FORMULA RELATIF (JFR)

1 RMM/JMR=Theaveragemassononeatomoftheelement/Jisim purata satu molekul

1

12×Themassofanatomofcarbon-12/Jisim satu atom karbon-12

2 RMMisobtainedbyaddinguptheRAMofalltheatomsthatarepresentinthemolecule. JMR diperoleh dengan menambahkan JAR semua atom yang terdapat dalam satu molekul.

Molecular substanceBahan molekul

Molecular formulaFormula molekul

Relative molecular massJisim molekul relatif

Oxygen/Oksigen O2 2×16=32

Water/Air H2O 2×1+16=18

Carbondioxide/Karbon dioksida CO2 12+2×16=44

Ammonia/Ammonia NH3 14+3×1=17

[Relative atomic mass / Jisim atom relatif : O = 16, H = 1, C = 12, N = 14]

3 Forionicsubstances,RMMisreplacedwithRelativeFormulaMass(RFM). Untuk sebatian ion, JMR digantikan dengan Jisim Formula Relatif (JFR).

SubstanceBahan

Chemical formulaFormula kimia

Relative molecular massJisim formula relatif

Sodiumchloride/Natrium klorida NaCl 23+35.5=58.5

Potassiumoxide/Kalium oksida K2O 2×39+16=94

Copper(II)sulphate/Kuprum(II) sulfat CuSO4 64+32+4×16=160

Ammoniumcarbonate/Ammonium karbonat (NH4)2CO3 2[14+4×1]+12+3×16=96

Aluminiumnitrate/Aluminium nitrat Al(NO3)3 27+3[14+3×16]=213

Calciumhydroxide/Kalsium hidroksida Ca(OH)2 40+2[16+1]=74

Lead(II)hydroxide/Plumbum(II) hidroksida Pb(OH)2 207+2[16+1]=241

Hydratedcopper(II)sulphate/Kuprum(II) sulfat terhidrat CuSO45H2O 64+32+4×16+5[2×1+16]=250

[Relative atomic mass / Jisim atom relatif : Na = 23, Cl = 35.5, K = 39, O = 16, Cu = 64, S = 32, N = 14, H = 1, C = 12, Al = 27, Ca = 40, Pb = 207]

(i) TheformulaofmetaloxideofMisM2O3.Itsrelativeformulamassis152.WhatistherelativeatomicmassofmetalM?

Oksida logam M mempunyai formula M2O3. Jisim formula relatif ialah 152. Apakah jisim atom relatif logam M?

M=RAMforM2M+3×16=152 M=52

(ii) PhosphorusformsachloridewithaformulaPClx.Itsrelativemolecularmassis208.5.Calculatethevalueofx. Fosforus membentuk sebatian klorida dengan formula PClx. Jisim molekul relatifnya adalah 208.5. Hitungkan nilai x. [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:P=31,Cl=35.5]

31+x×35.5=208.5 35.5x=208.5–31 35.5x=177.5 x=5

02-Chem F4 (3P).indd 24 12/9/2011 5:59:05 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

25

MOLE CONCEPT / KONSEP MOL

Mole and the Number of Particles / Bilangan Mol dan Bilangan Zarah1 Todescribethe amountofatoms,ionsormolecules,mole is used. Untuk menyatakan jumlah atom, ion atau molekul, unit mol digunakan.2 Amoleisanamountofsubstancethatcontainsasmanyparticlesasthenumberofatomsinexactly12gofcarbon-12. Satu mol ialah jumlah bahan yang mengandungi bilangan zarah seperti mana yang terdapat dalam 12 g atom karbon-12.3 Amoleofasubstanceistheamountofsubstancewhichcontainsaconstantnumberofparticles(atoms,ions,

molecules),whichis6.02 × 1023. Satu mol bahan adalah jumlah bahan yang mengandungi bilangan zarah yang tetap (atom, molekul, ion) iaitu 6.02 × 1023.4 Thenumber6.02 × 1023iscalledtheAvogadro ConstantorAvogadro Number (NA). Nombor 6.02 × 1023 dikenali sebagai Pemalar Avogadro atau Nombor Avogadro (NA ).5 Forcompoundsthatexistasmolecules/ions,thenumberofatoms/ionsinthatcompoundmustbeknown. Bagi sebatian yang wujud dalam bentuk molekul/ion, bilangan atom/ion dalam sebatian itu mestilah diketahui.6 Thesymbolofmoleismol. Simbol untuk mol ialah mol.7 Completethefollowingtable: Lengkapkan jadual berikut:

SubstanceBahan

FormulaFormula

Type ofparticlesJenis zarah

Model / FigureModel / Rajah

Number of atom per molecule/ Number of

positive and negative ionBilangan atom per molekul/

Bilangan ion positif dan negatif

Chlorine/Klorin Cl2 Molecule Cl Cl Cl:2

Water/Air H2O Molecule O HHH:2

O:1

Ammonia/Ammonia NH3 MoleculeHN HH

N:1

H:3

Sulphurdioxide/Sulfur dioksida SO2 Molecule S OOS:1

O:2

Magnesiumchloride/Magnesium klorida MgCl2 Ion [Cl]–[Mg]2+[Cl]–Mg2+:1

Cl– :2

Aluminiumoxide/Aluminium oksida Al2O3 Ion [O]2–[A1]3+[O]2–[A1]3+[O]2–Al3+ :2

O2– :3

8 Relationshipbetweennumberofmolesandnumberofparticles(atoms/ions/molecules): Hubungan bilangan mol dan bilangan zarah (atom/ion/molekul):

NumberofmolesBilangan mol

NumberofparticlesBilangan zarah

×AvogadroConstant/Pemalar Avogadro

÷AvogadroConstant/Pemalar Avogadro

9 Completethefollowing:[Differentiatebetween“mole”dan“molecule”] Lengkapkan yang berikut: [Bezakan antara “mol” dan “molekul”]

6.02×1023 moleculesofammonia,NH3/molekul ammonia, NH3

4 molatoms/mol atom

(b) 1molofNH3 [Ammoniagas] 1 mol NH3

[Gas ammonia]

1 molofnitrogenatom,N/mol atom nitrogen, N

3 molofhydrogenatoms,H/mol atom hidrogen, H

6.02×1023 moleculesofchlorine,Cl2/molekul klorin, Cl2

2×6.02×1023 atomsofchlorine,Cl/atom klorin, Cl

(a) 1molofCl2 [Chlorinegas] 1 mol Cl2

[Gas klorin]

02-Chem F4 (3P).indd 25 12/9/2011 5:59:05 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

26

0.25×6.02×1023 moleculesofammonia,NH3/molekul ammonia, NH3

1 molofatoms1 mol atom

(c) 14molofNH3

[Ammoniagas]

14 mol NH3

[Gas ammonia]

0.25 molofNatoms/mol atom N,numberofNatoms/bilangan atom N= 0.25×6.02×1023

0.75 molofHatoms/mol atom H,numberofHatoms/bilangan atom H= 0.75×6.02×1023

2×6.02×1023 moleculesofSO2/molekul SO2

3×2=6 molofatoms3 × 2 = 6 mol atom

(e) 2molofSO2 [Sulphurdioxide] 2 mol SO2

[Sulfur dioksida]

2 molofSatoms/mol atom S,numberofSatoms/bilangan atom S= 2×6.02×1023

4 molofOatoms/mol atom O,numberofOatoms/bilangan atom O= 4×6.02×1023

2 molofMg2+ions/mol ion Mg2+,numberofMg2+ions/bilangan ion Mg2+= 2×6.02×1023

4 molofCl–ions/mol ion Cl–,numberofCl-ions/bilangan ion Cl–= 4×6.02×1023

(d) 2molofMgCl2 [Magnesiumchloride] 2 mol MgCl2

[Magnesium klorida]

10 Completethetablebelow: Lengkapkan jadual berikut:

Number of molesBilangan mol

Number of particlesBilangan zarah

0.5 moleofcarbon,C0.5 mol atom karbon, C

3.01 × 1023 atoms of carbon 3.01 × 1023 atom karbon

0.2molesofhydrogengas,H20.2 mol gas hidrogen, H2

(i) 0.2×6.02×1023 moleculesofhydrogen/molekul hidrogen

(ii) 2×0.2×6.02×1023 atomsofhydrogen/atom hidrogen

1 moleofcarbondioxidemolecules,CO21 mol molekul karbon dioksida, CO2

6.02 × 1023 molecules of carbon dioxide contains:6.02 × 1023 molekul karbon dioksida mengandungi:

6.02×1023 atoms of C and 2×6.02×1023 atoms of O.6.02 × 1023

atom C dan 2 × 6.02 × 1023 atom O.

NUMBER OF MOLES AND MASS OF SUBSTANCE / BILANGAN MOL DAN JISIM BAHAN

1 Molar mass/Jisim molar (a) Molar massisthemass of one mole of any substance /Jisim molar adalah jisim satu mol sebarang bahan.(b) MolarMassistherelativeatomicmass,relativemolecularmassandrelativeformulamassofasubstancein

g mol–1. Jisim molar adalah jisim atom relatif, jisim molekul relatif dan jisim formula relatif suatu bahan dalam g mol–1. (c) Molar massofanysubstanceisnumerically equal to its relative mass(Relativeatomicmass/relativeformula

mass/relativemolecularmass). Jisim molar sebarang bahan mempunyai nilai yang sama dengan jisim relatif (Jisim atom relatif/ jisim formula relatif/ jisim molekul

relatif).

2 Example/Contoh: MolarmassofH2O=18gmol

–1

Jisim molar H2O = 18 g mol–1

Massof1molofH2O=18g Jisim 1 mol H2O = 18 g Massof2molofH2O=2mol× 18 gmol

–1= 36 g Jisim 2 mol H2O = 2 mol × 18 g mol–1 = 36 g Massof 2.5 molofH2O=45g Jisim 2.5 mol H2O = 45 g

Numberofmoles

Bilangan mol

MassingramJisim dalam gram

×RAM//RFM/RMM× JAR/JFR/JMR

÷RAM//RFM/RMM÷ JAR/JFR/JMR

02-Chem F4 (3P).indd 26 12/9/2011 5:59:06 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

27


Element/Compound

Unsur/Sebatian

Chemicalformula

Formula kimia

RAM/RMM/RFMJAR/JMR/JFR

CalculatePenghitungan

CopperKuprum

Cu RAM/JAR=64 (a) Massof1molofCu/Jisim 1 mol Cu: 1mol×64gmol–1=64g

(b) Jisim2mol/Jisim 1 mol: 2mol×64gmol–1=128g

(c) Jisim 12mol/Jisim

12 mol:

12mol×64gmol–1=32g

(d) Massof3.01×1023Cuatoms/Jisim 3.01 × 1023 atom Cu: 32g

SodiumhydroxideNatrium hidroksida

NaOH RFM/JFR=40 (a) Massof3molofsodiumhydroxide: 120g Jisim 3 mol natrium hidroksida: 120 g (b) Numberofmolesin20gsodiumhydroxide: 0.5mol

Bilangan mol natrium hidroksida dalam 20 g: 0.5 mol

OxygengasGas oksigen

O2 RMM/JMR= 32 (a) Massof2.5molofoxygengas: 2.5mol×32gmol–1=80g

Jisim 2.5 mol gas oksigen: 2.5 mol × 32 g mol–1 = 80 g

(b) Numberofmolesis1.5moloxygengas: Bilangan molekul dalam 1.5 mol gas oksigen:

1.5mol×6.02×1023

(c) Numberofmoleculesin 12molofoxygengas:

Bilangan molekul dalam 12 mol gas oksigen:

0.5mol×6.02×1023

(d) Numberofatomsin2molofoxygengas: Bilangan atom dalam 2 mol gas oksigen: 2×2×6.02×1023

SodiumchlorideNatrium klorida

NaCl RFM/JFR= 58.5 Massof0.5molofNaCl/Jisim bagi 0.5 mol NaCl:0.5mol×58.5gmol–1=29.25g

ZincnitrateZink nitrat

Zn(NO3)2 RFM/JFR= 189 Numberofmolesin37.8gofzincnitrate:Bilangan mol dalam 37.8 g zink nitrat:

37.8g/189gmol–1=0.2mol

[Relative atomic mass / Jisim atom relatif: Cu = 64, Na = 23, O = 16, H = 1, Cl = 35.5, Zn = 65, N = 14]

NUMBER OF MOLES AND VOLUME OF GAS / BILANGAN MOL DAN ISI PADU GAS

1 Molar volume of a gas:Volumeoccupiedbyonemoleofanygasis24dm3atroomconditionsand22.4dm3atstandardtemperatureandpressure(STP).

Isi padu molar gas: Isipadu yang dipenuhi oleh satu mol sebarang gas iaitu 24 dm3 pada keadaan bilik dan 22.4 dm3 pada suhu dan tekanan piawai (STP).

2 Themolarvolumeofanygasis24dm3atroomconditionsand22.4dm3atSTP. Isi padu molar sebarang gas adalah 24 dm3 pada keadaan bilik dan 22.4 dm3 pada STP.3 Generalisation:Onemoleofanygasalwaysoccupiesthesamevolumeunderthesametemperatureandpressure: Umumnya: satu mol sebarang jenis gas menempati isi padu yang sama pada suhu dan tekanan yang sama. Example/Contoh:

(i) 1molofoxygengas,1molammoniagas,1molheliumgasdan1molsulphurdioxidegasoccupythesamevolumeof24dm3atroomconditions.

1 mol gas oksigen, 1 mol gas ammonia, 1 mol gas helium dan 1 mol gas sulfur dioksida menempati isi padu yang sama iaitu 24 dm3 pada keadaan bilik.

(ii) 2molofcarbondioxidegasoccupies 44.8 dm3padaSTP.

2 mol gas karbon dioksida menempati 44.8 dm3 pada STP.

02-Chem F4 (3P).indd 27 12/9/2011 5:59:06 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

28

(iii) 16gofoxygengas= 0.5 molofoxygengas.Therefore,16gofoxygengasoccupiesavolumeof 12 dm3atroomconditions[Relativeatomicmass:O=16]

16 g gas oksigen = 0.5 mol gas oksigen. Oleh itu, 16 g gas oksigen menempati isi padu 12 dm3 pada keadaan bilik. [Jisim atom relatif; O = 16]

Formulaforconversionofunit: Formula untuk penukaran unit:

Volumeofgasindm3Isi padu gas dalam dm3

×24dm3mol–1/22.4dm3mol–1÷24dm3mol–1/22.4dm3mol–1

Massingram(g)Jisim dalam gram (g)

÷(RAM//RFM/RMM)gmol–1÷ (JAR/JFR/JMR) g mol–1

×(RAM//RFM/RMM)gmol–1× (JAR/JFR/JMR) g mol–1

Numberofmoles

Bilangan mol

NumberofparticlesBilangan zarah

÷(6.02×1023)

×(6.02×1023)

EXERCISE / LATIHAN

1 Relativeatomicmassofcalciumis40basedonthecarbon-12scale. Jisim atom relatif kalsium berdasarkan skala karbon-12 ialah 40.

(a) Statethemeaningofthestatementabove. Nyatakan maksud penyataan di atas.

Massofcalciumatomis4timesgreaterthan1

12massofcarbon-12atom.

(b) Howmanytimesisonecalciumatomheavierthanoneoxygenatom?[Relativeatomicmass:O=16] Berapa kalikah satu atom kalsium lebih berat daripada satu atom oksigen? [JAR: O = 16]

Relativeatomicmassofcalcium

Relativeatomicmassofoxygen=40

16=2.5times

(c) Howmanycalciumatomshavethesamemassastwoatomsofbromine?[RAMBr=80] Berapakah bilangan atom kalsium yang mempunyai jisim yang sama dengan dua atom bromin? [Jisim atom relatif: Br = 80] Numberofcalciumatom×40=2×80

Numberofcalciumatom=2×80

40=4

2 Asampelofchlorinegasweighs14.2g.Calculate/Suatu sampel gas klorin berjisim 14.2 g. Hitungkan: [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:Cl=35.5]

(a) Numberofmolesofchlorineatoms/Bilangan mol atom klorin.

Numberofmolofchlorineatoms,Cl=14.2

35.5=0.4mol

(b) Numberofmolesofchlorinemolecules(Cl2)/Bilangan mol molekul klorin (Cl2).

Numberofmolofchlorinemolecule,Cl2=14.2

71=0.2mol

(c) Volumeofchlorinegasatroomconditions/Isi padu gas klorin pada keadaan bilik. [Molarvolumeofgas=24dm3mol–1atroomtemperatureandpressure] [Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan piawai] Volumeofchlorinegas=0.2mol×24dm3mol–1 =4.8dm3

NumberofmolesofgasBilangan mol gas

Volumeofgasindm2Isi padu gas dalam dm3

×24dm3mol–1/22.4dm3mol–1

÷24dm3mol–1/22.4dm3mol–1

02-Chem F4 (3P).indd 28 12/9/2011 5:59:06 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

29

3 (a) Calculatethenumberofatomsinthefollowingsubstances/Hitungkan bilangan atom yang terdapat dalam bahan berikut: [Relativeatomicmass:N=14;Zn=65;AvogadroConstant=6.02×1023]

[Jisim atom relatif: N = 14; Zn = 65; Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023] (i) 13gofzinc/13 g zink

Numberofmolofzincatom=13

65=0.2mol

Numberofzincatom=0.2×6.02×1023

=1.204×1023

(ii) 5.6gofnitrogengas/5.6 g gas nitrogen

NumberofmolofNatom=5.6

14=0.4mol

NumberofNatom=0.4×6.02×1023

=2.408×1023

(b) Calculatethenumberofmoleculesinthefollowingsubstances/Hitungkan bilangan molekul dalam bahan berikut: [Relativeatomicmass:N=14,H=1,Cl=35.5,AvogadroConstant=6.02×1023] [Jisim atom relatif: N = 14, H = 1, Cl = 35.5, Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023]

(i) 8.5gofammoniagas,NH3/8.5 g gas ammonia, NH3

8.5

17×6.02×1023

=2.408×1023

(ii) 14.2gofchlorinegas,Cl2/14.2 g gas klorin, Cl2

14.2

71×6.02×1023

=1.2×1023

4 Agasjarcontains240cm3ofcarbondioxidegas.Calculate: Suatu balang gas berisi 240 cm3 gas karbon dioksida. Hitungkan: [Relativeatomicmass:C=12,O=16;Molarvolumeofgas=24dm3mol–1atroomconditions] [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16; Isi padu molar gas: 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik]

(a) Numberofmolesofcarbondioxidegas/Bilangan mol gas karbon dioksida:

NumberofmolesofCO2=240

24000=0.01mol

(b) Numberofmoleculesofcarbondioxidegas/Bilangan molekul gas karbon dioksida: NumberofmoleculesofCO2=0.01×6.02×10

23 =6.02×1021

(c) Massofcarbondioxidegas/Jisim gas karbon dioksida: MassofCO2=0.01mol×[12+2×16]gmol

–1 =0.44g

5 Whatisthemassofchlorinemolecules(Cl2)thatcontainstwiceasmanymoleculesasthatfoundin3.6gofwater? Berapakah jisim molekul klorin (Cl2 ) yang mengandungi dua kali ganda bilangan molekul yang terdapat dalam 3.6 g air? [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:H=1,O=16,Cl=35.5] Numberofmolesofchlorinemolecule=2×noofmolinH2O

=2×3.6

18=0.4mol

MassofCl2=0.4×71=28.4g

6 Calculatethemassofcarbonthathasthesamenumberofatomsasfoundin4gofmagnesium. Hitungkan jisim karbon yang mempunyai bilangan atom yang sama seperti yang terdapat dalam 4 g magnesium. [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif :C=12,Mg=24] 2g

02-Chem F4 (3P).indd 29 12/9/2011 5:59:06 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

30

7 Comparethenumberofmoleculein32gofsulphurdioxide(SO2)with7gofnitrogengas(N2).Explainyouranswer. Bandingkan bilangan molekul dalam 32 g sulfur dioksida (SO2 ) dengan 7 g gas nitrogen (N2 ). Terangkan jawapan anda. [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif :S=32,O=16,N=14]

Numberofmolesofmoleculesin32gSO2=3264=0.5mol

Numberofmolesofmoleculesin7gN2=728=0.25mol

Numberofmoleculein32gSO2istwotimesmorethan7gN2.

Numberofmoleinsulphurdioxidemoleculeistwotimesmorethannumberofmoleofnitrogenmolecule.

8 Comparenumberofatomsin1.28gofoxygentothenumberofatomsin1.3gofzinc.Explainyouranswer. Bandingkan bilangan atom dalam 1.28 g oksigen dengan bilangan atom dalam 1.3 g zink. Terangkan jawapan anda. [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif :O=16,Zn=65]

NumberofmolofOatomsin1.28gSO2=1.2816

=0.08mol

NumberofmolofZnatomsin1.3gZn=1.3065

=0.04mol

Numberofoxygenatomsin1.28goxygenis2timesmorethannumberofzincatomsin1.3gzinc.

Numberofmolofoxygenatomis2timesmorethanzincatom.

CHEMICAL FORMULAE AND CHEMICAL EQUATIONS / FORMULA KIMIA DAN PERSAMAAN KIMIA

1 Symbolofelements–usecapitallettersforthefirstalphabetandusesmalllettersifthereisasecondalphabet. Simbol unsur – gunakan huruf besar untuk huruf pertama dan huruf kecil jika ada huruf kedua.

Example/Contoh:Potassium/Kalium –K, Sodium/Natrium –Na Calcium/Kalsium –Ca, Nitrogen/Nitrogen –N Iron/Ferum –Fe, Fluorine/Fluorin –F

ChemicalFormula–Asetofchemicalsymbolsforatomsofelementsinwholenumbersrepresentingchemicalsubstances.

Formula kimia – Satu set simbol kimia bagi atom-atom unsur dengan gandaan nombor bulat yang mewakili bahan kimia.

Chemical substanceBahan kimia

Chemical formulaFormula kimia

NotesCatatan

WaterAir H2O

2atomsofHcombineswith1atomofO.2 atom H bergabung dengan 1 atom O.

AmmoniaAmmonia NH3

3atomsofHcombineswith1atomofN.3 atom H bergabung dengan 1 atom N.

PropanePropana C3H8

3atomsofCcombineswith8atomsofH.3 atom C bergabung dengan 8 atom H.

2 Informationthatcanbeobtainedfromthechemicalformula/Maklumat yang diperoleh daripada formula kimia:(i) Alltheelementspresentinthecompound/Jenis unsur yang terdapat dalam sebatian,(ii) Numberofatomsofeachelementinthecompound/Bilangan atom setiap unsur yang terdapat dalam sebatian,(iii) CalculationofRMM/RFMofthecompound/Pengiraan JMR/JFR bagi sebatian.

3 Twotypesofchemicalformula/Dua jenis formula kimia:(i) Empiricalformula/Formula empirik,(ii) Molecularformula/Formula molekul.

02-Chem F4 (3P).indd 30 12/9/2011 5:59:06 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

31

4 Experiment to Determine Empirical Formula of Magnesium Oxide Eksperimen untuk Menentukan Formula Empirik Magnesium Oksida Inthisexperiment,magnesiumreactswithoxygenintheairtoformwhitefumes,magnesiumoxide: Semasa eksperimen ini, magnesium bertindak balas dengan oksigen dalam udara untuk membentuk asap putih, magnesium oksida:

Magnesium+Oxygen→MagnesiumoxideMagnesium + Oksigen → Magnesium oksida

Material/Bahan: Magnesiumribbon,sandpaper

Apparatus/Radas: Cruciblewithlid,tongs,Bunsenburner,tripodstandandbalance

Set-up of apparatus/Susunan radas:

Magnesiumribbon

Heat

EMPIRICAL FORMULA / FORMULA EMPIRIK

1 Aformulathatshowsthe simplest whole number ratio of atoms of each elementinacompound. Formula yang menunjukkan nisbah nombor bulat teringkas bagi bilangan atom setiap unsur yang terdapat dalam sebatian.2 Theformulacanbedeterminedbycalculatingthesimplestratioofmolesofatomsofeachelementinthecompound. Formula itu boleh ditentukan dengan menghitung nisbah bilangan mol atom bagi setiap unsur yang terdapat dalam sebatian.3 Experimentstodetermineempiricalformulaofmetaloxide/Formula empirik bagi oksida logam diperoleh dengan cara:

Empirical formula of magnesium oxideFormula empirik magnesium oksida

Empirical formula of copper(II) oxideFormula empirik kuprum(II) oksida

Set-upofapparatus/Susunan radas:

HeatPanaskan

MagnesiumMagnesium

Set-upofapparatus/Susunan radas:

HeatPanaskan

Copper(II)oxideKuprum(II) oksida

HydrogengasGas hidrogen

Reaction occurs/Tindak balas yang berlaku:Magnesiumisburntinacrucbletoreactwithoxygentoformmagnesiumoxide.Magnesium dipanaskan dengan kuat di dalam mangkuk pijar untuk bertindak balas dengan oksigen membentuk magnesium oksida.

Reaction occurs/Tindak balas yang berlaku:Hydrogengasispassedthroughheatedcopper(II)oxide.Hydrogenreducescopper(II)oxidetoformcopperandwater.Gas hidrogen dilalukan melalui kuprum(II) oksida yang dipanaskan. Hidrogen menurunkan kuprum(II) oksida kepada kuprum dan air.

Balanced equation/Persamaan kimia seimbang:2Mg+O2→2MgO

Balanced equation/Persamaan kimia seimbang:CuO+H2→Cu+H2O

Thismethodcanalsobeusedtodeterminetheempiricalformulaeofreactivemetalssuchasaluminiumoxideandzincoxide.Kaedah ini boleh juga digunakan untuk menentukan formula empirik oksida logam reaktif seperti aluminium oksida dan zink oksida.

Thismethodcanalsobeusedtodeterminetheempiricalformulaeoflessreactivemetalssuchaslead(II)oxideandtin(II)oxide.Kaedah ini boleh juga digunakan untuk menentukan formula empirik oksida logam kurang reaktif seperti plumbum(II) oksida and stanum(II) oksida.

02-Chem F4 (3P).indd 31 12/9/2011 5:59:07 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

32

Procedure /Langkah:

(a) A crucible andits lid areweighed.

Mangkuk pijar dengan penutup ditimbang.

(b) 10cmof magnesiumribboniscleanedwith sandpaper .

10 cm pita magnesium dibersihkan dengan menggunakan kertas pasir ..

(c) The magnesiumribbonis coiled looselyandplacedinthecrucible.

Pita magnesium di gulung dan diletakkan dalam mangkuk pijar.

(d) The crucible togetherwiththelidand magnesiumribbonareweighedagain.

Mangkuk pijar bersama dengan penutup dan pita magnesium ditimbang.

(e) Theapparatusissetupasshowninthediagram. Radas disusun seperti dalam gambar rajah.

(f) Thecrucibleisheated strongly withoutits lid .Whenthemagnesiumstartsto

burn ,thecrucibleiscoveredwithits lid .

Mangkuk pijar dipanaskan dengan kuat tanpa penutup . Apabila pita magnesium mula terbakar , mangkuk pijar ditutup dengan penutup .

(g) The lid ofthecrucibleisliftedfromtimetotimeusingapairoftongs.

Penutup dibuka sekali sekala dengan menggunakan penyepit.

(h) Whenthe magnesiumribbonstops burning ,the lid isremovedandthecrucibleisheatedstronglyforanother2minutes.

Apabila pita magnesium berhenti terbakar , penutup dibuka dan mangkuk pijar dipanaskan dengan kuat selama 2 minit lagi.

(i) The crucible lidanditscontentareallowedtocooldownto roomtemperature .

Mangkuk pijar , penutup dan kandungannya dibiarkan sejuk ke suhu bilik .

(j) The crucible ,lidanditscontentare weighedagain .

Mangkuk pijar , penutup dan kandungannya ditimbang sekali lagi .

(k) Theprocessof heating , cooling andweighingare repeated untila

constant massisobtained.

Proses pemanasan , penyejukan dan penimbangan diulang beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh.

Observation /Pemerhatian:

Magnesiumburns brightly torelease whitefumes and whitesolid isformed.

Magnesium terbakar dengan terang membebaskan wasap putih dan kemudiannya membentuk pepejal putih .

Inference /Inferens:

Magnesiumisa reactive metal.

Magnesium adalah logam yang reaktif .

Magnesiumreactswith oxygen intheairtoform magnesiumoxide .

Magnesium bertindak balas dengan oksigen dalam udara membentuk magnesium oksida .

02-Chem F4 (3P).indd 32 12/9/2011 5:59:07 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

33

Precaution steps /Langkah berjaga-jaga:

Step taken / Langkah yang diambil Purpose / Tujuan

Magnesiumribboniscleanedwith sandpaper .Pita magnesium perlu digosok dengan kertas pasir .

Toremovethe oxidelayer onthesurfaceofthemagnesiumribbon.Untuk membuang lapisan oksida pada permukaan magnesium oksida.

The cruciblelid isliftedfromtimetotime.Penutup mangkuk pijar dibuka sekali sekala.

The cruciblelid then replaced quickly.Penutup mangkuk pijar kemudian ditutup semula dengan cepat.

Toallow oxygen fromtheairtoreactwith magnesium .Untuk membenarkan oksigen masuk dan bertindak balas dengan magnesium .

Topreventfumesof magnesiumoxide fromescaping.Untuk mengelakkan wasap magnesium oksida dari terbebas.

Theprocessof heating , cooling and weighing are

repeateduntila constantmass isobtained.

Proses pemanasan , penyejukan dan penimbang diulang beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh.

Toensuremagnesiumreact completely with oxygen to

for magnesiumoxide .Untuk memastikan semua magnesium telah bertindak balas lengkap dengan oksigen untuk membentuk magnesium oksida .

Result /Keputusan:

Description / Penerangan Mass (g) / Jisim (g)

Massofcrucible+lidJisim mangkuk pijar + penutup x

Massofcrucible+lid+magnesiumJisim mangkuk pijar + penutup + magnesium y

Massofcrucible+lid+magnesiumoxideJisim mangkuk pijar + penutup + magnesium oksida z

Calculation /Pengiraan:

Element / Unsur Mg O

Mass(g)/Jisim (g) y – x z – y

Numberofmoleofatoms/Bilangan mol atomy – x24

z – y16

Simplestratioofmoles/Nisbah mol teringkas p q

Empiricalformulaofmagnesiumoxideis MgpOq .

Formula empirik magnesium oksida ialah MgpOq .

5 Experiment to Determine Empirical Formula of Copper(II) Oxide Eksperimen untuk Menentukan Formula Empirik Kuprum(II) Oksida

Copper(II)Oxide+Hidrogen→Copper+WaterKuprum(II) oksida + Hidrogen → Kuprum + Air


Hydrogengas

Anhydrouscalciumchloride,CaCl2

Heat

Copper(II)oxide

Burningofhydrogengas

Combustiontube

02-Chem F4 (3P).indd 33 12/9/2011 5:59:07 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

34

Observation /Pemerhatian: The black colourofcopper(II)oxideturns brown .

Warna hitam kuprum(II) oksida menjadi perang .

Inference /Inferens: Copper(II)oxidereactswithhydrogentoproducethebrown coppermetal .

Kuprum(II) oksida bertindak balas dengan hidrogen untuk menghasilkan logam kuprum yang berwarna perang.

Precaution steps /Langkah berjaga-jaga:

Step taken / Langkah yang ambil Purpose / Tujuan

Hydrogengasispassedthroughanhydrouscalciumchloride.Gas hidrogen dialirkan melalui kalsium klorida kontang.

Anhydrouscalciumchlorideabsorbwatervapourto dry

hydrogengas.Kalsium klorida kontang menyerap wap air untuk mengering gas hidrogen.

Dry hydrogenispassedthroughthecombustiontubefor5to10minutes.

Gas hidrogen kering dialirkan melalui tabung pembakaran selama 5 hingga 10 minit.

To remove allthe air inthecombustiontube.

(Themixtureofhydrogengasand air explodeswhenlighted).

Untuk mengeluarkan semua udara dalam tabung pembakaran. (Campuran hidrogen dan udara menghasilkan letupan apabila dinyalakan)

Thegasthatcomesoutfromthesmallholeiscollected

inthetesttube.Then,a lighted woodensplinterisplaced atmouthofthetesttube.

Gas yang keluar daripada lubang kecil dikumpul dalam sebuah

tabung uji. Kayu uji menyala di letakkan di mulut tabung uji.

Ifthegasburnsquietlywithout ‘pop’sound ,allthe air

hasbeen removed fromthecombustiontube.Jika gas terbakar tanpa bunyi ‘pop’ , semua gas telah dikeluarkan daripada tabung pembakaran.

Theflowofhydrogengasmustbe continuous throughouttheexperiment.

Gas hidrogen dialirkan secara berterusan sepanjang eksperimen.

Topreventhot copper fromreactingwith oxygen toformcopper(II)oxide again.

Untuk mengelakkan kuprum panas daripada bertindak balas dengan oksigen dan membentuk kuprum(II) oksida .

Theprocessof heating , cooling and weighing are

repeateduntila constant massisobtained.

Proses pemanasan , penyejukan dan penimbang diulang beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh.

Toensureall copper(II)oxide haschangedto copper .Untuk memastikan semua kuprum(II) oksida telah bertukar kepada kuprum .

Result /Keputusan:

Description / Penerangan Mass (g) / Jisim (g)

Massofcombustiontube+porcelaindishJisim tabung pembakaran + piring tanah liat x

Massofcombustiontube+porcelaindish+copper(II)oxideJisim tabung pembakaran + piring tanah liat + kuprum(II) oksida y

Massofcombustiontube+porcelaindish+copperJisim tabung pembakaran + piring tanah liat + kuprum z

Calculation /Pengiraan:

Element / Unsur Cu O

Mass(g)/Jisim (g) z – x y – z

Numberofmoleofatoms/Bilangan mol atomz – x64

y – z16

Simplestratioofmoles/Nisbah mol teringkas p q

Empiricalformulaofcopper(II)oxideis CupOq . Formula empirik kuprum(II) oksida ialah CupOq .

02-Chem F4 (3P).indd 34 12/9/2011 5:59:07 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

35

6 Explainwhytheset-upofapparatustodeterminetheempiricalformulainboththeexperimentsisdifferent. Terangkan mengapa susunan radas untuk menentukan formula empirik dalam kedua-dua eksperimen itu berbeza.

(a) Magnesiumis reactive metal(abovehidrogeninreactivityseries).Magnesium reacts easilytoform

magnesiumoxide .

Magnesium adalah logam reaktif (terletak di atas hidrogen dalam siri kereaktifan. Magnesium mudah teroksida

membentuk magnesium oksida .

(b) Copperisbelow hydrogen inthemetalreactivityseries.Oxygenincopper(II)oxidecanbe reduced/removed

by hydrogengas toformcopperandwater.

Kuprum di bawah hidrogen dalam siri kereaktifan. Kuprum(II) okida boleh diturunkan/disingkirkan oleh gas hidrogen untuk membentuk kuprum dan air.

7 Tocalculatetheempiricalformulaofacompound,usethefollowingtable: Untuk menghitung formula empirik suatu sebatian, jadual di bawah boleh digunakan sebagai panduan:

Element / Unsur

Massofelement(g)/Jisim unsur (g)

Numberofmoleofatom/Bilangan mol atom

Simplestratioofmoles/Nisbah mol teringkas

Calculation steps / Langkah pengiraan:(a) Calculatethemassofeachelementinthecompound. Hitungkan jisim setiap unsur dalam sebatian.(b) Convertthemassofeachelementtonumberofmoleofatom. Tukar jisim setiap unsur kepada bilangan mol atom.(c) Calculatethesimplestratioofmolesofatomoftheelements. Hitungkan nisbah bilangan mol atom teringkas unsur-unsur tersebut.

EXERCISE / LATIHAN

1 When11.95gofmetalXoxideisreducedbyhydrogen,10.35gofmetalXisproduced.CalculatetheempiricalformulaofmetalXoxide.

Apabila 11.95 g oksida logam X diturunkan oleh hidrogen, 10.35 g logam terhasil. Hitungkan formula empirik bagi oksida logam X. [RAM/JAR:X=207,O=16]

Element / Unsur X O

Massofelement(g)/Jisim unsur (g) 10.35 1.6

Numberofmoleofatoms/Bilangan mol atom 0.05 0.1

Ratioofmoles/Nisbah mol 1 2

Simplestratioofmoles/Nisbah mol teringkas 1 2

Empiricalformula/Formula empirik: XO2 .

2 Acertaincompoundcontainsthefollowingcomposition/Satu sebatian mengandungi komposisi unsur seperti berikut: Na=15.23%,Br=52.98%,O=31.79%[Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:O=16,Na=23,Br=80] (Assumethat100gofsubstanceisused/Anggap 100 g bahan digunakan)

Element / Unsur Na Br O

Massofelement(g)/Jisim unsur (g) 15.23 52.98 31.79

Numberofmoleofatoms/Bilangan mol atom 0.66 0.66 1.99

Ratioofmoles/Nisbah mol 1 1 3.01

Simplestratioofmoles/Nisbah mol teringkas 1 1 3

Empiricalformula/Formula empirik: NaBrO3 .

02-Chem F4 (3P).indd 35 12/9/2011 5:59:07 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

36

3 2.08gofelementXcombineswith4.26gofelementYtoformacompoundwithformulaXY3.CalculatetherelativeatomicmassofelementX.[RAM:Y=35.5]

2.08 g unsur X bergabung dengan 4.26 g unsur Y untuk membentuk sebatian dengan formula XY3 . Hitung jisim atom relatif unsur X. [JAR: Y = 35.5]

Element / Unsur X Y x=relativeatomicmassofX

MolXMolY

= 13

2.08x0.12

= 13

x=52

Massofelement(g)Jisim unsur (g) 2.08 4.26

NumberofmoleofatomsBilangan mol atom

2.08x

4.2635.5

=0.12

SimplestratioofmolesNisbah mol teringkas 1 3

4 2.07gofelementZreactswithbrominetoform3.67gofacompoundwithempiricalformulaZBr2.CalculatetherelativeatomicmassofelementZ.[RAM:Br=80]

2.07 g unsur Z bertindak balas dengan bromin membentuk 3.67 g sebatian dengan formula empirik ZBr2. Hitung jisim atom relatif bagi unsur Z. [JAR: Br = 80]

Element / Unsur Z Br z=relativeatomicmassofZ

MolZMolBr

= 12

2.08z0.02

= 12

z =207

Massofelement(g)Jisim unsur (g) 2.07 1.6

NumberofmoleofatomsBilangan mol atom

2.07z

1.680=0.02

SimplestratioofmolesNisbah mol teringkas 1 2

5 ThestatementbelowisaboutcompoundJ/Pernyataan berikut adalah mengenai sebatian J.

Itisblacksolid/• Merupakan pepejal hitam.Contains12.8gcopperand0.2molofoxygen/• Mengandungi 12.8 g kuprum dan 0.2 mol oksigen.

[Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:Cu=64]

(a) Whatismeantbyempiricalformula/Apakah maksud formula empirik?

Aformulathatshowsthesimplestwholenumberratioofatomsofeachelementinacompound.

(b) (i) Calculatethenumberofmolofcopperatom/Hitung bilangan mol atom kuprum.

12.8

64=0.2mol

(ii) WhatistheempiricalformulaofcompoundJ/Apakah formula empirik sebatian J ? 0.2molCu:0.2molO. 1molCu:1molO. EmpiricalformulaofCompoundJisCuO.

(c) CompoundJreactscompletelywithhydrogentoproducecopperandcompoundQ. Sebatian J bertindak balas lengkap dengan hidrogen menghasilkan kuprum dan sebatian Q.

(i) Stateoneobservationforthereaction/Nyatakan satu pemerhatian daripada tindak balas tersebut.

Blacksolidchangetobrown

(ii) Nametwothesubstancesthatcanbeusedtopreparehydrogengas. Namakan dua bahan yang digunakan untuk menyediakan gas hidrogen.

Zinc/magnesiumandhydrochloricacid/nitricacid/sulphuricacid.

(iii) NamecompoundQ/Nama sebatian Q.

Water

(iv) Writeabalancedequationforthereaction. Tuliskan persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas tersebut.

CuO+H2→Cu+H2O

02-Chem F4 (3P).indd 36 12/9/2011 5:59:08 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

37

(d) Drawalabelleddiagramoftheset-upofapparatusfortheexperiment. Lukiskan gambar rajah berlabel susunan radas bagi tindak balas tersebut.

CompoundJ

Heat

Gashidrogen

(e) (i) Whyishydrogengaspassedthroughthecombustiontubeafterheatinghasstpopped? Mengapakah gas hidrogen dilalukan melalui tiub pembakaran selepas pemanasan dihentikan?

Toavoidcopperproducedreactwithoxygentoformcopper(II)oxide.

(ii) StatehowtodeterminethatthereactionbetweencompoundJandhydrogenhascompleted. Nyatakan bagaimana menentukan tindak balas antara sebatian J dengan hidrogen telah lengkap.

Byrepeatingtheprocessofheating,coolingandweighinguntilconstantmassisobtained.

(f) (i) Cantheempiricalformulaofmagnesiumoxidebedeterminedbythesamemethod?Explainyouranswer. Bolehkah formula empirik bagi magnesium oksida ditentukan dengan cara yang sama? Jelaskan jawapan anda.

Cannot.Magnesiumismorereactivethanhydrogen.Hydrogencannotreducemagnesiumoxidetoform

magnesium.

(ii) Magnesiumcanreducecopperoxidetocopper.Explainwhytheempiricalformulaofthecopperoxidecannotbedeterminedbyheatingthemixtureofcopperoxideandmagnesiumpowder.

Magnesium boleh menurunkan kuprum oksida kepada kuprum. Terangkan mengapa formula empirik kuprum oksida tidak boleh ditentukan dengan pemanasan campuran kuprum oksida dengan serbuk magnesium.

Magnesiumoxideandcopperproducedareinsolidform,coppercannotbeseparatedfrommagnesiumoxide.

Themassofcoppercannotbeweighed.

MOLECULAR FORMULA / FORMULA MOLEKUL

1 Molecularformulaofacompoundshowstheactualnumberofatomsofeachelementthatarepresentinamoleculeofthecompound.

Formula molekul suatu sebatian menunjukkan bilangan sebenar atom bagi setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul sebatian.

MolecularFormula=(empiricalformula)n,wherenisainteger.Formula molekul = (Formula empirik)n, di mana n adalah integer.

2 Example/Contoh:

CompoundSebatian

Molecular formulaFormula molekul

Empirical formulaFormula empirik

Value of nNilai n

Water/Air H2O H2O 1

Carbondioxide/Karbon dioksida CO2 CO2 1

Sulphuricacid/Asid sulfurik H2SO4 H2SO4 1

Ethene/Etena C2H4 CH2 2

Benzene/Benzena C6H6 CH 6

Glucose/Glukosa C6H12O6 CH2O 6

The molecular formula and the empirical formula of a compound may be the same if the value of n = 1 but different if the value is n > 1.

Formula molekul dan formula empirik suatu sebatian akan sama sekiranya nilai n = 1 tetapi akan berbeza sekiranya nilai n > 1.

02-Chem F4 (3P).indd 37 12/9/2011 5:59:08 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

38

EXERCISE / LATIHAN

1 TheempiricalformulaofcompoundXisCH2andrelativemolecularmassis56.DeterminethemolecularformulaofcompoundX.[Relativeatomicmass:H=1;C=12]

Formula empirik sebatian X adalah CH2 dan JMR adalah 56. Tentukan formula molekul sebatian X. [Jisim atom relatif: H = 1; C = 12] (12+2)n=56

n= 5614=4

Molecularformula=(CH2)4=C4H8

2 2.58gofahydrocarboncontains2.16gofcarbon.Therelativemolecularmassofthehydrocarbonis86. 2.58 g suatu hidrokarbon mengandungi 2.16 g karbon. Jisim molekul relatif bagi hidrokarbon ini ialah 86. [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif :H=1;C=12]

(i) Calculatetheempiricalformulaofthehydrocarbon/Hitungkan formula empirik bagi hidrokarbon ini.

Element C H

Massofelement(g) 2.16 0.42

Numberofmoleofatoms 0.18 0.42

Ratioofmoles 1 2 13= 7

3

Simplestratioofmoles 3 7

Empiricalformula=C3H7

(ii) Determinethemolecularformulaofthehydrocarbon/Tentukan formula molekul hidrokarbon tersebut. (12×3+7×1)n=86

n= 8643=2

Molecularformula=(C3H7)2=C6H14

3 Thediagrambelowshowsthestructuralformulaforbenzenemolecule. Rajah di bawah menujukkan formula struktur bagi benzena.

H

H

HCH

C HH C

C

C

C

(a) Nametheelementthatmakeupbenzene/Namakan unsur yang membentuk benzena.

Carbonandhydrogen

(b) Whatarethemolecularformulaandempiricalformulaforbenzene? Apakah formula molekul dan formula empirik bagi benzena?

Molecularformula/Formula molekul:C6H6

Empiricalformula/Formula empirik:CH

(c) Compareandcontrastthemolecularformulaandempiricalformulaforbenzene. Banding dan bezakan formula molekul dan formula empirik bagi benzena.

Bothempiricalformulaandmolecularformulashowsbenzeneismadeupof• carbon and hydrogen elements.Kedua-dua fomula molekul dan formula empirik menunjukkan benzena terdiri dari unsur karbon dan hidrogen .Molecularformulashowsthe• actual numberof carbon atomsand hydrogen atomsinbenzenemolecule .Eachbenzene molecule consistsof 6carbon atomsand 6hydrogen atoms.

Formula molekul menunjukkan bilangan sebenar bagi atom karbon dan atom hidrogen dalam molekul

benzena. Setiap molekul benzena terdiri daripada 6 atom karbon dan 6 atom hidrogen .

02-Chem F4 (3P).indd 38 12/9/2011 5:59:08 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

39

Empiricalformulashowsthe• simplestratio ofnumber carbon atomsto hydrogen atoms,thesimplest

ratioofnumberof carbon atomsto hydrogen atomsinbenzeneis 1:1 .

Formula empirik benzena menunjukkan nisbah paling ringkas bilangan atoms karbon kepada atom hidrogen .

Nisbah paling ringkas bilangan atom karbon kepada hidrogen adalah 1 : 1 .

PERCENTAGE COMPOSITION BY MASS OF AN ELEMENT IN A COMPOUND PERATUS KOMPOSISI UNSUR MENGIKUT JISIM DALAM SEBATIAN

1 %compositionbymassofanelement=

TotalRAMoftheelementinthecompound×100%Jumlah JAR unsur dalam suatu sebatian × 100%

RMM/RFMofcompound/JMR/JFR sebatian % komposisi unsur mengikut jisim

2 Example/Contoh: Calculatethepercentagecompositionbymassofnitrogeninthefollowingcompounds: Hitungkan peratusan nitrogen mengikut jisim dalam sebatian berikut: [Relativeatomicmass/Jisim atom relatif:N=14,H=1,O=16,S=32,K=39]

(i) (NH4)2SO4

%N=2×14

132×100%

=21.2%

(ii) KNO3

%N=14

101×100%

=13.9%

CHEMICAL FORMULA FOR IONIC COMPOUNDS / FORMULA KIMIA BAGI SEBATIAN ION

1 ChemicalformulaofanioniccompoundcomprisingoftheionsXm+andYn–isbyexchangingthechargesoneachion.TheformulaobtainedwillbeXmYn.

Formula kimia sebatian ion yang mengandungi ion Xm+ dan Y n– boleh diperoleh melalui pertukaran bilangan cas setiap ion. Formula yang diperoleh ialah XnYm.

2 Example/Contoh:(i) Sodiumoxide/Natrium oksida

Ion / Ion Na+ O2–

Charges/Bilangan cas +1 –2

Exchangeofcharges/Pertukaran bilangan cas 2 1

Smallestratio/Nisbah teringkas 2 1

Numberofcombiningions/Bilangan ion yang bergabung 2Na+ O2–

Formula/Formula Na2O

(ii) Copper(II)nitrate/Kuprum(II) nitrat (iii) Zincoxide/Zink oksida

Cu2+

1

NO3–

2

+2 –1

⇒ Cu(NO3)2

(Ratio/Nisbah)

(Ratio/Nisbah)

Zn2+

2

1

O2–

2

1

+2 –2

⇒ ZnO

02-Chem F4 (3P).indd 39 12/9/2011 5:59:08 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

40

ACT

IVIT

Y 1

: WR

ITE

TH

E C

HE

MIC

AL

FOR

MU

LAE

AN

D N

AM

ES

OF

THE

FO

LLO

WIN

G C

OM

MO

N C

OM

POU

ND

SA

ktiv

iti 1

: TU

LIS

FO

RM

ULA

KIM

IA D

AN

NA

MA

BA

GI B

AH

AN

KIM

IA B

ER

IKU

T

O2–

, O

xide

ion

Ion

oksi

da

CO32–

, Ca

rbon

at io

nIo

n ka

rbon

at

SO42–

, Su

lpha

te io

nIo

n su

lfat

Cl– ,

Chlo

ride

ion

Ion

klor

ida

Br– ,

Bro

mid

e io

nIo

n br

omid

a

I– , Iodi

de io

nIo

n io

dida

OH

– , H

ydro

xide

ion

Ion

hidr

oksi

da

NO

3– , N

itra

te io

nIo

n ni

trat

K+

Potassiumion

Ion

kaliu

m

K2OPotassiumoxide

K2C

O3

Potassiumcarbonate

K2SO4

PotassiumsulphateKClPotassiumchlorideKBr

PotassiumbromideKIPotassiumiodide

KOH

Potassiumhydroxide

KN

O3

Potassiumnitrate

Na+

Sodiumion

Ion

natr

ium

Na 2

OSodiumoxide

Na 2

CO3

Sodiumcarbonate

Na 2SO

4

Sodiumsulphate

NaCl

Sodiumchloride

NaBr

Sodiumbromide

NaISodiumiodide

NaOH

Sodiumhydroxide

NaNO3

Sodiumnitrate

H+

Hydrogenion

Ion

hidr

ogen

H2C

O3

Carbonicacid

H2SO4

Sulphuricacid

HClHydrocloricacid

HBr

Hydrobromicacid

HIHydroiodicacid

HN

O3

Nitricacid

Ag+

Silverion

Ion

arge

ntum

Ag 2

OSilveroxide

Ag 2

CO3

Silvercarbonate

Ag 2SO

4

Silversulphate

AgCl

Silverchloride

AgBr

Silverbromide

AgISilveriodide

AgOH

Silverhydroxide

AgNO3

Silvernitrate

NH4+

Ammoniumion

Ion

amm

oniu

m

(NH4)2C

O3

Ammonium

carbonate

(NH4)2SO4

Ammonium

sulphate

NH4Cl

Ammonium

chloride

NH4Br

Ammonium

bromide

NH4I

Ammonium

iodide

NH4N

O3

Ammonium

nitrate

Ca2+

Calciumion

Ion

kals

ium

CaO

Calciumoxide

CaCO

3

Calciumcarbonate

CaSO

4

Calciumsulphate

CaCl2

Calciumchloride

CaBr 2

Calciumbromide

CaI 2

Calciumiodide

Ca(OH) 2

Calciumhydroxide

Ca(NO3) 2

Calciumnitrate

Cu2+

Copper(II)ion

Ion

kupr

um(I

I)

CuO

Copper(II)oxide

CuCO

3

Copper(II)carbonate

CuSO

4

Copper(II)sulphateCuCl2

Copper(II)chlorideCuBr 2

Copper(II)bromide

CuI 2

Copper(II)iodide

Cu(OH) 2

Copper(II)hydroxide

Cu(NO3) 2

Copper(II)nitrate

Mg2+

Magnesiumion

Ion

mag

nesi

um

MgOMagnesium

oxide

MgCO3

Magnesium

carbonate

MgSO4

Magnesium

sulphate

MgCl 2

Magnesium

chloride

MgBr 2

Magnesium

bromide

MgI2

Magnesiumiodide

Mg(OH) 2

Magnesium

hydroxide

Mg(NO3) 2

Magnesiumnitrate

Zn2+

Zincion

Ion

zink

ZnO

Zincoxide

ZnCO

3

Zinccarbonate

ZnSO

4

Zincsulphate

ZnCl2

Zincchloride

ZnBr 2

Zincbromide

ZnI 2

Zinciodide

Zn(OH) 2

Zinchydroxide

Zn(NO3) 2

Zincnitrate

Pb2+

Lead(II)ion

Ion

plum

bum

(II)

PbO

Lead(II)oxide

PbCO

3

Lead(II)carbonate

PbSO

4

Lead(II)sulphate

PbCl2

Lead(II)chloride

PbBr 2

Lead(II)bromide

PbI 2

Lead(II)iodide

Pb(OH) 2

Lead(II)hydroxide

Pb(NO3) 2

Lead(II)nitrate

Al3+

Aluminiumion

Ion

alum

iniu

m

Al 2O

3

AluminiumoxideAl 2(CO

3) 3

Aluminiumcarbonate

Al 2(SO

4) 3

Aluminium

sulphate

AlCl 3

Aluminium

chloride

AlBr 3

AluminiumbromideAlI 3Aluminiumiodide

Al(OH) 3

Aluminium

hydroxide

Al(NO3)3

Aluminiumnirate

02-Chem F4 (3P).indd 40 12/9/2011 5:59:08 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

41

ACT

IVIT

Y 2

: WIT

HO

UT

RE

FER

RIN

G T

O T

HE

TA

BLE

IN A

CTIV

ITY

1, W

RIT

E T

HE

CH

EM

ICA

L FO

RM

ULA

E O

F TH

E F

OLL

OW

ING

CO

MPO

UN

DS

AK

TIV

ITI 2

: TA

NPA

ME

RU

JUK

KE

PAD

A JA

DU

AL

AK

TIV

ITI 1

, TU

LISK

AN

FO

RM

ULA

KIM

IA B

AG

I SE

BAT

IAN

BE

RIK

UT

Oxi

de io

nIo

n ok

sida

Carb

onat

ion

Ion

karb

onat

Sulp

hate

ion

Ion

sulfa

tCh

lori

de io

nIo

n kl

orid

aB

rom

ide

ion

Ion

brom

ida

Iodi

de io

nIo

n io

dida

Hyd

roxi

de io

nIo

n hi

drok

sida

Nit

rate

ion

Ion

nitr

at

Potassiumion

Ion

kaliu

mK2O

K2C

O3

K2SO4

KCl

KBr

KI

KOH

KN

O3

Sodiumion

Ion

natr

ium

Na 2

ONa 2

CO3

Na 2SO

4NaCl

NaBr

NaI

NaOH

NaNO3

Hydrogenion

Ion

hidr

ogen

H2C

O3

H2SO4

HCl

HBr

HI

HN

O3

Silverion

Ion

arge

ntum

Ag 2

OAg 2

CO3

Ag 2SO

4AgCl

AgBr

AgI

AgOH

AgNO3

Ammoniumion

Ion

amm

oniu

m(NH4) 2

CO3

(NH4) 2SO

4N

H4Cl

NH4Br

NH4I

NH4N

O3

Calciumion

Ion

kals

ium

CaO

CaCO

3CaSO

4CaCl2

CaBr 2

CaI 2

Ca(OH) 2

Ca(NO3) 2

Copper(II)ion

Ion

kupr

um(I

I)CuO

CuCO

3CuSO

4CuCl2

CuBr 2

CuI 2

Cu(OH) 2

Cu(NO3) 2

Magnesiumion

Ion

mag

nesi

umMgO

MgCO3

MgSO4

MgCl 2

MgBr 2

MgI2

Mg(OH) 2

Mg(NO3) 2

Zincion

Ion

zink

ZnO

ZnCO

3ZnSO

4ZnCl2

ZnBr 2

ZnI 2

Zn(OH) 2

Zn(NO3) 2

Lead(II)ion

Ion

plum

bum

(II)

PbO

PbCO

3PbSO

4PbCl2

PbBr 2

PbI 2

Pb(OH) 2

Pb(NO3) 2

Aluminiumion

Ion

alum

iniu

mAl 2O

3Al 2(CO

3)3

Al 2(SO

4) 3

AlCl 3

AlBr 3

AlI 3

Al(OH) 3

Al(NO3) 3

02-Chem F4 (3P).indd 41 12/9/2011 5:59:09 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

42

ACTIVITY 3: WRITE THE CHEMICAL FORMULAE AND TYPE OF PARTICLES FOR THE FOLLOWING ELEMENT/COMPOUNDAKTIVITI 3: TULIS FORMULA KIMIA DAN JENIS ZARAH UNTUK UNSUR/SEBATIAN BERIKUT

Compound / Element Sebatian/Unsur

FormulaFormula

Type of particlesJenis zarah

Compound / Element Sebatian/Unsur

FormulaFormula


SodiumsulphateNatrium sulfat Na2SO4 Ion Zinccarbonate

Zink karbonat ZnCO3 Ion

AmmoniumcarbonateAmmonium karbonat (NH4)2CO3 Ion Ammoniumcarbonate

Ammonium karbonat (NH4)2CO3 Ion

MagnesiumnitrateMagnesium nitrat Mg(NO3)2 Ion Silverchloride

Argentum klorida AgCl Ion

HyrochloricacidAsid hidroklorik HCl Ion Sulphuricacid

Asid sulfurik H2SO4 Ion

PotassiumoxideKalium oksida K2O Ion Copper(II)nitrate

Kuprum(II) nitrat Cu(NO3)2 Ion

MagnesiumoxideMagnesium oksida MgO Ion Hydrogengas

Gas hidrogen H2 Molecule

Lead(II)carbonatePlumbum(II) karbonat PbCO3 Ion Carbondioxidegas

Gas karbon dioksida CO2 Molecule

Iron(III)sulphateFerum(III) sulfat Fe2(SO4)3 Ion Oxygengas

Gas oksigen O2 Molecule

MagnesiumchlorideMagnesium klorida MgCl2 Ion Aluminiumsulphate

Aluminium sulfat Al2(SO4)3 Ion

ZincsulphateZink sulfat ZnSO4 Ion Lead(II)chloride

Plumbun(II) klorida PbCl2 Ion

SilvernitrateArgentum nitrat AgNO3 Ion Potassiumiodide

Kalium iodida KI Ion

AmmoniumsulphateAmmonium sulfat (NH4)2SO4 Ion Copper(II)carbonate

Kuprum(II) karbonat CuCO3 Ion

ZincoxideZink oksida ZnO Ion Potasiumcarbonate

Kalium karbonat K2CO3 Ion

NitricacidAsid nitrik HNO3 Ion Sodiumhydroxide

Natrium hidroksida NaOH Ion

AmmoniagasGas ammonia NH3 Molecule Aqueousammonia

Ammonia akueus NH3(aq) Ionandmolecule

MagnesiumMagnesium Mg Atom Ammoniumchloride

Ammonium klorida NH4Cl Ion

ZincZink Zn Atom Nitrogendioxidegas

Gas nitrogen dioksida NO2 Molecule

Copper(II)sulphateKuprum(II) sulfat CuSO4 Ion Sodiumchloride

Natrium klorida NaCl Ion

IodineIodin I2 Molecule Silver

Argentum Ag Atom

ChlorineKlorin Cl2 Molecule Bromine

Bromin Br2 Molecule

02-Chem F4 (3P).indd 42 12/9/2011 5:59:09 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

43

CHEMICAL EQUATIONS / PERSAMAAN KIMIA

1 Twotypesofequation/Dua jenis persamaan:Equationinwords/• Persamaan perkataan –usingnamesofreactantsandproducts/menggunakan nama bahan tindak balas dan hasil tindak balas;Equationusingsymbols/• Persamaan menggunakan simbol – reactantsandproductsarerepresentedbychemicalformulaeandhavecertainmeanings

menggunakan formula kimia untuk mewakili bahan tindak balas dan hasil tindak balas serta menggunakan pelbagai jenis simbol yang membawa makna tertentu.

Symbol / Simbol Meaning / Maksud Symbol / Simbol Meaning / Maksud

+ Separating2reactants/productsMengasingkan 2 bahan / hasil

(g)(g)

GaseousstateKeadaan gas

ProducesMenghasilkan

(aq)(ak)

AqueousstateKeadaan akueus

ReversiblereactionTindak balas berbalik

GasreleasedGas terbebas

(s)(p)

SolidstateKeadaan pepejal

PrecipitationBahan termendap

(l)(ce)

LiquidstateKeadaan cecair ∆ Heating/Heatenergyisgiven

Pemanasan / Haba dibekalkan

2 Informationobtainedfromchemicalequationusingsymbols/Maklumat yang diperoleh daripada persamaan kimia bersimbol:(a) Qualitativeaspect/Aspek kualitatif:typeofreactantsandproductsinvolvedinthechemicalreactionandthestate

ofeachreactantandproduct. jenisbahan/hasiltindakbalasyangterlibatdalamtindakbalasdankeadaanfizikalbagi

setiap bahan / hasil tindak balas.(b) Quantitativeaspect/Aspek kuantitatif:numberofmolesofreactantsandproductsinvolvedinthechemicalreaction

thatisthecoeffficientsinvolvedinabalancedequationoftheformulaeof reactantsandproducts.

bilangan mol yang bertindak balas dan hasil tindak balas yang terbentuk iaitu pekali bagi setiap formula bahan dan hasil tindak balas.

Example/Contoh: Zn(s)+2HCl(aq) ZnCl2(aq)+H2(g)Zn (p) + 2HCl (ak) ZnCl2 (ak) + H2 (g)

1mol2mol1mol1mol

Interpretation/Tafsiran:1molofzincreactswith2molofhydrochloricacidtoproduce1molofzincchlorideand 1molofhydrogen.

1 mol zink bertindak balas dengan 2 mol asid hidroklorik menghasilkan 1 mol zink klorida dan 1 mol hidrogen.

3 Writing balanced chemical equations/Menulis persamaan kimia seimbang: Step1/Langkah 1 :Writethecorrectchemicalformulaeforeachreactantandproduct. Tulis formula kimia bagi setiap bahan dan hasil tindak balas. Step2/Langkah 2:Deteminethenumberofatomsforeachelement/Tentukan bilangan atom setiap unsur. Step3/Langkah 3:Balancethenumberofatomsforeachelementbyadjustingthecoefficientsinfrontofthechemical

formulae. Imbangkan bilangan atom setiap jenis unsur dengan menambahkan pekali di hadapan setiap formula kimia.

02-Chem F4 (3P).indd 43 12/9/2011 5:59:09 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

44

EXERCISE / LATIHAN

Write a balanced chemical equation for each of the following reactions:Tulis persamaan kimia seimbang bagi setiap tindak balas yang berikut:

1 Zinccarbonate Zincoxide+Carbondioxide/Zink karbonat Zink oksida + Karbon dioksidaZnCO3 ZnO + CO2

2 Sulphuricacid+Sodiumhydroxide Sodiumsulphate+Water/Asid sulfurik + Natrium hidroksida Natrium sulfat + AirH2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

3 Silvernitrate+Sodiumchloride Silverchloride+Sodiumnitrate Argentum nitrat + Natrium klorida Argentum klorida + Natrium nitrat

AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

4 Copper(II)oxide+Hydrochloricacid Copper(II)chloride+Water Kuprum(II) oksida + Asid hidroklorik Kuprum(II) klorida + Air

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

5 Magnesium+Oxygen Magnesiumoxide/Magnesium + Oksigen Magnesium oksida2Mg + O2 2MgO

6 Sodium+Water Sodiumhydroxide+Hydrogen/Natrium + Air Natrium hidroksida + Hidrogen2Na + 2H2O 2NaOH + H2

7 Potassiumoxide+Water Potassiumhydroxide/Kalium oksida + Air Kalium hidroksidaK2O + H2O 2KOH

8 Zincoxide+Nitricacid Zincnitrate+Water/Zink oksida + Asid nitrik Zink nitrat + AirZnO + 2HNO3 Zn(NO3 )2 + H2O

9 Lead(II)nitrate Lead(II)oxide+Nitrogendioxide+Oxygen Plumbum(II) nitrat Plumbum (II) oksida + Nitrogen dioksida + Oksigen

2Pb(NO3 )2 2PbO + 4NO2 + O2

10 Aluminiumnitrate Aluminiumoxide+Nitrogendioxide+Oxygen Aluminium nitrat Aluminium oksida + Nitrogen dioksida + Oksigen

4Al(NO3 )3 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

NUMERICAL PROBLEMS INVOLVING CHEMICAL EQUATIONS / PENGHITUNGAN BERKAITAN PERSAMAAN KIMIA

Calculation steps/Langkah perhitungan:S1/L1:Writeabalancedequation/Tulis persamaan kimia seimbang.S2/L2:Writetheinformationfromthequestionabovetheequation/Tulis maklumat daripada soalan di atas persamaan.S3/L3:Writetheinformationfromthechemicalequationbelowtheequation(informationaboutthenumberofmolesof reactants/products). Tulis maklumat daripada persamaan kimia di bawah persamaan (Maklumat perhubungan bilangan mol bahan/hasil tindak balas terlibat).S4/L4:ChangetheinformationinS2intomolesbyusingthemethodshowninthechartbelow. Tukarkan maklumat L2 kepada mol menggunakan carta di bawah.S5/L5:UsetherelationshipbetweennumberofmolesofsubstanceinvolvedinS3tofindtheanswer. Gunakan perhubungan bilangan mol bahan terlibat dalam L3 untuk mencari jawapan.S6/L6:Changetheinformationtotheunitrequiredusingthechartbelow. Tukar maklumat kepada unit yang dikehendaki dengan menggunakan carta di bawah.

Mass(g)Jisim (g)

÷(RAM/FRM/RMM)gmol–1

×(RAM/FRM/RMM)gmol–1No.ofmoles(n)Bilangan mol (n)

Volumeofgas(dm3)Isipadu gas (dm3)



02-Chem F4 (3P).indd 44 12/9/2011 5:59:09 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

45

EXERCISE / LATIHAN

1 Theequationshowsthereactionbetweenzincandhydrochloricacid. Persamaan menunjukkan tindak balas antara zink dengan asid hidroklorik.

Zn+2HCl ZnCl2+H2

Calculatethemassofzincrequiredtoreactwithexcesshydrochloricacidtoproduce6dm3ofhydrogengasatroomconditions.[Relativeatomicmass:Zn=65,Cl=35.5,1moleofgasoccupies24dm3atroomconditions]

Hitungkan jisim zink yang perlu ditindakbalaskan dengan asid hidroklorik berlebihan untuk menghasilkan 6 dm3 gas hidrogen pada keadaan bilik. [Jisim atom relatif: Zn = 65, Cl = 35.5, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada suhu bilik]

2 Theequationshowsthereactionbetweenpotassiumandoxygen. Persamaan berikut menunjukkan tindak balas antara kalium dengan oksigen.

4K+O2 2K2O

Calculatethemassofpotassiumrequiredtoproduce23.5gofpotassiumoxide.[Relativeatomicmass:K=39,O=16] Hitungkan jisim kalium yang diperlukan untuk menghasilkan 23.5 g kalium oksida. [Jisim atom relatif: K = 39, O = 16]

3 Theequationshowsthedecompositionofhydrogenperoxide. Persamaan menunjukkan penguraian hidrogen peroksida.

H2O2 H2O+O2

Balancetheequationabove.CalculatethenumberofmolesofH2O2thatdecomposesif11.2dm3oxygengasiscollected

atSTP.[RelativeAtomicmass:H=1,O=16,molarvolumeofgas=22.4dm3mol–1atSTP] Seimbangkan persamaan di atas. Hitung bilangan mol H2O2 yang telah terurai sekiranya 11.2 dm3 gas oksigen dikumpulkan pada STP.

[Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, isi padu molar gas = 22.4 dm3 mol–1 pada STP]

MolofK2O=23.5

(2×39+16)=

23.594

=0.25mol

Fromtheequation, 2molofK2O:4molofK 0.25molofK2O:0.5molofK MassofK=0.5mol×39gmol–1=19.5g

MolofO2=11.2dm3

22.4dm3mol–1=0.5mol

Fromtheequation, 1molofO2:2molofH2O2 0.5molofO2:1.0molofH2O2

MolofH2=6dm3

24dm3mol–1=0.25mol

Fromtheequation, 1molofH2 :1molofZn 0.25molofH2:0.25molofZn MassofZn=0.25×65=16.2g

02-Chem F4 (3P).indd 45 12/9/2011 5:59:09 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

46

4 8.0gofcopper(II)oxidepowderisaddedtoexcessdilutenitricacidandheated.Calculatethemassofcopper(II)nitrateproduced.[Relativeatomicmass:N=14,O=16,Cu=64]

8.0 g serbuk kuprum(II) oksida dicampurkan kepada asid nitrik cair yang berlebihan dan dihangatkan. Hitungkan jisim kuprum(II) nitrat yang terhasil. [Jisim atom relatif: N = 14, O = 16, Cu = 64]

5 1.3gofzincreactswithexcessdilutesulphuricacid.Theproductsarezincsulphateandhydrogen.CalculatethevolumeofhidrogengasreleasedatSTP.[Relativeatomicmass:Zn=65,1molofgasoccupies22.4dm3mol–1atSTP]

1.3 g zink bertindak balas dengan asid sulfurik cair yang berlebihan. Hasil tindak balas adalah zink sulfat dan hidrogen. Hitungkan isi padu hidrogen yang terbebas pada STP. [Jisim atom relatif: Zn = 65, isipadu molar gas = 22.4 dm3 mol–1 pada STP]

Answer/Jawapan: 448cm3

6 0.46gofsodiumburnscompletelyinchlorinegasatroomconditionstoproducesodiumchloride.Calculatethevolumeofchlorinegasthathasreacted.[Relativeatomicmass:Na=23,Molarvolumeofgas=24dm3mol–1atroomconditions]

0.46 g natrium terbakar lengkap dalam gas klorin pada keadaan bilik menghasilkan natrium klorida. Hitungkan isi padu klorin yang diperlukan untuk bertindak balas lengkap. [Jisim atom relatif: Na = 23, isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik]

Answer/Jawapan: 0.24dm3

7 Theequationshowsthecombustionofpropanegas. Persamaan menunjukkan pembakaran gas propana.

C3H8+5O2 3CO2+4H2O

720cm3ofpropanegas(C3H8)atroomconditionsburnsinexcessoxygen.Calculatethemassofcarbondioxideformed.[Relativeatomicmass:C=12,O=16,Molarvolumeofgas=22.4dm3mol–1atroomconditions]

720 cm3 gas propana (C3H8) pada keadaan bilik terbakar dalam oksigen berlebihan. Hitungkan jisim karbon dioksida yang terbentuk. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik]

Answer/Jawapan: 3.96g

CuO+2HNO3 Cu(NO3)2+H2O

MolofCuO=8g

(64+16)gmol–1=0.1mol

Fromtheequation, 1molofCuO:1molofCu(NO3)2 0.1ofCuO:0.1molofCu(NO3)2MassofCu(NO3)2=0.1mol×188gmol

–1=18.8g

02-Chem F4 (3P).indd 46 12/9/2011 5:59:09 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

47


1 ThemassofoneatomofelementYistwotimesmorethan an atom of oxygen.What is the relative atomicmassofelementY?[Relativeatomicmass:O=16]

Jisim satu atom unsur Y adalah dua kali lebih daripada satu atom oksigen. Apakah jisim atom relatif bagi unsur Y? [Jisim atom relatif: O = 16]A 12B 24C 32D 36

2 ThechemicalformulaforbutaneisC4H10.Whichofthefollowingstatementsaretrueaboutbutane?

[Relativeatomicmass:H=1,C=12andO=16,AvogadroConstant=6×1023mol–1]

Formula kimia bagi butana ialah C4H10. Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah benar tentang butana?

[Jisim atom relatif: H = 1, C = 12 dan O = 16, Pemalar Avogadro = 6 × 1023 mol–1]I TheempiricalformulaforbutaneisCH2. Formula empirik butana ialah CH2.II Eachbutanemoleculeismadeupof4carbonatoms

and10hydrogenatoms. Setiap molekul butana terdiri dari 4 atom karbon dan 10

atom hidrogen.III 1 mol of butane contains a total of 8.4 × 1024

atoms. Jumlah bilangan atom dalam 1 mol butana adalah 8.4 ×

1024.IV Onebutanemoleculehasamassof84timeshigher

thanthemassof1hydrogenatom. Satu molekul butana mempunyai jisim 84 kali lebih daripada

jisim satu atom hidrogen. A IandIIonly I dan II sahaja B IIandIIIonly II dan III sahaja C II,IIIandIVonly II, III dan IV sahajaD I,II,IIIandIV I, II, III dan IV

3 Abottlecontains3.01×1023ofgasparticles.Whatisthenumberofmolesofthegasinthebottle?

Sebuah botol mengandungi 3.01 × 1023 zarah gas. Berapakah bilangan mol zarah gas dalam botol itu? A 0.5mol C 3.0mol B 1.0mol D 6.0mol

4 Whichofthefollowinggasescontains0.4molofatomsat room temperature and pressure? [Molar volume ofgas=24dm3mol–1atroomtemperatureandpressure]

Antara gas berikut, yang manakah mengandungi 0.4 mol atom pada suhu dan tekanan bilik? [Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan bilik]A 4.8dm3Ne C 4.8dm3CO2 B 4.8dm3O2 D 4.8dm3NH3

5 Thetablebelowshowstherelativeatomicmassofneon,carbon,oxygenandcalcium.

Jadual berikut menunujukkan jisim atom relatif bagi neon, karbon, oksigen dan kalsium.

Element/Unsur Relative atomic mass/Jisim atom relatif

Neon/Neon 20

Carbon/Karbon 12

Oxygen/Oksigen 16

Calcium/Kalsium 40

Whichofthefollowingstatementsistrue? [Avogadroconstant=6.0×1023mol–1] Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah benar? [Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1]

A Massofonecalciumatomis40g Jisim satu atom kalsium ialah 40 gB Massof1molofneonis20g Jisim 1 mol neon ialah 20 gC 16 g of oxygen contains 6.02 × 1023 oxygen

molecule 16 g oksigen mengandungi 6.02 × 1023 molekul oksigenD Massofoneoxygenatom is16 timesbigger than

onecarbonatom Jisim satu atom oksigen adalah 16 kali lebih besar daripada

satu atom karbon

6 Abulb is filledwith1800 cm3 of argongas at roomconditions.What is thenumber of argonatom in thebulb?

[Molarvolumeofgas=24dm3mol–1atroomconditions,Avogadroconstant=6.02×1023mol–1]

Sebuah belon diisi dengan 1 800 cm3 gas argon pada keadaan bilik. Berapakah bilangan atom argon dalam belon itu?

[Isipadu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik, Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1]A 4.515×1022 C 8.03×1022 B 4.515×1023 D 8.03×1021

7 What is the number of hydrogen atom in 0.1mol ofwater?[Avogadroconstant:6.02×1023mol–1]

Berapakah bilangan atom oksigen dalam 0.1 mol air? [Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1]

A 6.02×1022 C 6.02×1023B 60.2×1023 D 3.01×1023

8 5gofelementXreactedwith8gofelementYtoformacompoundwiththeformulaXY2.Whatistherelativeatomic mass of element X? [Relative atomic mass:Y=80]

5 g unsur X bertindak balas dengan 8 g unsur Y membentuk sebatian dengan formula XY2. Apakah jisim atom relatif unsur X? [Jisim atom relatif: Y = 80]A 25 C 50B 40 D 100

02-Chem F4 (3P).indd 47 12/9/2011 5:59:10 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

48

9 The diagram below shows the set-up of apparatus todeterminetheempiricalformulaofanoxidemetalX.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi menentukan formula empirik oksida logam X.

HeatPanaskan

MetalXLogam X

WhichofthefollowingismetalX? Antara berikut, yang manakah mungkin bagi logam X?

A Zinc C Tin Zink Stanum

B Lead D Copper Plumbum Kuprum

10 Thefollowingequationshowsthedecompositionreactionoflead(II)nitratewhenheatedatroomtemperatureandpressure.

Persamaan tindak balas di bawah menunjukkan penguraian plumbum(II) nitrat apabila dipanaskan pada suhu dan tekanan bilik.

2Pb(NO3)2 2PbO+4NO2+O2

Whichofthefollowingaretruewhen0.1moloflead(II)nitrateisdecomposed?

[Relative atomic mass: N = 14, O = 16, Pb = 207and1molgasoccupiesthevolumeof24dm3atroomtemperatureandpressure]

Antara berikut, yang manakah adalah benar apabila 0.1 mol plumbum(II) nitrat terurai?

[Jisim atom relatif: N = 14, O = 16, Pb = 207 dan 1 mol gas menempati isipadu 24 dm3 pada suhu dan tekanan bilik]I 66.2goflead(II)oxideisformed 66.2 g plumbum(II) oksida terbentukII 22.3goflead(II)oxideisformed 22.3 g plumbum(II) oksida terbentukIII 2.4dm3ofoxygengasesisgivenoff 2.4 dm3 gas oksigen dibebaskanIV 4800cm3ofnitrogendioxidegivenoff 4 800 cm3 nitrogen dioksida dibebaskanA IandIIIonly I dan III sahaja B IandIVonly I dan IV sahaja C IIandIIIonly II dan III sahajaD IIandIVonly II dan IV sahaja

11 The equation shows a decomposition of magnesiumnitratewhenheated.

Persamaan di bawah menunjukkan penguraian nitrat apabila dipanaskan.

2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2+O2

What is the number of oxygenmolecules is producedwhen 7.4 g magnesium nitrate decomposed whenheated.

[RelativeformulamassofMg(NO3)2=148;Avogadroconstant=6.02×1023mol–1]

Berapakah bilangan molekul oksigen apabila 7.4 g magnesium nitrat terurai apabila dipanaskan?

[Jisim formula relatif Mg(NO3)2 = 148; Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1]A 1.505×1022B 3.010×1022C 1.505×1023D 3.010×1023

12 Theequationbelowshowsthechemicalequationofthecombustionofethanolinexcessoxygen.

Persamaan di bawah menunjukkan persamaan kimia pembakaran etanol dalam oksigen berlebihan.

2C2H5OH+6O2 4CO2+6H2O

Whatisthevolumeofcarbondioxidegasreleasedwhen9.20gethanolburntcompletely?

[RelativeatomicmassofH=1,C=12,O=16,1molofgasoccupies24dm3atroomcondition]

Apakah isi padu gas karbon dioksida dibebaskan apabila 9.20 g etanol terbakar lengkap?

[Jisim atom relatif: H = 1, C = 12, O = 16, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada keadaan bilik]A 4.8cm3

B 9.6cm3C 96.0cm3D 9600cm3

13 Whatisthepercentagebymassofnitrogencontentinurea,CO(NH2)2?[Relativeatomicmass:C=12,N=14,H=1andO=16]

Apakah peratus kandungan nitrogen mengikut jisim dalam urea, CO(NH2)2? [Jisim atom relatif: C = 12, N = 14, H = 1 dan O = 16]A 23.3%B 31.8%C 46.7%D 63.6%

02-Chem F4 (3P).indd 48 12/9/2011 5:59:10 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

49

PERIODIC TABLEJADUAL BERKALA3

HISTORICAL DEVELOPMENT / SEJARAH PERKEMBANGAN

ARRANGEMENT OF ELEMENT IN THE PERIODIC TABLE / PENYUSUNAN UNSUR DALAM JADUAL BERKALA

To identify the contribution of scientists in the arrangement of elements in the Periodic Table. – Mengetahui sumbangan ahli sains untuk penyusunan unsur dalam Jadual Berkala.

To get ideas on the arrangement of elements in the Periodic Table based on their proton numbers. – Mendapat idea penyusunan unsur dalam Jadual Berkala berdasarkan nombor proton.

GROUP /• KUMPULANTo write the electron arrangement for atoms of elements with proton numbers 1 to 20. –

Menulis susunan elektron bagi atom unsur dengan proton 1 hingga 20.

PERIOD /• KALATo determine the group and period based on the electron arrangement of atoms or otherwise. –

Menentukan kumpulan dan kala berdasarkan susunan elektron atom dan sebaliknya.

PROPERTIES OF ELEMENTS IN THE PERIODIC TABLE / SIFAT-SIFAT UNSUR DALAM JADUAL BERKALA

GROUP 18 /• KUMPULAN 18To explain the existence of noble gases as monoatom and their uses. –

Menerangkan kewujudan gas adi secara monoatom serta kegunaannya.

GROUP 1 /• KUMPULAN 1To explain physical properties, similar chemical properties (with water, oxygen and chlorine) and the different reactivities. –

Menerangkan sifat fizik, sifat kimia yang sama (dengan air, oksigen dan dengan klorin) serta kereaktifan yang berbeza.

GROUP 17 /• KUMPULAN 17To explain physical properties, similar chemical properties (with water, sodium hydroxide and iron) and the different –reactivities.

Menerangkan sifat fizik, sifat kimia yang sama (dengan air, natrium hidroksida dan ferum) serta kereaktifan yang berbeza.

PERIOD 3 /• KALA 3To explain changes in atomic size, electronegativity, metallic properties as well as oxide properties across period 3 from left –to right.

Menerangkan perubahan saiz atom, keelektronegatifan, sifat kelogaman serta sifat oksida merentasi Kala 3 dari kiri ke kanan.

TRANSITION ELEMENTS /• UNSUR PERALIHANTo state metallic properties of transition metals and their special characteristics. –

Menyatakan sifat kelogaman unsur peralihan serta ciri-ciri istimewa unsur peralihan.

03-Chem F4 (3P).indd 49 12/9/2011 5:57:51 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

50

ADVANTAGES OF CLASSIFYING THE ELEMENTS IN THE PERIODIC TABLEKEBAIKAN PENGELASAN UNSUR DALAM JADUAL BERKALA

1 Elements are arranged systematically in the Periodic Table in an increasing order of proton number which enables: Unsur disusun secara sistematik dalam Jadual Berkala mengikut tertib pertambahan nombor proton yang membolehkan:

(a) Chemists to study, understand and remember the chemical and physical properties of all the elements and compounds in an orderly manner,

Ahli kimia mempelajari, memahami dan mengingat sifat kimia dan sifat fizik semua unsur dan sebatian secara teratur.(b) Properties of elements and their compounds to be predicted based on the position of elements in the Periodic Table, Sifat unsur dan sebatiannya diramal berdasarkan kedudukan unsur dalam Jadual Berkala.(c) Relationship between elements from different groups to be known. Perhubungan unsur dari kumpulan yang berlainan diketahui.

CONTRIBUTION OF SCIENTIST TO THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF THE PERIODIC TABLESUMBANGAN AHLI SAINS DALAM SEJARAH PERKEMBANGAN JADUAL BERKALA

Scientists / Saintis Discoveries / Penemuan

Antoine Lavoisier Substances were classified into 4 groups with similar chemical properties. –Bahan dikelaskan kepada empat kumpulan dengan sifat kimia sama.

J.W Dobereiner Substances were arranged in 3 groups / – Bahan disusun dalam tiga kumpulan.Groups with similar chemical properties were called Triads. –Kumpulan dengan sifat kimia sama dinamakan triad.Triad system was confined to some elements only / – Sistem triad terhad kepada beberapa unsur sahaja.

John Newlands Elements were arranged in ascending atomic mass / – Unsur disusun mengikut pertambahan jisim atom.Law of Octaves because similar chemical properties were repeated at every eighth element. –Hukum Oktaf kerana sifat sama berulang pada setiap unsur kelapan.This system was inaccurate because there were some elements with wrong mass numbers. –Sistem ini tidak tepat kerana ada unsur dengan nombor jisim salah.

Lothar MeyerThe atomic volume / – Isipadu atom =

Mass of 1 mol (g) / Jisim 1 mol (g)Density (g cm–3) / Ketumpatan (g cm–3)

Plotted graph for the atomic volume against atomic mass / – Memplotkan graf isi padu atom melawan jisim atom.Found that elements with similar chemical properties were positioned at equivalent places along the curve. –Mendapati unsur dengan sifat kimia sama menduduki tempat setara dalam lengkungan.

Mendeleev Elements were arranged in ascending order of increasing atomic mass. –Unsur disusun mengikut pertambahan jisim atom.Elements with similar chemical properties were in the same group. –Unsur dengan sifat kimia sama berada dalam kumpulan sama.Empty spaces were allocated for elements yet to be discovered. –Ruang kosong disediakan untuk unsur yang belum ditemui.Contributor to the formation of the modern Periodic Table. –Penyumbang kepada pambentukan Jadual Berkala Moden.

Henry Moseley Classified concepts of proton number and elements in ascending order of increasing proton number. –Mengelaskan unsur berdasarkan konsep nombor proton dan menyusun unsur-unsur mengikut turutan nombor proton menaik. Contributor to the formation of the modern Periodic Table. –Penyumbang kepada pembentukan Jadual Berkala moden.

03-Chem F4 (3P).indd 50 12/9/2011 5:57:52 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

51

THE ARRANGEMENT OF ELEMENTS IN THE MODERN PERIODIC TABLESUSUNAN UNSUR DALAM JADUAL BERKALA MODEN

1 Write the electron arrangement for each atom of element in the Periodic Table below. Tuliskan susunan elektron untuk setiap atom unsur dalam Jadual Berkala di bawah.

Nucleon number / Nombor nukleonProton number / Nombor proton

Symbol of an element / Simbol unsurXAZ

2 Elements in the Periodic Table are arranged horizontally in increasing order of proton number .

Unsur-unsur dalam Jadual Berkala disusun secara mendatar mengikut tertib pertambahan nombor proton . 3 Two main components of the Periodic Table / Dua komponen utama Jadual Berkala:

(a) Group / Kumpulan(b) Period / Kala

1 18

1H*

1

1

1 2 13 14 15 16 17

He4

2

2

2Li

7

3

2.1

Be8

4

2.2

B11

5

2.3

C12

6

2.4

N14

7

2.5

O16

8

2.6

F19

9

2.7

Ne20

10

2.8

3Na

23

11

2.8.1

Mg24

12

2.8.2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Al27

13

2.8.3

Si28

14

2.8.4

P31

15

2.8.5

S32

16

2.8.6

Cl35

17

2.8.7

Ar40

18

2.8.8

4K

39

19

2.8.8.1

Ca40

20

2.8.8.2Br

80

35

PERIOD/KALA

GROUP / KUMPULAN

TRANSITION METALSLOGAM PERALIHAN

GROUP / KUMPULAN

1 The vertical column of elements in the Periodic Table arranged according to the number of valance electron in the outermost shell of atoms is called groups.

Lajur menegak dalam Jadual Berkala yang disusun mengikut bilangan elektron valens yang terdapat pada petala terluar bagi atom dipanggil kumpulan.

2 There are 18 vertical columns, called Group 1, Group 2, and Group 3 until Group 18. Terdapat 18 lajur disusun secara menegak disebut Kumpulan 1, Kumpulan 2, Kumpulan 3 hingga Kumpulan18.

Number of valence electronsBilangan elektron valens 1 2 3 4 5 6 7 8 (except Helium)

8 (kecuali Helium)

GroupKumpulan 1 2 13 14 15 16 17 18

For atoms of elements with 3 to 8 valence electrons, the group number is: 10 + number of valence electrons.Bagi atom unsur dengan 3 hingga 8 elektron valens, nombor kumpulan ialah: 10 + bilangan elektron valens.

3 Specific name of groups / Nama-nama khas kumpulan:(a) Group 1: Alkali metals # / Kumpulan 1: Logam alkali #

(b) Group 2: Alkali-earth metals / Kumpulan 2: Logam alkali bumi(c) Group 3 to 12: Transition elements # / Kumpulan 3 to 12: Unsur peralihan #

(d) Group 17: Halogens # / Kumpulan 17: Halogen #

03-Chem F4 (3P).indd 51 12/9/2011 5:57:52 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

52

PERIOD / KALA

1 The horizontal row of elements in the Periodic Table, consists of the same number of shell occupied with electrons in an atom called period.

Baris unsur secara mendatar dalam Jadual Berkala, mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama di

dalam atom disebut sebagai kala.

2 There are seven horizontal rows of elements known as Period 1, 2, ....., 7 [Refer to the Periodic Table] Terdapat tujuh baris unsur secara mendatar disebut Kala 1, 2, ....., 7 [Rujuk Jadual Berkala]

(a) Period 1 has 2 elements / Kala 1 mengandungi 2 unsur

(b) Period 2 and 3 have 8 elements # / Kala 2 dan 3 mengandungi 8 unsur #

(c) Period 4 and 5 have 18 elements / Kala 4 dan 5 mengandungi 18 unsur (d) Period 6 has 32 elements / Kala 6 mengandungi 32 unsur (e) Period 7 has 23 elements / Kala 7 mengandungi 23 unsur

Short periods, # Period 3 will be studied in detail with respect to physical and chemical properties / Kala pendek, # Kala 3 akan dipelajari dengan terperinci dari segi sifat fizik dan sifat kimia

Long periods / Kala panjang

(e) Group 18: Noble gases # / Kumpulan 18: Gas adi #

#The important groups that will be studied with respect to chemical and physical properties. # Kumpulan penting yang akan dipelajari dari segi sifat fizik dan sifat kimia.

4 Types of substances according to the groups / Jenis bahan mengikut kumpulan:(a) Elements of group 1, 2 and 13 – atoms of each element have 1, 2 and 3 valence electrons respectively are metals. Unsur Kumpulan 1, 2 dan 13 – atom setiap unsur mempunyai 1, 2 dan 3 elektron valens adalah logam.(b) The elements of group 3 to 12 – transition elements are metals. Unsur Kumpulan 3 hingga 12 – unsur peralihan yang merupakan logam.(c) The elements of Group 14, 15, 16, 17 and 18 – atoms of each element have 4, 5, 6, 7 and 8 valence electrons

respectively are non-metals. Unsur Kumpulan 14, 15, 16, 17 dan 18 – atom setiap unsur mempunyai 4, 5, 6, 7 dan 8 elektron valens adalah bukan logam.

EXERCISE / LATIHAN

1 Complete the table below / Lengkapkan jadual berikut.

ElementUnsur


Electron arrangementSusunan elektron

Number of valence electrons

Bilangan elektron valens

GroupKumpulan

Number of shellBilangan petala

PeriodKala

H 1 1 1 1 1 1

He 2 2 2 18 1 1

Li 3 2.1 1 1 2 2

Be 4 2.2 2 2 2 2

B 5 2.3 3 13 2 2

C 6 2.4 4 14 2 2

N 7 2.5 5 15 2 2

O 8 2.6 6 16 2 2

F 9 2.7 7 17 2 2

Ne 10 2.8 8 18 2 2

Na 11 2.8.1 1 1 3 3

Mg 12 2.8.2 2 2 3 3

Al 13 2.8.3 3 13 3 3

03-Chem F4 (3P).indd 52 12/9/2011 5:57:52 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

53

2 The diagram below shows the chemical symbols which represent elements X, Y and Z. Rajah di bawah menunjukkan simbol kimia yang mewakili unsur X, Y dan Z.

X23

11 Z39

19Y12

6

(a) Explain how to determine the position of element X in the Periodic Table. Terangkan bagaimana menentukan kedudukan unsur X dalam Jadual Berkala.

The proton number of element X is 11 and the number of proton in atom X is 11 . The number of

electrons in atom X is 11 . The electron arrangement of atom X is 2.8.1 . Element X is located in Group 1 because atom X has one valence electron . Element X is in period 3 because atom X has three shells occupied with electrons .

Nombor proton unsur X adalah 11 dan bilangan proton dalam atom X adalah 11 . Bilangan elektron dalam atom

X adalah 11 . Susunan elektron bagi atom X adalah 2.8.1 . Unsur X terletak dalam kumpulan 1 kerana atom X mempunyai satu elektron valens . Unsur X berada dalam kala 3 kerana atom X mempunyai tiga

petala berisi dengan elektron .

(b) (i) State the position of element Y in the Periodic Table. / Nyatakan kedudukan unsur Y dalam Jadual Berkala.

Element Y is located in Group 14 and Period 2.

(ii) Explain how to determine the position of element Y in the Periodic Table. Terangkan bagaimana anda menentukan kedudukan unsur Y dalam Jadual Berkala.

– The proton number of element Y is 6 and the number of proton in atom Y is 6.

– The electron arrangement of atom Y is 2.4.

– Element Y is located in Group 14 because atom Y has 4 valance electron.

– Element Y is in Period 2 because atom Y has 2 shells occupied/filled with electrons.

(c) Which of the above elements show the same chemical properties? Explain your answer. Antara unsur di atas, yang manakah mempunyai sifat kimia yang sama? Terangkan jawapan anda.

– Element X and element Z.

– Electron arrangement of atom X is 2.8.1 and electron arrangement of atom Z is 2.8.8.1. Atoms X and Z have the

same number of valence electron.

GROUP 18 (NOBLE GASES) / KUMPULAN 18 (GAS ADI)

1 Consist of Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe) and Radon (Rn). Terdiri dari Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe) dan Radon (Rn).

Elements / Unsur Electron arrangement / Susunan elektron

Helium / Helium 2

Neon / Neon 2.8

Argon / Argon 2.8.8

Krypton / Kripton 2.8.18.8

2 Noble gases are chemically inert because the outermost shell of the atom has achieved duplet electron arrangement for helium and octet electron arrangement for others.

Unsur Kumpulan 18 adalah lengai secara kimia kerana petala terluar atomnya telah mencapai susunan elektron duplet untuk helium dan susunan elektron oktet untuk yang lain.

3 Noble gases do not react with other elements (the atom does not lose, gain or share electrons). Unsur Kumpulan ini tidak bergabung dengan unsur lain (atomnya tidak akan menderma, menerima, atau berkongsi elektron).4 These gases exist as single uncombined atoms and are said to be monatomic gases. Gas ini wujud sebagai atom tunggal iaitu sebagai gas monoatom.

03-Chem F4 (3P).indd 53 12/9/2011 5:57:52 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

54

5 Going down Group 18 / Menuruni Kumpulan 18:

(a) The atomic size is increasing because the number of shells increases.

Saiz atom bertambah kerana bilangan petala bertambah.(b) The melting point and boiling points are very low because atoms of noble gases atoms are attracted by

weak Van der Waals forces, less energy is required to overcome these forces. However, the melting and boiling points increase going down the group because atomic size increases, causing the Van der Waal forces to

increase and more energy is required to overcome these forces. Takat lebur dan takat didih sangat rendah kerana atom-atom gas adi ditarik oleh daya Van der Waals yang lemah , sedikit tenaga

diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. Walau bagaimanapun, takat lebur dan takat didih bertambah menuruni kumpulan kerana pertambahan saiz atom menyebabkan daya tarikan Van der Waals semakin bertambah, semakin banyak tenaga diperlukan untuk mengatasinya.

(c) The density is low and increases gradually because the mass increases greatly compared to the volume going down the group.

Ketumpatan rendah dan semakin meningkat kerana jisim bertambah dengan banyak berbanding dengan isi padu menuruni kumpulan.6 All noble gases are insoluble in water and cannot conduct electricity in all conditions. Semua gas adi tidak larut dalam air dan tidak dapat mengkonduksikan elektrik dalam semua keadaan.7 Complete the uses of noble gases in the table below / Lengkapkan jadual kegunaan gas adi.

Noble gases / Gas adi Uses / Kegunaan

Helium / Helium To fill weather balloons and airship.

Neon / Neon To fill neon light (for advertisement board).

Argon / Argon To fill electrical bulb.

Krypton / Kripton To fill photographic flash lamp.

Radon / Radon To treat cancer.

GROUP 1 (ALKALI METALS) / KUMPULAN 1 (LOGAM ALKALI)

1 Consist of Lithium (Li), Sodium (Na), Potassium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs) and Francium (Fr). Terdiri dari Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs) dan Fransium (Fr).

ElementsUnsur

SymbolSimbol



Number of shellsBilangan petala

Lithium / Litium Li 3 2.1 2

Sodium / Natrium Na 11 2.8.1 3

Potassium / Kalium K 19 2.8.8.1 4

2 Physical properties / Sifat fizik:(a) Grey solid with shiny surface / Pepejal kelabu dengan permukaan berkilat.(b) Softer and the density is lower compared to other metals. Lebih lembut dan ketumpatan yang lebih rendah berbanding dengan logam lain.(c) Lower melting and boiling points compared to other metals. Takat lebur dan takat didih lebih rendah berbanding dengan logam lain.

3 Changes in physical properties going down the group / Perubahan sifat fizik menuruni kumpulan:(a) Atomic size increases because the number of shells increases / Saiz atom bertambah kerana bilangan petala bertambah.(b) Density increases because mass increases faster than the increase in radius. Ketumpatan bertambah kerana pertambahan jisim lebih cepat dari pertambahan jejari(c) Melting and boiling points decrease because when the atomic size increases, the metal bonds get weaker. Takat didih dan takat lebur berkurang kerana apabila saiz atom bertambah, ikatan logam semakin lemah.

4 Chemical properties of Group 1 elements / Sifat kimia unsur Kumpulan 1:

(a) All atoms of elements in Group 1 have 1 valence electron and achieve a stable duplet/octet electron

arrangement by releasing one electron to form +1 charged ions:

Semua atom unsur mempunyai 1 elektron valens dan mencapai susunan elektron oktet/duplet yang stabil dengan melepaskan satu elektron valens membentuk ion bercas +1 .

03-Chem F4 (3P).indd 54 12/9/2011 5:57:53 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

55

Example / Contoh: (i) Atom releases one electron to achieve stable duplet electron arrangement:

Atom litium melepaskan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil:

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.1 Number of protons = 3, total charge: +3Bilangan proton = 3, jumlah cas: +3Number of electrons = 3, total charge: –3Bilangan elektron = 3, jumlah cas: –3

Lithium atom is neutral .

Atom litium adalah neutral .

Electron arrangement / Susunan elektron : 2 Number of protons = 3, total charge: +3Bilangan proton = 3, jumlah cas: +3Number of electrons = 2, total charge: –2Bilangan elektron = 2, jumlah cas: –2

Positively charges lithium ion, Li+ is formed.

Ion litium bercas positif , Li+ terbentuk.

Li Li+ + e

(ii) Sodium atom releases one electron to achieve stable octet electron arrangement: Atom natrium melepaskan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil:

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.8.1 Number of protons = 11, total charge: +11Bilangan proton = 11, jumlah cas: +11Number of electrons = 11, total charge: –11Bilangan elektron = 11, jumlah cas: –11

Sodium atom is neutral .

Atom natrium adalah neutral .

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.8 Number of protons = 11, total charge: +11

Bilangan proton = 11, jumlah cas: +11

Number of electrons = 10, total charge: –10

Bilangan elektron = 10, jumlah cas: –10

Positively charges sodium ion, Na+ is formed.

Ion natrium bercas positif , Na+ terbentuk.

Na Na+ + e

(b) All elements in Group 1 have similar chemical properties because all atoms in Group 1 have one valence

electron and achieve the stable duplet/octet electron arrangement by releasing its valence electron to

form a positively charged ions.

Semua unsur Kumpulan 1 mempunyai sifat kimia yang sama kerana semua atom unsur Kumpulan 1 mempunyai bilangan

elektron valens yang sama iaitu satu dan mencapai susunan elektron yang stabil dengan melepaskan satu elektron valensnya

untuk membentuk ion bercas positif .

5 The reactivity of alkali metals increases going down the Group 1: Kereaktifan unsur logam alkali bertambah menuruni Kumpulan 1:

Atoms of Group 1 metals achieve a stable duplet/octet electron arrangement –by releasing one valence electron to form +1 charged ion.Atom logam Kumpulan 1 mencapai susunan elektron gas adi yang stabil dengan melepaskan satu elektron valens membentuk ion bercas +1.The reactivity of Group 1 metals depends on the tendency for atoms to –lose electrons; the easier it loses an electron, the reactivity of the metal

increases .Kereaktifan logam Kumpulan 1 bergantung pada kesenangan atom melepaskan elektron,

semakin senang elektron dilepaskan, kereaktifan logam semakin bertambah .

Going down Group 1, the number of – shells increases, the atomic size

increases and the valence electron in the outer most shell gets further away from the nucleus.

Menuruni Kumpulan 1, bilangan petala bertambah, saiz atom bertambah dan

elektron valens pada petala terluar semakin jauh dari nukleus.The strength of attraction from the proton in the nucleus to the valence –elecron gets weaker .

Kekuatan tarikan nukleus kepada elektron valens semakin lemah .

The valence electron is loosely held and it is – easier for the electron to be released.Elektron valens ditarik dengan lemah dan ia makin senang dilepaskan.

Reactivity

increases dow

n Group 1

Kereaktifan

bertambah

menurun K

umpulan 1

K

Li

Na

03-Chem F4 (3P).indd 55 12/9/2011 5:57:53 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

56

6 Chemical reactions of Group 1 elements / Tindak balas kimia unsur Kumpulan 1:(a) Metal Group 1 reacts with water to produce alkali and hydrogen gas. Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan air menghasilkan alkali dan gas hidrogen.

2X + 2H2O 2XOH + H2, X is the metal of Group 12X + 2H2O 2XOH + H2 , X adalah logam Kumpulan 1

Water / Air

Lithium / Litium

Procedure / Kaedah: (i) Cut a small piece of lithium using a knife and forceps.

Potong sepotong litium menggunakan pisau dan forsep. (ii) Dry the oil on the surface of the lithium with filter paper.

Keringkan minyak pada permukaan litium menggunakan kertas turas. (iii) Place the lithium slowly onto the water surface in a water trough.

Letakkan litium dengan perlahan di atas permukaan air di dalam bekas. (iv) When the reactions stop, test the solution produced with red litmus paper.

Apabila tindak balas berhenti, uji larutan yang terhasil dengan kertas litmus merah. (v) Record the observation / Catatkan semua pemerhatian. (vi) Repeat steps (i) – (v) using sodium and potassium to replace lithium one by one.

Ulang langkah (i) – (v) dengan menggunakan natrium dan kalium menggantikan litium satu demi satu.

Observation / Pemerhatian:

ElementUnsur


InferenceInferens

ReactivityKereaktifan

Li Lithium moves slowly on the water surface and produces red flame. The colourless solution formed turns red litmus to

blue .Litium bergerak perlahan dengan nyalaan

merah di atas permukaan air. Larutan tidak berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada

biru .

Lithium is the least reactive metal reacts

with water to produce alkaline solution, lithium hydroxide:Litium adalah logam yang paling kurang reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan

beralkali , litium hidroksida.

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2Li + 2H2O 2LiOH + H2

Reactivity

increases dow

n Group 1

Kereaktifan

bertambah

menuruni K

umpulan 1

Na Sodium moves quickly on the water

surface and produces yellow flame. The

colourless solution formed turns red litmus to blue .

Natrium bergerak cepat dengan nyalaan kuning di atas permukaan air. Larutan tidak

berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada biru .

Sodium is reactive metal reacts with water

to produce alkaline solution, sodium hydroxide.Natrium adalah logam yang reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , natrium hidroksida.

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2Na + 2H2O 2NaOH + H2

K Potassium moves very quickly on the

water surface and produce yellow flame. The colourless solution formed turns red litmus

to blue .Kalium bergerak sangat cepat dengan nyalaan

kuning di atas permukaan air. Larutan tidak berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada

biru .

Potassium is the most reactive metal

reacts with water to produce alkaline solution, potassium hydroxide.Kalium adalah logam yang paling reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , kalium hidroksida.

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2K + 2H2O 2KOH + H2

03-Chem F4 (3P).indd 56 12/9/2011 5:57:53 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

57

(b) Metal Group 1 reacts with oxygen or air to form metal oxide. The metal oxide dissolves in water to produce alkaline solution.

Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan oksigen membentuk oksida logam. Oksida logam larut dalam air menghasilkan larutan berakali.

4X + O2 2X2OX2O + H2O 2XOH, X is a metal element of Group 1 (Li, Na and K)

X2O + H2O 2XOH, X adalah logam unsur Kumpulan 1 (Li, Na dan K)

Combustion spoon / Sudu pembakaran

Chlorine gas / Gas klorin

Gas jar / Balang gas

Burning lithium / Litium menyala

Procedure / Kaedah: (i) Cut a small piece of lithium using a knife and forceps / Potong secebis kecil litium menggunakan pisau dan forsep. (ii) Dry the oil on the surface of the lithium with filter paper.

Keringkan minyak pada permukaan litium dengan kertas turas. (iii) Place the lithium in a combustion spoon and heat lithium until it start to burn.

Letakkan litium pada sudu pembakaraan dan panaskan litium dengan kuat hingga ia menyala. (iv) Put the burning lithium into a gas jar of oxygen / Letakkan litium yang menyala dalam balang gas berisi oksigen. (v) When the reaction stop, add water to dissolve the compound formed.

Apabila tindak balas berhenti, tambahkan air untuk melarutkan sebatian yang terbentuk. (vi) Add a few drops of universal to the solution formed.

Tambahkan beberapa titis penunjuk universal kepada larutan yang terbentuk. (vii) Record the observation / Catatkan pemerhatian. (viii) Repeat steps (i) – (vii) using sodium and potassium to replace lithium one by one.

Ulang langkah (i) – (vii) menggunakan natrium dan kalium untuk menggantikan litium satu demi satu.


ElementUnsur


InferenceInferen


Li Lithium burns – slowly with a red

flame to produce white solid .Litium terbakar perlahan dengan nyalaan

merah menghasilkan pepejal putih .

The – white solid soluble in water to

form colourless solution.Pepejal putih larut dalam air membentuk

larutan tidak berwarna .

The solution turns – green universal

indicator to purple .Larutan itu menukarkan warna penunjuk universal dari hijau kepada ungu .

Lithium is – the least reactive metal towards oxygen.Litium adalah paling kurang reaktif terhadap oksigen.

Lithium – reacts with oxygen to produce lithium oxide .

Litium bertindak balas dengan oksigen membentuk litium oksida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:4Li + O2 2Li2O

Lithium – reacts with water to form alkaline solution, lithium hydroxide.

Litium oksida bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali, litium hidroksida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:Li2O + H2O 2LiOH

Reactivity

increases dow

n Group 1

Kereaktifan

bertambah

menuruni K

umpulan 1

03-Chem F4 (3P).indd 57 12/9/2011 5:57:53 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

58

Na Sodium burns – brightly with a yellow

flame to produce white solid .Natrium terbakar terang dengan nyalaan

kuning menghasilkan pepejal putih .






Sodium is – reactive metal towards oxygen.Natrium adalah logam reaktif terhadap oksigen.

Sodium – reacts with oxygen to produce sodium oxide .

Natrium bertindak balas dengan oksigen membentuk natrium oksida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:4Na + O2 2Na2O

Sodium – reacts with water to form alkaline solution, sodium hydroxide.

Natrium bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , natrium hidroksida.

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:Na2O + H2O 2NaOH

K Potassium burns – very brightly

with a purple flame to produce white solid .

Kalium terbakar sangat terang dengan nyalaan ungu menghasilkan pepejal putih .






Potassium is – the most reactive metal towards oxygen.Kalium adalah logam paling reaktif terhadap oksigen.

Potassium – reacts with oxygen to

produce potassium oxide .Kalium bertindak balas dengan oksigen membentuk

kalium oksida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:4K + O2 2K2O

Potassium – reacts with water to form alkaline solution, potassium hydroxide.

Kalium oksida bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , kalium hidroksida.

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:K2O + H2O 2KOH

(c) Metal Group 1 reacts with with chlorine to produce metal chloride. Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan klorin menghasilkan logam klorida.

2X + Cl2 X is a metal element of Group 1 (Li, Na and K)2X + Cl2 + 2H2O 2XCl , X adalah logam unsur Kumpulan 1 (Li, Na dan K)

Combustion spoon / Sudu pembakaran

Chlorine gas / Gas klorin

Gas jar / Balang gas

Burning of metal Group 1Pembakaran logam Kumpulan 1

03-Chem F4 (3P).indd 58 12/9/2011 5:57:54 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

59


ElementUnsur


InferenceInferen


Li Lithium burns slowly with a red

flame to produce white solid.Litium terbakar perlahan dengan nyalaan

merah menghasilkan pepejal putih .

Lithium is – least reactive metal towards chlorine.Litium adalah paling kurang reaktif terhadap klorin.

Lithium – reacts with chlorin to produce lithium chloride .

Litium bertindak balas dengan klorin membentuk litium klorida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2Li + Cl2 2LiCl

Reactivity

increases dow

n Group 1

Kereaktifan

bertambah

menuruni K

umpulan 1

Na Sodium burns brightly with a yellow

flame to produce white solid.Natrium terbakar terang dengan nyalaan

kuning menghasilkan pepejal putih .

Sodium is – reactive metal towards chlorine.Natrium adalah logam reaktif terhadap klorin.

Sodium – reacts with chlorine to produce sodium chloride .

Natrium bertindak balas dengan klorin membentuk natrium klorida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2Na + Cl2 2NaCl

K Potassium burns very brightly with

a purple flame to produce white

solid.Kalium terbakar sangat terang dengan nyalaan

ungu menghasilkan pepejal putih .

Potassium is the – most reactive metal towards chlorine.

Kalium adalah logam paling reaktif terhadap klorin.

Potassium – reacts with chlorine to produce sodium chloride .

Kalium bertindak balas dengan klorin membentuk kalium klorida .

Balanced equation / Persamaan kimia seimbang:2K + Cl2 2KCl

GROUP 17 (HALOGENS) / KUMPULAN 17 (HALOGEN)

1 Consist of Fluorine (F2), Chlorine (Cl2), Bromine (Br2), Iodine (I2) and Astatine (At2). Terdiri dari Fluorin (F2 ), Klorin (Cl2 ), Bromin (Br2 ), Iodin (I2 ) dan Astatin (At2 ).

ElementsUnsur

SymbolSimbol




Fluorine / Fluorin F2 19 2.7 2

Chlorine / Klorin Cl2 17 2.8.7 3

Bromine / Bromin Br2 35 2.8.18.7 4

Iodine / Iodin I2 53 2.8.18.18.7 5

2 Physical properties: Halogens cannot conduct heat and electricity in all state.Sifat fizik: Halogen tidak boleh mengkonduksi elektrik dan haba dalam semua keadaan.

03-Chem F4 (3P).indd 59 12/9/2011 5:57:54 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

60

3 Changes in physical properties going down the group / Perubahan sifat fizik menuruni kumpulan:(a) The melting and boiling points are low because the molecules are attracted by weak Van der Waals forces, and small

amount of energy is required to overcome these forces. However the melting and boiling points increase going down the group.

Takat didih dan takat lebur adalah rendah kerana molekul ditarik oleh tarikan Van der Waals yang lemah, sedikit tenaga diperlukan untuk mengatasi daya itu. Walau bagaimanapun, takat lebur dan takat didih meningkat menuruni kumpulan.

Explanation / Penerangan:

The atomic size – increases going down the Group 17 because of increasing in number of shell , the size molecules get larger.Saiz atom bertambah menuruni kumpulan kerana dengan pertambahan bilangan petala , saiz molekul semakin besar.The inter molecular forces of attraction (Van der Waals forces) between molecules become stronger. –Daya tarikan antara molekul (daya Van der Waals) antara molekul semakin kuat.More heat is needed to overcome the stronger forces between molecules during melting or boiling. –Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya antara molekul yang lebih kuat semasa peleburan atau pendidihan.

(b) Physical properties change from gas (fluorine and chlorine) to liquid (bromine) and to solid (iodine) at room temperature due to increase in the strength of inter molecular forces from fluorine to iodine.

Keadaan fizik berubah dari gas (flourin dan klorin) kepada cecair (bromin) dan kepada pepejal (iodin) pada suhu bilik kerana pertambahan kekuatan tarikan antara molekul dari flourin kepada iodin.

(c) The density is low and increases going down the group. Ketumpatan adalah rendah dan semakin meningkat apabila menuruni kumpulan.

(d) The colour of the elements becomes darker going down the group: fluorine (light yellow), chlorine (greenish yellow), bromine (brown) and iodine (purplish black).

Warna unsur semakin gelap menuruni kumpulan iaitu flourin (kuning muda), klorin (kuning kehijauan), bromin (perang) dan iodin (ungu kehitaman).

4 Chemical properties of Group 17 elements / Sifat kimia unsur Kumpulan 17:

(a) All atoms of elements in Group 17 have seven valence electrons and achieve a stable octet electron

arrangement by accepting one electron to form negatively charged ions.

Semua atom unsur Kumpulan 17 mempunyai tujuh elektron valens, mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan

menerima satu elektron membentuk ion bercas negatif . Example / Contoh: (i) Fluorine atom receives one electron to achieve stable duplet electron arrangement:

Atom flourin menerima satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil:

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.7 Number of protons = 9, total charge: +9Bilangan proton = 9, jumlah cas: +9Number of electrons = 9, total charge: –9Bilangan elektron = 9, jumlah cas: –9

Fluorine atom is neutral .

Atom flourin adalah neutral .

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.8 Number of protons = 9, total charge: +9Bilangan proton = 9, jumlah cas: +9Number of electrons = 10, total charge: –10 Bilangan elektron = 10, jumlah cas: –10

Negatively charged fluoride ion, F– is formed.

Ion flourida, F– bercas negatif terbentuk.

F + e F–

(ii) Chlorine atom receives one electron to achieve stable octet electron arrangement: Atom klorin menerima satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil:

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.8.7 Number of protons = 17, total charge: +17Bilangan proton = 17, jumlah cas: +17Number of electrons = 17, total charge: –17Bilangan elektron = 17, jumlah cas: –17

Chlorine atom is neutral .

Atom klorin adalah neutral .

Electron arrangement / Susunan elektron : 2.8.8 Number of protons = 17, total charge: +17Bilangan proton = 17, jumlah cas: +17Number of electrons = 18, total charge: –18 Bilangan elektron = 18, jumlah cas: –18

Negatively charged chloride ion, Cl– is formed.

Ion klorida, Cl– bercas negatif terbentuk.

Cl + e Cl–

(b) All elements in Group 17 have similar chemical properties because atoms in Group 17 have seven valence

electron and achieve the stable octet electron arrangement by receiving one electron to form a negatively charged ion.

03-Chem F4 (3P).indd 60 12/9/2011 5:57:54 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

61

All the atoms of Group 17 have seven valence electrons and achieve a stable octet –electron arrangement by accepting one electron to form negatively charged ion.Semua atom unsur Kumpulan 17 mempunyai tujuh elektron valens dan mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion bercas negatif .

The reactivity of a halogen atom depends on the – tendency of the atom to receive electron.Kereaktifan unsur Kumpulan 17 bergantung pada kecenderungan atom menerima elektron.

Going down Group 17, the number of – shells increases, atomic size increases.

Apabila menuruni Kumpulan 17, bilangan petala bertambah, saiz atom bertambah.

Outer shell becomes – further from the nucleus. Petala luar semakin jauh dari nukleus.The strength of attraction from the proton in the nucleus to attract one electron into the –outermost occupied shell becomes weaker .Kekuatan tarikan daripada proton dalam nukleus untuk menarik satu elektron ke dalam petala luar semakin lemah .The strength of a halogen atom to attract electron – decreases from fluorine to astatine (electronegativity decreases).Kekuatan atom halogen untuk menarik elektron berkurang dari fluorin ke astatin (keelektronegatifan berkurang).

K

ereaktifan bertambah m

enuruni kumpulan 1

F

Cl

Br

Reactivity

decreases dow

n Group 17

Kereaktifan

berkurang m

enurun Kum

pulan 17

Semua unsur Kumpulan 17 mempunyai sifat kimia yang sama kerana atom unsur Kumpulan 17 mempunyai tujuh elektron valens sama dalam atom, mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion bercas negatif .

5 Reactivity of halogens decreases going down the group / Kereaktifan halogen berkurang menuruni kumpulan:

6 Elements in group 17 exist as diatomic molecules. Two atoms of element sharing one pair of valence electrons to achieve stable octet electron arrangement.

Unsur Kumpulan 17 wujud sebagai molekul dwiatom. Dua atom unsur berkongsi sepasang elektron valens untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

Example: Two fluorine atoms share one pair of electron to form one fluorine molecule: Contoh: Dua atom fluorin berkongsi sepasang elektron untuk membentuk molekul fluorin:

kongsi

F F F F

Atom flourin, F

Atom flourin, F

Molekul florin Fluorine atom / Atom fluorin Fluorine atom / Atom fluorin Fluorine molecule / Molekul fluorin

Share / Kongsi

kongsi F F F F

Atom flourin, F

Atom flourin, F

Molekul florin

kongsi

F F F F

Atom flourin, F

Atom flourin, F

Molekul florin

Chlorine, bromine and iodine exists as diatomic molecules. (Cl2, Br2 and I2) Klorin, bromin dan iodin wujud sebagai molekul dwiatom (Cl2 , Br2 dan I2 )7 Chemical properties reactions of Group 17 elements / Tindak balas kimia unsur Kumpulan 17:

(a) Halogen reacts with water with different reactivity / Halogen bertindak balas dengan air dengan kereaktifan berbeza:

X2 + H2O HX + HOX, X is halogen. (Cl2, Br2 and I2) / X2 + H2O HX + HOX, X adalah halogen. (Cl2 , Br2 dan I2 )

Chlorine gas / Gas Klorin Bromine water / Air Bromin Iodine crystals / Hablur Iodin

Chlorine orBromine

Klorin atauBromin

HabaHeat

HabaHeat

NaOH to absorbChlorine / bromineNaOH untuk menyerapklorin / bromin

Iron woolWul Besi

IodineIodin

Fluorine, ChlorineFlorin, Klorin

airwater

ChlorineGas klorin

Water Air

Procedure / Kaedah:Chlorine gas is passed through –water in a test tube.Gas klorin dilalukan melalui air dalam tabung uji.The solution produced tested with –blue litmus paper.Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru.

Water / Air

BromineBromin

Procedure / Kaedah:A few drops of bromine water are –added to water in a test tube.Beberapa titis air bromin ditambah kepada air dalam tabung uji.The test tube is shaken. –Tabung uji digoncang.The solution produced tested with –blue litmus paper.Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru.

Iodine cystals Hablur iodin

Water Air

Procedure / Kaedah:Some iodine crystals are added to –water in a test tube.Sedikit hablur iodin ditambah kepada air dalam tabung uji. The test tube is shaken. –Tabung uji digoncang.The solution produced tested with –blue litmus paper.Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru.

03-Chem F4 (3P).indd 61 12/9/2011 5:57:55 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

62


Chlorine dissolves – rapidly in water to form light yellow solution:Klorin larut dengan cepat dalam air menghasilkan larutan berwarna kuning muda:

Cl2 + H2O HCl + HOCl

The solution changes – blue

litmus paper to red and

qucikly decolourises it.Larutan menukarkan kertas litmus biru

kepada merah dan melunturkannya dengan cepat.


Bromine dissolves – slowly in water to form brown solution:Bromin larut dengan perlahan dalam air menghasilkan larutan berwarna perang:

Br2 + H2O HBr + HOBr


litmus paper to red and

slowly decolourises it.Larutan menukarkan kertas litmus biru

kepada merah dan melunturkannya dengan perlahan.


Iodine dissolves – slightly in water to form brown solution:Iodin larut dengan sedikit dalam air menghasilkan larutan berwarna perang:

I2 + H2O HI + HOI


litmus paper to red . The

litmus paper is not decolourises .Larutan menukarkan kertas litmus biru kepada merah . Kertas litmus tidak

dilunturkan .

Inference / Inferens:Chlorine, bromine and iodine react water to form acidic solution. –Klorin, bromin dan iodin bertindak balas dengan air membentuk larutan berasid. Solubility decreases from chlorine to iodine / – Keterlarutan berkurang dari klorin kepada iodin.

(b) Halogens react with sodium hydroxide solution / Halogen bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida:

X2 + 2NaOH NaX + NaOX + H2O, X2 is halogen. (Cl2, Br2 and I2)X2 + 2NaOH NaX + NaOX + H2O, X2 adalah halogen. (Cl2 , Br2 dan I2 )

Complete the following / Lengkapkan yang berikut:

(i) Cl2 + 2NaOH NaCl + NaOCl + H2O

(ii) Br2 + 2NaOH NaBr + NaOBr + H2O

(iii) I2 + 2NaOH

NaI + NaOI + H2O

(c) Halogens react with hot iron to form brown solid, iron(III) halide. Halogen bertindak balas dengan besi panas membentuk pepejal perang, ferum(III) halida.

Heat / Haba

IodineIodin

Iron woolWul besi

Chlorine or BromineKlorin atau Bromin

NaOH to absorb chlorine/bromineNaOH untuk menyerap klorin/bromin

Iron wool / Wul besi

HeatHaba

2Fe + 3X2 2FeX3, X2 represents any halogen. (Cl2, Br2 or I2)2Fe + 3X2 2FeX3, X2 mewakili sebarang halogen. (Cl2 , Br2 atau I2 )

HalogenHalogen


Chemical equationPersamaan kimia

ChlorineKlorin

Iron wool burns very brightly and forms a brown solid when cooled.Wul besi terbakar dengan terang dan membentuk pepejal perang apabila sejuk.

2Fe + 3Cl2 2FeCl3

BromineBromin

Iron wool burns brightly and forms a brown solid when cooled.Wul besi berbara dengan sangat terang dan membentuk pepejal perang apabila sejuk.

2Fe + 3Br2 2FeBr3

IodineIodin

Iron wools glows slowly with a dull glow and forms a brown solid when cooled.Wul besi berbara dengan perlahan dan membentuk pepejal perang apabila sejuk.

2Fe + 3I2 2FeI3

Reactivity decreasesKereaktifan berkurang

03-Chem F4 (3P).indd 62 12/9/2011 5:57:55 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

63

Experiment (a), (b) dan (c) show that all halogens have similar chemical properties but their reactivity decreases going down the group:

Eksperimen (a), (b) dan (c) menunjukkan semua halogen menunjukkan sifat kimia yang sama tetapi kereaktifannya berkurang apabila menuruni kumpulan.

Reactivity decreases / Kereaktifan berkurang

F2, Cl2, Br2 and I2 / F2 , Cl2 , Br2 dan I2

PERIOD / KALA

1 Horizontal rows in the periodic table / Baris mendatar dalam Jadual Berkala.

2 There are seven periods known as Period 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 / Terdapat 7 kala ditulis sebagai Kala 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

3 The number of period of an element represents the number of shells occupy with electrons in each atom of element. Nombor kala suatu unsur mewakili bilangan petala yang diisi oleh elektron di dalam setiap atom unsur.

ElementsUnsur




PeriodKala

Li 3 2.1 2 2

Na 11 2.8.1 3 3

K 19 2.8.8.1 4 4

4 Period 3 elements (complete the following table): / Unsur Kala 3 (lengkapkan jadual berikut):

Elements / Unsur Na Mg Al Si P S Cl Ar

Proton numberNombor proton 11 12 13 14 15 16 17 18

Electron arrangementSusunan elektron 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 2.8.6 2.8.7 2.8.8

Number of shellsBilangan petala 3 3 3 3 3 3 3 3

Positive charge in the nucleusBilangan cas positif dalam nukleus +11 +12 +13 +14 +15 +16 +17 +18

Radius (nm)Jejari (nm) 0.191 0.160 0.130 0.118 0.110 0.102 0.099 0.095

5 Physical changes across the Period 3 (from left to right) / Perubahan fizik merentasi Kala 3(dari kiri ke kanan):(a) Change in atomic radius across Period 3 / Perubahan jejari atom merentasi Kala 3:

Bilangan proton : Cas positif : Susunan electron :

11 p +11 2.8.1

12 p +12 2.8.2

13 p +13 2.8.3

14 p +14 2.8.4

15 p +15 2.8.5

16 p +16 2.8.7

17 p +17 2.8.7

ClSPSiAlMgNa

The atomic radius of the atoms decreases from sodium to chlorine

Jejari atom berkurang dari natrium kepada klorin

Atom / Atom Na Mg Al Si P S Cl

Number of proton / Bilangan proton 11 p 12 p 13 p 14 p 15 p 16 p 17 p

Positive charge / Cas positif +11 +12 +13 +14 +15 +16 +17

Electron arrangement / Susunan elektron 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 2.8.6 2.8.7

All the atoms of elements have – 3 shells occupied with electrons .

Semua atom unsur mempunyai 3 petala berisi elektron.

03-Chem F4 (3P).indd 63 12/9/2011 5:57:55 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

64

The proton number – increases by one unit from sodium to chlorine.

Nombor proton bertambah satu unit dari natrium kepada klorin.

Increase in proton number causes the number of – positive charge in the nucleus to increase .

Pertambahan nombor proton menyebabkan bilangan cas positif pada nukleus bertambah .

The strength of attraction from the proton in the nucleus to the electrons in the shells – increases .

Daya tarikan proton dalam nukleus terhadap elektron dalam petala bertambah .The size of atom – decreases across period 3 / Jejari atom unsur berkurang merentasi Kala 3.

(b) Change in electronegativity / Perubahan keelektronegatifan:

Electronegativity: The strength of an atom in a molecule to attract – electron towards its nucleus.

Kelektronegatifan: Kekuatan suatu atom dalam molekul menarik elektron ke arah nukleusnya.The atomic radius – decreases due to the increasing nuclei attraction on the electrons in the shells from sodium to chlorine.

Jejari atom berkurang kerana daya tarikan nukleus terhadap elektron dalam petala bertambah dari natrium kepada klorin.The size of atom – decreases from sodium to chlorine.

Saiz atom berkurang dari natrium kepada klorin.

Tendency of atoms to attract electron to the outermost shells – increases from sodium to chlorine.

Kekuatan nukleus menarik elektron kepada petala paling luar bertambah dari natrium kepada klorin.

The electronegativity – increases across Period 3 from sodium to chlorine.

Keelektonegatifan bertambah merentasi Kala 3 dari natrium kepada klorin.(c) Physical state / Keadaan fizik: (i) The physical state of elements in a period changes from solid to gas from left to right.

Keadaan fizik unsur-unsur dalam suatu kala berubah dari pepejal kepada gas dari kiri ke kanan. (ii) Metals on the left are solid while non-metals on the right are usually gases.

Logam di sebelah kiri adalah pepejal dan bukan logam di sebelah kanan kebanyakannya adalah gas.(d) Changes in metallic properties and electrical conductivity / Perubahan sifat kelogaman dan kekonduksian elektrik:

Element / Unsur Na Mg Al Si P S Cl Ar

Metallic propertiesSifat kelogaman

MetalLogam

Semi metalSepara logam

Non-metalBukan logam

Electrical conductivityKekonduksian elektrik

Good conductors of electric.Konduktor elektrik yang baik.

Weak conductor of electric but it increases with the presence of boron or phosphorous.Konduktor elektrik yang lemah tetapi bertambah dengan kehadiran boron atau fosforus.Uses: semi-conductor / Kegunaan: semi konduktor

Cannot conduct electricityTidak boleh mengkonduksi elektrik

6 Changes in properties of oxide of elements Period 3 / Sifat oksida unsur Kala 3:

Na Mg Al Si P S Cl

Basic oxide / Oksida bes Amphoteric oxide / Oksida amfoterik Acidic oxide / Oksida asid

Basic oxide + Water AlkaliOksida bes + Air Alkali

Example / Contoh:Na2O + H2O 2NaOH

Basic oxide + Acid Salt + WaterOksida bes + Asid Garam + Air

Example / Contoh:MgO + 2HCl MgCl2 + H2O

Amphoteric oxide + Acid Salt + WaterOksida amfoterik + Asid Garam + AirAmphoteric oxide + Alkali Salt + WaterOksida amfoterik + Alkali Garam +Air

Example / Contoh:Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 +3H2OAl2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O

Acidic oxide + Water AcidOksida asid + Air Asid

Example / Contoh:SO2 + H2O H2SO3

Acidic oxide + Alkali Salt + WaterOksida asid + Alkali Garam + Air

Example / Contoh:SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O

(a) Elements in Period 3 can be classified as metals and non-metals based on basic and acidic properties of their oxides / Unsur Kala 3 boleh dikelaskan sebagai logam dan bukan logam berdasarkan sifat kebesan dan keasidan oksidanya.

(i) Basic oxide is metal oxide that can react with acid to form salt and water .

Oksida bes adalah oksida logam yang boleh bertindak balas dengan asid membentuk garam dan air .

03-Chem F4 (3P).indd 64 12/9/2011 5:57:55 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

65

(ii) Acidic oxide is non-metal oxide that can react with alkali to form salt and water .

Oksida asid adalah oksida bukan logam yang boleh bertindak balas dengan alkali membentuk garam dan air .

(iii) Amphoteric oxide is oxide that can react with both acid and alkali to form salt and water .

Oksida amfoterik adalah oksida yang boleh bertindak balas dengan asid dan alkali untuk membentuk garam

dan air .

(b) Complete the following table / Lengkapkan jadual berikut: (i) Reaction with water / Tindak balas dengan air:

OxideOksida

Solubility in waterKeterlarutan dalam air

pHpH larutan

Type of oxideJenis oksida

Sodium oxide, Na2ONatrium oksida, Na2O

White solid dissolve in waterPepejal putih larut dalam air 14 Basic oxide

Magnesium oksida, MgOMagnesium oksida, MgO

White solid slightly dissolve in waterPepejal putih larut separa dalam air 9 Basic oxide

Aluminium oxide, Al2O3

Aluminium oksida, Al2O3

InsolubleTidak larut – –

Silicon oxide, SiO2

Silikon oksida, SiO2

InsolubleTidak larut – –

Phosphorous oxide, P4O10

Fosforus oksida, P4O10

White solid dissolve in waterPepejal putih larut dalam air 3 Acidic oxide

Sulphur dioxide, SO2

Sulfur dioksida, SO2

White solid dissolve in waterPepejal putih larut dalam air 3 Acidic oxide

(ii) Reaction between the oxide of elements Period 3 with nitric acid and sodium hydroxide solution: Tindak balas antara oksida unsur Kala 3 dengan asid nitrik dan larutan natrium hidroksida:

OxideOksida

Observation / Pemerhatian

Type of oxideJenis oksida

Reaction with dilute nitric acidTindak balas dengan asid nitrik cair

Reaction with sodium hydroxide solutionTindak balas dengan natrium hidroksida

Magnesium oxide, MgOMagnesium oksida, MgO

The white solid dissolve to form colourless solution.Pepejal putih larut membentuk larutan tanpa warna.

No change. The white solid does not dissolve.Tiada perubahan. Pepejal putih tidak larut.

Basic oxide

Aluminium oxide, Al2O3

Aluminium oksida, Al2O3



Amphoteric oxide

Silicon oxide, SiO2

Silikon oksida, SiO2



Acidic oxide

03-Chem F4 (3P).indd 65 12/9/2011 5:57:56 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

66

Reactivity decreases dow

n Group 17/K

ereaktifan berkurang menurun K

umpulan 17

Kereaktifan bertam

bah menuruni kum

pulan 1

F

Cl

Br

Reactivity

increases dow

n Group 1/K

ereaktifan bertambah m

enurun Kum

pulan 1

K

Li

Na

(a) To Compare Atomic Size/ Radius and Electronegativity Across Period 3: Membanding Jejari/ Saiz Atom dan Keelektronegatifan Merentasi Kala 3:

(i) Compare number of shells in each atom.

Bandingkan bilangan petala dalam setiap atom.

(ii) Compare number of proton in the nucleus.

Bandingkan bilangan proton dalam nukleus.

(iii) Compare the strength of attraction from the nucleus to the electrons in the shells .

Bandingkan kekuatan tarikan dari proton dalam nukleus kepada elektron dalam petala . (iv) Compare the atomic size/ Compare the electronegativity. Bandingkan saiz atom/ Bandingkan keelektronegatifan.

(b) To Compare Reactivity Down Group 1 and Group 17: Membanding Kereaktifan Menuruni Kumpulan 1 dan Kumpulan 17:

(i) Compare number of shells in each atom.

Bandingkan bilangan petala dalam setiap atom.

(ii) Compare the strength of proton in the nucleus to attract valence electron (Group 1)// to attract

electron to the outermost shells (Group 17).

Bandingkan kekuatan proton dalam nukleus menarik elektron valens (Kumpulan 1) // menarik elektron ke petala paling luar (Kumpulan 17).

(iii) Compare tendency of the atom to release electron (Group 1)// receive electron (Group 17).

Bandingkan kecenderungan atom untuk melepaskan elektron (Kumpulan 1) // menerima elektron (Kumpulan 17).

7 Steps to compare and explain the change in atomic size/ radius/ electronegativity across Period 3, reactivity down Group 1 and Group 17:

Langkah-langkah untuk membanding dan menerangkan perubahan saiz atom/ jejari/ keelekronegatifan merentasi Kala 3, kereaktifan menuruni Kumpulan 1 dan Kumpulan 17:

TRANSITION ELEMENT / UNSUR PERALIHAN

1 Situated between Group 2 and 13. The examples of transition element are Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn. Terletak antara Kumpulan 2 dan 13. Contoh unsur peralihan adalah Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu dan Zn.2 Show metal properties: Shiny, conducts heat and electricity, malleable, high tensile strength, high melting point and

density. Mempunyai sifat logam: Permukaan berkilat, konduktor haba dan elektrik, bersifat mulur, boleh ditempa, kekuatan tegangan yang tinggi,

takat lebur dan ketumpatan tinggi.3 Special characteristics / Ciri istimewa:

(a) Form coloured compound / Membentuk sebatian berwarna. Example / Contoh: Iron(III) chloride is brown, iron(II) chloride is green and copper(II) sulphate is blue. Ferum(III) klorida adalah perang, ferum(II) klorida adalah hijau dan kuprum(II) sulfat adalah biru.(b) Form different oxidation numbers / Membentuk nombor pengoksidaan berbeza.(c) Form complex ions: MnO4

–, Cr2O72–, CrO4

2–, etc / Membentuk ion kompleks: MnO4–, Cr2O7

2–, CrO42–, dan sebagainya.

(d) Useful as a catalyst in industries / Berguna sebagai mangkin dalam industri. Example / Contoh: Iron: Haber Process in the manufacture of ammonia / Ferum: Proses Haber dalam penghasilan ammonia.

N2 + 3H2 Fe

2NH3

Vanadium(V) Oxide: Contact Process in the manufacture of sulphuric acid. Vanadium(V) Oksida: Proses Sentuh dalam penghasilan asid sulfurik.

2SO2 + O2 2SO3

Platinum: Ostwald Process in the manufacture of nitric acid / Platinum: Proses Ostwald dalam penghasilan asid nitrik.

Bilangan proton : Cas positif : Susunan electron :

11 p +11 2.8.1

12 p +12 2.8.2

13 p +13 2.8.3

14 p +14 2.8.4

15 p +15 2.8.5

16 p +16 2.8.7

17 p +17 2.8.7

Atomic radius of the atoms decreases across Period 3 from sodium to chlorine.

Jejari atom berkurang merentasi Kala 3 dari natrium kepada klorin.

03-Chem F4 (3P).indd 66 12/9/2011 5:57:56 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

67

EXERCISE / LATIHAN

1 The diagram below shows the electron arrangement for atoms P and Q. Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron bagi atom P dan Q.

P Q P Q

(a) Elements P and Q are placed in the same group in Periodic Table. State the group. Unsur P dan Q terletak dalam kumpulan yang sama dalam Jadual Berkala. Nyatakan kumpulan itu.

Group 1

(b) How is elements P and Q kept in the laboratory? Give reason for your answer. Bagaimanakah unsur P dan Q disimpan di dalam makmal? Berikan sebab bagi jawapan anda.

In paraffin oil. To prevent them from reacting with oxygen or water vapour in the atmosphere.

(c) (i) Write chemical equation for the reaction between elements P with water. Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas antara unsur P dengan air.

2P + 2H2O 2POH + H2

(ii) What is the expected change of colour when a few drops of phenolphthalein are added into the aqueous solution of the product? Explain your answer.

Apakah perubahan warna yang dijangkakan apabila beberapa titik fenolftalein dititiskan ke dalam larutan akueus yang terhasil? Terangkan jawapan anda.Colourless to purple/ pink. The solution formed is alkaline.

(iii) Between element P and element Q, which is more reactive in the reaction with water? Antara unsur P dan Q, yang manakah lebih reaktif apabila bertindak balas dengan air?

Element Q is more reactive than P.

(iv) Explain your answer in (c)(iii) / Terangkan jawapan anda dalam (c)(iii).The size of atom Q is larger than atom P.

The valence electron of atom Q is further away from the nucleus compared to atom P.

The attraction forces between proton in the nucleus to the valence electron of atom Q is weaker than atom P.

Atom Q is easier to release the valence electron compared to atom P.

(d) Name one element that has the same chemical properties as P and Q. Namakan satu elemen yang mempunyai ciri-ciri kimia yang sama dengan P dan Q.

Potassium

2 The diagram below shows the information regarding elements W and X which are from the same group in the Periodic Table.

Rajah di bawah menunjukkan maklumat mengenai unsur W dan X yang terletak di kumpulan yang sama dalam Jadual Berkala.

W19

9 X35

17

(a) (i) Write the electron arrangement of atom of elements W and X / Tuliskan susunan elektron bagi atom unsur W dan X.

Atom W / Atom W : 2.7 Atom X / Atom X : 2.8.7

(ii) State the position of elements W and X in the Periodic Table. Nyatakan kedudukan unsur W dan X dalam Jadual Berkala.

Element W / Unsur W : Group 17, Period 2

Element X / Unsur X : Group 17, Period 3

(iii) Do elements W and X show the same chemical property? Explain your answer. Adakah unsur W dan X menunjukkan sifat kimia yang serupa? Terangkan jawapan anda.

Elements W and X have the same chemical property. Atoms W and X have the same number of valence

electrons.

(b) State the type of particles of substances W and X / Nyatakan jenis zarah yang terdapat pada W dan X.Molecule

03-Chem F4 (3P).indd 67 12/9/2011 5:57:56 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

68

(c) (i) Compare the boiling point of elements W and X. Explain the difference. Bandingkan takat didih unsur W dan X. Terangkan perbezaan itu.

The boiling point of element X is higher than element W.

The size of molecule X2 is bigger than molecule W2 .

The forces of attraction between molecules X2 is stronger than molecule W2.

More heat energy is needed to overcome the stronger forces between molecules.

(d) (i) Element X can react with sodium element to form a compound. Write the chemical equation for the reaction. Unsur X boleh bertindak balas dengan unsur natrium untuk membentuk sebatian. Tulis persamaan kimia untuk tindak balas

tersebut.X2 + 2Na 2NaX

(ii) How does the reactivity of element W and element X differ? Explain your answer. Bagaimanakah kereaktifan unsur W dan X berbeza? Terangkan jawapan anda.

Element W is more reactive than element X.

The size of atom W is smaller than atom X.

The outermost occupied shell of atom W is nearer to the nucleus compare to atom X.

The strength of the nucleus of atom W to attract electron to the outermost shell is stronger than atom X.

3 The table below shows the number of neutron and relative atomic mass of eight elements represented as P, Q, R, S, T, U and W.

Jadual di bawah menunjukkan bilangan neutron dan jisim atom relatif bagi lapan unsur yang diwakili oleh huruf P, Q, R, S, T, U, V dan W.

Atom / Unsur P Q R S T U V W

Number of neutronBilangan neutron dalam atom 12 12 14 14 16 16 18 22

Relative atomic massJisim atom relatif 23 24 27 28 31 32 35 40

Number of protonBilangan proton dalam atom 11 12 13 14 15 16 17 18

Electron arrangementSusunan elektron dalam atom 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 2.8.6 2.8.7 2.8.8

(a) Complete the above table by writing the number of proton and electron arrangement for the atom of each element. Lengkapkan jadual di atas dengan menulis bilangan proton dan susunan elektron bagi atom setiap unsur.(b) (i) State the period of element P – W in the Periodic Table. Explain your answer.

Nyatakan kala manakah unsur P – W terletak dalam Jadual Berkala? Terangkan jawapan anda.

Period 3 because P – W atoms have three shells occupied with electrons.

(ii) What is the proton number of another element that is in the same group as P? Nyatakan bilangan proton bagi unsur lain yang sama kumpulan dengan P.

3/19

(c) Write the standard representation for element Q / Tuliskan simbol perwakilan piawai untuk unsur Q.Q24

12

(d) Which element exist as / Unsur yang manakah wujud sebagai monoatomic gas / gas monoatom? W diatomic gas / gas dwiatom? T/ U/ V

(e) (i) Which element can react vigorously with water to produce hydrogen gas? Unsur yang manakah bertindak balas cergas dengan air untuk menghasilkan gas hidrogen?

P

(ii) Write the balanced equation for the reaction in (e)(i) / Tuliskan persamaan seimbang untuk tindak balas (e)(i).2P + 2H2O 2POH + H2

03-Chem F4 (3P).indd 68 12/9/2011 5:57:56 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

69

(f) State the arrangement of elements T, U and V in the order of increasing atomic radius. Explain your answer. Nyatakan susunan unsur T, U dan V dalam tertib pertambahan jejari atom. Terangkan jawapan anda.

V, U and T. Atoms of T, U, and V have three shells occupied with electrons.

The proton number // positive charges in the nucleus increases from T to V.

The forces of attraction between proton in the nucleus and the electrons in the shells increase from T to V.

The shells filled with electrons are pulled nearer to the nucleus from T to V.

4 The diagram below shows part of the Periodic Table of Elements. X, Y, A, B, D, E, F and G do not represent the actual symbols.

Rajah di bawah menunjukkan sebahagian daripada Jadual Berkala Unsur. X, Y, A, B, D, E, F dan G tidak mewakili simbol yang sebenar.

X

Y

A B D E

F G

(a) (i) State the position of element B in the Periodic Table / Nyatakan kedudukan unsur B dalam Jadual Berkala.Period 3, Group 13

(ii) Explain your answer in (a)(i) / Terangkan jawapan anda dalam (a)(i).Electron arrangement atom B is 2.8.3. Atom B has three valence electrons, element B is in Group 13. Atom B

has three shells occupied with electrons, element B is in Period 3.

(b) (i) Which element is monatomic gas / Unsur yang manakah adalah gas monoatom?Element Y

(ii) Explain your answer in (b)(i) / Terangkan jawapan anda dalam (b)(i). Atom Y has achieved octet electron arrangement // has electron arrangement 2.8.

(c) Choose an element that / Pilih unsur yang:

(i) exists in the form of molecule / wujud dalam bentuk molekul X / D / E

(ii) forms acidic oxide / membentuk oksida asid D / E

(iii) has atoms that have no neutron / atom yang tiada neutron X

(iv) is an alkali metal / logam alkali A / F

(v) forms amphoteric oxide / membentuk oksida amfoterik B

(vi) has a proton number of 15 / mempunyai nombor proton 15 C

(vii) is most electropositive / paling elektropositif F

(viii) forms basic oxide / membentuk oksida bes A / F

(ix) forms coloured compound / membentuk sebatian berwarna G

(d) Arrange Y, A, B, D and E according to the order of increasing atomic size. Susun Y, A, B, D dan E mengikut tertib pertambahan saiz atom.

Y, E, D, B, A

(e) (i) Write the electron arrangement for an atom of element / Tulis susunan elektron bagi atom unsur:

D: 2.8.5 E: 2.8.7

(ii) Compare electronegativity of elements D and E / Bandingkan keelektronegatifan unsur D dan E.Element E is more electronegative than element D.

(iii) Explain your answer in (e)(ii) / Terangkan jawapan anda dalam (e)(ii).Atoms E and D have the same number of shells occupied with electrons. The number of proton in the nucleus

of atom E is more than atom D. The strength of proton in nucleus to attract electrons to the outermost shells

in atom E is stronger than of atom D.

03-Chem F4 (3P).indd 69 12/9/2011 5:57:57 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

70

1 Proton number of element P is 8. What is the position of this element in the Periodic Table of Elements?

Nombor proton unsur P adalah 8. Apakah kedudukan unsur P dalam Jadual Berkala Unsur?

Group/Kumpulan Period / Kala

A 16 2

B 16 3

C 18 2

D 18 3

2 Potassium reacts with element Q from Group 17 in Periodic Table. Which of the following chemical equations is correct?

Kalium bertindak balas dengan unsur Q dalam Kumpulan 17 dalam Jadual Berkala Unsur. Antara persamaan kimia berikut, yang manakah betul?A K + Q KQ C 2K + Q2 2KQ B K+ + Q– KQ D K + Q2 KQ2

3 The diagram below shows the position of elements X, Y and Z in the Periodic Table.

Rajah di bawah menunjukkan kedudukan unsur X, Y dan Z dalam Jadual Berkala Unsur.

XYZ

Which of the following statements is true? Antara pernyataan berikut, yang manakah benar?

A All the elements can conduct electricity. Semua unsur boleh mengkonduksi elektrik. B All the elements exist as gas at room temperature. Semua unsur wujud dalam bentuk gas pada suhu bilik.C The boiling points of the elements increase from

X Y Z. Takat didih unsur bertambah dari X → Y → Z. D The density of the elements decreases going down from

X Y Z. Ketumpatan unsur berkurang dari X → Y → Z.

4 Which of the following elements can form acidic oxide? Antara berikut, yang manakah dapat membentuk oksida asid?

I Calcium / Kalsium III Potassium / KaliumII Sulphur / Sulfur IV Nitrogen / NitrogenA I and II only / I dan II sahajaB I and III only / I dan III sahaja C II and IV only / II dan IV sahajaD III and IV only / III dan IV sahaja

5 The diagram below shows the standard representation for elements X, Y and Z.

Rajah di bawah menunjukkan simbol unsur X, Y dan Z.

Y32

16 Z23

11X27

13

What type of oxides are formed by X, Y and Z? Apakah jenis oksida terbentuk dari X, Y dan Z?

X oxideOksida X

Y oxideOksida Y

Z oxideOksida Z

A AmphotericAmfoterik

AcidicAsid

BasicBes

B AmphotericAmfoterik

BasicBes

AcidicAsid

C AcidicAsid

AmphotericAmfoterik

BasicBes

D AcidicAsid

AcidicAsid

BasicBes

6 The table below shows the properties of the oxide of elements X, Y and Z which are located in Period 3 of the Periodic Table.

Jadual di bawah menunjukkan sifat oksida unsur X, Y dan Z yang berada dalam Kala 3 Jadual Berkala Unsur.

ElementUnsur

Property of the oxide formedSifat oksida yang terbentuk

X Oxide of X reacts with nitric acid. – Oksida X bertindak balas dengan asid nitrik.

Oxide of X does not react with sodium hydroxide –solution./Oksida X tidak bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida.

Y Oxide of Y reacts with sodium hydroxide solution. – Oksida Y bertindak balas dengan larutan natrium

hidroksida. Oxide of Y does not react with nitric acid –

Oksida Y tidak bertindak balas dengan asid nitrik.

Z Oxide of Z reacts with sodium hydroxide solution. – Oksida Z bertindak balas dengan larutan natrium

hidroksida. Oxide of Z reacts with nitric acid. –

Oksida Z bertindak balas dengan asid nitrik.

What is the correct arrangement of elements X, Y and Z from left to right in Period 3 of the Periodic Table?

Apakah susunan yang betul bagi unsur X, Y dan Z dari kiri ke kanan Kala 3 Jadual Berkala Unsur?A Z, X, Y C X, Y, Z B X, Z, Y D Y, Z, X

7 The following statements describe the characteristic of an element:

Pernyataan berikut menerangkan sifat suatu unsur.

Used as a catalyst / – Digunakan sebagai mangkin.Forms coloured ions or compound. –Membentuk ion atau sebatian berwarna.Shows different oxidation number in its compound. –Menunjukkan numbor pengoksidaan yang berbeza.

Which of the following is the position of the element in the Periodic Table of Element?

Antara berikut, yang manakah adalah kedudukan unsur tersebut dalam Jadual Berkala Unsur?

A B DC

Objective Questions / Soalan Objektif

03-Chem F4 (3P).indd 70 12/9/2011 5:57:57 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

71

8 The table below shows the proton number of elements in Period 3 of the Periodic Table of Elements.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur dalam Kala 3 Jadual Berkala Unsur.

ElementsUnsur


Radius (nm)Jejari (nm)

Na 11 0.191

Mg 12 0.160

Al 13 0.130

Si 14 0.118

P 15 0.110

S 16 0.102

Cl 17 0.099

Ar 18 0.095

Why does the atomic radius of the atoms decrease from sodium to argon in the period?

Mengapakah saiz atom berkurang dari natrium ke argon dalam kala?A The number of valence electrons increases. Bilangan elektron valens bertambah.B The electronegativity of the elements increases. Keelektronegatifan unsur bertambah.C The properties of the elements change from metallic to

non-metallic. Sifat unsur berubah dari logam kepada bukan logam.D The strength of attraction of the nucleus to the electrons

in the shells increases. Kekuatan tarikan nukleus kepada elektron dalam petala

bertambah.

9 The table below shows proton number for elements P, Q and R.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton bagi unsur P, Q dan R.

Elements / Unsur Proton number / Nombor proton

P 11

Q 17

R 19

Which of the following statements about these elements are true?

Antara pernyataan berikut, yang manakah benar tentang unsur-unsur tersebut? I P and R has the lowest number of valence electrons. P dan R mempunyai bilangan elektron valens paling rendah.II P and R have similar chemical properties. P dan R mempunyai sifat kimia yang sama.III Size of atom R is bigger than size of atom Q. Saiz atom R lebih besar daripada saiz atom Q.IV Element R is more electronegative than element Q. Unsur R lebih elektronegatif daripada unsur Q. A I, II and III / I, II dan IIIB I, II dan IV / I, II dan IV C I, III dan IV / I, III dan IVD II, III dan IV / II, III dan IV

10 The table below shows the proton numbers of elements X and Y.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur X dan Y.

Elements / Unsur Proton number / Nombor proton

X 11

Y 19

Which statements are true about elements X and Y? Antara pernyataan berikut, yang manakah benar tentang unsur X dan

Y?I Atoms X and Y have one valence electron. Atom X dan Y mempunyai satu elektron valens.II Elements X is more reactive than element Y. Unsur X lebih reaktif daripada unsur Y.III Atom X has a bigger atomic size than atom Y. Saiz atom X lebih besar daripada saiz atom Y.IV Elements X and Y are in the same group in the Periodic

Table. Unsur X dan Y berada dalam kumpulan sama dalam Jadual

Berkala.A I and III only / I dan III sahajaB I and IV only / I dan IV sahaja C II and III only / II dan III sahajaD II and IV only / II dan IV sahaja

03-Chem F4 (3P).indd 71 12/9/2011 5:57:57 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

72

CHEMICAL BONDS BETWEEN ATOMS / IKATAN KIMIA ANTARA ATOM

1 Chemical bonds are formed when two or more atoms of elements bond together. Atoms form chemical bonds to achieve a stable duplet or octet electron arrangement. There are two types of chemical bond, that is Ionic Bond and Covalent Bond.

Ikatan kimia dibentuk apabila dua atau lebih atom-atom unsur berpadu. Atom-atom membentuk ikatan kimia untuk mencapai susunan elektron yang stabil iaitu susunan elektron duplet atau oktet. Terdapat dua jenis ikatan kimia iaitu Ikatan Ion dan Ikatan Kovalen.

IONIC BOND / IKATAN ION

1 Ionic bond is formed between atoms of metal elements that release electrons to atoms of non-metal elements. Ikatan ion terbentuk antara atom unsur logam yang melepaskan elektron kepada atom unsur bukan logam yang menerima elektron.2 Atom of an element is neutral because the number of protons is equal to the number of electrons. Atom suatu unsur adalah neutral kerana bilangan proton adalah sama dan dengan bilangan elektron.3 Atoms of elements that release the electrons form positive ions and atoms that receive the electrons form negative ions

to achieve a stable octet or duplet electron arrangement: Atom unsur yang melepaskan elektron membentuk ion positif dan atom yang menerima elektron membentuk ion negatif untuk mencapai

susunan elektron oktet atau duplet yang stabil.

CHEMICAL BONDIKATAN KIMIA4

TYPE OF CHEMICAL BOND / JENIS IKATAN KIMIA

PROPERTIES OF IONIC AND COVALENT COMPOUNDS / SIFAT SEBATIAN ION DAN KOVALEN

IONIC BOND /• IKATAN IONTo predict the formulae of ionic compounds based on the electron arrangement. –

Meramal formula sebatian ion berdasarkan susunan elektron.To describe the formation of ionic bond / – Menghuraikan pembentukan ikatan ion.To draw the diagram of the formation of ionic bond / – Melukis rajah pembentukan ikatan ion.

COVALENT BONDS /• IKATAN KOVALENTo predict the formulae of molecules of elements or covalent compounds as well as the types of covalent bond. –

Meramal formula molekul unsur atau molekul sebatian kovalen serta jenis ikatan kovalen.To describe the formation of covalent bonds / – Menghuraikan pembentukan ikatan kovalen.To draw the diagram of the formation of covalent bonds / – Melukis rajah pembentukan ikatan kovalen.

IONIC COMPOUNDS /• SEBATIAN IONTo state and explain the properties from the aspect of melting point and electrical conductivity in solid and molten state. –

Menyatakan dan menerangkan sifat dari segi takat lebur, kekonduksian elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan.

COVALENT COMPOUNDS /• SEBATIAN KOVALENTo state the solubility in water and organic solvents / – Menyatakan keterlarutan dalam air dan pelarut organik.To differentiate between ionic and covalent compounds / – Membezakan sebatian ion dengan sebatian kovalen.

04-Chem F4 (3P).indd 72 12/9/2011 5:57:09 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

73

Complete the following table / Lengkapkan jadual di bawah:

ChangesPerubahan Na Na+ + e Ca Ca2+ + 2e O + 2e O2– Cl + e Cl–


2.8.1 2.8 2.8.2 2.8 2.6 2.8 2.8.7 2.8.8

Total of positive charges (From number of proton)Jumlah cas positf (Dari bilangan proton)

+11 +11 +12 +12 +8 +8 +17 +17

Total of negative charges (From number of proton)Jumlah cas negaitf (Dari bilangan proton)

–11 –10 –12 –10 –8 –10 –17 –18

Total changesJumlah cas 0 +1 0 +2 0 –2 0 –1


Sodium atom

Atom natriumSodium ion

Calcium atom

Atom kalsium

Calcium ion

Oxygen atom

Atom oksigen Oxide ion

Chlorine atom

Atom klorin

Chlorine ion

3 The positive ions and negative ions are attracted to one another with strong electrostatic forces. The electrostatic force between the positive and negative ions forms ionic bond.

Ion positif dan ion negatif tertarik antara satu sama lain dengan daya elekrostatik yang kuat. Daya elektrostatik antara ion positif dan ion negatif membentuk ikatan ion.

4 Ionic bond is usually formed between atoms from Groups 1, 2 and 13 (metal) with atoms from Groups 15, 16 and 17 (non-metal).

Ikatan ion biasanya dibentuk antara atom-atom daripada Kumpulan 1, 2 dan 13 (logam) dengan atom-atom dari Kumpulan 15, 16 dan 17 (bukan logam).

5 The maximum number of electrons transferred in the formation of ionic bond is usually three: Bilangan maksimum elektron yang berpindah dalam pembentukan ikatan ion biasanya tiga.

(a) Atoms of elements in Groups 1, 2 and 13 release 1, 2 and 3 electrons respectively to form positively charged ions (+1, +2 and +3).

Atom unsur Kumpulan 1, 2 dan 13 masing masing melepaskan 1, 2 dan 3 elektron membentuk ion bercas positif (+1, +2 dan +3). (b) Atoms of elements in Groups 15, 16 and 17 receive 3, 2 and 1 electrons respectively to form negatively charged

ions (–3, –2 and –1) Atom unsur Kumpulan 15, 16 dan 17 masing-masing menerima 3, 2 dan 1 elektron membentuk ion bercas negatif (–3, –2 dan –1).

6 Examples / Contoh-contoh:

(i) Sodium chloride / Natrium klorida Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



Na 11 2.8.1

Cl 17 2.8.7

Draw the electron arrangement of the compound formed. Lukiskan susunan elektron bagi setiap sebatian yang terbentuk.

Atom natrium, Na Atom klorin, Cl Ion natrium, Na + Ion klorida, Cl–

C1NaPindah

Na C1

Sodium atom, Na Chlorine atom, Cl Sodium ion, Na+ Chloride ion, Cl–

Transfer

Na Cl Na Cl

Na Na+ + eCl + e Cl–

Na+

1

Cl–

1 NaCl

04-Chem F4 (3P).indd 73 12/9/2011 5:57:09 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

74


(a) Electron arrangement of sodium atom is 2.8.1 . Sodium atom has one valence electron.

Therefore sodium atom is not stable . Sodium atom releases one electron to achieve a stable

octet electron arrangement to form sodium ion , Na+ with electron arrangement 2.8 .

Susunan elektron atom natrium ialah 2.8.1 . Atom natrium mempunyai satu elektron valens. Dengan itu atom natrium tidak stabil . Atom natrium melepaskan satu elektron ini untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion natrium , Na+ dengan susunan elektron 2.8 .

(b) Electron arrangement of chlorine atom is 2.8.7 . Chlorine atom has seven valence electrons.

Chlorine atom receives one electron to achieve stable octet electron arrangement to form chlorine ion, Cl– with an octet arrangement of electron 2.8.8 .

Susunan elektron bagi atom klorin ialah 2.8.7 . Atom klorin mempunyai tujuh elektron valens. Atom klorin mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion klorida , Cl– dengan susunan elektron 2.8.8 .

(c) Sodium ions , Na+ and chloride ions , Cl– ions are attracted with strong electrostatic force. The bond formed is called ionic bond.

Ion natrium , Na+ dan ion klorida , Cl– ditarik dengan daya elektrostastik yang kuat. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan ion.

Mg Mg+ + 2eO + 2e O2–

Mg2+

2

1

O2–

2

1 MgO

(ii) Magnesium oxide / Magnesium oksida Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



Mg 12 2.8.2

O 8 2.6


Atom magnesium, Mg Atom oksigen, O Ion magnesium, Mg2+ Ion oksida, O2−

OMgPindah

Mg O

2+ 2−

Magnesium atom, Mg Magnesium ion, Mg2+Oxygen atom, O Oxide ion, O2–

TransferMgMg O O


(a) The electron arrangement of magnesium atom is 2.8.2 . Magnesium atom has two valence

electrons. Therefore magnesium atom is not stable . Magnesium atom releases 2 valence

electrons to achieve a stable octet electron arrangement to form magnesium ion , Mg2+ with electron

arrangement 2.8 .

Susunan elektron atom magnesium 2.8.2 . Atom magnesium mempunyai dua elektron di petala terluar. Maka atom magnesium tidak stabil . Atom magnesium melepaskan dua elektron valens untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion magnesium , Mg2+ dengan susunan elektron 2.8 .

(b) The electron arrangement of oxygen atom is 2.6 . Oxygen atom is also unstable. Oxygen atom receives two electrons to achieve a stable octet electron arrangement to form oxide ion , O2– with

electron arrangement 2.8 .

Susunan elektron atom oksigen ialah 2.6 . Atom oksigen juga tidak stabil, atom oksigen menerima dua elektron

untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion oksida , O2– dengan susunan elektron 2.8 .

04-Chem F4 (3P).indd 74 12/9/2011 5:57:10 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

75

(a) The electron arrangement of magnesium atom is 2.8.2 . Magnesium atom has 2 electrons

in the outer shell. Therefore, magnesium atom is not stable . Magnesium atom releases 2

valence electrons to achieve a stable octet electron arrangement to form magnesium ion , Mg2+ with

electron arrangement 2.8 .

Susunan elektron atom magnesium 2.8.2 . Atom magnesium mempunyai 2 elektron di petala terluar. Maka atom magnesium tidak stabil . Atom magnesium melepaskan 2 elektron valens untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion magnesium , Mg2+ dengan susunan elektron 2.8 .

(b) The electron arrangement of chlorine atom is 2.8.7 . Chlorine atom is also unstable. Chlorine atom receives one electron to achieve a stable octet electron arrangement to form chloride ion , Cl– with

electron arrangement 2.8.8 .

Susunan elektron atom klorin ialah 2.8.7 . Atom klorin juga tidak stabil. Atom klorin menerima satu elektron untuk

mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion klorida , Cl– dengan susunan elektron 2.8.8 .

(c) As such, one magnesium atom releases 2 electrons to 2 chlorine atoms.

Oleh itu, satu atom magnesium melepaskan 2 elektron kepada 2 atom klorin.

(d) Strong electrostatic force is formed between magnesium ion , Mg2+ and chloride ion , Cl– to form ionic bond.

Daya elektrostatik yang kuat terbentuk antara ion magnesium , Mg2+ dan ion klorida , Cl– membentuk ikatan ionik.

(c) Magnesium ion , Mg2+ and oxide ion , O2– are attracted by strong electrostatic force. The bond formed is called ionic bond.

Ion magnesium , Mg2+ dan ion oksida , O2– ditarik dengan daya elektrostatik yang kuat. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan ion.

(iii) Magnesium chloride /Magnesium klorida Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



Mg 12 2.8.2

Cl 17 2.8.7


Atom klorin, Cl Atom magnesium, Mg Atom klorin, Cl Ion klorida, Cl Ion magnesium, Mg 2+ Ion klorida, Cl

MgC1

Pindah

C1 C1

2+

Mg C1

Pindah

Magnesium atom, Mg

TransferTransfer

Chlorine atom, Cl Chlorine atom, Cl Chlorine ion, Cl– Magnesium ion, Mg2+ Chlorine ion, Cl–


Mg Mg2+ + 2eCl + e Cl–

Mg2+

1

Cl–

2 MgCl2

COVALENT BONDS / IKATAN KOVALEN

1 This bond is formed when two or more similar or different atoms share valence electrons between them, so that each atom achieves the octet or duplet electron arrangement that is a stable electron arrangement for noble gases.

Ikatan ini terbentuk apabila dua atau lebih atom yang sama atau berlainan berkongsi elektron valens antara satu sama lain supaya setiap atom mencapai susunan elektron oktet atau duplet iaitu susunan elektron gas adi yang stabil.

2 Normally, this bond is formed when similar or different non-metal atoms bond together. [Atoms from Groups 14, 15, 16 and 17]

Ikatan ini biasanya terbentuk apabila atom-atom bukan logam berpadu. [Atom-atom dari Kumpulan 14, 15, 16 dan 17]

04-Chem F4 (3P).indd 75 12/9/2011 5:57:10 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

76

3 When atoms of non-metals share their valence electrons from their outermost shells to achieve stable duplet or octet

electron arrangement, covalent bonds are formed. The product of the sharing of electrons between atoms

is called molecule .

Apabila atom-atom bukan logam berkongsi elektron pada petala terluar untuk mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil, ikatan kovalen terbentuk. Hasil daripada perkongsian elektron antara atom-atom ini membentuk molekul .

4 The molecules are neutral as there is no electron transfer involved. During the formation of covalent bonding , each atom contributes same number of electrons for sharing. The number of electrons shared can be one pair, two pairs or three pairs.

Molekul adalah neutral kerana tidak melibatkan pemindahan elektron. Semasa pembentukan ikatan kovalen , setiap atom akan menyumbang bilangan elektron yang sama untuk dikongsi. Bilangan elektron yang dikongsi boleh jadi sepasang, dua pasang atau tiga pasang.

5 The forces that exist between molecules are Van der Waals forces that are weak. These forces become stronger when the molecule size increases.

Daya yang wujud antara molekul adalah daya Van der Waals yang lemah. Daya ini semakin kuat apabila saiz molekul bertambah.6 Examples / Contoh:

(i) Hydrogen molecule / Molekul hidrogen:

(a) Hydrogen atom has one electron in the first shell, with an electron arrangement of 1 needs one electron to achieve a stable duplet electron arrangement.

Atom hidrogen mempunyai satu elektron pada petala pertama dengan susunan elektron 1 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

(b) Two hydrogen atoms share a pair of electrons to form a hydrogen molecule. Dua atom hidrogen berkongsi sepasang elektron membentuk satu molekul hidrogen.

(c) Both hydrogen atoms achieve a stable duplet arrangement of electron. Kedua-dua atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

H H H HKongsiShareKongsiShare

H H H H

The number of electron pairs shared is one pair. Single covalent bond is formed.

Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah satu pasang. Ikatan kovalen tunggal terbentuk.

(ii) Oxygen molecule / Molekul oksigen:

(a) Oxygen atom with an electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve a stable octet electron arrangement.

Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(b) Two oxygen atoms share two pairs of electrons to achieve a stable octet arrangement of electron, form

an oxygen molecule. Each oxygen atom achieves stable octet electron arrangement.

Dua atom oksigen berkongsi dua pasang elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, membentuk satu

molekul oksigen. Setiap atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

Atom oksigen, O Atom oksigen, O Molekul oksigen, O2

O O O OKongsiShare

Oxygen atom, O Oxygen atom, O Oxygen molecule, O2

O O O O

The number of electron pairs shared is 2 pairs. Double covalent bond is formed.

Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah 2 pasang. Ikatan kovalen ganda dua terbentuk.

04-Chem F4 (3P).indd 76 12/9/2011 5:57:10 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

77

(iii) Nitrogen molecule / Molekul nitrogen:

(a) Nitrogen atom with an electron arrangement 2.5 needs 3 electrons to achieve stable octet arrangement.

Atom nitrogen dengan susunan elektron 2.5 memerlukan 3 elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(b) Two nitrogen atoms share 3 pairs of electrons to achieve a stable octet arrangement, form a

nitrogen molecule. Each nitrogen atom achieves stable octet electron arrangement.

Dua atom nitrogen berkongsi 3 pasang elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk

satu molekul nitrogen. Setiap atom nitrogen mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

Atom nitrogen, N Atom nitrogen, N Molekul nitrogen, N 2

N N N NKongsiShare

Nitrogen atom, N Nitrogen atom, N Nitrogen molecule, N2

N N N N

The number of electron pairs shared is 3 pairs. Triple covalent bond is formed.

Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah 3 pasang. Ikatan kovalen ganda tiga terbentuk.

(iv) Hydrogen chloride molecule /Molekul hidrogen klorida Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



H 1 1

Cl 17 2.8.7


Atom hidrogen, H Atom klorin, Cl Molekul hidrogen klorida, HCl

H C1 HKongsi

C1Share

Hydrogen atom, H Chlorine atom, Cl Hydrogen chloride molecule, HCl

H Cl ClH


(a) Hydrogen atom with an electron arrangement 1 needs one electron to achieve a stable duplet electron arrangement.

Atom hidrogen dengan susunan elektron 1 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

(b) Chlorine atom with an electron arrangement 2.8.7 needs one electron to achieve stable octet electron arrangement.

Atom klorin dengan susunan elektron 2.8.7 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(c) One chlorine atom share one pair of electrons with one hydrogen atom to form hydrogen

chloride molecule with the formula HCl .

Satu atom klorin berkongsi satu pasang elektron dengan satu atom hidrogen membentuk molekul

hidrogen klorida dengan formula HCl .

H

Cl

1 electron1 elektron

needsperlu

needsperlu


Cross the number of electrons each atom needs: HClSilangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom: HCl

04-Chem F4 (3P).indd 77 12/9/2011 5:57:10 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

78

(d) One chlorine atom contributes one electron and one hydrogen atom contributes one electron for sharing.

Satu atom klorin menyumbang satu elektron dan satu atom hidrogen menyumbang satu elektron untuk dikongsi bersama.

(e) One chlorine atom forms one single covalent bond with one hydrogen atom.

Satu atom klorin membentuk satu ikatan kovalen tunggal dengan satu atom hidrogen.

(f) Chlorine atom achieves stable octet electron arrangement and hydrogen atom achieves stable duplet electron arrangement.

Atom klorin mencapai susunan elektron oktet yang stabil dan atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

(v) Water molecule /Molekul air Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



H 1 1

O 8 2.6


H OKongsi

Atom hidrogen, H Atom hidrogen, HAtom oksigen, O Molekul air, H2O

KongsiH H HOShare Share

Hydrogen atom, H Hydrogen atom, H Water molecule, H2OOxygen atom, O

H O H H O H


(a) Hydrogen atom with an electron arrangement 1 needs electron to achieve a stable duplet electron arrangement.

Atom hidrogen dengan susunan elektron 1 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

(b) Oxygen atom with an electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve stable octet electron arrangement.

Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(c) One oxygen atom share two pairs of electrons with two hydrogen atoms form water molecule with the formula H2O .

Satu atom oksigen berkongsi dua pasang elektron dengan dua atom hidrogen membentuk molekul air dengan formula H2O .

(d) One oxygen atom contributes two electrons and each of the two hydrogen atoms contributes one

electron for sharing to form single covalent bond.

Satu atom oksigen menyumbang dua elektron dan setiap satu daripada dua atom hidrogen menyumbang satu

elektron untuk dikongsi bersama membentuk ikatan kovalen tunggal.

(e) One oxygen atom forms two single covalent bonds with two hydrogen atoms. Satu atom oksigen membentuk dua ikatan kovalen tunggal dengan dua atom hidrogen.

(f) Oxygen atom achieves stable octet electron arrangement and hydrogen atom achieves duplet electron arrangement.

Atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil dan atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

H

O

1 electron 1 elektron

needsperlu

needsperlu

2 electrons2 elektron

Cross the number of electrons each atom needs: H2OSilangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom: H2O

04-Chem F4 (3P).indd 78 12/9/2011 5:57:11 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

79

(vi) The molecule formed between carbon and chlorine /Molekul yang terbentuk antara karbon dan klorin Predict the formula / Ramal formula:

ElementUnsur



C 6 2.4

Cl 17 2.8.7


Cl

Cl

Cl

Cl


(a) Carbon atom with an electron arrangement 2.4 needs four electrons to achieve a stableoctet electron arrangement.

Atom karbon dengan susunan elektron 2.4 memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(b) Chlorine atom with an electron arrangement 2.8.7 needs one electron to achieve a stable octet electron arrangement..

Atom klorin dengan susunan elektron 2.8.7 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

(c) One carbon atom share four pairs of electrons with four chlorine atoms to form

tetrachloromethane molecule with the formula CCl4 .

Satu atom karbon berkongsi empat pasang elektron dengan empat atom klorin membentuk molekul

tetraklorometana berformula CCl4 .

(d) One carbon atom contributes four electrons and each of the four chlorine atoms contributes four electron for sharing to form single covalent bond.

Satu atom karbon menyumbang empat elektron dan setiap satu daripada empat atom klorin

menyumbang satu elektron untuk dikongsi bersama membentuk ikatan kovalen tunggal .

(e) One carbon atom forms four single covalent bonds with four chlorine atoms.

Satu atom karbon membentuk empat ikatan kovalen tunggal dengan empat atom klorin.

(f) Carbon and chlorine atoms achieve stable octet electron arrangement.

Atom karbon dan atom klorin mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

C

Cl

4 electrons4 elektron

needsperlu

needsperlu


Cross the number of electrons each atom needs: CCl4Silangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom: CCl4

04-Chem F4 (3P).indd 79 12/9/2011 5:57:11 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

80

7 Comparing the Formation of Ionic and Covalent Bonds / Perbandingan Pembentukan Ikatan Ion dan Kovalen

Ionic Bond / Ikatan Ion Covalent Bond / Ikatan Kovalen

Type of element involvedJenis unsur terlibat

Between metals (Groups 1, 2 and 13) and non-metals (Groups 15, 16 and 17).

Antara logam (Kumpulan 1, 2 dan 13) dengan bukan logam (Kumpulan 15, 16 dan 17).

Between non-metal and non-metals (Groups 14, 15, 16 and 17).Antara bukan logam dengan bukan logam (Kumpulan 14, 15, 16 dan 17).

ElectronElektron

Electron is released by metal atoms and received by non-metal atoms (electron transfer).Elektron dilepaskan oleh atom logam dan diterima oleh atom bukan logam (elektron berpindah).

Pairs of electrons are shared by the same or

different non-metal atoms.Pasangan elektron dikongsi oleh atom-atom bukan logam

sama atau berlainan.

Type of particleproducedJenis zarah yang dihasilkan

Metal atom forms positive ion.

Non-metal atom forms negative ion.Atom logam membentuk ion positif . Atom bukan logam membentuk ion negatif .

Neutral molecule .Molekul yang neutral.

How to predict the formulaeBagaimana meramal formula

Determine the coefficient of the charge of the ions and criss cross.Tentukan pekali cas pada ion dan silangkan.

Determine the number of electrons is needed to achieve stable duplet or octet electron arrangement and criss cross.Tentukan bilangan elektron yang diperlukan untuk mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil dan silangkan.

Example of electron arrangement in the particlesContoh susunan elektron dalam zarah

+ 2– +

A E A

Strong electrostatic forces between ionsDaya elektrostatik yang kuat antara ion

# Ionic bond is the strong electrostatic force of attraction between positively charged ion and negatively charged ion.# Ikatan ion terhasil daripada daya tarikan elektrostatik yang kuat antara ion bercas positif dan ion bercas negatif.

Strong covalent bond between atoms in the moleculesIkatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul

# Covalent bond is the shared pairs of electrons between atoms in a molecule.# Ikatan kovalen terhasil daripada perkongsian pasangan elektron antara atom-atom dalam molekul.

Example of ionic and covalent compoundsContoh sebatian ion dan kovalen

Lead(II) bromide, PbBr2

Sodium chloride, NaCl

Copper(II) sulphate, CuSO4

Naphthalene, C8H10

Acetamide, CH3CONH2

Hexane, C6H14

04-Chem F4 (3P).indd 80 12/9/2011 5:57:11 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

81

PHYSICAL PROPERTIES OF IONIC AND COVALENT COMPOUNDSIFAT FIZIK SEBATIAN ION DAN KOVALEN

Ionic compound / Sebatian ion Covalent compound / Sebatian kovalen

ExampleContoh

Sodium chloride, NaCl / Natrium klorida, NaCl

Strong electrostatic forces between positive and negative ionsDaya elektrostatik yang kuat antara ion

Carbon dioxide, CO2 / Karbon dioksida, CO2

Strong covalent bond between atoms in the moleculesIkatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul

Weak Van der Waals forces between moleculesDaya Van der Waals yang lemah antara molekul

Type of forces between particlesJenis daya antara zarah

Strong electrostatic force between ions.Daya elekrostatik yang kuat antara ion.

Weak Van der walls forces (intermolecular force) between molecule.Daya Van der Waals yang lemah antara molekul.

Melting and boiling pointsTakat lebur dan takat didih

High – melting and boiling points because positive ions and negative ions are attracted

by strong electrostatic force .Takat lebur dan takat didih tinggi kerana ion positif dan ion negatif ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat.

Large – amount of energy is needed to overcome it.Banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya .

Low melting and boiling points because of – the weak “Van der Waals” force between molecules.Takat lebur/takat didih rendah kerana daya

"Van der Waals" yang lemah antara molekul.

Small – amount of energy is needed to overcome it.

Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya .

Giant molecules such as silicon dioxide have very –high melting and boiling points.Molekul raksaksa seperti silikon dioksida mempunyai takat didih dan lebur yang amat tinggi.

ElectricalconductivityKekonduksian elektrik

Cannot conduct electricity when in – solid form

but is able to conduct electricity when in molten

or aqueous form.Tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan atau akueus .

In solid form, the ions are not – free to move .Dalam bentuk pepejal, ion-ion tidak bebas untuk

bergerak .

In molten or aqueous state, the ions are – free to move to be attracted to the anode or cathode.

Dalam keadaan leburan atau akueus, ion-ion bebas bergerak untuk ditarik ke anod atau katod.

Cannot – conduct electricity in all state.Tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam semua

keadaan.

Covalent compound is made up of neutral –molecules .

Sebatian kovalen terdiri daripada molekul yang neutral.

No free moving ions in molten or aqueous state. –Tidak ada ion bebas bergerak dalam keadaan leburan atau akueus.

04-Chem F4 (3P).indd 81 12/9/2011 5:57:11 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

82

Ionic compound / Sebatian ion Covalent compound / Sebatian kovalen

SolubilityKeterlarutan

Most are – soluble in water and insoluble in organic solvent*.Kebanyakannya larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut organik* This is because the polarisation of water molecule. –Water molecules have partially positive end (the hydrogen end) and partially negative end (the oxygen end). Ini kerana air adalah molekul yang berkutub. Molekul air mempunyai bahagian bercas separa positif (bahagian hidrogen) dan bahagian bercas separa negatif (bahagian oksigen).

Insoluble – in water but soluble in organic solvents* (example: ether, alcohol, benzene, tetrachloromethane and propanone). This is because covalent molecules and organic solvents are both held together by weak Van der Waals forces.Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut

organik* (contoh: eter, alkohol, benzena, tetraklorometana dan propanon). Ini kerana molekul kovalen dan pelarut organik ditarik oleh daya tarikan Van der Waals yang lemah.* Organic solvents are covalent compounds that exist

as liquid at room temperature.* Pelarut organik adalah sebatian kovalen yang wujud

dalam bentuk cecair pada suhu bilik.

EXERCISE / LATIHAN

1 The Table below shows the proton number of elements D, E, F, G, J and L. Jadual di bawah menunjukkan nombor proton bagi unsur D, E, F, G, J dan L.

Element / Unsur D E F G J L

Proton number / Nombor proton 1 6 17 11 18 8

(a) Which element in the table are metal and non-metal / Unsur yang manakah merupakan logam dan bukan logam?

(i) Metal / Logam : G (ii) Non-metals / Bukan logam : D, E, F, J, L

(b) State an element that exists as monoatomic gas. Explain your answer. Nyatakan unsur yang wujud sebagai gas monoatom. Terangkan jawapan anda.

Element J, Atom J has 8 electrons in the outermost shell, the atom has achieved stable octet electron arrangement.

(c) Write the formula for the ion formed from an atom of element L. Tuliskan formula ion yang terbentuk daripada atom unsur L.

L2–

(d) Element E reacts with element L to form a compound / Unsur E bertindak balas dengan unsur L untuk membentuk sebatian. (i) State the type of bond present in this compound / Nyatakan jenis ikatan yang wujud dalam sebatian ini.

Covalent bond

(ii) Write the formula of the compound formed / Tuliskan formula bagi sebatian yang terbentuk.EL2

(iii) Explain how a compound is formed between element E and element L based on their electron arrangement. Jelaskan dari segi susunan elektron bagaimana unsur E dan unsur L bergabung membentuk sebatian.

– E atom with electron arrangement 2.4 needs four electrons to achieve stable octet electron arrangement.

– L atom with an electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve octet electron arrangement.

– One E atom share four pairs of electrons with two L atoms to form a molecule with the formula EL2.

– One E atom contributes four electrons and each of the two L atoms contributes two electrons for sharing to

form double covalent bond.

– One E atom forms two double covalent bond with two L atoms.

– E atom and L atom achieve stable octet electron arrangement that is 2.8.

(e) (i) Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

L E L

04-Chem F4 (3P).indd 82 12/9/2011 5:57:11 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

83

(ii) State one physical property of the compound / Nyatakan satu sifat fizik sebatian tersebut.Low melting/boiling point // does not dissolve in water // dissolves in organic solvents // does not conduct

electricity in aqueous solution or molten state.

(f) When element G is burnt in L gas, G burns rapidly and brightly with a yellow flame and produces white fumes. Apabila unsur G dibakar dalam gas L, G terbakar cergas dengan nyalaan kuning terang dan menghasilkan wasap putih. (i) Write the equation for the reaction between element G and gas L.

Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas antara unsur G dan gas L.4G + L2 2G2L .

(ii) Explain how a compound is formed between elements G and L based on their electron arrangement. Jelaskan dari segi susunan elektron bagaimana unsur G dan L bergabung membentuk sebatian.

– The electron arrangement of G atom is 2.8.1. G atom is not stable. G atom releases one valence electron to

form G+ ion and achieve stable octet electron arrangement 2.8.

– The electron arrangement of L atom is 2.6. L atom is also unstable. L atom receives 2 electrons to form L2–

ion and achieves a stable octet electron arrangement 2.8.8.

– Therefore two G atoms release two electrons to one L atom, a strong electrostatic force is formed between

G+ and L2– ions.

(iii) Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

G L G

+ 2– +

(g) Compare the boiling point of the compounds formed in 1(d) and 1(e). Explain your answer. Bandingkan takat didih sebatian yang terbentuk di 1(d) dan 1(e). Jelaskan jawapan anda.

– The boiling point of compound G2L is high and EL2 is low.

– The boiling point of compound G2L is high because positive ions and negative ions are attracted by strong

electrostatic force. Large amount of energy is needed to overcome it.

– The boiling point of EL2 is low because the molecules are attracted by weak Van der Waals forces, small amount

of energy is needed to overcome it.

2 The diagram below shows the electron arrangement of compound A. Compound A is formed from the reaction between element X and element Y.

Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron bagi sebatian A. Sebatian A terbentuk dari tindak balas antara unsur X dan unsur Y.

+

X Y

–

(a) (i) Write the electron arrangement for atom of elements X and Y / Tuliskan susunan elektron bagi atom unsur X dan Y.

X: 2.8.1 Y: 2.8.7

(ii) Compare the size of atoms of elements X and Y. Explain your answer. Bandingkan saiz atom unsur X dan unsur Y. Jelaskan jawapan anda.

– Atom Y is smaller than atom X.

– Atom X and atom Y have the same number of shells occupied with electrons.

04-Chem F4 (3P).indd 83 12/9/2011 5:57:11 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

84

– The number of proton in the nucleus of atom Y is more than X.

– The strength nuclei attraction to the electrons in the shells of atom Y is stronger than X.

(b) How are X ion and Y ion formed from their respective atoms? Bagaimana ion X dan ion Y terbentuk daripada atom masing-masing?

X ion / Ion X : Atom X releases one electron

Y ion / Ion Y : Atom Y receives one electron

(c) (i) Write the formula for compound A / Tuliskan formula sebatian A. XY

(ii) Name type of bond in compound A / Namakan jenis ikatan dalam sebatian A. Ionic compound

(iii) Write the chemical equation for the reaction between element X and element Y to form compound A. Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas antara unsur X dan unsur Y untuk membentuk sebatian A.

2X + Y2 2XY .

(d) Y can react with carbon to form a compound. Draw the electron arrangement for the compound formed. [Given that proton number for carbon is 6]

Y bertindak balas dengan karbon untuk membentuk suatu sebatian. Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk. [Diberi nombor proton karbon ialah 6]

3 The table below shows the nucleon number, the number of neutrons and number of electrons in particles X, Y, Z, Q, R, T and U.

Jadual di bawah menunjukkan nombor nukleon, bilangan neutron dan bilangan elektron bagi zarah X, Y, Z, Q, R, T dan U.

Particles / Zarah X Y Z Q R T U

Nucleon number / Nombor nukleon 20 24 23 16 12 27 35

Number of proton / Bilangan proton 10 12 11 8 6 13 17

Number of neutron / Bilangan neutron 10 12 12 8 6 14 18

Number of electron / Bilangan elektron 10 10 11 10 6 10 17

(a) What is meant by nucleon number / Apakah maksud nombor nukleon?

The total number of proton and neutron in the nucleus of an atom.

(b) Complete the number of proton of the particles in the table above. Lengkapkan bilangan proton bagi zarah dalam jadual di atas.

(c) State a particle which is / Nyatakan zarah yang merupakan

(i) an atom of a non-metal / atom bukan logam X / R

(ii) an atom of a metal / atom logam Z

(iii) a positive ion / ion positif Y / T

(iv) a negative ion / ion negatif Q

(v) a positive ion with charge 3+ / ion positif dengan cas 3+ T

(vi) an atom of a noble gas / atom gas adi X

04-Chem F4 (3P).indd 84 12/9/2011 5:57:12 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

85

(d) Particle Y combines with particle Q to form a compound / Zarah Y bergabung dengan zarah Q untuk membentuk sebatian.

(i) State the type of compound formed / Nyatakan jenis sebatian yang terbentuk.

Ionic compound

(ii) Write chemical formula for the compound formed / Tuliskan formula kimia bagi sebatian yang terbentuk.

YQ

(iii) Draw the electron arrangement of the compound formed / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

2+ 2–

Y Q

(e) Particle R combines with particle U to form a compound. Zarah R bergabung dengan zarah U untuk menghasilkan suatu sebatian. (i) State the type of compound formed / Nyatakan jenis sebatian yang terbentuk.

Covalent compound

(ii) Write a chemical formula for the compound formed / Tuliskan formula kimia bagi sebatian yang terbentuk.RU4

(f) Compare the electrical conductivity of the compounds formed in 3(d) and 3(e). Explain your answer. Bandingkan kekonduksian elektrik bagi sebatian yang terbentuk di 3(d) dan di 3(e). Jelaskan jawapan anda.

– Compound in YQ cannot conduct electricity in solid state but can conduct electricity in molten or aqueous

solution. Compound RU4 cannot conduct electricity in molten and aqueous states.

– In solid form the ions in compound YQ are not free to move but in molten and aqueous state, the ions are free to

move to be attracted to the anode and cathode.

– Compound RU4 only consists of neutral molecules, there are no free moving ions in molten or aqueous state.

4 The table below shows the melting point and electrical conductivity of substances W, X, Y and Z. Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan kekonduksian elektrik bagi bahan W, X , Y dan Z.

SubstanceBahan

Melting point (°C) Takat Lebur (°C)

Electrical conductivity / Kekonduksian elektrik

Solid / Pepejal Molten / Leburan

V – 7 Cannot conduct electricityTidak mengkonduksi elektrik

Cannot conduct electricityTidak mengkonduksi elektrik

W 80 Cannot conduct electricityTidak mengkonduksi elektrik

Cannot conduct electricityTidak mengkonduksi elektrik

X 808 Cannot conduct electricityTidak mengkonduksi elektrik

Conduct electricityMengkonduksi elektrik

Y 1 080 Conduct electricityMengkonduksi elektrik

Conduct electricityMengkonduksi elektrik

(a) Which of the substance is copper? Give reason for your answer. Antara bahan di atas, yang manakah kuprum? Beri sebab bagi jawapan anda.

Y. It can conduct electricity in solid and molten state.

(b) (i) State the type of particles in substances V and W / Nyatakan jenis zarah dalam bahan V dan W.

Molecule

(ii) Explain why substances V and W cannot conduct electricity in solid and molten state. Jelaskan mengapa bahan V dan W tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan.

Substances V and W are made up of neutral molecules. No free moving ions in molten state.

04-Chem F4 (3P).indd 85 12/9/2011 5:57:12 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

86

(c) The boiling point of substance V is 59°C. What is the physical state of substance V at room temperature? Takat didih bahan V adalah 59°C. Apakah keadaan fizikal bahan V pada suhu bilik?

Liquid

(d) Draw the arrangement of particle V at room temperature / Lukiskan susunan zarah V pada suhu bilik.

(e) Explain why the melting and boiling points of substances V and W are low? Jelaskan mengapa takat lebur dan takat didih bahan V dan W rendah?

– Van der Waals / intermolecular forces between molecules are weak.

– Small amount of heat energy is required to overcome it.

(f) (i) State the type of particle in substance X / Nyatakan jenis zarah dalam sebatian X.Ion .

(ii) Explain why substance X cannot conduct electricity in solid but can conduct electricity in molten state. Jelaskan mengapa bahan X tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik

dalam keadaan leburan.Ions are not freely moving // ions are in a fixed position in solid state. Ion can move freely in molten state.

1 Which substance is an ionic compound? Antara bahan berikut, yang manakah adalah sebatian ion?

A Methane, CH4 / Metana, CH4B Carbon dioxide, CO2 / Karbon dioksida, CO2C Propanol, C3H7OH / Propanol, C3H7OHD Copper(II) oxide, CuO / Kuprum(II) oksida, CuO

2 Which of the following is a property of zinc chloride? Antara berikut, yang manakah adalah sifat zink klorida?

A Volatile / Mudah meruapB Has a low melting point Mempunyai takat lebur rendah C Insoluble in water / Tidak larut dalam airD Conducts electricity in the molten state Mengalirkan arus elektrik dalam keadaan leburan

3 The diagram below shows the electron arrangement of a compound formed between atoms X and Y.

Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron dalam sebatian yang terbentuk antara atom X and atom Y.

Y

Y

X YY

Which of the following statements is true about the compound?

Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah benar tentang sebatian itu?A It is an ionic compound / Ia adalah sebatian ion.B The compound has high melting point. Sebatian itu mempunyai takat lebur yang tinggi.C The compound conducts electricity. Sebatian itu boleh mengkonduksi elektrik.D The compound is formed by sharing of electrons. Sebatian terbentuk secara perkongsian elektron.

4 The diagram shows symbol of an element T. Rajah menunjukkan simbol unsur T.

24

12 T What is the electron arrangement of ion formed by an atom of

T? Apakah susunan elektron bagi ion yang terbentuk dari atom T?

A 2.8 B 2.8.2 C 2.8.8D 2.8.8.8

5 The table below shows the electron arrangements of atoms P, Q, R and S.

Jadual di bawah menunjukkan susunan elektron atom P, Q, R dan S.

Atom / Atom Electron arrangement / Susunan elektron

P 2.4

Q 2.8.1

R 2.8.2

S 2.8.7

Which pair of atoms forms a compound by transferring of electrons?

Antara pasangan berikut, yang manakah membentuk sebatian secara perpindahan elektron?A P and S / P dan SB P and R / P dan RC Q and S / Q dan SD Q and R / Q dan R

Objective Questions / Soalan Objektif

04-Chem F4 (3P).indd 86 12/9/2011 5:57:12 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

87

6 The table below shows the proton number of four elements P, Q, R and S.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur P, Q, R dan S.

Element / Unsur P Q R S

Proton number / Nombor proton 6 8 17 20

Which of the following pairs will form a compound with high melting and boiling points?

Antara pasangan berikut, yang manakah membentuk sebatian dengan takat lebur dan takat didih yang tinggi?A P and Q / P dan Q C P and R / P dan RB Q and S / Q dan S D Q and R / Q dan R

7 The table below shows the proton number of elements X and Y.

Jadual berikut menunjukkan nombor proton unsur X dan Y.

Element / Unsur X Y

Proton number / Nombor proton 6 8

What type of bond and the chemical formula of the compound formed between atoms X and Y?

Apakah jenis ikatan dan formula kimia bagi sebatian yang terbentuk antara atom X dan Y?

Type of bondJenis ikatan

Chemical formula Formula kimia

A Ion / Ion YX2

B Ion / Ion XY2

C Covalent / Kovalen XY2

D Covalent / Kovalen YX2

8 The diagram below shows the electron arrangement of ion X+.

Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron ion X +.

X

Which of the following is the position of element X in the Periodic Table?

Antara berikut, yang manakah adalah kedudukan unsur X dalam Jadual Berkala?

Group / Kumpulan Period / Kala

A 1 3

B 18 3

C 1 4

D 18 4

9 The diagram below shows the electron arrangement for an ion of element Q.

Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron ion unsur Q.

Q

2–

What are the number of protons and electrons in an atom of element Q?

Apakah bilangan proton dan elektron dalam atom unsur Q?

Number of protons Bilangan proton

Number of electronsBilangan elektron

A 20 20

B 20 18

C 16 16

D 18 18

10 The table below shows the proton number of elements P, Q and R.

Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur P, Q dan R.

Element / Unsur P Q R

Proton number / Nombor proton 10 11 12

Which of the following particles contain 10 electrons? Antara berikut, yang manakah adalah zarah yang mengandungi 10

elektron?I Q II P III Q+

IV R2+

A I, II and III only I, II dan III sahaja B I, II and IV only I, II dan IV sahaja C I, III and IV only I, III dan IV sahajaD II, III and IV only II, III dan IV sahaja

04-Chem F4 (3P).indd 87 12/9/2011 5:57:12 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

88

ELECTROCHEMISTRYELEKTROKIMIA5

ELECTROLYSIS / ELEKTROLISIS

CONDUCTOR AND ELECTROLYTE /• KONDUKTOR DAN ELEKTROLITTodifferentiatebetweenelectrolyteandconductorwithregardtoelectricalconductivityandanychemicalchangesthatmayoccur.–

Membezakan elektrolit dan konduktor dari segi kebolehan mengkonduksikan elektrik dan sebarang perubahan kimia yang berlaku.Tolistexamplesofsubstanceswhichareclassifiedaselectrolytesandconductors.–

Menyenaraikan contoh-contoh bahan yang dikelaskan sebagai elektrolit dan konduktor.ELECTROLYSIS CELL /• SEL ELEKTROLISISTodrawandlabeltheelectrolyticcell/– Melukis dan melabelkan sel elektrolisis.Toidentifyanodeandcathodeintheelectrolyticcelldiagram/– Mengenali anod dan katod dalam rajah sel elektrolisis.

IONIC THEORY /• TEORI IONTorelatetheexistenceoffreemovingionsinanelectrolytewiththeelectronflowinanexternalcircuit.–

Mengaitkan kewujudan ion-ion yang bebas bergerak dalam elektrolit dengan proses pengaliran elektron dalam litar luar.Toexplaintheelectrolysisprocess/– Menerangkan proses elektrolisis.Toconcludethatelectrolysisprocessinvolvechangesfromelectricaltochemicalenergy.–

Membuat kesimpulan proses elektrolisis sebagai perubahan tenaga elektrik kepada tenaga kimia.FORMATION OF FREE MOVING IONS /• PEMBENTUKAN ION BEBAS BERGERAKTodifferentiatemoltenandaqueouselectrolytes/– Membezakan elektrolit lebur dan akueus.Towritetheionisationequationofmoltenandaqueouselectrolytes.–

Menulis persamaan pengionan untuk elektrolit lebur dan akueus.REACTION AT ELECTRODE /• TINDAK BALAS DI ELEKTRODTowritethedischargeequationattheanode,wheretheanionreleaseselectron.Focusonionsthatarenormallyselectedfor–discharge,suchaschloride,hydroxideandbromideions.

Menulis persamaan di anod yang melibatkan anion melepaskan elektron. Fokus adalah kepada ion-ion yang biasa terpilih untuk nyahcas seperti ion klorida, ion hidroksida dan ion bromida.Towritethedischargeequationatthecathode,wherethecationreceiveselectron.Focusonionsthatarenormallyselectedfor–discharge,suchashydrogen,copper(II)andsilverions.

Menulis persamaan di katod yang melibatkan kation menerima elektron. Fokus adalah kepada ion yang biasa terpilih untuk nyahcas seperti ion hidrogen, ion kuprum(II) dan ion argentum.

FACTORS THAT AFFECT REACTIONS AT THE ELECTRODES• FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TINDAK BALAS DI ELEKTROD (i) Thepositionofionsintheelectrochemicalseries–fordilutesolutionsandinertelectrodes. Kedudukan ion dalam siri elektrokimia – bagi larutan cair dan elektrod lengai (ii) Theconcentration–forconcentratedsolutionsandinertelectrodes/Kepekatan – bagi larutan pekat dan elektrod lengai. (iii) Thetypesofelectrode–fordilutedsolutionsandreactiveelectrodes/Jenis elektrod – bagi larutan cair dan elektrod tak lengai.

ELECTROLYSIS IN INDUSTRY /• KEGUNAAN ELEKTROLISIS DALAM INDUSTRIElectrolysisinelectroplating,purifyingandextractingmetals/– Elektrolisis dalam penyaduran, penulenan dan pengekstrakan logam.

VOLTAIC CELL / SEL KIMIA

ELECTROCHEMICAL SERIES /• SIRI ELEKTROKIMIATodefineandmemorisethesequenceofmetalincludinghydrogenintheElectrochemicalSeries.–

Menakrif dan menghafal siri logam termasuk hidrogen dalam Siri Elektrokimia.

APPLICATION OF ELECTROCHEMICAL SERIES IN DISPLACEMENT OF METALS• APLIKASI SIRI ELEKTROKIMIA DALAM PENYESARAN LOGAM

TopredictthedisplacementofmetalreactionsbasedonthepositionsofmetalsintheElectrochemicalSeries.– Meramal tindak balas penyesaran logam berdasarkan kedudukan logam dalam Siri Elektrokimia.Towritetheequationofdisplacementreactionandtostatetheobservations.–

Menulis persamaan tindak balas penyesaran dan menyatakan pemerhatian.TodescribethemetaldisplacementexperimenttoconstructtheElectrochemicalSeries.–

Menghuraikan eksperimen penyesaran logam bagi membina Siri Elektrokimia.

APPLICATION OF ELECTROCHEMICAL SERIES IN VOLTAIC CELL• APLIKASI SIRI ELEKTROKIMIA DALAM SEL KIMIA

Todeterminethenegativeandpositiveterminalsofavoltaiccell/– Menentukan terminal negatif dan positif suatu sel kimia.Topredictthevoltageofvoltaiccell/– Meramal voltan sel kimia.Todeterminethedirectionofelectronflow/– Menentukan arah pengaliran elektron.

05-Chem F4 (3P).indd 88 12/9/2011 5:56:27 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

89

ELECTROLYSIS / ELEKTROLISIS

1 Threetypesofsubstancesthatcanbeclassifiedbasedonelectricalconductivity. Bahan boleh dibahagikan kepada tiga jenis berdasarkan kekonduksian elektrik.

Type of substanceJenis bahan

DefinitionDefinisi

ExampleContoh

ConductorKonduktor

Elementthatcanconductelectricityatsolidormoltenstatewithoutanychemicalchanges ,normallymetalsand

carbon.Unsur yang boleh mengkonduksi arus elektrik dalam keadaan pepejal atau leburan tanpa

perubahan kimia , biasanya logam dan karbon.

Copper,lead,tin,silverandcarbonKuprum, plumbum, stanum, argentum dan karbon

ElectrolyteElektrolit

Compoundsthatcanconductelectricityin*moltenstateor*aqueoussolutionandundergo chemicalchanges .Sebatian yang boleh mengkonduksikan arus elektrik dalam keadaan *lebur atau *akueus serta mengalami perubahan kimia .

* Molten state: a solid that is heated until it melts.

* Lebur: pepejal yang dipanaskan sehingga cair.* Aqueous solution: a solid that is

dissolved in water.* Akueus: pepejal yang larut di dalam air.

Aqueoussolutionofioniccompoundsuchascopper(II)–sulphatesolutionandsodiumchloridesolution.Larutan akueus bagi sebatian ion contohnya larutan kuprum(II) sulfat dan larutan natrium klorida.Aqueoussolutionof*acidoralkalisuchashydrochloricacid–(HCl)andammoniasolution(NH3).Larutan akueus *asid atau alkali contohnya asid hidroklorik (HCl) dan larutan ammonia (NH3 ).

Molten– ionic compoundssuchasmoltenlead(II)bromide,moltensodiumchlorideandmoltenaluminiumoxide.Leburan sebatian ion contohnya leburan plumbum(II) bromida, leburan natrium klorida dan leburan aluminium oksida.

* HCl and NH3 are covalent compounds, exist in form of molecule without water but ionised in water. (Explanation is in the next topic i.e acid and base)

* HCl dan NH3 adalah sebatian kovalen, yang terdiri daripada molekul dalam keadaan tanpa air tetapi ianya terion dalam air (akan dijelaskan dalam tajuk seterusnya iaitu dalam asid dan bes)

Non-electrolyteBukan elektrolit

Compoundsthatcannot conductelectricity inmoltenandaqueoussolution.Sebatian kimia yang tidak boleh mengkonduksikan

elektrik dalam keadaan lebur dan akueus.

Molten covalent compoundsuchasnaphthalene,moltensulphurandliquidbromine.Leburan sebatian kovalen contohnya naftalena, sulfur lebur dan cecair bromin.

2 Electrolysisisa process wherebyanelectrolyteisdecomposedtoitsconstituentelementswhenelectric

currentpasses throughit.

Elektrolisis adalah proses penguraian elektrolit kepada unsur juzuknya apabila arus elektrik dialirkan melaluinya.

3 Energychangeinelectrolysisprocessiselectricenergyto chemicalenergy .

Perubahan tenaga dalam proses elekrolisis adalah dari tenaga elektrik kepada tenaga kimia .4 Conductorwhichisdippedintoelectrolytewhichcarrieselectriccurrentinandoutofelectrolyteiscalledan

electrode . Electrode isnormallymadeupof inert substancesuchascarbon.

Konduktor yang dicelup dalam elektrolit yang mengalirkan arus elektrik ke dalam dan keluar daripada elektrolit dipanggil elektrod . Elektrod biasanya terdiri daripada bahan lengai seperti karbon.

5 Anelectrolyticcellisaset-upofapparatusthatcontainstwo electrodes whicharedippedinan electrolyte

andproduceachemicalreactionwhenconnectedtoa battery (sourceofelectricity).

Sel elektrolisis adalah susunan radas yang terdiri daripada dua elektrod yang dicelup ke dalam elektrolit dan menghasilkan

tindak balas kimia apabila disambungkan kepada bateri . (sumber arus elektrik).

05-Chem F4 (3P).indd 89 12/9/2011 5:56:27 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

90

Exampleofelectrolyticcell/Contoh sel elektrolisis:(i) (ii)

Electrolysisofaqueouselectrolyte(Nogasreleased)Elektrolisis elektrolit dalam bentuk akueus (Tiada gas dibebaskan)

A

A

ElectrodeElektrod

ElectrodeElektrod


(iii)A

A

ElectrodesElektrod


Electrolysisofaqueouselectrolyte(Gasisreleased)Elektrolisis elektrolit dalam bentuk larutan (Gas dibebaskan)

6 Electriccurrentfromthebatteryflowsintotheelectrolytethroughtheelectrode.Therearetwotypesofelectrodeintheelectrolyticcell:

Arus elektrik dari bateri mengalir ke dalam elektrolit melalui elektrod. Terdapat dua jenis elektrod dalam sel elektrolisis:

(a) Anode:Anelectrodethatisconnectedtothe positiveterminal ofthebattery.

Anod: Elektrod yang disambung kepada terminal positif bateri dalam sel elektrolisis.

(b) Cathode:Anelectrodethatisconnectedtothe negativeterminal ofthebattery.

Katod: Elektrod yang disambung kepada terminal negatif bateri dalam sel elektrolisis.7 Anelectrolyteconsistsoffreemovingionsbecauseitisinamoltenoraqueousstate.Eachionmovestotheopposite

chargeelectrode.Therearetwotypesofionsinelectrolyte: Dalam keadaan lebur atau akueus, elektrolit terdiri daripada ion-ion yang bergerak bebas. Setiap ion bergerak kepada elektrod yang

bertentangan cas. Terdapat dua jenis ion dalam elektrolit:

(a) Anions: Negative ionswhichareattractedandmovetothe positively chargedelectrode, anode .

Anion: Ion negatif akan tertarik dan bergerak ke arah elektrod anod yang bercas positif .

(b) Cations: Positive ionswhichareattractedandmovetothe negatively chargedelectrode, cathode .

Kation: Ion positif akan tertarik dan bergerak ke arah elektrod katod yang bercas negatif .

8 Electrolysisoccursattheelectrodewhenelectriccurrentflowsintheelectrolyticcell.Thestagesinelectrolysisprocessare:

Proses elektrolisis berlaku di elektrod apabila arus elektrik mengalir melalui sel elektrolisis. Peringkat dalam proses elektrolisis adalah seperti berikut:

(a) Anions(negativeions)areattractedandmovetothe anode .Theanionsreleaseelectronstothesurface

ofanodeandbecomeneutralatomsormolecule.Theanionsare discharged attheanode.

Anion (ion negatif) akan tertarik dan bergerak ke arah anod . Anion melepaskan elektron pada permukaan anod dan

menjadi atom/molekul. Anion dinyahcaskan pada anod.

(b) Electronsflowfromthe anode tothe cathode throughtheconnectingwireinthe externalcircuit .

Elektron mengalir dari anod ke katod melalui wayar penyambung dalam litar luar .

(c) Cations(positiveions)areattractedandmovetothe cathode .Thecationsreceiveelectronsatthesurface

ofcathodeandbecomeneutralatomsormolecules.Thecationsare discharged atthecathode.

Kation (ion positif) akan tertarik dan bergerak ke arah katod . Kation menerima elektron pada permukaan katod dan

menjadi atom/molekul. Kation dinyahcaskan pada katod.Electronsflowthroughtheexternalcircuit/– Elektron mengalir melalui litar luar.Chemicalchangesoccurattheanodeandcathode/– Perubahan kimia berlaku di anod dan katod.

ElectrolysisofmoltenelectrolyteElektrolisis elektrolit lebur

A

A

ElectrodesElektrod


HeatPanaskan

05-Chem F4 (3P).indd 90 12/9/2011 5:56:28 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

91

FORMATION OF FREE MOVING IONS IN THE ELECTROLYTEPEMBENTUKAN ION BERGERAK BEBAS DALAM ELEKTROLIT

1 Ionisationequationisanequationtodeterminetheionspresentinmoltenoraqueouselectrolyte. Persamaan pengionan adalah persamaan yang menunjukkan ion yang hadir dalam elektrolit sama ada dalam keadaan leburan atau

akueus.(a) Exampleofionisationofmoltenelectrolyte(acompoundthatisheateduntilitmelts) Contoh pengionan elektrolit dalam keadaan leburan (sebatian yang dipanaskan sehingga lebur)

(i) Moltensodiumchloride/Natrium klorida lebur: NaCl(s) Na+(l)+Cl–(l)

(ii) Moltenlead(II)bromide/Plumbum (II) bromida lebur: PbBr2(s) Pb2+(l)+2Br–(l)

(iii) Moltensodiumoxide/Natrium oksida lebur: Na2O(s) 2Na+(l)+O2–(l)

(iv) Moltenaluminiumoxide/Aluminium oksida lebur: Al2O3(s) 2Al3+(l)+3O2–(l)

(b) Exampleoftheionisationonanaqueouselectrolyte(acompoundthatisdissolvedinwater): Contoh pengionan elektrolit dalam keadaan akueus (sebatian yang dilarutkan dalam air):

(i) Sodiumchloridesolution/Larutan natrium klorida: NaCl(aq/ak ) Na+(aq)+Cl+(aq)

H2O H+(aq)+OH–(aq)

(ii) Copper(II)sulphatesolution/Larutan kuprum(II) sulfat: CuSO4(aq/ak ) Cu2++SO42–

H2O H++OH–

(iii) Sulphuricacid/Asid sulfurik: H2SO4(aq/ak ) 2H++SO42–

H2O H++OH–

2 Ionisationofmoltenelectrolyteproducescationandanionofthecompoundonly.Howevertheionisationofanaqueouselectrolyteproducescationandanionfromtheionisationofthecompoundandwater.

Pengionan elektrolit dalam keadaan lebur hanya menghasilkan kation dan anion dari sebatian itu sahaja. Pengionan elektrolit dalam keadaan akueus menghasilkan kation dan anion daripada sebatian dan air.

Example/Contoh:

(i) Ionisationof molten sodiumchlorideproducesNa+andCl–only.

Pengionan leburan natrium klorida menghasilkan Na+ dan Cl– sahaja.

(ii) Ionisationof aqueous sodiumchlorideproducesNa+,H+,Cl–andOH–.

Pengionan larutan akueus natrium klorida menghasilkan Na+, H+, Cl– dan OH–.

REACTIONS AT THE ELECTRODES / TINDAK BALAS DI ELEKTROD

1 Theprocessofcationgainingelectronatthecathodeoranionlosingelectronsattheanodeiscalled discharged :

Proses apabila kation menerima elektron di katod atau anion melepaskan elektron di anod dipanggil nyahcas :

(a) Acationis discharged whenit receives electronsatthecathode.

Kation dinyahcaskan apabila menerima elektron di katod.

(b) Ananionis discharged whenit releases electronsattheanode.

Anion dinyahcaskan apabila melepaskan elektron di anod.

(c) Whenionsare discharged ,theybecomeneutral atom or molecule .

Apabila ion dinyahcaskan , ianya akan menjadi atom atau molekul yang neutral.

2 Theionicequationthatoccursattheanodeandcathodetoproduceneutral atom or molecule iscalled‘halfequation’.

Persamaan ion yang berlaku di anod dan di katod untuk menghasilkan atom atau molekul neutral dipanggil ‘persamaan setengah’.

05-Chem F4 (3P).indd 91 12/9/2011 5:56:28 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

92

3 Commonhalfequationattheanode(anion/metalatomreleaseselectrons): Persamaan setengah yang biasa di anod (anion/atom logam melepaskan elektron):

HalfequationPersamaan setengah


4OH– 2H2O+O2+4eFourhydroxideions release fourelectronstoformtwowatermoleculesandoneoxygenmolecule .

Empat ion hidroksida melepaskan empat elektron membentuk dua molekul air dan satu molekul oksigen.

2Cl– Cl2+2eTwochlorideions release twoelectronstoformonechlorine molecule .Dua ion klorida melepaskan dua elektron membentuk satu molekul klorin.

2Br– Br2+2e Twobromideions release twoelectronstoformonebromine molecule .Dua ion bromida melepaskan dua elektron membentuk satu molekul bromin.

Cu Cu2++2eCopperatom releases twoelectronstoform copper(II)ion .Atom kuprum melepaskan dua elektron membentuk ion kuprum(II) .

Ag Ag++eSilveratom releases oneelectrontoform silverion .Atom argentum melepaskan satu elektron membentuk ion argentum .

4 Commonhalfequationatthecathode(cationreceiveselectrons): Persamaan setengah yang biasa di katod (kation menerima elektron):



2H++2e H2Twohydrogenions receive twoelectronstoformonehydrogen molecule .Dua ion hidrogen menerima dua elektron membentuk satu molekul hidrogen.

Ag++e Ag Silverion receive oneelectrontoformonesilver atom .Ion argentum menerima satu elektron membentuk satu atom argentum.

Cu2++2e Cu Copper(II)ion receives twoelectronstoformonecopper atom .Ion kuprum(II) menerima dua elektron membentuk satu atom kuprum.

5 Writetheequationofdischargeofion Tuliskan persamaan setengah untuk nyahcas ion yang berikut:

(i) Lead(II)iontoleadatom : Pb2++2e Pb Ion plumbum(II) kepada atom plumbum

(ii) Silveriontosilveratom/ : Ag++e Ag Ion argentum kepada atom argentum

(iii) Iodideiontoiodinemolecule : 2I– I2+2e

Ion iodida kepada molekul iodin

EXERCISE / LATIHAN

Usinglead(II)bromideasanexample,explaintheelectrolysisofmoltenlead(II)bromide.Inyourexplanation,drawalabeleddiagramforthesetupofapparatusandshowthemovementofparticlesbyusingarrowsthatoccurinlead(II)bromideandthedirectionofelectronflowintheexternalcircuit.Dengan menggunakan plumbum(II) bromida sebagai contoh, jelaskan elektrolisis leburan plumbum(II) bromida. Dalam penerangan anda, lukiskan satu rajah susunan radas berlabel dan tunjukkan dengan anak panah pergerakan zarah yang berlaku dalam plumbum(II) bromida serta arah aliran elektron dalam litar luar.

05-Chem F4 (3P).indd 92 12/9/2011 5:56:28 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

93

Set-up of apparatus/Rajah susunan radas:

Carbonelectrodes

Lead(II)bromide

Heat

Explanation/Penerangan:

–Theionspresentarelead(II)ions/Pb2+andbromideions/Br–.

–Bromideion/Br–movetotheanode.

–Bromideion/Br–releasesoneelectrontoformbromineatomattheanode.

–Twobromineatomscombinetoformbrominemolecule.

–2Br– Br2+2e

–Lead(II)ions/Pb2+movetothecathode.

–Lead(II)ions/Pb2+receivetwoelectronstoformleadatomatthecathode.

–Pb2++2e Pb

FACTOR THAT AFFECT THE ELECTROLYSIS OF AN AQUEOUS SOLUTIONFAKTOR YANG MEMPENGARUHI ELEKTROLISIS LARUTAN AKUEUS

1 Whenmorethanonetypeofionareattractedtowardstheelectrodesduringelectrolysis,onlyonetypeofionisselectedtobedischargedateachelectrode.Selectivedischargeonlyoccursinaqueoussolutionbecauseitusuallyhasmorethanonetypeofionattractedtotheanodeorcathode.

Apabila lebih dari satu jenis ion bergerak ke elektrod semasa elektrolisis, hanya satu jenis ion sahaja yang akan dipilih untuk dinyahcas pada setiap elektrod. Pemilihan nyahcas ion hanya berlaku di dalam larutan akueus sahaja kerana ia biasanya mempunyai lebih dari satu jenis ion yang tertarik ke anod atau katod.

2 Theselectionofionfordischargedependsonthreefactors/Pemilihan ion untuk nyahcas bergantung pada tiga faktor:(a) Thepositionofionsintheelectrochemicalseries(normallyindilutesolutionandinertelectrode). Kedudukan ion dalam siri elektrokimia (biasanya dalam larutan cair dan elektrod lengai).(b) Theconcentrationofelectrolyte(normallyinconcentratedsolutionandinertelectrode). Kepekatan elektrolit (biasanya dalam larutan pekat dan elektrod lengai).(c) Thetypesofelectrode(whenreactivemetalelectrodeisused). Jenis elektrod (apabila elektrod logam reaktif digunakan).

3 ThepositionofionsintheElectrochemicalSeries/Kedudukan ion dalam Siri Elektrokimia:(a) Whenelectrolysisisconductedondilutesolutionandinertelectrodes,thelowerpositionofcationinthe

ElectrochemicalSeries,oranionsinthelowerpositionoftheaniondischargeserieswillbeselectedtobedischarged.

Apabila elektrolisis dijalankan ke atas larutan cair dan elektrod lengai, kation yang lebih rendah kedudukan dalam Siri Elektrokimia atau anion yang lebih rendah kedudukan dalam siri discas anion akan dinyahcas.

Cation:K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Al3+,Zn2+,Fe2+,Sn2+,Pb2+,H+,Cu2+,Ag+,andAu+

Kation: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Zn2+, Fe2+, Sn2+, Pb2+, H+, Cu2+, Ag+, dan Au+

Increasingeaseofdischargeofionfromlefttoright

Ion semakin mudah dinyahcas dari kiri ke kanan Anion:F–,SO4

2–,NO3–,Cl–,Br–,I–,andOH–

Anion: F–, SO42–, NO3

–, Cl–, Br–, I–, dan OH–

05-Chem F4 (3P).indd 93 12/9/2011 5:56:28 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

94

(b) Choosetheiontobedischargedfromthefollowingpairsofions.Statetheelectrodewhereitoccursandwritethehalfequationforthedischargeofion:

Pilih ion yang akan dinyahcas dari pasangan ion berikut, nyatakan di elektrod mana ia berlaku dan tulis persamaan setengah untuk nyahcas ion:

(i) Hydroxide&sulphateions :Halfequation: 4OH– 2H2O+O2+4e atthe anode .

Ion hidroksida & ion sulfat : Persamaan setengah: 4OH– 2H2O + O2 + 4e di anod .

(ii) Hydroxide&nitrateions :Halfequation: 4OH– 2H2O+O2+4e atthe anode .

Ion hidroksida & ion nitrat : Persamaan setengah: 4OH– 2H2O + O2 + 4e di anod .

(iii) Hydrogen&copper(II)ions :Halfequation: Cu2++2e Cu atthe cathode .

Ion hidrogen & ion kuprum(II) : Persamaan setengah: Cu2+ + 2e Cu di katod .

(iv) Hydrogen&potassiumions:Halfequation: 2H++2e H2 atthe cathode .

Ion hidrogen & ion kalium : Persamaan setengah: 2H+ + 2e H2 di katod .

(v) Hydrogen&silverions :Halfequation: Ag++e Ag atthe cathode .

Ion hidrogen & ion argentum : Persamaan setengah: Ag+ + e Ag di katod .

(c) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof0.1moldm–3sodiumnitratesolutionusingcarbonelectrode. Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis larutan natrium nitrat 0.1 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon.

Set-upofapparatusSusunan radas

CarbonelectrodesSodiumnitrate

EquationofelectrolyteionisationPersamaan pengionan elektrolit

NaNO3 Na++NO3–

H2O H++OH–

Electrode / Elektrod Anode / Anod Cathode/Katod

IonsthatareattractedtotheanodeandcathodeIon yang ditarik ke anod dan katod

NO3–,OH– Na+,H+

HalfequationPersamaan setengah 4OH– 2H2O+O2+4e 2H++2e H2

NameoftheproductsNama hasil Oxygen Hydrogen

ObservationsPemerhatian Gasbubblesarereleased. Gasbubblesarereleased.

Confirmatorytest(methodandobservations)Ujian pengesahan (kaedah dan pemerhatian)

–Insertaglowingwoodensplinterinto testtube. –Glowingwoodensplinterislightedup.

–Whenalightedwoodensplinteris placednearthemouthofthetesttube.–A‘pop’soundisproduced.

05-Chem F4 (3P).indd 94 12/9/2011 5:56:29 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

95

(d) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof0.1moldm–3sulphuricacidusingcarbonelectrodes. Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis asid sulfurik 0.1 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon.


CarbonelectrodesSulphuricacid


H2SO4 2H++SO42–

H2O H++OH–



SO42–,OH– H+


4OH– 2H2O+O2+4e 2H++2e H2

NameoftheproductsNama hasil Oxygen Hydrogen

ObservationsPemerhatian Gasbubblesarereleased. Gasbubblesarereleased.


–Insertaglowingwoodensplinterinto testtube.–Glowingwoodensplinterislightedup.


(e) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof0.1moldm–3copper(II)sulphatesolutionusingcarbonelectrodes.

Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat 0.1 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon.


CarbonelectrodesCopper(II)sulphate


H2SO4 2H++SO42–

H2O H++OH–



SO42–,OH– Cu2+,H+


4OH– 2H2O+O2+4e Cu2++2e Cu

NameoftheproductsNama hasil Oxygen Copper

ObservationsPemerhatian Gasbubblesarereleased. Brownsoliddeposited


–Insertaglowingwoodensplinterintotesttube.–Glowingwoodensplinterislightedup. –

4 Concentrationofelectrolyte/Kepekatan elektrolit:(a) Whenelectrolysisiscarriedoutusinginertelectrodesandconcentratedsolutions,ionsthataremore

concentratedwillbedischargedbutthisisonlytrueforhalideions,whichareCl–,Br–andI–. Apabila elektrolisis dijalankan menggunakan elektrod lengai dan larutan pekat, ion yang lebih pekat akan dinyahcas tetapi ia benar

untuk ion-ion halida sahaja iaitu Cl–, Br– dan I–.(b) Statetheselectedionstobedischargedattheanodeandcathodeforthefollowingconcentratedsolutions. Nyatakan ion yang terpilih untuk dinyahcaskan di anod dan di katod bagi larutan pekat di bawah.

05-Chem F4 (3P).indd 95 12/9/2011 5:56:29 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

96

(i) Concentratedhydrochloricacidsolution,usingcarbonelectrodes Larutan asid hidroklorik pekat menggunakan elektrod karbon

Anode/Anod: Cl– Cathode/Katod: H+

(ii) Concentratedpotassiumiodidesolution,usingcarbonelectrodes Larutan kalium iodida pekat menggunakan elektrod karbon

Anode/Anod: l– Cathode/Katod: K+

(iii) Concentratedsodiumchloridesolution,usingcarbonelectrodes Larutan natrium klorida pekat menggunakan elektrod karbon

Anode/Anod: Cl– Cathode/Katod: H+

(c) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof0.001moldm–3hydrochloricacidand2.0moldm–3hydrochloricacid,usingcarbonelectrodes.

Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis asid hidroklorik 0.001 mol dm–3 dan asid hidroklorik 2.0 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon.


HydrochloricacidCarbonelectrodes


HCl H++Cl–

H2O H++OH–


0.001 mol dm-3 of HClHCl 0.001 mol dm–3

2.0 mol dm-3 of HCl HCl 2.0 mol dm–3

IonsthatareattractedtothecathodeIon bergerak ke katod H+ H+

HalfequationatthecathodePersamaan setengah di katod

2H++2e H2 2H++2e H2

ObservationatcathodePemerhatian di katod Gasbubblesarereleased. Gasbubblesarereleased.

Confirmatorytestatcathode(methodandobservations)Ujian pengesahan (kaedah dan pemerhatian)

–Insertaburningwoodensplinterinto thetesttube.–A‘Pop’soundisproduced.

–Insertaburningwoodensplinterinto thetesttube.–A‘pop’soundisproduced.

NametheproductsatthecathodeNama hasil di katod Hydrogengas Hydrogengas

IonsthatareattractedtotheanodeIon bergerak ke anod Cl–,OH– Cl–,OH–

HalfequationattheanodePersamaan setengah di anod 4OH– 2H2O+O2+4e 2Cl– Cl2+2e

Observationsatanode/Pemerhatian Gasbubblesarereleased. Greenishyellowgasisreleased.

Confirmatorytestatanode(methodandobservations)Ujian pengesahan (kaedah dan pemerhatian)

–Insertaglowingwoodensplinterinto thetesttube.–Glowingwoodensplinterislightedup.

–Adampbluelitmuspaperplacednear themouthofthetesttube.–Thegaschangedthedampbluelitmus papertoredandthenbleachedit.

NametheproductattheanodeNama hasil di anod Oxygengas Chlorinegas

TheconcentrationofhydrochloricacidafterawhileandexplanationKepekatan elektrolit selepas beberapa ketika dan terangkan

Concentrationofhydrochloricacidincreases .Hydrogengasisreleasedatthecathodeandoxygengasisreleasedattheanode.Waterdecomposedtooxygen gasand hydrogen gas.

Kepekatan asid hidroklorik bertambah . Gas hidrogen dibebaskan di katod dan gas oksigen dibebaskan di anod. Air terurai kepada gas oksigen dan gas hidrogen .

Concentrationofhydrochloricaciddecreases .Hydrogengasreleasedatthecathodeandchlorinegasreleasedat

theanode.Concentrationof chloride ionsdecreases.Kepekatan asid hidroklorik berkurang . Gas hidrogen dibebaskan di katod dan gas klorin dibebaskan di anod. Kepekatan ion

klorida berkurang.

05-Chem F4 (3P).indd 96 12/9/2011 5:56:29 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

97

(d) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof2.0moldm–3sodiumiodidesolutionusingcarbonelectrodes. Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis larutan natrium iodida 2.0 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon.


CarbonelectrodesSodiumiodide


NaI Na++I–

H2O H++OH–



I–,OH– Na+,H+


2I– I2+2e 2H++2e H2

NameoftheproductsNama hasil Iodine Hydrogen

ObservationsPemerhatian Brownsolutionisformed. Gasbubblesarereleased.


–Afewdropsofstarchsolutionadded.–Starchsolutionturnstodarkblue.


5 Types of electrode Jenis elektrod:

(a) Therearetwotypesofelectrode Terdapat dua jenis elektrod: (i) Inert electrode–Anelectrodethatactsasaconductoronlyanddoesnotundergoanychemicalchanges.

Normallytheyaremadeofcarbonorplatinum. Elektrod lengai – Elektrod yang bertindak sebagai pengalir arus sahaja dan tidak mengalami perubahan kimia. Biasanya

diperbuat daripada karbon atau platinum. (ii) Reactiveelectrode–Anelectrodethatnotonlyactsasaconductorbutalsoundergoeschemicalchanges.

Duringtheelectrolysis,themetalatomattheanodereleaseselectrontoformmetalion,metalanodebecomesthinnerwhilethelesselectropositivecationwillbeselectedatthecathodewhichconsistofmetalelectrodessuchascopper,silverandnickel.

Elektrod reaktif – Elektrod yang bertindak bukan sahaja sebagai pengalir arus tetapi juga mengalami perubahan kimia. Semasa proses elektrolisis berlaku, atom logam pada anod melepaskan elektron menjadi ion logam, anod logam menjadi nipis manakala ion yang kurang elektropositif akan menyahcas di katod yang terdiri daripada logam seperti kuprum, argentum dan nikel.

05-Chem F4 (3P).indd 97 12/9/2011 5:56:29 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

98

(b) Completethefollowingtablefortheelectrolysisof1moldm–3copper(II)sulphatesolutionwithcarbonelectrodeandcopperelectrode.

Lengkapkan jadual berikut bagi elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat 1 mol dm–3 menggunakan elektrod karbon dan elektrod kuprum.


Copper(II)sulphate

Carbonelectrodes

Copperelectrodes

Copper(II)sulphate


CuSO4(aq/ak ) Cu2++SO42–

H2O H++OH–

Type of electrode Jenis elektrod

Carbon electrodeElektrod karbon

Copper electrodeElektrod kuprum

TheionsthatmovetothecathodeIon bergerak ke katod Cu2+,H+ Cu2+,H+

HalfequationatthecathodePersamaan setengah di katod Cu2++2e Cu Cu2++2e Cu

NametheproductatthecathodeNama hasil di katod Copper Copper

ObservationatcathodePemerhatian di katod Brownsoliddeposited Brownsoliddeposited

TheionsthatmovetotheanodeIon bergerak ke anod SO4

2–,OH– SO42–,OH–

HalfequationattheanodePersamaan setengah di anod 4OH– 2H2O+O2+4e Cu Cu2++2e

NametheproductatanodeNama hasil di anod Oxygengas Copper(II)ion

ObservationsattheanodePemerhatian di anod

–Gasbubblesarereleased.–Intensityofbluecolourdecreases.

–Copperelectrodebecomesthinner.–Intensityofbluecolourremains unchanged.

Confirmatorytest(methodandobservations)Ujian pengesahan (kaedah dan pemerhatian )

–Insertaglowingwoodensplinterinto thetesttube.–Glowingwoodensplinterislightedup. –

Theconcentrationofcopper(II)solutionafterawhileandexplanationKepekatan elektrolit selepas beberapa ketika dan terangkan

–Concentrationofcopper(II)sulphate solutiondecreases.–Copper(II)ionsdischargeascopperatomsanddepositedthecathode.

–Concentrationofcopper(II)sulphate solutionremainsunchanged.–Thenumberofcopperatomsformcopper(II)ionsattheanodeisequaltothenumberofcopper(II)ionsformcopperatomsatthecathode.

05-Chem F4 (3P).indd 98 12/9/2011 5:56:29 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

99

EXERCISE / LATIHAN

1 Completethetablebelow/Lengkapkan jadual di bawah:


ElectrodeElektrod

FactorthataffectselectrolysisFaktor yang

mempengaruhi elektrolisis

Ions presentIon yang hadir

Halfequationattheanodeandobservation

Persamaan setengah di anod dan pemerhatian

HalfequationatthecathodeandobservationPersamaan setengah di katod

dan pemerhatian

DilutesulphuricacidAsid sulfurik cair

CarbonKarbon

Positionofionintheelectrochemicalseries

H+,SO42–,OH– 4OH– 2H2O+O2+4e

Gasbubblesarereleased.

2H++2e H2


ConcentratedhydrochloricacidAsid hidroklorik pekat

CarbonKarbon

Concentrationofelectrolyte

H+,Cl–,OH– 2Cl– Cl2+2e

Greenishyellowgasisreleased.

2H++2e H2


SilvernitratesolutionLarutan argentum nitrat

CarbonKarbon


Ag+,NO3–,H+,

OH–4OH– 2H2O+O2+4e


Ag++e AgGreyshinysoliddeposited.


SilverArgentum

Typeofelectrode Ag+,NO3–,H+,

OH–Ag Ag++eAnodebecomesthinner.

Ag++e AgGreyshinysoliddeposited.

DilutepotassiumiodidesolutionLarutan kalium iodida cair

CarbonKarbon


K+,I–,H+,OH– 4OH– 2H2O+O2+4e


2H++2e H2


ConcentratedpotassiumiodidesolutionLarutan kalium iodida pekat

CarbonKarbon

Concentrationofelectrolyte

K+,I–,H+,OH– 2I– I2+2e

Brownsolutionformed.

2H++2e H2


DilutepotassiumsulphatesolutionLarutan kalium sulfat cair

CarbonKarbon


K+,SO42–,H+,

OH–4OH– 2H2O+O2+4e


2H++2e H2


2 Electrolysisiscarriedoutonadilutepotassiumchloridesolutionusingcarbonelectrodes.Explainhowthiselectrolysisoccurs.Usealabelleddiagramtoexplainyouranswer.

Proses elektrolisis dijalankan ke atas larutan kalium klorida cair menggunakan elektrod karbon. Jelaskan bagaimana proses elektrolisis ini berlaku. Gunakan gambar rajah berlabel untuk menerangkan jawapan anda.


CarbonelectrodeCarbonelectrode

Dilutepotassiumchloridesolution

05-Chem F4 (3P).indd 99 12/9/2011 5:56:30 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

100


Potassiumchloridesolutionconsistof– K+,H+,Cl– and OH– ionsthatmovefreely.

Larutan kalium klorida mengandungi ion K +, H +, Cl – dan OH –

yang bergerak bebas.Cl–– ionand OH– ionsmovetotheanode.

Ion Cl – dan ion OH –

bergerak ke anod.OH–– ionislowerthan Cl– ionintheelectrochemicalseries.

Ion OH – terletak di bawah ion Cl –

dalam siri elektrokimia.OH–ion– isselectivelydischargedbyreleasingelectronstoform oxygen and water molecule.Ion OH –

dipilih untuk dinyahcaskan dengan melepaskan elektron membentuk molekul oksigen dan air .

Halfequation/– Persamaan setengah: 4OH– 2H2O+O2+4e .K+ion– and H+ion movetothecathode/ Ion K +

dan ion H + bergerak ke katod.

H+ion– islowerthan K+ion intheelectrochemicalseries.Ion H +

terletak di bawah ion K + dalam siri elektrokimia

H+ion– isselectivelydischargedbyreceivingelectronstoform hydrogen molecules.Ion H +

dipilih untuk dinyahcaskan dengan menerima elektron membentuk molekul hidrogen .

Halfequation/– Persamaan setengah: 2H++2e H2 .

3 Describeanexperimenttodeterminetheproductofelectrolysiscopper(II)sulphatesolutionwithcarbonelectrode.Youranswershouldincludetheobservation,confirmatorytestfortheproductattheanodeandhalfequationattheelectrode.

Huraikan satu eksperimen untuk menentukan hasil elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat menggunakan elektrod karbon. Dalam jawapan anda perlu disertakan pemerhatian, ujian pengesahan untuk hasil yang terbentuk di anod dan persamaan setengah bagi tindak balas yang berlaku di elektrod.

Answer/Jawapan:

Apparatus/Radas :Battery/powersupply,carbonelectrodes,wire,electrolyticcell,testtube,Ammeter[froma

labelleddiagram]

Material/Bahan :1moldm–3copper(II)sulphatesolution

Carbonelectrodes Copper(II)sulphatesolution

Procedure/Langkah:

(a) Pour 1moldm–3 copper(II)sulphate solution intheelectrolyticcelluntilitis halffull .

Masukkan larutan kuprum(II) sulfat 1 mol dm–3 ke dalam sel elektrolitik sehingga separuh penuh .

(b) Theapparatusissetupasshowninthediagram.Fillthe testtube withcopper(II)sulphate solution and

invertthetesttubeonthe anode .

Radas disusunkan seperti dalam gambar rajah. Isi tabung uji dengan larutan kuprum(II) sulfat dan terbalikkan tabung

uji itu pada anod .(c) Turnontheswitch/Hidupkan suis.

(d) Collectthegasproducedatthe anode /Kumpulkan gas yang terhasil di anod .

(e) Gasproducedatthe anode istestedwitha glowingwoodensplinter .

Gas yang terhasil di anod diuji dengan kayu uji berbara .

05-Chem F4 (3P).indd 100 12/9/2011 5:56:30 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

101

Observationandhalfequation/Pemerhatian dan persamaan setengah:

ElectrodesElektrod


ConfirmatorytestUjian pengesahan


Cathode Brownsoliddeposited–

Cu2++2e Cu

Anode Gasbubblesarereleased –Inserttheglowingwoodensplinterintothetest tube.–Theglowingwoodensplinterislightedup.

4OH– 2H2O+O2+4e

4 Copper(II)sulphatesolutioniselectrolysedusingcopperelectrodes. Larutan kuprum(II) sulfat dielektrolisis dengan menggunakan elektrod kuprum.

(a) Writetheformulaofalltheanionspresentinthesolution/Tuliskan formula semua anion yang terdapat dalam larutan itu.SO

42–,OH–

(b) Writethehalfequationforthereactionatthe/Tuliskan persamaan setengah untuk tindak balas di

(i) anode/anod :Cu Cu2++2e

(ii) cathode/katod :Cu2++2e Cu

(c) (i) Fromyourobservations,whathappentotheintensityofthebluecolourofthecopper(II)sulphatesolutionduringelectrolysis?

Daripada pemerhatian anda, nyatakan apakah yang berlaku ke atas keamatan warna biru larutan kuprum(II) sulfat semasa proses elektrolisis?

Theintensityofthebluecolourofcopper(II)sulphateremainsunchanged.

(ii) Explainyouranswer/Jelaskan jawapan anda.

Thenumberofcopper(II)ionsbecomecopperatomsatthecathodeisequaltothenumberofcopperatoms

becomecopper(II)ionsattheanode.

(d) Iftheexperimentisrepeatedwiththecopperelectrodesbeingreplacedbycarbonelectrodes,statethenameoftheproductsformedatthe

Jika eksperimen diulangi dengan menggantikan elektrod kuprum dengan elektrod karbon, namakan hasil yang terbentuk di

(i) anode/anod: Oxygen (ii) cathode/katod: Copper

5 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatusofanelectrolyticcell. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi sel elektrolisis.

Copper(II)nitratesolutionLarutan kuprum(II) nitrat

CarbonelectrodePElektrod karbon P

CarbonelectrodeQElektrod karbon Q

(a) Writetheformulaofallionspresentincopper(II)nitratesolution. Tuliskan formula semua ion yang hadir dalam larutan kuprum(II) nitrat.

Cu2+,NO3–,H+andOH–.

(b) Writehalfequationforthereactionat/Tuliskan persamaan setengah di:

electrodeP/elektrod P :Cu2++2e Cu

electrodeQ/elektrod Q :4OH– 2H2O+O2+4e

(c) (i) Whatisthecolourofcopper(II)nitrate/Apakah warna larutan kuprum(II) nitrat?

Blue

(ii) Whathappenstotheintensityofthecolourofcopper(II)nitratesolution?Explainyouranswer. Apakah yang berlaku kepada keamatan warna larutan kuprum(II) nitrat? Jelaskan jawapan anda.

Theintensityofthebluecolourofcopper(II)nitratedecreases.TheconcentrationofCu2+decreasesbecause

copper(II)ionsreceiveelectronstoformcopperatomatthecathode.

05-Chem F4 (3P).indd 101 12/9/2011 5:56:30 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

102

ELECTROLYSIS IN INDUSTRY / ELEKTROLISIS DALAM INDUSTRI

1 Threeusesofelectrolysisinindustriesare/Tiga kegunaan elektrolisis dalam industri ialah:

ApplicationAplikasi

ExampleContoh


Anode/HalfequationAnod / Persamaan setengah

Cathode/HalfequationKatod / Persamaan setengah

(a) Electroplating Penyaduran logam

SilverelectroplatingPenyaduran perak

Silvernitratesolution

Anode/Anod:Silvermetal

Halfequation/Persamaan setengah:Ag Ag++e

Cathode/Katod:Metaltobeelectroplated

Halfequation/Persamaan setengah:Ag++e Ag

(b) Purificationofmetal

Penulenan logam

PurificationofcopperPenulenan kuprum

Copper(II)sulphatesolution

Anode/Anod:Impurecopper

Halfequation/Persamaan setengah:Cu Cu2++2e

Cathode/Katod:Purecopper

Halfequation/Persamaan setengah:Cu2++2e Cu

(c) Metalextraction Pengekstrakan

logam

ExtractionofaluminiumPengekstrakan aluminium

Moltenaluminiumoxide

Anode/Anod:Carbon

Halfequation/Persamaan setengah:2O2– O2+4e

Cathode/Katod:Carbon

Halfequation/Persamaan setengah:Al3++3e Al

2 Thefollowingdiagramshowsthealuminiumextractionprocess. Rajah di bawah menunjukkan proses pengekstrakan aluminium.

SubstanceZ/Bahan Z

SubstanceYBahan Y

SubstanceWBahan W

SubstanceX+cryoliteBahan X + kriolit

(a) Statethenameofthefollowingsubstances/Nyatakan nama bahan-bahan berikut:

W:Liquidaluminium X:Moltenaluminiumoxide

Y :Carbon Z:Carbon

(b) Whichsubstanceactsasanodeandcathode/Bahan yang manakah bertindak sebagai anod dan katod?

Anode/Anod:Z Cathode/Katod:Y

(c) Statethenameoftheproductatanodeandcathode/Namakan hasil yang diperoleh di anod dan katod.

Anode/Anod:Oxygen Cathode/Katod:Aluminium

(d) Writetheionicequationforthereactionsat/Tuliskan persamaan ion bagi tindak balas yang berlaku di

anode/anod:2O2– O2+4e cathode/katod:Al3++3e Al

(e) WhyiscryoliteaddedtoX/Mengapakan kriolit ditambah ke dalam X?Tolowerdownthemeltingpointofaluminiumoxide(from2045°Cto900°C).

3 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatususedinthepurificationofcopper. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk proses penulenan kuprum.

ElectrodeXElektrod X

ElectrodeYElektrod Y

ElectrodeZElektrod Z

05-Chem F4 (3P).indd 102 12/9/2011 5:56:30 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

103

(a) Statethenameofthesubstanceusedas/Nyatakan nama bahan yang dijadikan sebagai:

electrodeX/elektrod X :Impurecopper

electrodeY/elektrod Y :Purecopper

electrolyteZ/elektrolit Z :Copper(II)sulphatesolution

(b) Writethehalfequationthatoccuratthe/Tuliskan persamaan setengah yang berlaku di

electrodeX/elektrod X: Cu Cu2++2e electrodeY/elektrod Y: Cu2++2e Cu

(c) Whataretheobservationsatthe/Apakah pemerhatian di

electrodeX/elektrod X :Electrodebecomesthinner

electrodeY/elektrod Y :Brownsoliddeposited

4 Topurifymetalanimpuremetal/Untuk menulenkan logam tak tulen:

(a) The impuremetal isusedastheanode/ Logam tak tulen dijadikan sebagai anod.

(b) The puremetal isusedasthecathode/ Logam tulen dijadikan sebagai katod.

(c) Theelectrolyteusedisan saltsolution containingtheionsofthepurifyingmetal.

Elektrolit adalah larutan garam yang mengandungi ion logam yang hendak ditulenkan.

5 Astudentintendstoelectroplateanironspoonwithcopper.Describealaboratoryexperimenttoelectroplatetheironring.Youranswershouldinvolvethefollowing:

Seorang pelajar bercadang untuk menyadurkan sebatang sudu besi dengan kuprum. Huraikan satu eksperimen di dalam makmal untuk menyadur sebatang sudu besi. Jawapan anda perlu mengandungi:Alabelleddiagramshowingtheset-upofapparatus/– Rajah berlabel menunjukkan susunan radas.Procedure/– Kaedah.Halfequationforthereactionsatbothelectrodes/– Persamaan setengah untuk tindak balas di kedua-dua elektrod.Observationatbothelectrodes/– Pemerhatian di kedua-dua elektrod.

Answer/Jawapan:

Copper

Copper(II)nitratesolutionIronspoon

Procedure/Kaedah:

(a) Copperplateandironspoonarecleanedwith sandpaper .

Kepingan kuprum dan sudu besi dibersihkan dengan kertas pasir .

(b) Copper(II)nitratesolution ispouredintoa beaker until halffull .

Larutan kuprum(II) nitrat dituangkan ke dalam bikar sehingga separuh penuh .

(c) Ironspoon isthenconnectedtothenegativeterminalofbatterywhilethe copperplate isconnectedtothe

positiveterminalofthebattery// Ironspoon ismadeascathodewhile copperplate ismadeasanode.

Sudu besi disambungkan kepada terminal negatif bateri dan kepingan kuprum disambungkan kepada terminal positif

bateri// Sudu besi dijadikan katod dan kepingan kuprum dijadikan anod.

(d) Theironspoonandthecopperplateare dipped inthe copper(II)nitratesolution asshowninthediagram.

Sudu besi dan plat kuprum dicelup ke dalam larutan kuprum(II) nitrat seperti ditunjukkan dalam rajah.

(e) Thecircuitis completed /Litar dilengkapkan .

(f) Halfequationatthecathode/Persamaan setengah di katod : Cu2++2e Cu .

(g) Observationofthecathode: Brownsolid isdeposited/Pemerhatian di katod: pepejal perang terenap.

(h) Halfequationattheanode/Persamaan setengah di anod: Cu Cu2++2e .

(i) Observationoftheanode/Pemerhatian di anod : Copperplatebecomesthinner .

05-Chem F4 (3P).indd 103 12/9/2011 5:56:30 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

104

6 Toelectroplateanobjectwithmetal/Untuk menyadur sesuatu objek dengan logam:(a) Themetalobjecttobeelectroplatedismadetobe cathode /Objek yang hendak disadur dijadikan katod ..

(b) Theelectroplatingmetalismadetobe anode /Logam penyadur dijadikan anod ..

(c) The electrolyte usedisanaqueoussaltsolutioncontainingtheionsoftheelectroplatingmetal.

Elektrolit yang digunakan adalah larutan akueus garam yang mengandungi ion logam penyadur.

ELECTROCHEMICAL SERIES / SIRI ELEKTROKIMIA

1 ElectrochemicalSeriesisanarrangementof metals accordingtotheirtendencytoreleaseelectronstoformapositive ion.

Siri Elektrokimia ialah susunan logam mengikut kecenderungan melepaskan elektron membentuk ion bercas positif .2 ThepositionofmetalatomsinElectrochemicalSeries/Kedudukan atom logam dalam Siri Elektrokimia:

K,Na,Ca,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,Cu,Ag

Tendencyofmetalatomtorelease/donateelectronsincreases(electropositivityincreases)Kecenderungan untuk atom logam melepaskan/menderma elektron bertambah (keelektropositifan bertambah)

3 Thepositionofmetalions(cation)intheElectrochemicalSeries/Kedudukan ion logam (kation) dalam Siri Elektrokimia:

K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Al3+,Zn2+,Fe2+,Sn2+,Pb2+,*H+,Cu2+

Tendencyofmetalion(cation)toreceive/gainelectronsincreasesKecenderungan untuk ion logam (kation) untuk menerima elektron bertambah

*H+ is also in the series of ion because it is present in aqueous solution of any electrolyte (salt solution/acid/alkali) * H+ juga terdapat dalam siri ion kerana kehadiran ion H+ dalam elektrolit larutan akueus (larutan garam/asid/alkali)

METAL DISPLACEMENT REACTION / TINDAK BALAS PENYESARAN LOGAM

1 Themetalwhichissituatedatahigherposition(highertendencytoreleaseelectron)intheElectrochemicalSeriesis

abletodisplace metals belowitfromits saltsolution . Logam yang berada di kedudukan atas (kecenderungan melepaskan elektron yang tinggi) dalam Siri Elektrokimia dapat menyesarkan

logam yang di bawahnya daripada larutan garam logam tersebut. 2 Example/Contoh:

Experiment/Eksperimen Observation/Pemerhatian Remark / Catatan

CopperKuprum


Copperstripbecomes–thinner .

Kepingan kuprum menipis .

A– grey soliddeposited.Pepejal kelabu terenap.

The– colourless

solutionturnsblue.Larutan tidak berwarna bertukar menjadi biru.

Inference/Inferens:

The– grey solidis silver .Pepejal kelabu adalah argentum .

Thebluesolutionis– copper(II)nitrate .Larutan biru adalah kuprum(II) nitrat .

Explanation/Penerangan:Silver– ionreceiveselectronstoform silver atom.

Ion argentum menerima elektron membentuk atom argentum .

Copperatomreleaseselectronstoform– copper(II)ion .Atom kuprum melepaskan elektron membentuk ion kuprum(II) .

Copperhasdisplaced– silver fromsilvernitratesolution.Kuprum telah menyesarkan argentum dari larutan argentum nitrat.

Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag .

Copperis– more electropositivethansilver//Copperisabove silverintheElectrochemicalSeriesofmetal.

Kuprum adalah lebih elektropositif daripada argentum //Kuprum terletak di atas argentum dalam Siri Elektrokimia logam.

05-Chem F4 (3P).indd 104 12/9/2011 5:56:31 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

105

MagnesiumMagnesium


Larutan kuprum (II) sulfat

Magnesiumstrip–becomes thinner .Kepingan magnesium

menipis .

The– brown soliddeposited.Pepejal perang terenap.Thebluesolutionturn–colourless.Larutan biru bertukar menjadi tidak berwarna.

Inference/Inferens:

The– brown solidis copper .Pepejal perang adalah kuprum .

Thecolourlesssolutionis– magnesiumsulphate .Larutan tidak berwarna adalah magnesium sulfat .

Explanation/Penerangan:Copper(II)– ionreceiveselectronstoformcopperatom.

Ion kuprum(II) menerima elektron membentuk atom kuprum.

Magnesiumatomreleaseselectronstoform– magnesiumion .Atom magnesium melepaskan elektron membentuk ion magnesium .

Magnesiumhasdisplaced– copper fromcopper(II)sulphatesolution.Magnesium telah menyesarkan kuprum dari larutan kuprum(II) sulfat.

Mg+CuSO4 MgSO4+Cu .

Magnesiumis– more electropositivethancopper//Magnesium

is above copperintheElectrochemicalSeriesofmetal.Magnesium adalah lebih elektropositif daripada kuprum// magnesium terletak di atas kuprum dalam Siri Elektrokimia logam.

Copper/Kuprum

ZincnitratesolutionLarutan zink sulfat

Noobservablechanges.Tiada perubahan yang dapat diperhatikan.

Inference/Inferens:Noreactionoccur.–Tiada tindak balas berlaku.


Copper– cannot displace zinc fromzincsulphatesolution.

Kuprum tidak boleh menyesarkan zink daripada larutan zink sulfat.

Copperis– more electropositivethanzinc//Copperis below zincintheElectrochemicalSeriesofmetal.Kuprum adalah kurang elektropositif daripada zink // kuprum terletak

di bawah zink dalam Siri Elektrokimia logam.

VOLTAIC CELL (CHEMICAL CELL) / SEL RINGKAS (SEL KIMIA)

1 Acellthatproduceselectricalenergywhenchemicalreactionsoccurinit. Sel yang menghasilkan tenaga elektrik apabila berlaku tindak balas kimia di dalamnya.

2 Energychangeinvoltaiccellischemicalenergyto electricalenergy .

Perubahan tenaga dalam sel ringkas ialah dari tenaga kimia kepada tenaga elektrik .

3 Producedwhentwo different metalsaredippedinan electrolyte andareconnectedbyan externalcircuit .

Terhasil apabila dua logam berlainan dicelup dalam elektrolit dan disambung dengan litar luar .

4 Thevoltageofchemicalcelldependsonthe distance betweenthetwometalsintheElectrochemicalSeries,where

thefurtherthedistancebetweenthem,the higher isthevoltage.

Voltan sel kimia bergantung pada jarak antara dua logam dalam Siri Elektrokimia di mana semakin jauh dua logam dalam Siri

Elektrokimia, semakin tinggi voltannya.

5 Amoreelectropositivemetalbecomesthe negative terminalofthecell.Alesselectropositivemetalbecomesthepositive terminal:

Logam yang lebih elektropositif akan menjadi terminal negatif sel. Logam yang kurang elektropositif akan menjadi terminal positif sel:

05-Chem F4 (3P).indd 105 12/9/2011 5:56:31 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

106

Electricalcurrentproducedisdetectedbythegalvanometer(Chemicalenergy Electricalenergy)Arus elektrik terhasil dikesan oleh galvanometer (Tenaga kimia Tenaga elektrik)

Negative terminal/Terminal negatif :Moreelectropositive• metal.

Logam lebih elektropositif.Metalatomwill• releaseelectronsthatwillflowthroughtheexternalcircuit.Metalatombecomesmetalion(becomesthinner).

Atom logam akan melepaskan elektron yang akan mengalir di litar luar. Atom logam menjadi ion logam (semakin nipis).

Positive terminal/Terminal positif :Lesselectropositive• metal.

Logam kurang elektropositif.Theelectronsthatflowfromtheexternal•circuitarereceivedbythepositiveionintheelectrolytethroughthisterminal.

Elektron yang akan mengalir dari litar luar diterima oleh ion positif dalam elektrolit melalui terminal ini.

_ +

G

_ +

V

6 Exampleofsimplevoltaiccell/Contoh voltan sel ringkas:

MagnesiumMagnesium

Copper(II)sulphatesolutionLarutan kuprum(II) sulfat

CopperKuprum

_ +

G

_ +

V

(a) Magnesiumelectrodeisa negative terminalbecausemagnesiumismore electropositive than copper :

Elektrod magnesium adalah terminal negatif kerana magnesium lebih elektropositif daripada kuprum :

Magnesiumatom– releases electronstoformmagnesiumion,Mg2+.

Atom magnesium melepaskan elektron untuk membentuk ion magnesium, Mg2+.

Halfequation/– Persamaan setengah : Mg Mg2++2e .

Magnesiumelectrodebecomes– thinner /Elektrod magnesium menjadi nipis .

Electronflowsthroughexternalcircuittothe– copper electrode.

Elektron mengalir melalui litar luar ke elektrod kuprum .

(b) Copperelectrodeisa positive terminalbecausecopperisless electropositive than magnesium :

Elektrod kuprum adalah terminal positif kerana kuprum kurang elektropositif daripada magnesium :

Electronsfrommagnesiumflowthroughexternalcircuittocopperelectrode.–Elektron dari magnesium mengalir melalui litar luar ke elektrod kuprum.

Copper(II)– ionintheelectrolyte receives electrontoformcopperatom.

Ion kuprum(II) dalam elektrolit menerima elektron untuk membentuk atom kuprum.

Halfequation/– Persamaan setengah : Cu++2e Cu .Brownsolid– isdepositedonthesurfaceofcopperelectrode.

Pepejal perang terenap di permukaan elektrod kuprum.

(c) Theconcentrationofcopper(II)sulphate decreases becausecopper(II)ionsdischargedtocopperatomatthe

positiveterminal.The intensity ofbluecolourofcopper(II)sulphatedecreases.

Kepekatan larutan kuprum(II) sulfat berkurang kerana ion kuprum(II) dinyahcaskan kepada atom kuprum. Keamatan warna biru larutan kuprum(II) sulfat berkurang.

(d) Ifthemagnesiummetalisreplacedwithazincmetal,thevoltagereading decreases becausezincisnearertocopperintheelectrochemicalseries.

Jika logam magnesium digantikan dengan logam zink, bacaan voltan akan berkurang kerana zink lebih dekat dengan kuprum dalam siri elektrokimia.

05-Chem F4 (3P).indd 106 12/9/2011 5:56:31 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

107

7 Daniellcell/Sel Daniell(a) Itisanexampleofvoltaiccellwhichconsistsofzincelectrodedippedinzincsulphatesolution,copperelectrode

dippedincopper(II)sulphatesolutionandconnectedbyasaltbridgeorporouspot. Merupakan satu contoh sel kimia yang terdiri daripada elektrod zink yang dicelup ke dalam larutan zink sulfat, elektrod kuprum

dicelupkan ke dalam larutan kuprum(II) sulfat dan dihubungkan dengan titian garam atau pasu berliang.

Zn / ZnSO4 // CuSO4 / Cu

(b) Thefunctionofporouspotorsaltbridgeistoallowtheflowofionsthroughitsothattheelectriccircuitiscompleted.

Fungsi pasu berliang atau titian garam adalah untuk membenarkan ion-ion mengalir melaluinya dan melengkapkan litar.(c) Thediagrambelowshowstheset-upofapparatusofDaniellcell. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi sel Daniell.

CopperKuprum

Zinc/ZinkZincsulphateZink sulfatPorouspotPasu berliang


Larutan kuprum(II) sulfat

CopperKuprum Zinc

ZinkZincsulphateZink sulfat


Larutan kuprum(II) sulfat

SulphuricacidAsid sulfurik

(d) Zincelectrodeisa negative terminalbecausezincismore electropositive than copper :

Elektrod zink adalah terminal negatif kerana zink adalah lebih elektropositif daripada kuprum :

Zincatom– releases electrontoformzincion,Zn2+.

Atom zink melepaskan elektron untuk membentuk ion zink, Zn2+.

Halfequation/– Persamaan setengah : Zn Zn2++2e .

Zincelectrodebecomes– thinner /Elektrod zink menjadi nipis ..

Electronsflowthroughexternalcircuittothe– copper electrode.

Elektron mengalir melalui litar luar ke elektrod kuprum .

(e) Copperelectrodeisa positive terminalbecausecopperisless electropositive than zinc :

Elektrod kuprum adalah terminal positif kerana kuprum kurang elektropositif daripada zink :Electronsfromzincelectrodeflowthroughexternalcircuittocopperelectrode.–Elektron dari zink mengalir melalui litar luar ke elektrod kuprum.

Copper(II)– ionintheelectrolyte receives electrontoformcopperatom.

Ion kuprum(II) dalam elektrolit menerima elektron untuk membentuk atom kuprum.

Halfequation/– Persamaan setengah : Cu2++2e Cu .

Brownsolid– isdepositedonthesurfaceofcopperelectrode.Pepejal perang terenap di permukaan elektrod kuprum.

(f) Theconcentrationofcopper(II)sulphate decreases becausecopper(II)ionsaredischargedtocopperatoms.Theintensity ofbluecolourofcopper(II)sulphatedecreases.

Kepekatan larutan kuprum(II) sulfat berkurang kerana ion kuprum(II) telah dinyahcaskan kepada atom kuprum. Keamatan warna biru kuprum(II) sulfat berkurang.

(g) Ifzincmetalisreplacedwithamagnesiummetal,thevoltagereading increases becausemagnesiumisfurther fromcopperintheElectrochemicalSeries.

Jika logam zink digantikan dengan logam magnesium, bacaan voltan bertambah kerana jarak antara magnesium dengan kuprum

lebih jauh daripada jarak antara zink dengan kuprum dalam Siri Elektrokimia.

05-Chem F4 (3P).indd 107 12/9/2011 5:56:31 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

108

8 FourmainusesoftheElectrochemicalSeries/Kegunaan utama Siri Elektrokimia:(a) Topredicttheterminalofchemicalcell/Untuk meramalkan terminal sel kimia

Themoreelectropositivemetalisthenegativeterminalofthecell.–Logam yang lebih elektropositif ialah terminal negatif sel.Thelesselectropositivemetalisthepositiveterminalofthecell.–Logam yang kurang elektropositif ialah terminal positif sel.

(b) Topredictthevoltageofchemicalcell/Untuk meramalkan voltan sel kimiaThefurtherthedistancebetweentwometalsintheElectrochemicalSeries,thehigheristhevoltageofthe–chemicalcell.Semakin jauh jarak antara dua logam dalam Siri Elektrokimia, semakin tinggi bacaan voltan sel kimia.

(c) Topredictthemetaldisplacementreactions/Untuk meramalkan tindak balas penyesaran logamThemoreelectropositivemetalcandisplacealesselectropositivemetalfromitssaltsolution.–Logam yang lebih elektropositif dapat menyesarkan logam yang kurang elektropositif daripada larutan garamnya.

(d) Topredicttheselectediontobedischargedattheelectrodeinanelectrolysis Untuk meramalkan pemilihan ion untuk dinyahcas di elektrod dalam proses elektrolisis

EXERCISE / LATIHAN

1 ThetablebelowshowstheresultsofanexperimenttoconstructtheElectrochemicalSeriesthroughtheabilityofmetalstodisplaceothermetalsfromtheirsaltsolution.

Jadual di bawah menunjukkan keputusan eksperimen untuk membina Siri Elektrokimia berdasarkan keupayaan suatu logam untuk menyesarkan logam lain dari larutan garamnya.

ExperimentI/Eksperimen I ExperimentII/Eksperimen II

Zinc/Zink

PnitratesolutionLarutan P nitrat

Zinc/Zink

RnitratesolutionLarutan R nitrat

MetalPisdisplaced,bluecoloursolutionturncolourless.Logam P disesarkan, larutan biru bertukar menjadi tanpa warna.

Noreaction.Tiada tindak balas.

(a) Basedontheresultsinthetable,arrangemetalP,zincandRindescendingorderofelectropositivity. Berdasarkan keputusan dalam jadual, susunkan logam P, zink dan R dalam tertib menurun keelektropositifan.

R,Zn,P

(b) BasedontheobservationinExperimentI/Berdasarkan pemerhatian dalam Eksperimen I, (i) statethenamethesuitablemetalP/namakan logam yang sesuai bagi P.

Copper.

(ii) zinccandisplacemetalPfromPnitratesolution.Explain. zink boleh menyesarkan logam P daripada larutan P nitrat. Terangkan.

ZincismoreelectropositivethanP..

(iii) writethechemicalequationforthereaction/tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas.Zn+Cu(NO3)2 Zn(NO3)2+Cu

05-Chem F4 (3P).indd 108 12/9/2011 5:56:32 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

109

2 Thediagrambelowshowstheset-upoftheapparatustoarrangemetalsW,X,YandZbasedonthepotentialdifferenceofthemetals.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi eksperimen untuk menentukan kedudukan logam W, X, Y dan Z berdasarkan beza upaya logam.

MetalelectrodeElektrod logam

MetalelectrodeElektrod logam

Electrolyte/Elektrolit

V

Thetablebelowshowstheresultsoftheexperiment. Jadual di bawah menunjukkan keputusan eksperimen.

PairofmetalsPasangan logam

Potentialdifference(V)Beza keupayaan (V)

NegativeterminalTerminal negatif

WandXW dan X 0.50 X

XandYX dan Y 0.30 Y

WandZW dan Z 1.10 Z

(a) ArrangemetalsW,X,YandZindescendingorderoftheelectropositivityofmetal. Susunkan logam W, X, Y dan Z dalam tertib menurun keelektropositifan logam.

Z,Y,X,W.

(b) (i) MetalsXandZareusedaselectrodesinthediagram.Statewhichmetalactsaspositiveterminal. Logam X dan Z digunakan sebagai terminal dalam rajah. Nyatakan logam yang manakah akan bertindak sebagai terminal

positif.

MetalX

(ii) Givereasonforyouranswerin(b)(i)/Berikan sebab untuk jawapan anda di (b)(i).

MetalXislesselectropositivethanmetalZ..

(c) Predictthevoltageofthecellin(b)(i)/Ramalkan nilai voltan dalam sel di (b)(i).

0.6V

3 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatusfortwotypesofcell. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas untuk dua jenis sel.

CellX/Sel X CellY/Sel Y

CopperKuprum

CopperKuprum

ZincZink


05-Chem F4 (3P).indd 109 12/9/2011 5:56:32 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

110

CompletethefollowingtabletocomparecellXandcellY: Lengkapkan jadual berikut untuk membandingkan sel X dan sel Y :

DescriptionPerkara

Cell XSel X

Cell YSel Y

TypeofcellJenis sel Electrolyticcell Chemicalcell

TheenergychangePerubahan tenaga Electricalenergy Chemicalenergy Chemicalenergy Electricalenergy

IonpresenceintheelectrolyteIon hadir dalam elektrolit

Cu2+,H+,SO42–,OH– Cu2+,H+,SO4

2–,OH–

ElectrodeElektrod

Anode/Anod:Copper

Cathode/Katod:Copper

Negativeterminal/Terminal negatif :Zinc

Positiveterminal/Terminal positif :Copper


Anode/Anod:Cu Cu2++2e

Cathode/Katod:Cu2++2e Cu

Negativeterminal/Terminal negatif :Zn Zn2++2e

Positiveterminal/Terminal positif :Cu2++2e Cu


Anode/Anod:

Copperelectrodebecomesthinner

Cathode/Katod:Brownsoliddeposited

Electrolyte/Elektrolit:

Intensitybluecolourofcopper(II)sulphate

remainsunchanged

Negativeterminal/Terminal negatif :

Zincelectrodebecomesthinner

Positiveterminal/Terminal positif :

Brownsoliddeposited

Electrolyte/Elektrolit:

Intensitybluecolourofcopper(II)sulphatedecreases

4 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatusforanexperiment. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi suatu eksperimen.

Zinc/Zink

CellA/Set A CellB/Set B



ZincsulphatesolutionLarutan zink sulfat

V

CopperKuprum

CopperKuprum

PorouspotPasu berliang

Anode+– Cathode

(a) Intheabovediagram,label Dalam gambar rajah di atas, label (i) thepositiveterminalandnegativeterminalCellA, terminal positif dan terminal negatif bagi Sel A, (ii) anodeandcathodeinCellB. anod dan katod bagi Sel B.

(b) WhatistheenergychangeinCellAandCellB? Apakah perubahan tenaga dalam Sel A dan Sel B?

CellA/Sel A :Chemicalenergytoelectricalenergy

CellB/Sel B :Electricalenergytochemicalenergy

05-Chem F4 (3P).indd 110 12/9/2011 5:56:32 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

111

(c) WhatisthefunctionoftheporouspotincellA? Apakah fungsi pasu berliang dalam Sel A?

Toallowthemovementofionsthroughit.

(d) ReferringtoCellA. Merujuk kepada Sel A. (i) Whatistheobservationatzincelectrode?

Apakah pemerhatian di elektrod zink?

Zincelectrodebecomesthinner.

(ii) Writethehalfequationforthereactionatzincelectrode. Tuliskan persamaan setengah untuk tindak balas di elektrod zink.

Zn Zn2++2e

(iii) Whatistheobservationatcopperelectrode/Apakah pemerhatian di elektrod kuprum?

Brownsoliddeposited.

(iv) Writethehalfequationforthereactionatcopperelectrode. Tuliskan persamaan setengah untuk tindak balas di elektrod kuprum.

Cu2++2e Cu.

(v) After30minutes,whatisthecolourchangeofthecopper(II)sulphatesolution?Explainwhy. Selepas 30 minit, apakah perubahan warna larutan kuprum(II) sulfat? Jelaskan mengapa.

–Theintensityofbluecolourdecreases.

–Copper(II)ionsaredischargedtoformcopperatoms.

–Concentrationofcopper(II)ionsincopper(II)sulphatedecreases.

(e) ReferringtoCellB. Merujuk kepada Sel B. (i) Whatistheobservationattheanode?

Apakah pemerhatian di anod?

Copperelectrodebecomesthinner.

(ii) Writethehalfequationforthereactionattheanode. Tuliskan persamaan setengah untuk tindak balas di anod.

Cu Cu2++2e

(iii) Whatistheobservationatthecathode? Apakah pemerhatian di katod?

Brownsoliddeposited.

(iv) Writethehalfequationforthereactionatcopperelectrode. Tuliskan persamaan setengah untuk tindak balas di katod.

Cu2++2e Cu

(f) Theintensityofbluecolourofcopper(II)sulphatesolutionintheCellBremainsunchangedduringtheexperiment.Explainwhy.

Keamatan warna biru larutan kuprum(II) sulfat dalam Sel B tidak berubah semasa eksperimen. Jelaskan mengapa.

–Theconcentrationofcopper(II)sulphateremainunchanged.

–Therateofcopper(II)ionsdischargedtocopperatomatthecathodeequalstotherateofcopperatomsform

copper(II)ionsattheanode.

05-Chem F4 (3P).indd 111 12/9/2011 5:56:32 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

112

1 Whichofthefollowingisanelectrolyte? Antara berikut, yang manakah adalah elektrolit?

A Glacialethanoicacid Asid etanoik glasialB Moltennaphthalene Naftalena leburC Aqueoussolutionofzincchloride Larutan akueus zink kloridaD Hydrogenchlorideinmethylbenzene Hidrogen klorida dalam metilbenzena

2 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatususedtoelectrolysesubstanceX.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas untuk elektrolisis bahan X.

CarbonelectrodesElektrod karbon

SubstanceXBahan X

HeatPanaskan

WhichofthefollowingcompoundscanlightupthebulbwhenusedassubstanceX?

Antara berikut, yang manakah boleh menyalakan mentol apabila digunakan sebagai bahan X?A Copper(II)nitrate/Kuprum(II) nitratB Lead(II)iodide/Plumbum(II) iodidaC Zinccarbonate/Zink karbonatD Sodiumcarbonate/Natrium karbonat

3 The diagram below shows the set-up of apparatus forelectrolysisofcopper(II)sulphatesolution.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas untuk elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat.

CopperelectrodeXElektrod kuprum X

CopperelectrodeYElektrod kuprum YCopper(II)sulphatesolutionLarutan kuprum(II) sulfat

What can be observed at the electrodes X and Y after30minutes?

Apakah yang dapat diperhatikan pada elektrod X dan Y selepas 30 minit?

X Y

A CopperelectrodebecomesthinnerElektrod kuprum semakin nipis

CopperelectrodebecomesthickerElektrod kuprum semakin tebal

B CopperelectrodebecomesthinnerElektrod kuprum semakin nipis

GasbubblesarereleasedGelembung gas dibebaskan

C CopperelectrodebecomesthickerElektrod kuprum semakin tebal

CopperelectrodebecomesthinnerElektrod kuprum semakin nipis

D GasbubblesarereleasedGelembung gas dibebaskan

CopperelectrodebecomesthickerElektrod kuprum semakin tebal

4 The diagram below shows the set-up of apparatus of anelectrolysisprocess.

Rajah di bawah menunjukkan sususnan radas untuk proses elektrolisis.

CarbonelectrodeElektrod karbon

CarbonelectrodeElektrod karbon


P Q

Which of the following electrolytes produce oxygen gas atelectrodeQ?

Antara elektrolit berikut, yang manakah membebaskan gas oksigen pada elektrod Q?

I 1.0moldm–3hydrochloricacid Asid hidroklorik 1.0 mol dm–3

II 1.0moldm–3sulphuricacid Asid sulfurik 1.0 mol dm–3

III 1.0moldm–3potassiumiodidesolution Larutan kalium iodida 1.0 mol dm–3

IV 1.0moldm–3nitricacid Asid nitrik 1.0 mol dm–3

A IandIIonly/I dan II sahajaB IIandIIIonly/II dan III sahajaC IIandIVonly/II dan IV sahajaD II,IIIandIVonly/II, III dan IV sahaja

5 The table below shows the observation of electrolysis of asubstanceQusingcarbonelectrode.

Jadual di bawah menunjukkan pemerhatian bagi elektrolisis bahan Q menggunakan elektrod karbon.

ElectrodeElektrod


AnodeAnod

Agreenish-yellowgasreleasedGas kuning kehijauan terbebas

CathodeKatod

Acolorlessgaswhichburnswitha‘pop’soundisreleasedGas tanpa warna terbakar dengan bunyi ‘pop’ dibebaskan

WhatissubstanceQ? Apakah bahan Q?

A 1.0moldm–3ofhydrochloricacid. Asid hidroklorik 1.0 mol dm–3.B 1.0moldm–3ofpotassiumnitratesolution. Larutan natrium nitrat 1.0 mol dm–3.C 1.0moldm–3ofcopper(II)chloridesolution. Larutan kuprum(II) klorida 1.0 mol dm–3. D 1.0moldm–3ofmagnesiumbromidesolution. Larutan magnesium bromida 1.0 mol dm–3.


05-Chem F4 (3P).indd 112 12/9/2011 5:56:33 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

113

6 The diagram below shows the set-up of apparatus of achemical cell that shows thedirectionof electron flow fromzinctometalQ.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas sel kimia yang menunjukkan arah pengaliran elektron ke logam Q.

DilutesodiumchloridesolutionLarutan natrium klorida cair

Q ZincZink

WhatismetalQ? Apakah logam Q?

A Copper Kuprum B Iron Besi C Aluminium AluminiumD Magnesium Magnesium

7 The diagram below shows the set-up of apparatus used topurifyimpurecopperbyusingelectrolysismethod.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk menulenkan kuprum tak tulen dengan menggunakan kaedah elektrolisis.

X Y

ElectrolyteZElektrolit Z

Which of the following shows the correct position of purecopperandimpurecopper?

Antara berikut, yang manakah adalah kedudukan yang betul untuk kuprum tulen dan kuprum tak tulen?

Electrode XElektrod X

Electrode YElektrod Y

Electrolyte ZElektrolit Z

A ImpurecopperKuprum tak tulen

PurecopperKuprum tulen


B PurecopperKuprum tulen

ImpurecopperKuprum tak tulen


C ImpurecopperKuprum tak tulen

PurecopperKuprum tulen


D PurecopperKuprum tulen

ImpurecopperKuprum tak tulen


8 The table below shows the information about three voltaiccells.

Jadual di bawah menunjukkan maklumat tentang tiga sel kimia.

PairofmetalsPasangan logam

Positiveterminal

Terminal positif

Potentialdifference(V)Beza upaya (V)

W,Z Z 3.1

X,Y Y 0.3

W,X X 1.8

WhatisthepotentialdifferenceofthevoltaiccellwhenmetalYispairedwithmetalZ?

Apakah beza upaya sel kimia apabila logam Y dipasangkan dengan logam Z?A 1.0V C 2.1VB 1.3V D 2.8V

9 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatusinachemicalcellandelectrolyticcell.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi sel kimia dan sel elekrolisis.

CopperKuprum

CopperKuprum

ZincZink


ZincsulphatesolutionLarutan zink sulfat

P Q R S

WhichofthefollowingistheobservationatelectrodeR? Antara berikut, yang manakah merupakan pemerhatian pada elektrod

R?A ElectrodeRbecomesthinner Elektrod R semakin nipisB ElectrodeRbecomesthicker Elektrod R semakin tebalC Acolourlessgasisreleased Gas tanpa warna terbebasD Abrownsolidisdeposited Pepejal perang terenap

10 Thetablebelowshowstheresultsofanexperimenttostudythe

displacementofmetalfromitssolutionusingothermetals. Jadual di bawah menunjukkan keputusan eksperimen untuk mengkaji

penyesaran logam daripada larutan garamnya menggunakan logam lain.

MetalLogam

NitrateofQNitrat bagi Q

NitrateofSNitrat bagi S

P

Q –

–reactionoccur/tindak balas berlaku –noreaction/tiada tindak balas WhichofthefollowingisthearrangementofmetalsP,Qand

R in ascending order of the tendency of themetals to formions?

Antara berikut, yang manakah adalah susunan logam P, Q dan R dalam susunan menaik kecenderungan logam membentuk ion?A P,S,Q C S,P,QB Q,S,P D S,Q,P

05-Chem F4 (3P).indd 113 12/9/2011 5:56:33 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

114

ACID AND BASESASID DAN BES6

ACID AND BASES / ACID DAN BES

ACID /• ASIDTostatethemeaningofacid,giveexamplesandwritechemicalequationsandobservationsforthereactionofacids:–

Menyatakan maksud asid, memberi contoh dan menulis persamaan tindak balas kimia dan pemerhatian bagi tindak balas asid: (i) withcarbonates/dengan karbonat (ii) withmetals/dengan logam (iii) withbases/dengan bes

BASICITY OF AN ACID /• KEBESAN ASIDTostatethemeaningofbasicityofanacidandtowriteequationsfortheionisationofmonoproticanddiproticacids.–

Menyatakan maksud kebesan asid dan menulis persamaan pengionan asid monoprotik dan diprotik.Torelatethebasicityofacid/alkaliwithpHvalues/– Mengaitkan kebesan asid /alkali dengan nilai pH.

BASE / ALKALI /• BES / ALKALITostatethemeaningofbaseandtocorrelatebasewithalkali/– Menyatakan maksud bes dan mengaitkan bes dengan alkali.Towritechemicalequationsinvolvingalkaliswithacidsandammoniumsalts.–

Menulis persamaan tindak balas kimia alkali dengan asid dan dengan garam ammonium.

pH SCALE / SKALA pH

TostatethemeaningofpH/– Menyatakan maksud pH.TorelatethepHvaluewiththeconcentrationofH– +ionfortheacidsandOH–ionsforalkalis.Mengaitkan nilai pH dengan kepekatan ion H+ bagi asid dan ion OH– bagi alkali.

STRONG / WEAK ACID AND STRONG / WEAK ALKALI /• ASID KUAT / LEMAH DAN ALKALI KUAT / LEMAHTolistexamplesandequationsfortheionisationofstrong/weakacidandstrong/weakalkali.–

Menyenaraikan contoh dan menulis persamaan pengionan bagi asid kuat / lemah dan alkali kuat / lemah.TorelatethepHvaluewiththestrengthofacid/alkali/– Mengaitkan nilai pH dengan kekuatan asid / alkali.

ACID AND ALKALI CONCENTRATION / KEPEKATAN ASID DAN ALKALI

Tostatethemeaningofconcentrationingdm– –3andmoldm–3/Menyatakan maksud kepekatan dalam unit g dm–3 dan mol dm–3.Tostatethemeaningofstandardsolutionandtodescribethepreparationofstandardsolution.–Menyatakan maksud larutan piawai dan menghuraikan eksperimen penyediaan larutan piawai.Tosolvevariousproblemswithcalculationsrelatedtothepreparationofstandardsolutionusing– n= MV

1000.

Menyelesaikan pelbagai masalah pengiraan berkaitan penyediaan larutan piawai menggunakan formula n = MV1 000

.

NEUTRALISATION OF ACID AND ALKALI /• TINDAK BALAS PENEUTRALAN ASID DAN ALKALITodescribethetitrationofacidwithalkaliandtocalculateacid/alkaliconcentrationsifastandardsolutionaregiven.–

Menghuraikan titratan asid dengan alkali dan menghitung kepekatan asid / alkali jika satu larutan piawai diberikan.Todescribethetypeofindicatorsusedandthecolourchangesattheend-point.–

Menyatakan jenis penunjuk yang digunakan dan perubahan warna penunjuk pada takat akhir.Tosolvenumericalproblemsinvolvingneutralisation/– Menyelesaikan masalah pengiraan berkaitan peneutralan.

ROLE OF WATER IN ACIDS AND ALKALI / PERANAN AIR DALAM ASID DAN ALKALI

Toexplainwhytheacidandalkalipropertiesareshowninthepresenceofwater.–Menerangkan mengapa sifat asid dan alkali ditunjukkan dengan kehadiran air.Toexplainwhytheacidandalkalipropertiesdonotshowintheabsenceofwaterorinnon-watersolvent.–Menerangkan mengapa sifat asid dan alkali tidak ditunjukkan tanpa kehadiran air atau dalam pelarut bukan air.

06-Chem F4 (3P).indd 114 12/9/2011 5:55:53 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

115

ACID / ASID

1 Acidisachemicalsubstancewhichionisesinwatertoproducehydrogenion. Asid ialah bahan kimia yang mengion dalam air menghasilkan ion hidrogen.2 Acidtastessourandturnsmoistbluelitmustored. Asid mempunyai rasa yang masam dan menukar kertas litmus biru lembap menjadi merah.3 Exampleofacidishydrochloricacid/Contoh asid ialah asid hidroklorik:

(a) Hydrogenchloridegasisa*covalent compoundexistintheformofmolecule. Gas hidrogen klorida ialah *sebatian kovalen wujud dalam bentuk molekul.(b) Ashydrogenchloridedissolvesinwater,hydrogenchloridemoleculeionisestohydrogenionandchlorideionin

aqueoussolution.Thisaqueoussolutioniscalledhydrochloricacid. Apabila hidrogen klorida melarut dalam air, molekul hidrogen klorida mengion kepada ion hidrogen dan ion klorida dalam larutan

akueus. Larutan akueus itu dipanggil asid hidroklorik.

HCl(aq/ak ) H+(aq/ak ) + Cl–(aq/ak ) Hydrochloricacid/Asid hidroklorik Hydrogenion/Ion hidrogen Chlorideion/Ion klorida

(c) Anaqueoushydrogenion,H+(aq)isactuallythehydrogenioncombinedwithwatermoleculetoformhydroxoniumion,H3O

+.HoweverthisioncanbewrittenasH+. Ion hidrogen akueus, H+(ak) ialah ion hidrogen yang bergabung dengan molekul air membentuk ion hidroksonium, H3O

+. Walau bagaimanapun, ion ini boleh ditulis sebagai H+.

HCl(g) + H2O(l/ce) H3O+(aq/ak) +Cl–(aq/ak)

Hydrogenchloride Ionhydroxonium IonkloridaHidrogen klorida Ion hidroksonium Ion klorida

H3O+ H+(aq/ak) +H2O

Ionhydroxonium IonhidrogenIon hidroksonium Ion hidrogen

Theionisationofhydrochloricacidisrepresentedas:Pengionan asid hidroklorik diwakili oleh:HCl(aq/ak) H+(aq/ak)+Cl–(aq/ak)

4 Basicity of an acidisthenumberofionisableofhydrogenatompermoleculeofanacidmoleculeinanaqueoussolution/Kebesan asid ialah bilangan atom hidrogen yang boleh mengion bagi setiap molekul asid dalam larutan akueus.

Monoprotic:Oneacidmoleculeionisesto– one hydrogenion.

Monoprotik: Satu molekul asid mengion kepada satu ion hidrogen.

Diprotic:Oneacidmoleculeionisesto– two hydrogenion.

Diprotik: Satu molekul asid mengion kepada dua ion hidrogen.

Triprotic:Oneacidmoleculeionisesto– three hydrogenion.

Triprotik: Satu molekul asid mengion kepada tiga ion hidrogen.

Hydrochloricismonoproticacidbecauseonemoleculeofhydrochloricacidionisesto one hydrogenion.

Asid hidroklorik ialah sejenis asid monoprotik kerana satu molekul asid hidroklorik mengion kepada satu ion hidrogen. 5 Examplesofacidandtheirbasicity/Contoh-contoh asid dan kebesannya:

Ionisation of acidPengionan asid

Number of hydrogens ion produce per molecule of acid

Bilangan ion hidrogen dihasilkan bagi setiap molekul asid

Basicity of acidKebesan asid

HNO3(aq/ak) H+(aq) + NO3–(aq)

Nitricacid Hydrogenion NitrateionAsid nitrik Ion hidrogen Ion nitrat

One Monoprotic

H2SO4(aq/ak) 2H+(aq) + SO42–(aq)

Sulphuricacid Hydrogenion SulphateionAsid sulfurik Ion hidrogen Ion sulfat

Two Diprotic

H3PO4(aq/ak) 3H+(aq) + PO43–(aq)

Phosphoricacid Hydrogenion PhosphateionAsid fosforik Ion hidrogen Ion fosfat

Three Triprotic

*CH3COOH(aq/ak) CH3COO–(aq) + H+(aq)

Ethanoicacid Ethanoateion HydrogenionAsid etanoik Ion etanoat Ion hidrogen

One Monoprotic

*Not all hydrogen atoms in ethanoic acid are ionisable / *Bukan semua ion hidrogen dalam asid etanoik boleh mengion

06-Chem F4 (3P).indd 115 12/9/2011 5:55:53 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

116

BASES / BES

1 Basesisachemicalsubstancethatreactswithacidtoproducesaltandwateronly.Forexample, Bes ialah sejenis bahan kimia yang bertindak balas dengan asid menghasilkan garam dan air sahaja. Contohnya,

(a) Copper(II)oxide(abase)reactswithsulphuricacidtoproducecopper(II)sulphate(asalt)andwater. Kuprum(II) oksida (bes) bertindak balas dengan asid sulfurik menghasilkan kuprum(II) sulfat (garam) dan air.

CuO+H2SO4 CuSO4 + H2O

(b) Zinchydroxide(abase)reactswithhydrochloricacidtoproducezincchloride(asalt)andwater. Zink hidroksida (bes) bertindak balas dengan asid hidroklorik menghasilkan zink klorida (garam) dan air.

Zn(OH)2+2HCl ZnCl2 + H2O

2 Mostbasesaremetaloxideormetalhydroxidewhichareioniccompound.Exampleofbasesaremagnesiumoxide,zincoxide,sodiumhydroxideandpotassiumhydroxide.

Kebanyakan bes ialah oksida logam atau hidroksida logam yang merupakan sebatian ion. Contoh-contoh bes ialah magnesium oksida, zink oksida, natrium hidroksida dan kalium hidroksida.

3 Thebasesthatcandissolveinwater(solublebases)areknownasalkali. Bes yang boleh melarut dalam air (bes larut) dikenali sebagai alkali.4 Sodiumhydroxideandpotassiumhydroxidearesolubleinwaterandtheyarecalledalkaliwhereasmagnesiumoxide

andzincoxidearecalledbasesastheyareinsolubleinwater. Natrium hidroksida dan kalium hidroksida larut dalam air dan dipanggil sebagai alkali manakala magnesium oksida dan zink oksida

dipanggil sebagai bes kerana tidak terlarut dalam air.5 Alkaliisabasethatissolubleinwaterandionisestohydroxideion.Forexample, Alkali ialah bes yang larut dalam air dan mengion kepada ion hidroksida. Contohnya,

(a) Sodiumhydroxidedissolvesinwaterandionisestohydroxideion. Natrium hidroksida terlarut dalam air dan mengion kepada ion hidroksida. NaOH(aq/ak) Na+(aq/ak)+OH–(aq/ak)(b) Ammoniasolutionisobtainedbydissolvingammoniamoleculeinwater,ionisationoccurtoproduceahydroxide

ion,OH–. Larutan ammonia diperoleh dengan melarutkan molekul ammonia dalam air, pengionan berlaku menghasilkan ion hidroksida, OH–. NH3(g)+H2O(l/ce) NH+

4 (aq/ak)+OH–(aq/ak)(c) Otherexamplesofalkalisarebariumhydroxideandcalciumhydroxide. Contoh alkali lain adalah barium hidroksida dan kalsium hidroksida.

6 Alkalitastesbitter,slipperyandturnsmoistredlitmustoblue. Alkali mempunyai rasa yang pahit, licin dan menukarkan kertas litmus merah lembap kepada biru.

EXERCISE / LATIHAN

Completethefollowingtable/Lengkapkan jadual berikut :

Soluble base (alkali) / Bes terlarut (alkali) Insoluble base / Bes tak terlarut

Name / Nama Formula / Formula Ionisation equation / Persamaan pengionan Name / Nama Formula / Formula

SodiumoxideNatrium oksida Na2O

Na2O(s)+H2O 2NaOH(aq)NaOH(aq) Na+(aq)+OH–(aq)

Copper(II)oxideKuprum(II) oksida CuO

PotassiumoxideKalium oksida K2O

K2O(s)+H2O 2KOH(aq)KOH(aq) K+(aq)+OH–(aq)

Copper(II)hydroxideKuprum(II) hidroksida Cu(OH)2

AmmoniaAmmonia NH3 NH3(g)+H2O NH4

+(aq)+OH–(aq) ZinchydroxideZink hidroksida Zn(OH)2

SodiumhydroxideNatrium hidroksida NaOH NaOH(aq) Na+(aq)+OH–(aq) Aluminiumoxide

Aluminium oksida Al2O3

PotassiumhydroxideKalium hidroksida KOH KOH(aq) K+(aq)+OH–(aq) Lead(II)hydroxide

Plumbum(II) hidroksida Pb(OH)2

BariumhydroxideBarium hidroksida Ba(OH)2 Ba(OH)2(aq) Ba2+(aq)+2OH–(aq) Magnesiumhydroxide

Magnesium hidroksida Mg(OH)2

Bases that can dissolve in water (soluble bases) are known as alkali / Bes yang larut dalam air (bes larut) dipanggil alkali

06-Chem F4 (3P).indd 116 12/9/2011 5:55:53 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

117

CHEMICAL PROPERTIES OF ACID / SIFAT-SIFAT KIMIA ASID

1 Acidreactwithmetal,base/alkaliandmetalcarbonate/Asid bertindak balas dengan logam, bes/alkali dan karbonat logam:

Chemical propertiesSifat-sifat kimia

Example of experimentContoh eksperimen


RemarkCatatan

1 Acid + Metal Salt + Hydrogen Asid + Logam Garam + Hidrogen

*Acidreactwiththemetalsthataremoreelectropositivethanhydrogeninelectrochemicalseries,acidsdonotreactwithcopperandsilver(typeofreactionisdisplacement,themetalsthatareplacedabovehydrogeninElectrochemicalSeriescandisplacehydrogenfromacid)

* Asid bertindak balas dengan logam-logam yang lebih elektropositif daripada hidrogen dalam Siri Elektrokimia, asid tidak bertindak balas dengan kuprum dan argentum (jenis tindak balas ialah penyesaran, logam-logam di atas hidrogen dalam Siri Elektrokimia boleh menyesarkan hidrogen daripada asid)

* Application of the reaction: * Aplikasi tindak balas:

Preparationofsolublesalt(Topic–Salt)

Penyediaan garam terlarut (Tajuk Garam)Preparationofhydrogengasin–determinationoftheempiricalformulaofcopper(II)oxide(TopicChemicalFormulaandEquation)

Penyediaan gas hidrogen dalam menentukan formula empirik kuprum(II) oksida (Tajuk Formula dan Persamaan Kimia)

Zinc+HydrochloricacidZink + Asid hidroklorik

MagnesiumpowderSerbuk magnesium

HydrochloricacidAsid hidroklorik

LightedwoodensplinterKayu uji menyala

(a) About5cm3ofdilutehydrochloricacidispouredintoatesttube.

Sebanyak 5 cm3 asid hidroklorik cair dimasukkan ke dalam tabung uji.

(b) Onespatulaofmagnesiumpowderisaddedtotheacid.

Satu spatula serbuk magnesium ditambah kepada asid.

(c) Aburningwoodensplinterisplacedatthemouthofthetesttube.

Kayu uji menyala diletakkan pada mulut tabung uji.

(d) Theobservationsarerecorded. Semua pemerhatian direkodkan.

Thegreysolid–dissolves.Pepejal kelabu terlarut.Gasbubbles–arereleased.Whenaburningwoodensplinterisplacedatthemouthofthetesttube,‘popsound’isproduced.Gelembung gas dibebaskan. Apabila kayu uji menyala didekatkan pada mulut tabung uji, bunyi ‘pop’ dihasilkan.

Chemical equation:Persamaan kimia:

Mg+2HCl MgCl2+H2

Inference / Inferens :Magnesium– reacts withhydrochloricacid.Magnesium bertindak balas dengan asid hidroklorik.Hydrogen– gasisreleased.Gas hidrogen terbebas.

2 Acid + Metal carbonate Salt + Water + Carbon dioxide

Asid + Karbonat logam Garam + Air + Karbon dioksida

*Application of the reaction: *Aplikasi tindak balas:


Penyediaan garam terlarut (Tajuk Garam)Confirmatorytestforanion–carbonateioninqualitativeanalysisofsalt(TopicSalt)

Ujian pengesahan bagi ion karbonat dalam analisis kualitatif garam (Tajuk Garam)

Calciumcarbonate+NitricacidKalsium karbonat + Asid nitrik

LimewaterAir kapur

Calciumcarbonate/Kalsium karbonat

HydrochloricacidAsid hidroklorik

(a) About5cm3ofdilutehydrochloricacidispouredintoatesttube.

Sebanyak 5 cm3 asid hidroklorik cair dimasukkan ke dalam tabung uji.

(b) Onespatulaofcalciumcarbonatepowderisaddedintothetesttube.

Satu spatula serbuk kalsium karbonat dimasukkan ke dalam asid.

(c) Thegasreleasedispassedthroughlimewaterasshowninthediagram.

Gas yang dibebaskan dilalukan melalui air kapur seperti ditunjukkan dalam rajah.

(d) Theobservationsarerecorded. Semua pemerhatian direkodkan.

Thewhite–soliddissolves.Pepejal putih terlarut.Gasbubbles–arereleased.Whenthegaspassedthroughlimewater,thelimewaterturnschalky.Gelembung gas terbebas. Apabila gas tersebut dilalukan melalui air kapur, air kapur menjadi keruh.


CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2

Inference / Inferens :Calciumcarbonate–reacts withnitricacid.

Kalsium karbonat bertindak balas dengan

asid hidroklorik.Carbondioxide– gasisreleased.Gas karbon dioksida terbebas.

06-Chem F4 (3P).indd 117 12/9/2011 5:55:53 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

118

3 Acid + Base / Alkali Salt + Water Asid + Bes / Alkali Garam + Air

*Acidneutralisesbase/alkali * Asid meneutralkan bes/alkali *Application of the reaction: *Aplikasi tindak balas:


Penyediaan garam terlarut (Tajuk Garam)

Copper(II)oxide+SulphuricacidKuprum(II) oksida + Asid sulfurik

Sulphuricacid/Asid sulfurik

Copper(II)oxide/Kuprum(II) oksida

(a)Dilutehydrochloricacidispouredintoabeakeruntilhalffull.

Asid hidroklorik cair dimasukkan dalam bikar hingga separuh penuh.

(b) Theacidiswarmedgently. Asid dihangatkan.(c) Onespatulaofcopper(II)oxidepowdersaddedtotheacid.

Satu spatula serbuk kuprum(II) oksida ditambahkan kepda asid tersebut.

(d)Themixtureisstirredwithaglassrod.

Campuran dikacau dengan rod kaca.(e) Theobservationsarerecorded. Semua pemerhatian direkodkan.

Theblack–soliddissolves.Pepejal hitam terlarut.Thecolourless–solutionturnsblue.Larutan tanpa warna bertukar menjadi biru.


CuO+H2SO4

CuSO4+H2O

Inference / Inferens :Copper(II)oxide– reacts withsulphuricacid.Kuprum(II) oksida

bertindak balas dengan asid sulfurik.

Thebluesolutionis–copper(II)sulphate .

Larutan biru tersebut ialah kuprum(II) sulfat .

2 Writethechemicalformulaeforthefollowingcompounds/Tuliskan formula kimia bagi sebatian berikut:

Compound / Sebatian Chemical formulae / Formula kimia Compound / Sebatian Chemical formulae / Formula kimia

HydrochloricacidAsid hidroklorik HCl Magnesiumoxide

Magnesium oksida MgO

NitricacidAsid nitrik HNO3

CalciumoxideKalsium oksida CaO

SulphuricacidAsid sulfurik H2SO4

Copper(II)oxideKuprum(II) oksida CuO

EthanoicacidAsid etanoik CH3COOH

Lead(II)oxidePlumbum(II) oksida PbO

SodiumhydroxideNatrium hidroksida NaOH Sodiumnitrate

Natrium nitrat NaNO3

PotassiumhydroxideKalium hidroksida KOH Potassiumsulphate

Kalium sulfat K2SO4

CalciumhydroxideKalsium hidroksida Ca(OH)2

BariumhydroxideBarium hidroksida Ba(OH)2

SodiumcarbonateNatrium karbonat Na2CO3

SodiumchlorideNatrium klorida NaCl

MagnesiumhydroxideMagnesium hidroksida Mg(OH)2

MagnesiumMagnesium Mg

AmmoniumsulphateAmmonium sulfat (NH4)2SO4

ZincZink Zn

HydroxideionIon hidroksida OH– Sodium

Natrium Na

SodiumsulphateNatrium sulfat Na2SO4

CalciumcarbonateKalsium karbonat CaCO3

CarbondioxideKarbon dioksida CO2

HydrogengasGas hidrogen H2

Copper(II)carbonateKuprum(II) karbonat CuCO3

SodiumoxideNatrium oksida Na2O

WaterAir H2O

MagnesiumnitrateMagnesium nitrat Mg(NO3)2

06-Chem F4 (3P).indd 118 12/9/2011 5:55:54 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

119

3 Ionic equation/Persamaan ion : Ionicequationshowsparticlesthatchangeduringchemicalreaction. Persamaan ion menunjukkan zarah yang berubah semasa tindak balas kimia. Example/Contoh :

(i) Reactionbetweensulphuricacidandsodiumhydroxidesolution: Tindak balas antara asid sulfurik dengan larutan natrium hidroksida: Write balanced equation/Tulis persamaan seimbang : H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O

Write the formula of all the particles in the reactants and products: Tulis formula bagi semua zarah dalam bahan tindak balas dan hasil tindak balas: 2H++SO4

2–+2Na++2OH– 2Na++SO42–+2H2O

Remove all the particles in the reactants and products which remain unchanged: Keluarkan semua zarah dalam bahan dan hasil tindak balas yang tidak berubah: 2H++SO4

2–+2Na++2OH– 2Na++SO42–+2H2O

Ionic equation/Persamaan ion : 2H++2OH– 2H2O⇒H

++OH– H2O

(ii) Reactionbetweenzincoxideandhydrochloricacid/Tindak balas antara zink dengan asid hidroklorik : Write balanced equation/Tulis persamaan seimbang : 2HCl+Zn ZnCl2+H2

Write the formula of all the particles in the reactants and products: Tulis formula bagi semua zarah dalam bahan tindak balas dan hasil tindak balas: 2H++2Cl–+Zn Zn2++2Cl–+H2

Remove all the particles in the reactants and products which remain unchanged: Keluarkan semua zarah dalam bahan dan hasil tindak balas yang tidak berubah: 2H++2Cl–+Zn Zn2++2Cl–+H2

Ionic equation/Persamaan ion : 2H++Zn Zn2++H2

4 Writethechemicalequationsandionicequationforthefollowingreactions: Tulis persamaan kimia dan persamaan ion untuk tindak balas berikut:

Reactant / Bahan tindak balas Chemical equations / Persamaan kimia Ionic equation / Persamaan ion

Hydrochloricacidand#magnesiumoxideAsid hidroklorik dan #magnesium oksida MgO+2HCl MgCl2+H2O 2H++MgO Mg2++H2O

HydrochloricacidandsodiumhydroxideAsid hidroklorik dan natrium hidroksida HCl+NaOH NaCl+H2O H++OH– H2O

HydrochloricacidandmagnesiumAsid hidroklorik dan magnesium 2HCl+Mg MgCl2+H2 2H++Mg Mg2++H2

Hydrochloricacidand#calciumcarbonateAsid hidroklorik dan #kalsium karbonat 2HCl+CaCO3 CaCl2+CO2+H2O 2H++CaCO3 Ca2++CO2+H2O

SulphuricacidandzincAsid sulfurik dan zink H2SO4+Zn ZnSO4+H2 2H++Zn Zn2++H2

Sulphuricacidand#zincoxideAsid sulfurik dan #zink oksida H2SO4+ZnO ZnSO4+H2O 2H++ZnO Zn2++H2O

Sulphuricacidand#zinccarbonateAsid sulfurik dan #zink karbonat H2SO4+ZnCO3 ZnSO4+CO2+H2O 2H++ZnCO3 Zn2++CO2+H2O

Nitricacidand#copper(II)oxideAsid nitrik dan #kuprum(II) oksida 2HNO3+CuO Cu(NO3)2+H2O 2H++CuO Cu2++H2O

NitricacidandsodiumhydroxideAsid nitrik dan natrium hidroksida HNO3+NaOH NaNO3+H2O H++OH– H2O

# Ions in magnesium oxide, calcium carbonate, zinc oxide, zinc carbonate and copper(II) oxide cannot be separated because the compounds are insoluble in water and the ions do not ionise.

# Ion dalam magnesium oksida, kasium karbonat, zink oksida, zink karbonat dan kuprum(II) oksida tidak boleh diasingkan kerana sebatian tersebut tidak larut dalam air dan ion-ionnya tidak mengion.

06-Chem F4 (3P).indd 119 12/9/2011 5:55:54 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

120

CHEMICAL PROPERTIES OF ALKALIS / SIFAT KIMIA ALKALI

Chemical propertiesSifat-sifat kimia

Write the balance chemical equation for the reactionTuliskan persamaan kimia seimbang bagi tindak balas

1 Alkali + Acid Salt + Water Alkali + Asid Garam + Air *Alkalineutralisesacid/Alkali meneutralkan asid. *Application of the reaction / Aplikasi tindak balas :

Preparationofsolublesalt(TopicSalt)– Penyediaan garam terlarut (Tajuk Garam)

(a) Potassiumhydroxideandsulphuricacid Kalium hidroksida dan asid sulfurik :

H2SO4+2KOH K2SO4+2H2O

(b) Bariumhydroxideandhydrochloricacid: Barium hidroksida dan asid hidroklorik:

2HCl+Ba(OH)2 BaCl2+H2O

2 Alkali + Ammonium salt Salt + Water + Ammonia gas Alkali + Garam Ammonium Garam + Air + Gas ammonia *Ammoniagasisreleasedwhenalkaliisheatedwith ammoniumsalt.Ammoniagashaspungentsmellandturn moistredlitmuspapertoblue.

*Gas ammonia dibebaskan apabila alkali dipanaskan dengan garam ammonium. Gas ammonia mempunyai bau yang sengit dan menukar kertas litmus merah lembap kepada biru.

*Application of the reaction / Aplikasi tindak balas :Confirmatorytestforcationsammoniuminqualitative–analysisofsalt(TopicSalt)

Ujian pengesahan kation ammonium dalam analisis kualitatif garam (Tajuk Garam)

(c) Ammoniumchlorideandpotassiumhydroxide: Ammonium klorida dan kalium hidroksida:

KOH+NH4Cl KCl+H2O+NH3

(d) Ammoniumsulphateandsodiumhydroxide: Ammonium sulfat dan natrium hidroksida:

2NaOH+(NH4)2SO4 Na2SO4+2H2O+2NH3

3 Alkali + Metal ion Insoluble metal hydroxide Alkali + Ion logam Logam hidroksida tak larut

*Mostofthemetalhydroxidesareinsoluble. *Kebanyakan logam hidroksida tak terlarut. *Hydroxidesoftransitionelementmetalsarecoloured. *Hidroksida bagi logam peralihan adalah berwarna. *Application of the reaction / Aplikasi tindak balas :

Confirmatorytestforcationsinqualitativeanalysisofsalt–(TopicSalt)

Ujian pengesahan bagi kation dalam analisis kualitatif garam (Tajuk Garam)

(e) 2OH–(aq/ak)+Mg2+(aq/ak) Mg(OH)2(p)

Magnesiumhydroxide (whiteprecipitate) Magnesium hidroksida

(mendakan putih)

(f) 2OH–(aq/ak)+Cu2+(aq/ak) Cu(OH)2(p)

Copper(II)hydroxide (blueprecipitate) Kuprum(II) hidroksida

(mendakan biru)

ROLE OF WATER AND THE PROPERTIES OF ACID / PERANAN AIR DAN SIFAT ASID

1 Anacidshowsitsacidicpropertieswhenitisdissolvedinwater. Asid menunjukkan sifat keasidannya apabila terlarut dalam air. 2 Acidmoleculesioniseinaqueoussolutiontoformhydrogenions.Thepresenceofhydrogenionsisneededfortheacid

toshowitsacidicproperties. Molekul asid mengion dalam larutan akueus membentuk ion hidrogen. Kehadiran ion hidrogen diperlukan oleh asid untuk menunjukkan

sifat keasidannya.3 Acidwillremainintheformofmoleculesintwoconditions/Asid akan kekal dalam bentuk molekul dengan dua keadaan:

(a) Withoutthepresenceofwaterforexampledryhydrogenchloridegasand*glacialethanoicacid. Tanpa kehadiran air seperti gas hidrogen klorida kering dan *asid etanoik glasial(b) Acidisdissolvedin*organic solventforexamplesolutionofhydrogenchlorideinmethylbenzeneandethanoic

acidinpropanone. Asid dilarutkan dalam *pelarut organik seperti larutan hidrogen klorida dalam metilbenzena dan asid etanoik dalam propanon. * Glacial ethanoic acid is pure ethanoic acid/Asid etanoik glasial ialah asid etanoik tulen. * Organic solvent is covalent compound that exist as liquid at room temperature such as propanone,

methylbenzene and trichloromethane. * Pelarut organik ialah sebatian kovalen yang wujud dalam bentuk cecair pada suhu bilik seperti propanon, metilbenzena dan

triklorometana.

06-Chem F4 (3P).indd 120 12/9/2011 5:55:54 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

121

4 Example/Contoh :

Glacial ethanoic acidAsid etanoik glasial

Solution of hydrogen chloride in methylbenzene

Larutan hidrogen klorida dalam metilbenzena

Solution of hydrogen chloride in water (hydrochloric acid)

Larutan hidrogen klorida dalam air (asid hidroklorik)

Glacialethanoicacidmoleculesdonot•ionise .

Molekul asid etanoik glasial tidak mengion .

Glacialethanoicexistas• molecule only,nohydrogenionspresent.Etanoik glasial hanya terdiri daripada

molekul CH3COOH sahaja, tiada ion hidrogen hadir.

Hydrogenchloridemoleculesin•

methylbenzenedonot ionise .Molekul hidrogen klorida dalam metilbenzena tidak mengion .

Hydrogenchlorideexistas• molecule only,therearenohydrogenionspresent.Hidrogen klorida wujud sebagai molekul sahaja, tiada ion hidrogen hadir.

Hydrogenchloridemoleculeinwater•ionises :

Molekul hidrogen klorida dalam air mengion :

HCl(aq/ak) H+(aq/ak)+Cl–(aq/ak)

Hydrogen• ions andchloride ions present.

Ion hidrogen dan ion klorida hadir.Hydrogenchlorideinwater•(hydrochloricacid)showsacidicproperties:Hidrogen klorida dalam air (asid hidroklorik) menunjukkan sifat asid:

(i) Hydrochloricacid react withmetal,baseormetalcarbonate.

Asid hidroklorik bertindak balas dengan logam, bes dan karbonat logam.

(ii) Hydrogenionsturn blue

litmuspaperto red . Ion hidrogen menukarkan warna kertas

litmus biru kepada merah .

Thereare• freemoving ions,

hydrochloricacid can conductelectricity(electrolyte).Terdapat ion yang bebas bergerak , asid hidroklorik dapat mengkonduksikan elektrik (elektrolit).

Glacialethanoicacidandhydrogenchlorideinmethylbenzenedoesnotshowacidic•properties:Asid etanoik glasial dan hidrogen klorida dalam metilbenzena tidak menunjukkan sifat asid:

(i) They donot reactwithmetal,baseormetalcarbonate. Sebatian tersebut tidak bertindak balas dengan logam, bes dan karbonat logam.

(ii) They donot turn blue litmuspaperto red . Sebatian tersebut tidak menukarkan warna kertas litmus biru kepada merah .

Thereareno• freemoving ions,hydrogenchlorideinmethylbenzeneandglacial

ethanoicacid cannot conductelectricity(non-electrolyte).Tidak wujud ion bebas bergerak , asid etanoik glasial dan hidrogen klorida dalam metilbenzena tidak dapat mengkonduksikan elektrik (bukan elektrolit).

ROLE OF WATER AND THE PROPERTIES OF ALKALI / PERANAN AIR DAN SIFAT ALKALI

1 Inthepresenceofwater,analkalidissolvesandionisestoproducehydroxideions.Forexamplepotassiumhydroxidesolutionandammoniasolution.

Dengan kehadiran air, alkali melarut dan mengion menghasilkan ion hidroksida. Contohnya larutan kalium hidroksida dan larutan ammonia: KOH(aq/ak) K+(aq/ak)+OH–(aq/ak) NH3(g)+H2O(l/ce) NH4

+(aq/ak)+OH–(aq/ak)

2 Withoutwaterorinorganicsolvents,nohydroxideionsareproduced,sothealkalinepropertiesarenotshown. Tanpa air atau dalam pelarut organik, tiada ion hidroksida yang dihasilkan, maka sifat-sifat alkali tidak ditunjukkan.

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOHCH3COOH

CH3COOHCH3COOH

HCl HCl HCl HCl

HCl HCl

HClHCl HCl HCl

H+ Cl- Cl- Cl-

H+ H+

H+

Cl- Cl-H+

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOHCH3COOH

CH3COOHCH3COOH

HCl HCl HCl HCl

HCl HCl

HClHCl HCl HCl

H+ Cl- Cl- Cl-

H+ H+

H+

Cl- Cl-H+

Methylbenzene/Metilbenzena

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOH

CH3COOHCH3COOH

CH3COOHCH3COOH

HCl HCl HCl HCl

HCl HCl

HClHCl HCl HCl

H+ Cl- Cl- Cl-

H+ H+

H+

Cl- Cl-H+

Water/Air

06-Chem F4 (3P).indd 121 12/9/2011 5:55:55 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

122

EXERCISE / LATIHAN

1 Thediagrambelowshowstheapparatusset-uptoinvestigatetheroleofwaterandothersolventinshowingthepropertiesofacidandtheobservationsmadefromtheinvestigation.

Rajah di bawah menunjukkan susunan radas untuk mengkaji peranan air atau pelarut lain dalam menunjukkan sifat asid serta pemerhatian yang dibuat.

Experiment / Eksperimen I II


MagnesiumribbonPita magnesium

HydrochloricacidinwaterAsid hidroklorik dalam air

MagnesiumribbonPita magnesium

Hydrochloric acid in tetrachloromethaneAsid hidroklorik dalam tetraklorometana


Bubblesofgasarereleased•Gelembung gas dibebaskanMagnesiumribbondissolves•Pita magnesium larut

Nobubbleofgas•Tiada gelembung gas

(a) Whatismeantbyacid/Apakah yang dimaksudkan dengan asid ?

Acidisachemicalsubstancewhichionisesinwatertoproducehydrogenion.

(b) (i) NamethebubbleofgasreleasedinExperimentI/Namakan gas yang terbebas dalam Eksperimen I.

Hydrogengas

(ii) WritethechemicalequationfortheformationofthebubblesinExperimentI. Tulis persamaan kimia untuk pembentukan gelembung gas dalam Eksperimen I.

Mg+2HCl MgCl2+H2

(iii) Writetheionicequationforthechemicalequationin(b)(ii). Tulis persamaan ion untuk persamaan kimia dalam (b)(ii).

Mg+2H+ Mg2++H2

(c) CompareobservationinExperimentIandExperimentII.Explainyouranswer. Bandingkan pemerhatian dalam Eksperimen I dan Eksperimen II. Terangkan jawapan anda.

HydrochloricacidinwaterinExperimentI– reacts withmagnesium.

Asid hidroklorik dalam air dalam Eksperimen I bertindak balas dengan magnesium.

HydrochloricacidintetrachloromethaneinExperimentI– donotreact withmagnesium.

Asid hidroklorik dalam tetraklorometana dalam Eksperimen II tidak bertindak balas dengan magnesium.

Hydrochloricacidinwater– ionises toH+/Asid hidroklorik dalam air mengion kepada ion H+:

HCl H++Cl–

H– +ionsreactwith magnesiumatom toproducehydrogenmolecule:Ion H+ bertindak balas dengan atom magnesium untuk menghasilkan molekul hidrogen:

Mg+2H+ Mg2++H2

Hydrochloricacidintetrachloromethaneremainsintheformof– molecule .No hydrogen ionpresent.

Asid hidroklorik dalam tetraklorometana kekal dalam bentuk molekul . Tiada ion hidrogen hadir.

06-Chem F4 (3P).indd 122 12/9/2011 5:55:55 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

123

2 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatustopreparetwosolutionsofammoniainsolventXandsolventY.Apieceofredlitmuspaperisdroppedintoeachbeaker.

Gambar rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi menyediakan dua larutan ammonia dalam pelarut X dan pelarut Y. Sekeping kertas litmus merah dimasukkan ke dalam setiap bikar.

AmmoniaAmmonia

AmmoniaAmmonia

BeakerA/Bikar A BeakerB/Bikar B

SolventXPelarut X

SolventYPelarut Y

ThetablebelowshowstheobservationontheredlitmuspaperinsolventXandsolventY. Jadual di bawah menunjukkan pemerhatian ke atas kertas litmus merah dalam pelarut X dan pelarut Y.

Solution / Larutan Observation / Pemerhatian

AmmoniainsolventXinbeakerAAmmonia dalam pelarut X dalam bikar A

Theredlitmuspaperturnsblue.Kertas litmus merah bertukar menjadi biru.

AmmoniainsolventYinbeakerBAmmonia dalam pelarut Y dalam bikar B

Novisiblechangeinthecolourofredlitmuspaper.Tiada perubahan yang nyata pada warna kertas litmus merah.

(a) NamepossiblesubstancesthatcanbesolventXandsolventY. Namakan bahan-bahan yang mungkin bagi pelarut X dan pelarut Y.

SolventX/Pelarut X:Water

SolventY/Pelarut Y:Propanone/methylbenzene/trichloromethane

(b) ExplainthedifferenceintheobservationonthebeakersAandB. Terangkan perbezaan antara pemerhatian dalam bikar A dengan bikar B.

AmmoniagasinbeakerAis– dissolved inwater,ammoniamolecules ionise to ammonium ionandhydroxide ions:

Gas ammonia dalam bikar A larut dalam air, molekul ammonia mengion kepada ion ammonium danion hidroksida :

NH3(g)+H2O(l/ce) NH 4+(ak)+OH–(ak)

Thepresenceof– hydroxide ionschangetheredlitmuspapertoblue.

Kehadiran ion-ion hidroksida menukar kertas litmus merah kepada biru.

AmmoniagasinbeakerBis– dissolved in propanone/methylbenzene/trichloromethane ,ammonia

molecules donotionise .

Gas ammonia dalam bikar B larut dalam propanon / metilbenzena / triklorometana , molekul ammonia tidak mengion .

No– hydroxide ionspresent,theredlitmuspaperremainsunchanged.

Tiada ion hidroksida , warna merah kertas litmus tidak berubah.(c) (i) BetweensolutioninbeakersAandB,whichoneisanelectrolyteandnon-electrolyte?Explainyouranswer.

Antara larutan dalam bikar A dangan bikar B, yang manakah elektrolit dan bukan elektrolit? Terangkan jawapan anda.

SolutioninbeakerAis– anelectrolyte ,itcontains freemovingions fromtheionisation ofammoniamoleculesinwater.

Larutan dalam bikar A ialah elektrolit , ia mengandungi ion-ion yang bebas bergerak daripada pengionan molekul ammonia dalam air.

SolutioninbeakerBis– anon-electrolyte ,ammoniamolecules donotionise inpropanone/methylbenzene/trichloromethane .

Larutan dalam bikar B bukan elektrolit , molekul ammonia tidak mengion dalam propanon / metilbenzena / triklorometana .

06-Chem F4 (3P).indd 123 12/9/2011 5:55:55 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

124

(ii) Drawalabelleddiagramtoshowtheset-upofapparatususedtoshowtheelectricalconductivityofanelectrolyte.

Lukiskan gambar rajah berlabel yang menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk menunjukkan kekonduksian arus elektrik bagi sesuatu elektrolit.

Elektrod karbonElektrod karbon

Elektrolit

Carbonelectrode Carbonelectrode

Electrolyte

THE pH SCALE / SKALA pH

1 ThepHisascaleofnumberstomeasurethedegreeofacidityandalkalinityofanaqueoussolutionbasedontheconcentrationofhydrogenions,H+orhydroxideions,OH–.

Skala pH ialah skala bernombor untuk mengukur darjah keasidan dan kealkalian suatu larutan akueus berdasarkan kepekatan ion hidrogen, H+ atau ion hidroksida, OH–.

2 ThepHscalehastherangeofnumberfrom0to14/Skala pH bernombor dari 0 hingga 14 :

pH

pH = 7NeutralNeutral

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pH < 7:Acidicsolution/• Larutan berasid.ThelowerthepHvalue,thehigheristhe•concentrationofhydrogenion,H+.Semakin rendah nilai pH, semakin tinggi kepekatan ion hidrogen, H+.

pH > 7:Alkalinesolution/• Larutan beralkali.ThehigherthepHvalue,thehigheristhe•concentrationofhydroxideion,OH–.Semakin tinggi nilai pH, semakin tinggi kepekatan ion hidroksida, OH–.

3 ThepHofanaqueoussolutioncanbemeasuredby/Nilai pH bagi sesuatu larutan akueus boleh diukur dengan menggunakan:(a) pHmeter/Meter pH(b) Acid-baseindicator/Penunjuk asid-bes

Completethefollowingtable/Lengkapkan jadual berikut :

IndicatorPenunjuk

Colour / Warna

Acid / Asid Neutral / Neutral Alkali / Alkali

Litmussolution/Larutan litmus Red Purple Blue

Methylorange/Metil jingga Red Orange Yellow

Phenolphthalein/Fenolftalein Colourless Colourless Pink

Universalindicator/Penunjuk universal Red Green Purple

THE STRENGTH OF ACID AND ALKALI / KEKUATAN ASID DAN ALKALI

1 Thestrengthofacidandalkalidependonthedegreeofionisationordissociationoftheacidandalkaliinwater. Kekuatan asid dan alkali bergantung pada darjah pengionan asid dan alkali dalam air.

(a) A strong acidisanacidthationises completelyinwatertoproducehigh concentration of hydrogen ion, H+. Asid kuat ialah asid yang mengion sepenuhnya dalam air menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang tinggi.(b) A weak acidisanacidthatpartially ionisesinwatertoproducelow concentration of hydrogen ion, H+. Asid lemah ialah asid yang mengion separa dalam air menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang rendah.(c) A strong alkaliisanalkalithationises completelyinwatertoproducehigh concentration of hydroxide ion,

OH–. Alkali kuat ialah alkali yang mengion sepenuhnya dalam air menghasilkan kepekatan ion hidroksida, OH– yang tinggi.(d) A weak alkaliisanalkalithatpartially ionisescompletelyinwatertoproducelow concentration of hydroxide

ion, OH–. Alkali lemah ialah alkali yang mengion separa dalam air menghasilkan kepekatan ion hidroksida, OH– yang rendah.

06-Chem F4 (3P).indd 124 12/9/2011 5:55:55 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

125

2 Exampleofdifferentstrengthofacidandalkali/Contoh asid dan alkali dengan kekuatan yang berbeza.

Acid / AlkaliAsid / Alkali

ExampleContoh

Ionisation equationPersamaan ion


Particles present

Zarah-zarah yang hadir

StrongacidAsid kuat

Hydrochloricacid,HClAsid hidroklorik, HCl

HCl(aq/ak)

H+(aq/ak)+Cl–(aq/ak)

Allhydrogenchloridemoleculesthat

dissolveinwater ionises completelyintohydrogen ionsand chloride ions.

Semua molekul hidrogen klorida melarut dalam air dan mengion sepenuhnya kepada ion

hidrogen dan ion klorida .

H+andCl–H+ dan Cl–

Nitricacid,HNO3

Asid nitrik, HNO3

HNO3(aq/ak)

H+(aq/ak)+NO3–(aq/ak)

Allnitricacid ionises completelyin

waterinto hydrogen ionsand nitrate ions.Semua asid nitrik mengion sepenuhnya dalam air kepada ion hidrogen dan ion nitrat .

H+andNO3–

H+ dan NO3–

Sulphuricacid,H2SO4

Asid sulfurik, H2SO4

H2SO4(aq/ak)

2H+(aq/ak)+SO42–(aq/ak)

Allsulphuricacid ionises completely

into hydrogen ionsand sulphate ions.Semua asid sulfurik mengion sepenuhnya dalam air kepada ion hidrogen dan ion sulfat .

H+andSO42–

H+ dan SO42–

WeakacidAsid lemah

Ethanoicacid,CH3COOHAsid etanoik, CH3COOH

CH3COOH(aq/ak)

CH3COO–(aq/ak)+H+(aq/ak)

Ethanoicacid partially ionisesinwater

into etahnoate ionsand hydrogen ions.SomeremainintheformofCH3COOH

molecules .Asid etanoik mengion separa kepada ion

etanoat dan ion hidrogen . Sebahagian lagi kekal dalam bentuk molekul CH3COOH.

CH3COOH,CH3COO

–andH+

CH3COOH, CH3COO– dan H+

Carbonicacid,H2CO3

Asid karbonik, H2CO3

H2CO3(aq/ak)

2H+(aq/ak)+CO32–(aq/ak)

Carbonicacid partially ionisesinwaterintocarbonateionsandhydrogenion.Some

remainintheformofH2CO3molecules .

Sebahagian asid karbonik mengion dalam air kepada ion karbonat dan ion hidrogen. Sebahagian lagi kekal dalam bentuk molekul H2CO3.

H2CO3,H+and

CO32–

H2CO3, H+ dan

CO32–

StrongalkaliAlkali kuat

Sodiumhydroxide,NaOHNatrium hidroksida, NaOH

NaOH(aq/ak)

Na+(aq)+OH–(aq)Sodiumhydroxide ionises completelyin

waterinto sodium ionsand hydroxide ions.Natrium hidroksida mengion sepenuhnya dalam air kepada ion natrium dan ion hidroksida .

Na+and OH

–

Na+ dan OH–

Potassiumhydroxide,KOHKalium hidroksida, KOH

KOH(aq/ak)

K+(aq)+OH–(aq)Potassiumhydroxide ionises completely

inwaterinto potassium ionsandhydroxide ions.

Kalium hidroksida mengion sepenuhnya dalam air kepada ion kalium dan ion hidroksida .

K+and OH

–

K+ dan OH–

Bariumhydroxide,Ba(OH)2Barium hidroksida, Ba(OH)2

Ba(OH)2(aq/ak)

Ba2+(aq)+2OH–(aq)Bariumhydroxide ionises completelyin

waterinto barium ionsand hydroxide ions.Barium hidroksida mengion sepenuhnya dalam air kepada ion barium dan ion hidroksida .

Ba2+andOH–

Ba2+ dan OH–

WeakalkaliAlkali lemah

Ammoniasolution,NH3(aq)Larutan ammonia, NH3(ak)

NH3(g)+H2O(l/ce)

NH+4 (aq/ak)+OH–(aq/ak)

Ammonia partially ionisesinwaterintoammonium ionsand hydroxide ions,

someremainintheformofNH3molecules .

Ammonia mengion separa dalam air kepada ion ammonium dan ion hidroksida , sebahagian lagi kekal dalam bentuk molekul NH3.

NH3,NH4+and

OH–

NH3, NH4+ dan

OH–

06-Chem F4 (3P).indd 125 12/9/2011 5:55:55 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

126

CONCENTRATION OF ACID AND ALKALI / KEPEKATAN ASID DAN ALKALI

1 Asolutionisahomogeneousmixtureformedwhenasoluteisdissolvedinasolvent.Forexamplecopper(II)sulphatesolutionispreparedbydissolvingcopper(II)sulphatepowder(solute)inwater(solvent).

Larutan adalah campuran homogen yang terbentuk apabila bahan larut dilarutkan dalam pelarut. Contohnya larutan kuprum(II) sulfat disediakan dengan melarutkan serbuk kuprum(II) sulfat (bahan larut) di dalam air (pelarut).

2 Concentration of a solution the quantity of soluteinagivenvolumeofsolutionwhichisusually1 dm3 of solution. Kepekatan sesuatu larutan ialah kuantiti bahan terlarut dalam isi padu larutan yang tertentu, biasanya isi padu 1 dm3 larutan.3 Concentrationcanbeexpressedintwoways/Kepekatan boleh diwakili dengan dua cara :

(a) Massofsoluteingramper1dm3solution,gdm–3/Jisim bahan larut dalam gram bagi setiap 1 dm3 larutan, g dm–3.

Concentrationofsolution(gdm–3)Kepekatan larutan (g dm–3)

Massofsoluteingram(g)/Jisim bahan larut dalam gram (g)

Volumeofsolution(dm3)/Isi padu larutan (dm3)=

(b) Numberofmolesofsolutein1dm3solution,moldm–3/Bilangan mol bahan larut dalam 1 dm3 larutan, mol dm–3.

Concentrationofsolution(moldm–3)Kepekatan larutan (mol dm–3)

Numberofmoleofsolute(mol)/Bilangan mol bahan larut (mol)


4 Theconcentrationinmoldm–3iscalledmolarityor molar concentration.Theunitmoldm–3canberepresentedby‘M’. Kepekatan dalam mol dm–3 dipanggil sebagai kemolaran atau kepekatan molar. Unit mol dm–3 boleh diwakili dengan‘M’.

n=Numberofmolesofsolute Bilangan mol bahan terlarutM=Concentrationinmoldm–3 (molarity) Kepekatan dalam mol dm–3 (kemolaran) V =Volumeofsolutionindm3

Isi padu larutan dalam dm3

v =Volumeofsolutionincm3

Isi padu larutan dalam cm3

MolarityKemolaran

Numberofmoleofsolute(mol) = Molarity×Volume(dm3) Bilangan mol bahan larut (mol) Kemolaran × Isi padu (dm3) n =MV

n =Mv

1000

Numberofmoleofsolute(mol)/Bilangan mol bahan larut (mol)


5 Theconcentrationofasolutioncanbeconvertedfrommoldm–3togdm–3andviceversa. Kepekatan larutan boleh ditukar daripada mol dm–3 kepada g dm–3 dan sebaliknya.

moldm–3 gdm–3

× molar mass of the solute / jisim molar bahan terlarut

÷ molar mass of the solute / jisim molar bahan terlarut

6 ThepHvalueofanacidoranalkalidependsontheconcentrationofhydrogenionsorhydroxideions: Nilai pH bagi asid atau alkali bergantung pada kepekatan ion hidrogen atau ion hidroksida: Thehighertheconcentrationofhydrogenionsinacidicsolution,thelowerthepHvalue. Semakin tinggi kepekatan ion hidrogen dalam larutan berasid, semakin rendah nilai pH. Thehighertheconcentrationofhydroxideionsinalkalinesolution,thehigherthepHvalue. Semakin tinggi kepekatan ion hidroksida dalam larutan beralkali, semakin tinggi nilai pH.7 ThepHvalueofanacidoranalkaliisdependson/Nilai pH bagi asid atau alkali bergantung pada:

(a) Thestrengthofacidoralkali/Kekuatan asid atau alkalithedegreeofionisationordissociationoftheacidandalkaliinwater/– darjah pengionan asid atau alkali dalam air.

(b) Molarityofacidoralkali/Kemolaran asid atau alkalitheconcentrationofacidoralkaliinmoldm– –3/kepekatan bahan terlarut dalam mol dm–3.

(c) Basicityofanacid/Kebesan asidthenumberionisableofhydrogenatompermoleculeofanacidmoleculeinanaqueoussolution.–bilangan atom hidrogen per molekul asid yang terion dalam larutan akueus.

06-Chem F4 (3P).indd 126 12/9/2011 5:55:56 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

127

Exa

mpl

e /

Con

toh:

ThediagrambelowshowsthereadingofpHmeterfordifferenttypesandconcentrationofacids.Theaimoftheexperimentistoinvestigatetherelationshipbetween

concentrationofhydrogenionswiththepHvalue.ComparetheconcentrationofhydrogenionsandthepHvalueofthefollowingacids.Explainyouranswer.

Raja

h di

baw

ah m

enun

jukk

an b

acaa

n pH

met

er u

ntuk

pel

baga

i jen

is d

an k

epek

atan

asi

d. T

ujua

n ek

sper

imen

ada

lah

untu

k m

engk

aji h

ubun

gan

anta

ra k

epek

atan

ion

hidr

ogen

den

gan

nila

i pH

. Ba

ndin

gkan

kep

ekat

an io

n hi

drog

en d

an n

ilai p

H u

ntuk

asi

d-as

id y

ang

beri

kut.

Tera

ngka

n ja

wap

an a

nda.

E

xper

imen

tE

kspe

rim

enI

IIII

I

pHmeter

reading

Baca

an p

H

met

er

1.21

0.1moldm

–3HCl

2.98

0.01moldm

–3HCl

1.15

0.05moldm

–3H

2SO

4

2.25

0.05moldm

–3HCl

1.21

0.1moldm

–3HCl

3.45

0.1moldm

–3CH

3COOH

Compare

concentration

ofH

+andpH

value

Band

ingk

an

kepe

kata

n io

n hi

drog

en d

an

nila

i pH

Hydrochloricacidisa

–strongacidionises

completelyinwatertohydrogenion.

Asid

hid

rokl

orik

ada

lah

asid

ku

at y

ang

men

gion

leng

kap

dala

m a

ir k

epad

a io

n hi

drog

en.

0.1moldm

––3ofhydrochloricacidionisesto

form0.1moldm

–3 hydrogenion:

Asid

hid

rokl

orik

0.1

mol

dm

–3 m

engi

on k

epad

a 0.

1 m

ol d

m–3

ion

hidr

ogen

:

HClH

++Cl–

0.1moldm

–3

0.1moldm

–3

0.01moldm

––3ofhydrochloricacidionisesto

form0.01moldm

–3 hydrogenion:

Asid

hid

rokl

orik

0.0

1 m

ol d

m–3

men

gion

kep

ada

0.01

mol

dm

–3 io

n hi

drog

en:

HClH

++Cl–

0.01moldm

–30.01moldm

–3

Concentrationhydrogenionin0.1moldm

––3of

hydrochloricacidishigher

than

0.01moldm

–3ofhydrochloricacid.

Kep

ekat

an io

n hi

drog

en d

alam

asi

d hi

drok

lori

k

0.1

mol

dm

–3 le

bih

tingg

i d

arip

ada

asid

hi

drok

lori

k 0.

01 m

ol d

m–3

.

ThepHvalueof0.1moldm

––3ofhydrochloric

acidislower

than0.01moldm

–3of

hydrochloricacid.

Nila

i pH

bag

i asi

d hi

drok

lori

k 0.

1 m

ol d

m–3

lebi

h re

ndah

dar

ipad

a as

id h

idro

klor

ik 0

.01

mol

dm

–3.

Sulphuricacidisastrong

–diproticacid.

Asid

sulfu

rik

adal

ah a

sid

kuat

di

prot

ik.

0.05moldm

–-3ofsulphuricacidionises

completelyinwatertoform0.1moldm

–3

hydrogenion:

Asid

sulfu

rik

0.05

mol

dm

–3 m

engi

on le

ngka

p ke

pada

0.

1 m

ol d

m–3

ion

hidr

ogen

:

H

2SO

42H

++SO

42–

0.05moldm

–30.1moldm

–3

Hydrochloricacidisastrong

–monoprotic

acid.

Asid

hid

rokl

orik

ada

lah

asid

kua

t m

onop

rotik

.0.05moldm

––3ofionisescompletelyinwater

toform0.05moldm

–3 hydrogenion:

Asid

hid

rokl

orik

0.0

5 m

ol d

m–3

men

gion

leng

kap

dala

m

air m

engh

asilk

an

0.05

mol

dm

–3 io

n hi

drog

en:

HCl

H

++Cl–

0.05moldm

–3

0.05moldm

–3


––3

ofsulphuricacidisdoubleof(higherthan)

0.05moldm

–3ofhydrochloricacid.

Kep

ekat

an io

n hi

drog

en d

alam

asi

d su

lfuri

k

0.05

mol

dm

–3 a

dala

h du

a ka

li ga

nda

(lebi

h tin

ggi)

da

ripa

da a

sid

hidr

oklo

rik

0.05

mol

dm

–3.


––3ofsulphuric

acidis

lower

than0.05moldm

–3of

hydrochloricacid.

Nila

i pH

bag

i asi

d su

lfuri

k 0.

05 m

ol d

m–3

lebi

h re

ndah

da

ripa

da a

sid

hidr

oklo

rik

0.05

mol

dm

–3.

Hydrochloricacidisa

–strong

acidionisescompletely

inwatertohydrogenion.

Asid

hid

rokl

orik

ada

lah

asid

ku

at y

ang

men

gion

leng

kap

dala

m

air k

epad

a io

n hi

drog

en.

0.1moldm

––3ofhydrochloricacidionisestoform

0.1moldm

–3 hydrogenion:

Asid

hid

rokl

orik

0.1

mol

dm

–3 m

engi

on le

ngka

p ke

pada

0.

1 m

ol d

m–3

io

n hi

drog

en:

HClH

++Cl–

0.1moldm

–30.1moldm

–3

Ethanoicacidisa

–weak

acidionisespartiallyin

watertoproducelowerconcentrationhydrogenion.

Asid

eta

noik

ada

lah

asid

le

mah

men

gion

se

para

dal

am a

ir

men

ghas

ilkan

kep

ekat

an io

n hi

drog

en y

ang

lebi

h re

ndah

.0.1moldm

––3ofethanoicacidionisestolessthan

0.1moldm

–3hydrogenion:

Asid

eta

noik

0.1

mol

dm

–3 m

engi

on k

uran

g da

ripa

da

0.1

mol

dm

–3

ion

hidr

ogen

:

CH3COOH(aq/

ak)

H++CH

3COO

– (aq/a

k)

0.1moldm

–3

lessthan/k

uran

g da

ri0.1moldm

–3


––3of

hydrochloricacidishigherthanof0.1moldm

–3of

ethanoicacid.

Kep

ekat

an io

n hi

drog

en d

alam

asi

d hi

drok

lori

k 0.

1 m

ol d

m–3

lebi

h tin

ggi

dar

ipad

a as

id e

tano

ik 0

.1 m

ol d

m–3

.


––3ofhydrochloricacidlower

thanof0.1moldm

–3ofethanoicacid.

Nila

i pH

bag

i asi

d hi

drok

lori

k 0.

1 m

ol d

m–3

lebi

h re

ndah

dar

ipad

a as

id e

tano

ik 0

.1 m

ol d

m–3

.

06-Chem F4 (3P).indd 127 12/9/2011 5:55:56 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

128

PREPARATION OF STANDARD SOLUTION / PENYEDIAAN LARUTAN PIAWAI

1 Standardsolutionisasolutioninwhichitsconcentrationisaccuratelyknown. Larutan piawai ialah larutan yang kepekatannya diketahui dengan tepat.2 Thestepstakeninpreparingastandardsolutionare: Langkah-langkah yang diambil dalam menyediakan larutan piawai adalah:

(a) Calculatethemassofsoluteneededtogivetherequiredvolumeandmolarity. Hitung jisim bahan larut yang diperlukan untuk menghasilkan isi padu dan kemolaran yang dikehendaki.(b) Thesoluteisweighed/Bahan larut ditimbang.(c) Thesoluteiscompletelydissolvedindistilledwaterandthentransferredtoavolumetricflaskpartiallyfilledwith

distilledwater. Bahan larut dilarutkan sepenuhnya dalam air suling dan dipindahkan kepada kelalang volumetrik yang sebahagiannya sudah diisi

dengan air suling.(d) Distilledwaterisaddedtothecalibrationmarkofthevolumetricflaskandtheflaskisinvertedtomakesure

thoroughmixing. Air suling ditambah ke dalam kelalang volumetrik hingga tanda senggatan dan kelalang volumetrik ditelangkupkan beberapa kali

untuk memastikan campuran sekata.

PREPARATION OF A SOLUTION BY DILUTION / PENYEDIAAN LARUTAN SECARA PENCAIRAN

Addingwatertothestandardsolutionloweredtheconcentrationofthesolution.Sincenosoluteisadded,theamountofsoluteinthesolutionbeforeandafterdilutionremainsunchanged:Penambahan air kepada larutan piawai merendahkan kepekatan larutan tersebut. Oleh kerana tiada bahan terlarut yang ditambah, kandungan bahan terlarut dalam larutan sebelum dan selepas pencairan tidak berubah:

Numberofmolofsolutebeforedilution=Numberofmoleofsoluteafterdilution Bilangan mol bahan terlarut sebelum pencairan Bilangan mol bahan terlarut selepas pencairan

M1V1

1000 =

M2V2

1000Therefore/Oleh itu,

M1V1=M2V2

M1=Initialconcentrationofthesolute/Kemolaran larutan awalV1=Initialvolumeofthesolutionincm

3/Isipadu larutan awal dalam cm3 M2=Finalconcentrationofthesolute/Kemolaran larutan akhirV2=Finalvolumeofthesolutionincm

3/Isipadu larutan akhir dalam cm3

Example / Contoh :1 (a) Whatismeantbyastandardsolution/Apakah yang dimaksudkan dengan larutan piawai ?

Standardsolutionisasolutioninwhichitsconcentrationisaccuratelyknown.

(b) (i) Youaregivensolidsodiumhydroxide.Describetheproceduretoprepare500cm3of1.0moldm–3sodiumhydroxidesolution.[Relativeatomicmass:H=1;O=16;Na=23]

Anda diberi pepejal natrium hidroksida. Huraikan kaedah untuk menyediakan 500 cm3 larutan natrium hidroksida 1.0 mol dm–3. [Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, Na = 23]

Calculate the mass of sodium hydroxide / Hitung jisim natrium hidroksida :

MolarmassofNaOH/– Jisim molar NaOH=23+16+1=40gmol–1

MolNaOH/– Bilangan mol NaOH=500×1.0/1000=0.5mol

MassofNaOH/– Jisim NaOH=mol/Bilangan mol×molarmass/Jisim molar

=0.5mol×40gmol–1=20.0g

Preparation of 500 cm3 1.0 mol dm–3 sodium hydroxide: Penyediaan 500 cm3 larutan natrium hidroksida 1.0 mol dm–3:

Weighexactly– 20.0g ofNaOHaccuratelyusinga weighingbottle .

Timbang 20.0 g NaOH dengan tepat menggunakan botol penimbang .

06-Chem F4 (3P).indd 128 12/9/2011 5:55:56 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

129

Dissolve– 20.0g ofNaOHin distilledwater inabeaker.

Larutkan 20.0 g NaOH dalam air suling di dalam bikar.

Transferthecontentintoa500cm– 3 volumetricflask .

Pindahkan kandungan ke dalam kelalang volumetrik 500 cm3. Rinse– thebeakerwith distilledwater andtransferallthecontentsintothe volumetricflask .

Bilas bikar dengan air suling dan pindahkan semua kandungan ke dalam kelalang volumetrik .Distilledwater– isaddedtothe volumetricflask untilthe calibrationmark .

Air suling ditambah kepada kelalang volumetrik hingga tanda senggatan .

The– volumetricflask isclosedtightlywith stopper and inverted afewtimestogethomogeneoussolution.

Kelalang volumetrik ditutup dengan penutup dan ditelangkupkan beberapa kali untuk mendapatkan larutan yang homogen.

(ii) Describehowyouwouldprepare250cm3of0.1moldm–3sodiumhydroxidefromtheabovesolution. Huraikan bagaimana anda menyediakan 250 cm3 larutan natrium hidroksida 0.1 mol dm–3 daripada larutan di atas.

Calculate the volume of 1 mol dm–3 sodium hydroxide used: Hitung isi padu natrium hidroksida 1 mol dm–3 yang digunakan:

M– 1×V1=M2×V2

V– 1=M2×V2

M1

=0.1×2501

=25cm3

Preparation of 250 cm3 1.0 mol dm–3 sodium hydroxide solution: Penyediaan 250 cm3 larutan natrium hidroksida 1.0 mol dm–3:

Apipetteisfilledwith– 25cm3 of1.0moldm–3sodiumhydroxidesolution.

Sebuah pipet diisi dengan 25 cm3 larutan natrium hidroksida 1.0 mol dm–3.

25cm3– of1.0moldm–3NaOHistransferredinto250cm3 volumetricflask .

25 cm3 NaOH 1.0 mol dm–3 dipindahkan kepada kelalang volumetrik 250 cm3.

Distilledwater– isaddedtothe volumetricflask untilthe calibrationmark .

Air suling ditambah kepada kelalang volumetrik hingga tanda senggatan .

The– volumetricflask isclosedtightlywith stopper and inverted afewtimestogethomogeneoussolution.

Kelalang volumetrik ditutup dengan penutup dan ditelangkupkan beberapa kali untuk mendapatkan larutan yang homogen.

EXERCISE / LATIHAN

1 ThetablebelowshowsthepHvalueofafewsubstances/Jadual di bawah menunjukkan nilai pH bagi beberapa bahan.

Substance / Bahan pH value/Nilai pH

Ethanoicacid0.1moldm–3/Asid etanoik 0.1 mol dm–3 3

Hydrochloricacid0.1moldm–3/Asid hidroklorik 0.1 mol dm–3 1

Glacialethanoicacid/Asid etanoik glasial 7

(a) (i) Whatismeantbyweakacidandstrongacid/Apakah yang dimaksudkan dengan asid lemah dan asid kuat ?

Weakacid/Asid lemah:Anacidthatpartiallyionisesinwatertoproducelowconcentrationofhydrogenion,

H+.

Strongacid/Asid kuat :Anacidthatcompletelyionisesinwatertoproducehighconcentrationofhydrogen

ion,H+.

06-Chem F4 (3P).indd 129 12/9/2011 5:55:56 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

130

(ii) Betweenethanoicacidandhydrochloricacid,whichacidhasthehigherconcentrationofH+ion?Explainyouranswer.

Antara asid etanoik dengan asid hidroklorik, asid manakah mempunyai kepekatan ion H+ yang lebih tinggi? Terangkan jawapan anda.

Hydrochloricacidhas– higher concentrationofH+thanethanoicacid.

Asid hidroklorik mempunyai kepekatan ion H+ yang lebih tinggi berbanding dengan asid etanoik.

Hydrochloricacidisa– strongacid whichionises completely inwatertoproduce higher concentrationofH+:

Asid hidroklorik ialah asid kuat yang mengion sepenuhnya dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion H+ yang lebih tinggi :

HCl(aq/ak) H+(aq/ak)+Cl–(aq/ak)

Ethanoicacidisa– weakacid whichionises partially inwatertoproducelowerconcentrationofH+:

Asid etanoik ialah asid lemah yang mengion separa dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion H+ yang lebih rendah :

CH3COOH(aq/ak) CH3COO–(aq/ak)+H+(aq/ak)

(iii) WhydoethanoicacidandhydrochloricacidhavedifferentpHvalue? Mengapakah asid etanoik dan asid hidroklorik mempunyai nilai pH yang berbeza?

TheconcentrationH– +inhydrochloricacidis higher ,thepHvalueis lower .

Kepekatan H+ dalam asid hidroklorik tinggi , nilai pH lebih rendah .

TheconcentrationH– +inehanoicacidis lower ,thepHvalueis higher .

Kepekatan H+ dalam asid etanoik rendah , nilai pH lebih tinggi . (b) GlacialethanoicacidhasapHvalueof7butasolutionofethanoicacidhasapHvaluelessthan7.Explainthe

observation. Asid etanoik glasial mempunyai nilai pH 7 tetapi asid etanoik mempunyai nilai pH yang kurang daripada 7. Terangkan pemerhatian

tersebut.Glacialethanoicacid– molecules donot ionise .GlacialethanoicacidconsistsofonlyCH3COOHmolecules .TheCH3COOH molecules are neutral .No hydrogen ionspresent.ThepHvalueofglacialethanoicacidis7.Molekul asid etanoik glasial tidak mengion . Asid etanoik glasial hanya terdiri daripada molekul CH3COOH sahaja. Molekul CH3COOH adalah neutral. Tiada ion hidrogen hadir. Nilai pH asid etanoik glasial adalah 7.

Ethanoicacid– ionisespartially inwatertoproduce ethanoate ionsand hydrogen ionscausesthesolutiontohaveacidicproperty.ThepHvalueofthesolutionislessthan7.Asid etanoik mengion separa dalam air untuk menghasilkan ion etanoat dan ion hidrogen yang menyebabkan larutan mempunyai sifat asid . Nilai pH bagi larutan tersebut adalah kurang daripada 7.

2 ThetableshowsthepHvalueofafewsolution/Jadual berikut menunjukkan nilai pH bagi beberapa jenis larutan berbeza.

Solution / Larutan P Q R S T U

pH 1 3 5 7 11 14

(a) (i) Whichsolutionhasthehighestconcentrationofhydrogenion? Larutan manakah yang mempunyai kepekatan ion hidrogen yang paling tinggi?

SolutionP

(ii) Whichsolutionhasthehighestconcentrationofhydroxideion? Larutan yang manakah mempunyai kepekatan ion hidroksida yang paling tinggi?

SolutionU

(b) Whichisthefollowingsolutioncouldbe/Larutan manakah yang mungkin

(i) 0.01moldm–3ofhydrochloricacid/0.01 mol dm–3 asid hidroklorik ? Q

(ii) 0.01moldm–3ofethanoicacid/0.01 mol dm–3 asid etanoik ? R

(iii) 0.1moldm–3ammoniaaqueous/0.1 mol dm–3 larutan ammonia ? T

06-Chem F4 (3P).indd 130 12/9/2011 5:55:57 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

131

(iv) 1moldm–3ofhydrochloricacid/1 mol dm–3 asid hidroklorik ? P

(v) 1moldm–3sodiumhydroxidesolution/1 mol dm–3 larutan natrium hidroksida ? U

(vi) 1moldm–3potassiumsulphatesolution/1 mol dm–3 larutan kalium sulfat ? S

(c) (i) Statetwosolutionswhichreacttoformneutralsolution. Nyatakan dua larutan yang bertindak balas untuk membentuk larutan neutral.

P/Q/RandT/U//Hydrochloricacid/ethanoicacidwithammoniaaqueous/sodiumhydroxidesolution.

(ii) Whichsolutionswillproducecarbondioxidegaswhencalciumcarbonatepowderisadded? Larutan manakah menghasilkan gas karbon dioksida apabila ditambah serbuk kalsium karbonat?

P/Q//Hydrochloricacid/ethanoicacid

3 Themolarityofsodiumhydroxidesolutionis2moldm–3.Whatistheconcentrationofthesolutioningdm–3?[RAM:Na=23,0=16,H=1]

Kemolaran larutan natrium hidroksida ialah 2 mol dm–3. Apakah kepekatan larutan tersebut dalam g dm–3? [JAR: Na = 23, O = 16, H = 1]

Answer/Jawapan: 80gdm–3

4 Calculatethemolarityofthesolutionobtainedwhen14gpotassiumhydroxideisdissolvedindistilledwatertomakeup500cm3solution.[RAM:K=39,H=1,O=16]

Hitung kemolaran larutan yang diperoleh apabila 14 g kalium hidroksida dilarutkan dalam air suling untuk menyediakan larutan yang berisi padu 500 cm3. [JAR: K = 39, H = 1, O = 16]

Answer/Jawapan : 0.5moldm–3

5 Calculatethemolarityofasolutionwhichispreparedbydissolving0.5molofhydrogenchloride,HClindistilledwatertomakeup250cm3solution.

Hitung kemolaran larutan yang disediakan dengan melarutkan 0.5 mol hidrogen klorida, HCl dalam air suling untuk menyediakan larutan yang berisi padu 250 cm3.

Answer/Jawapan : 2moldm–3

6 Howmuchofsodiumhydroxideingramshouldbedissolvedinwatertoprepare500cm3of0.5moldm–3sodiumhydroxidesolution?[RAM:Na=23,O=16,H=1]

Berapakah jisim natrium hidroksida dalam gram yang patut dilarutkan dalam air untuk menyediakan 500 cm3 larutan natrium hidroksida 0.5 mol dm–3? [JAR: Na = 23, O = 16, H = 1]

Answer/Jawapan : 10g

7 300cm3waterisaddedto200cm3hydrochloricacid,1moldm–3.Whatistheresultingmolarityofthesolution? Jika 300 cm3 air ditambah kepada 200 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3, apakah kemolaran bagi larutan yang dihasilkan?

Answer/Jawapan : 0.4moldm–3

06-Chem F4 (3P).indd 131 12/9/2011 5:55:57 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

132

8 Calculatethevolumeofnitricacid,1moldm–3neededtobedilutedbydistilledwatertoobtain500cm3ofnitricacid,0.1moldm–3.

Hitung isi padu asid nitrik 1 mol dm–3 yang diperlukan untuk dilarutkan oleh air suling bagi menghasilkan 500 cm3 asid nitrik 0.1 mol dm–3.

Answer/Jawapan : 50cm3

9 (a) ComparethenumberofmolofH+ionswhicharepresentin50cm3of1moldm–3ofsulphuricacidand50cm3of1moldm–3ofhydrochloricacid.Explainyouranswer.

Bandingkan bilangan mol ion H+ yang hadir dalam 50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm–3 dengan 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3. Terangkan jawapan anda.

AcidAsid

50 cm3 of 1 mol dm–3 of sulphuric acid50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm–3

50 cm3 of 1 mol dm–3 of hydrochloric acid50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3

Calculatenumberofhydrogenion,H+

Hitung bilangan mol ion hidrogen, H+

Numberofmolofsulphuricacid=50× 11000

=0.05mol

H2SO4 2H++SO42–

Fromtheequation,

1molofH2SO4:2molofH+

0.05molofH2SO4:0.1molofH+

Numberofmolofhydrochloricacid=50× 11000

=0.05mol

HCl H++Cl–

Fromtheequation,

1molofHCl:1molofH+

0.05molofHCl:0.05molofH+

ComparethenumberofhydrogenionsBandingkan bilangan ion hidrogen

ThenumberofH+in50cm3of1moldm–3ofsulphuricacidistwiceofthenumberofH+in50cm3of1moldm–3ofhydrochloricacid.


Sulphuricacidisdiproticacidwhereashydrochloricacidismonoproticacid.1molofsulphuricionisesto2molofH+whereas1molofhydrochloricacidionisesto1molofH+.ThenumberofH+inthesamevolumeandconcentrationofbothacidsisdoubledinsulphuricacidcomparedtohydrochloricacid.

(b) Suggestthevolumeof1moldm–3ofhydrochloricacidthathasthesamenumberofH+with50cm3of1moldm–3ofsulphuricacid.

Cadangkan isi padu asid hidroklorik 1 mol dm–3 yang mempunyai bilangan ion H+ yang sama dengan 50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm–3.

100cm3

NEUTRALISATION / PENEUTRALAN

1 Neutralisationisthereactionbetweenanacidandabasetoformonlysaltandwater: Peneutralan ialah tindak balas antara asid dan bes untuk membentuk garam dan air sahaja:

Acid/Asid+Base/Bes Salt/Garam+Water/Air

Example/Contoh :

HCl(aq/ak)+NaOH(aq/ak) NaCl(aq/ak)+H2O(l/ce)2HNO3(aq/ak)+MgO(s/p) Mg(NO3)2(aq/ak)+H2O(l/ce)

2 Inneutralisation,theacidityofanacidisneutralisedbyanalkali.Atthesametimethealkalinityofanalkaliisneutralisedbyanacid.Thehydrogenionsintheacidreactwithhydroxideionsinthealkalitoproducewater:

Dalam peneutralan, keasidan asid dineutralkan oleh alkali. Pada masa yang sama, kealkalian alkali dineutralkan oleh asid. Ion hidrogen dalam asid bertindak balas dengan ion hidroksida dalam alkali:

H+(aq/ak)+OH–(aq/ak) H2O(l/ce)

06-Chem F4 (3P).indd 132 12/9/2011 5:55:57 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

133

3 Applicationofneutralisationindailylife/Aplikasi peneutralan dalam kehidupan seharian :

ApplicationAplikasi

ExampleContoh

AgricultureAgrikultur 1 Acidicsoilistreatedwithpowdered sodalime (calciumoxide,CaO), limestone (calciumcarbonate,

CaCO3)orashesofburntwood. Tanah berasid dirawat dengan serbuk kapur tohor (kalsium oksida, CaO), batu kapur (kalsium karbonat, CaCO3) atau abu

daripada kayu api.

2 Basicsoilistreatedwithcompost.The acidic gasfromthedecompositionofcompost neutralises thealkalisinbasicsoil.

Tanah berbes dirawat dengan kompos. Gas berasid yang terbebas daripada penguraian kompos meneutralkan alkali dalam tanah berbes.

3 Theacidityofwaterfarmingiscontrolledbyadding sodalime ,(calciumoxide,CaO). Keasidan air dalam pertanian dikawal dengan menambah kapur tohor (kalsium oksida, CaO).

IndustriesIndustri 1 Acidicgasesemittedbyindustriesareneutralisedwith sodalime ,(calciumoxide,CaO)beforethegases

arereleasedintoair. Gas-gas berasid yang dibebaskan oleh kilang dineutralkan dengan kapur tohor (kalsium oksida, CaO), sebelum gas-gas tersebut

dibebaskan ke udara.

2 Organicacidproducedbybacteriainlatexneutralisesby ammonia andpreventscoagulation. Ammonia meneutralkan asid organik yang dihasilkan oleh bakteria dalam lateks dan mencegah penggumpalan.

HealthKesihatan 1 Excessacidinthestomachisneutralisedwithitsanti-acidsthatcontainbasessuchas aluminiumhydroxide ,

calciumcarbonate and magnesiumhydroxide . Anti-asid mengandungi bes seperti aluminium hidroksida , kalsium karbonat dan magnesium hidroksida untuk

meneutralkan asid berlebihan dalam perut.

2 Toothpastescontain bases (suchasmagnesiumhydroxide)toneutralisetheacidproducedbybacteriainmouth.

Ubat gigi mengandungi bes (seperti magnesium hidroksida) untuk meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria dalam mulut.

3 Bakingpowder (sodiumhydrogencarbonate)isusedtocurealkalinebeestings. Serbuk penaik (natrium hidrogen karbonat) digunakan untuk merawat sengatan lebah yang beralkali.

4 Vinegar (Ethanoicacid)isusedtocureacidicwaspsting. Cuka (asid etanoik) digunakan untuk merawat sengatan tebuan yang berasid.

4 Anacid-basetitration/Pentitratan asid-bes : (a) Itisatechniqueusedtodeterminethevolumeofanacidrequiredtoneutraliseafixedvolumeofanalkaliwith

thehelpofacid-baseindicator. Ianya adalah teknik yang digunakan untuk menentukan isi padu asid yang diperlukan untuk meneutralkan isi padu tertentu alkali

dengan bantuan penunjuk asid-bes. Penunjuk yang biasa digunakan adalah fenolftalein dan metil jingga. (b) Stepstakenare/Langkah-langkah yang diambil adalah:

(i) Anexactvolumeofalkaliismeasuredwithapipetteandpouredintoaconicalflask. Isi padu alkali yang tepat diukur dengan pipet dan dituang ke dalam kelalang kon.

(ii) Afewdropsofindicatorareaddedtothealkali/Beberapa titik penunjuk ditambah kepada alkali. (iii) Aburetteisfilledwithanacid.Anacidisaddeddropbydropintothealkaliintheconicalflaskuntilthe

indicatorchangescolour,indicatingthepHofneutralsolutionproduced. Buret diisi dengan asid. Asid ditambah setitik demi setitik kepada alkali dalam kelalang kon sehingga warna penunjuk bertukar,

menunjukkan pH larutan neutral telah dihasilkan.(c) Whentheacidhascompletelyneutralisedthegivenvolumeofanalkali,thetitrationhasreachedthe end point. Apabila asid sudah lengkap meneutralkan isi padu alkali yang diberi, pentitratan telah mencapai takat akhir.(d) The end pointisthepointinthetitrationatwhichtheindicatorchangescolour. Takat akhir ialah takat dalam pentitratan di mana penunjuk bertukar warna. (e) Thecommonlyusedindicatorsarephenolphthaleinandmethyl orange. Penunjuk yang biasa digunakan adalah fenolftalein dan metil jingga.

06-Chem F4 (3P).indd 133 12/9/2011 5:55:57 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

134

5 Thegeneralstepsusedinanycalculationinvolvingneutralisation: Langkah umum dalam penghitungan yang melibatkan peneutralan: Step/Langkah1:Writethebalancedequation/Tulis persamaan yang seimbang. Step/Langkah2:Writetheinformationfromthequestionabovetheequation. Tulis maklumat daripada soalan di atas persamaan. Step/Langkah3:Writetheinformationfromthechemicalequationbelowtheequation(numberofmolesofsubstance

involved). Tulis maklumat daripada persamaan kimia di bawah persamaan (bilangan mol bahan yang terlibat). Step/Langkah4:Changetheinformationtomole/Tukar maklumat kepada mol. Step/Langkah5:UsetherelationshipbetweenthenumberofmolesofthesubstancesinStep3. Guna hubungan di antara bilangan mol bahan-bahan dalam Langkah 3. Step/Langkah6:Convertthenumberofmoltotherequiredunitwiththeformula: Tukar bilangan mol kepada unit yang diperlukan dengan menggunakan formula:

n=Mv

1000ataun=MV

n =Numberofmolesofsolute/Bilangan mol bahan terlarutM=Concentrationinmoldm–3(molarity)/Kepekatan dalam mol dm–3 (kemolaran) V =Volumeofsolutionindm3/Isi padu larutan dalam dm3

v =Volumeofsolutionincm3/Isi padu larutan dalam cm3

EXERCISE / LATIHAN

1 50cm3of1moldm–3sodiumhydroxidesolutionisneutralisedby25cm3ofsulphuricacid.Calculatetheconcentrationofsulphuricacidinmoldm–3andgdm–3.[RAM:H=1,S=32,O=16]

50 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3 dineutralkan oleh 25 cm3 asid sulfurik. Hitung kepekatan asid sulfurik dalam mol dm–3 dan g dm–3. [JAR: H = 1, S = 32, O = 16]

M=1moldm–3 M=?V=50cm3 V=25cm3

2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O

NumberofmolofNaOH=1× 501000

=0.05mol

Fromtheequation, 2molofNaOH:1molofH2SO4

0.05molofNaOH:0.025molofH2SO4

2 Calculatethevolumeof2moldm–3sodiumhydroxideneededtoneutralise100cm3of1moldm–3hydrochloricacid. Hitung isi padu larutan natrium hidroksida 2 mol dm–3 yang diperlukan untuk meneutralkan 100 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3.

M=2moldm–3 M=1moldm–3 V=?cm3 V=100cm3

NaOH+ HCl NaCl+H2O

NumberofmolofHCl=1× 1001000

=0.1mol

Fromtheequation, 1molofHCl :1molofmolNaOH 0.1molofHCl :0.1molofmolNaOH

VolumeofNaOH=nmol

Mmoldm–3

=0.1mol2moldm–3

=0.05dm–3

=50cm3

ConcentrationofH2SO4=nmolVdm3

= 0.025mol251000 dm

3

=1moldm–3

ConcentrationofH2SO4=1moldm–3×(2×1+32+16×4)gmol–1=98gdm–3

06-Chem F4 (3P).indd 134 12/9/2011 5:55:57 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

135

3 ExperimentI/Eksperimen I1moldm–3ofnitricacidisusedtoneutralise100cm3of1moldm–3sodiumhydroxidesolution.Asid nitrik 1 mol dm–3 digunakan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3.ExperimentII/Eksperimen II1moldm–3ofsulphuricacidisusedtoneutralise100cm3of1moldm–3sodiumhydroxidesolution.Asid sulfurik 1 mol dm–3 digunakan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3.

Comparethevolumeofacidsneededtoneutralise100cm3of1moldm–3sodiumhydroxidesolutioninExperimentIandExperimentII.Explainyouranswer.

Bandingkan isi padu asid yang diperlukan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3 dalam Eksperimen I dan Eksperimen II. Terangkan jawapan anda.

Answer/Jawapan:

ExperimentEksperimen

Experiment IEksperimen I

Experiment IIEksperimen II

BalancedequationPersamaan kimia NaOH+HNO3 NaNO3+H2O 2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O

CalculationPengiraan MolofKOH/Bilangan mol NaOH=1× 100

1000

=0.1molFromtheequation/Daripada persamaan:

1 molNaOH: 1 molHNO3

0.1 molNaOH: 0.1 molHNO3

MolofHCl/Bilangan mol HNO3=Mv1000

M=ConcentrationofHNO3/Kepekatan HNO3

v =VolumeofHNO3incm3/Isi padu HNO3 dalam cm3

1moldm–3×v1000

= 0.1 mol

v= 100cm3

MolofKOH/Bilangan mol NaOH=1× 1001000

=0.1molFromtheequation/Daripada persamaan:

2 molNaOH/NaOH: 1 molH2SO4

0.1 molNaOH/NaOH: 0.05 molH2SO4

MolofH2SO4/Bilangan mol H2SO4 =Mv1000

M=ConcentrationofH2SO4/Kepekatan H2SO4 v=VolumeofH2SO4incm

3/Isi padu H2SO4 dalam cm3

1moldm–3×v1000

= 0.1 mol

v= 50cm3

ComparisonandexplanationPerbandingan dan penerangan

ThevolumeofacidneededinExperimentIIis– doubled ofExperimentI.Isi padu asid nitrik yang diperlukan adalah dua kali ganda dalam Eksperimen I dibandingkan dengan Eksperimen II.

Sulphuricacidis– diprotic acidwhilenitricacidis monoprotic .Asid sulfurik adalah asid diprotik manakala asid nitrik adalah asid monoprotik .

Onemolofsulphuricionises– two molofH+,onemolnitricacidionisesto one molofH+.Satu mol asid sulfurik mengion kepada dua mol ion H+ manakala satu mol asid nitrik mengion kepada satu mol ion H+.

ThenumberofH– +inthesamevolumeandconcentrationofbothacidsis doubled insulphuricacidcomparedtohydrochloricacid.Bilangan ion H+ dalam isi padu dan kepekatan yang sama bagi kedua-dua asid adalah dua kali ganda dalam asid sulfurik dibandingkan dengan asid nitrik.

4 Diagrambelowshowstheapparatusset-upforthetitrationofpotassiumhydroxidesolutionwithsulphuricacid. Gambar rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi pentitratan larutan kalium hidroksida dengan asid sulfurik.

0.5moldm–3sulphuricacidAsid sulfurik 0.5 mol dm–3

50cm3of1moldm3potassiumhydroxidesolution+methylorange 50 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm3 + metil jingga

0.5moldm–3sulphuricacidistitratedto50cm3of1moldm3potassiumhydroxidesolutionandmethylorangeisusedasindicator.

Asid sulfurik 0.5 mol dm–3 ditambahkan kepada 50 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm3 dan metil jingga digunakan sebagai penunjuk.

06-Chem F4 (3P).indd 135 12/9/2011 5:55:58 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

136

(a) (i) Namethereactionbetweensulphuricacidandpotassiumhydroxide. Namakan tindak balas antara asid sulfurik dengan kalium hidroksida.

Neutralisation

(ii) Namethesaltformedinthereaction/Namakan garam yang terbentuk dalam tindak balas tersebut.

Potassiumsulphate

(b) Suggestanapparatusthatcanbeusedtomeasure25.0cm3ofpotassiumhydroxidesolutionaccurately. Cadangkan radas yang boleh digunakan untuk mengukur 25.0 cm3 larutan kalum hidroksida dengan tepat.

Pipette

(c)Whatisthecolourofmethylorange/Apakah warna metil jingga dalam(i) inpotassiumhydroxidesolution/larutan kalium hidroksida?

Red

(ii) insulphuricacid/asid sulfurik?

Yellow

(iii) attheendpointofthetitration/pada titik akhir pentitratan?

Orange

(d) (i) Writeabalancedequationforthereactionthatoccurs/Tuliskan persamaan seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

2KOH+H2SO4 K2SO4+2H2O

(ii) Calculatethevolumeofthe0.1moldm–3sulphuricacidneededtocompletelyreactwith50cm3of1moldm3potassiumhydroxide.

Hitung isi padu asid sulfurik 0.1 mol dm–3 yang diperlukan untuk bertindak balas dengan lengkap dengan 50 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3.

NumberofmolKOH=1×501000 =0.05mol

Fromtheequation, 2molofKOH:1molofH2SO4 0.05molofKOH:0.025molofH2SO4

VolumeofH2SO4=nmol

Mmoldm–3

=0.025mol1moldm–3

=0.025dm3 =25cm3

(e) (i) Theexperimentisrepeatedwith0.1moldm–3hydrochloricacidtoreplacesulphuricacid.Predictthevolumeofhydrochloricacidneededtoneutralise50.0cm3potassiumhydroxidesolution.

Eksperimen diulang dengan menggunakan asid hidroklorik 0.1 mol dm–3 untuk menggantikan asid sulfurik. Ramalkan isipadu asid hidroklorik yang diperlukan untuk meneutralkan 50.0 cm3 larutan kalium hidroksida.

50cm3//doublethevolumeofsulphuricacid

(ii) Explainyouranswerin(e)(i)/Terangkan jawapan anda di (e)(i).

Hydrochloricacidisa– monoprotic acidwhereassulphuricacidisa diprotic acid. Asid hidroklorik ialah asid monoprotik manakala asid sulfurik ialah asid diprotik .

Thesamevolumeandconcentrationofbothacids,hydrochloricacidcontains– half thenumberofmoleofH+ionsasinsulphuricacid.

Pada isi padu dan kepekatan yang sama untuk kedua-dua asid, asid hidroklorik mengandungi separuh bilangan mol ion H+ daripada asid sulfurik.

06-Chem F4 (3P).indd 136 12/9/2011 5:55:58 PM


Pu

bli

cati

on Sdn. Bhd.

137

1 Whichofthefollowingsubstanceschangesbluelitmuspapertoredwhendissolvedinwater?Antara bahan berikut, yang manakah menukarkan warna kertas litmus merah kepada biru apabila dilarutkan dalam air?A Sulphurdioxide Sulfur dioksidaB Carbondioxide Karbon dioksidaC Lithiumoxide Litium oksida D Sodiumcarbonate Natrium karbonat

2 ThetablebelowshowsthepHvalueoffouracidswhich

havethesameconcentration.Jadual di bawah menunjukkan nilai pH empat larutan yang mempunyai kepekatan yang sama.

Solution / Larutan pH value / Nilai pH

P 2

Q 7

R 12

S 13

Which of the following solutions has the highestconcentrationofhydroxideion?Antara larutan berikut, yang manakah mempunyai kepekatan ion hidroksida paling tinggi?A P C RB Q D S

3 Whichofthefollowingpairsofreactantswouldresultinareaction?Antara pasangan bahan tindak balas berikut, yang manakah akan menghasilkan tindak balas?A Sulphuricacidandcopper(II)sulphatesolution Asid sulfurik dan larutan kuprum(II) sulfat B Nitricacidandmagnesiumoxide Asid nitrik dan magnesium oksidaC Hydrochloricacidandsodiumnitratesolution Asid hidroklorik dan larutan natrium nitratD Ethanoicacidandsodiumsulphatesolution Asid etanoik dan larutan natrium sulfat

4 Whichofthefollowingreactionswill notproduceanygas?Antara tindak balas berikut, yang manakah tidak akan membebaskan sebarang gas?A Coppermetalwithsulphuricacid Logam kuprum dengan asid sulfurikB Zincmetalwithhydrochlorideacid Logam zink dengan asid hidroklorikC Ammoniumchloridewithcalciumhydroxide Ammonium klorida dengan kalsium hidroksidaD Sodiumcarbonatehydrochloricacid Natrium karbonat dengan asid hidroklorik

5 Thetablebelowshowstheconcentrationofhydrochloricacidandethanoicacid.Jadual di bawah menunjukkan kepekatan asid hidroklorik dan asid etanoik.

Acid Asid

Concentration / mol dm–3

Kepekatan / mol dm–3

HydrochloricacidAsid hidroklorik 0.1

EthanoicacidAsid etanoik 0.1

Whichof the followingstatements istrueaboutbothacids?Antara berikut, yang manakah adalah betul tentang kedua-dua asid?A Botharestrongacids Kedua-duanya adalah asid kuatB Bothacidsarestrongelectrolyte Kedua-duanya adalah elektrolit yang kuatC ThepHvalueofbothacidareequal Nilai pH kedua-dua asid adalah samaD 50cm3ofeachacidneed50cm3of0.1moldm–3of

sodiumhydroxidetobeneutralised 50 cm3 setiap asid memerlukan 50 cm3 larutan natrium

hidroksida 0.1 mol dm–3 untuk dineutralkan

6 Themolarityofsodiumhydroxidesolution0.5moldm–3.Whatistheconcentrationofthesolutioningdm–3?

[Relativeatomicmass:H=1,O=16,Na=23]Kemolaran larutan natrium hidroksida adalah 0.5 mol dm–3. Apakah kepekatan larutan itu dalam g dm–3? [Jisim atom relatif: H = 1, O =16, Na = 23]A 20 C 80 B 40 D 120

7 Whatisthevolumeof2.0moldm–3potassiumhydroxidesolution needed to prepare 500 cm3 of 0.1 mol dm–3potassiumhydroxidesolution?Berapakah isi padu larutan kalium hidroksida 2.0 mol dm–3 diperlukan untuk menyediakan 500 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3? A 100cm3 C 200cm3B 150cm3 D 250cm3

8 Which of the following solutions have the sameconcentrationofhydrogenions,H+,asin0.1moldm–3sulphuricacid,H2SO4?Antara asid berikut, yang manakah mempunyai kepekatan ion hidrogen, H+ yang sama dengan asid sulfurik 0.1 mol dm–3? A 0.1moldm–3hydrochloricacid Asid hidroklorik 0.1 mol dm–3

B 0.1moldm–3carbonicacid Asid karbonik 0.1 mol dm–3

C 0.2moldm–3ethanoicacid Asid etanoik 0.2 mol dm–3D 0.2moldm–3nitricacid Asid nitrik 0.2 mol dm–3

Objective Questions /Soalan objektif

06-Chem F4 (3P).indd 137 12/9/2011 5:55:58 PM


ilam Publication

Sd

n. Bhd.

138

9 Whichofthefollowingsodiumhydroxidesolutionshaveconcentrationof1.0moldm–3?

[Relativeatomicmass:H=1,O=16,Na=23]Antara larutan natrium hidroksida berikut, yang manakah mempunyai kepekatan 1.0 mol dm–3? [JAR: H = 1, O = 16, Na = 23]I 5gofsodiumhydroxidedissolvedindistilledwater

tomake250cm3ofsolution. 5 g natrium hidroksida dilarutkan dalam air suling

menjadikan 250 cm3 larutan.II 20gofsodiumhydroxidedissolvedindistilledwater

tomake500cm3ofsolution. 20 g natrium hidroksida dilarutkan dalam air suling

menjadikan 500 cm3 larutan.III 250cm3of2moldm–3sodiumhydroxidesolutionis

addedtodistilledwatertomake1dm3ofsolution. 250 cm3 larutan natrium hidroksida 2 mol dm–3 ditambah air

suling menjadikan 1 dm3 larutan.IV 500cm3of2moldm–3sodiumhydroxidesolutionis

addedtodistilledwatertomake1dm3ofsolution. 500 cm3 larutan natrium hidroksida 2 mol dm–3 ditambah air

suling menjadikan 1 dm3 larutan.A IandIIIonly I dan III sahajaB IIandIIIonly II dan III sahajaC IIandIVonly II dan IV sahajaD I,II,IIIandIV I, II, III dan IV

10 Thediagrambelowshows25.0cm3of1.0moldm–3ofsulphuricacidand50.0cm3of1.0moldm–3ofsodiumareaddedhydroxidesolutiontoformsolutionA.Rajah di bawah menunjukkan 25.0 cm3 asid sulfurik 1.0 mol dm–3 dan 50.0 cm3 larutan natrium hidroksida 1.0 mol dm–3 ditambah bersama untuk menghasilkan larutan A.

25cm3of2.0moldm–3sulphuricacid25 cm3 asid sulfrik 2.0 mol dm–3

50cm3of1moldm–3ofhydroxidesolution50 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3

SolutionA/Larutan A

WhichofthefollowingistrueaboutthesolutionA?Antara berikut, yang manakah adalah benar tentang larutan A?A ThesolutionhasapHvalueof7 Larutan itu menpunyai nilai pH 7B Thesolutionwillreactwithanyacid Larutan itu boleh bertindak balas dengan sebarang asidC Thesolutionturnsaredlitmuspaperblue Larutan itu menukarkan warna kertas litmus merah kepada biruD Thesolutionwillreactwithzinctoproducehydrogen

gas Larutan itu bertindak balas dengan zink untuk menghasilkan gas

hidrogen

06-Chem F4 (3P).indd 138 12/9/2011 5:55:58 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

139

Chemistry Form 4 • MODULE

IDENTIFICATION OF IONS [ QUALITATIVE ANALYSIS ] / MENGENAL ION [ ANALISIS KUALITATIF ]

CALCULATION ON QUANTITY OF REACTANTS/PRODUCTS [ QUANTITATIVE ANALYSIS ]PENGHITUNGAN KUANTITI BAHAN/HASIL [ ANALISIS KUANTITATIF]

PREPARATION OF SALTS / PENYEDIAAN GARAM

SALT GARAM7

• THE MEANING OF SALTS / MAKSUD GARAM– Towritethemeaningofsaltsandtheformulaeforalltypesofsaltthatarecommonlyfoundinthistopic. Menyatakan maksud garam dan menulis formula semua jenis garam yang biasa ditemui dalam tajuk ini.

• THE SOLUBILITY OF SALTS /KETERLARUTAN GARAM– Todeterminethesolubilityofnitrate,sulphate,carbonateandchloridesalts. Menentukan keterlarutan semua garam nitrat, sulfat, karbonat dan klorida.

• EXPERIMENTS FOR THE PREPARATION OF SALTS BASED ON SOLUBILITYEKSPERIMEN PENYEDIAAN GARAM BERDASARKAN KETERLARUTAN– Todeterminethesuitablemethodsforthepreparationofsaltsbasedonsolubility: Menentukan kaedah yang sesuai bagi penyediaan garam berdasarkan keterlarutan: i. Acid+metal/Asid + logam ii. Acid+metaloxides/ Asid + oksida logam iii. Acid+alkali/Asid + alkali iv. Acid+metalcarbonate/Asid + karbonat logam v. Doubledecompositionreaction/Tindak balas penguraian ganda dua– Todescribetheexperimentsforeachmethodofpreparationandexplaintherationaleforeachstep. Menghuraikan eksperimen bagi setiap jenis kaedah penyediaan serta menerangkan rasional setiap langkah.

• CONTINUOUS VARIATIONS METHODS / KAEDAH PERUBAHAN BERTERUSAN– Todescribethemethodsofexperimenttodeterminetheformulaeofinsolublesalts. Menghuraikan eksperimen bagi kaedah penentuan formula garam tak larut.

• SOLVING VARIOUS PROBLEMS RELATING TO QUANTITY OF REACTANTS/PRODUCTS IN SOLID, LIQUID AND GAS FORMS

MENYELESAIKAN PELBAGAI MASALAH BERKAITAN KUANTITI BAHAN DALAM BENTUK PEPEJAL, LARUTAN DAN GAS– Usingtheformula/Menggunakan formula:

i. n=MV1000 ii. Mole/Mol=

Mass / JisimRAM/RMM/RFM / JAR/JMR/JFR

iii.Themolarvolumeofgasatroomtemperatureands.t.p/Isi padu molar gas pada suhu bilik dan s.t.p

• ACTION OF HEAT ON SALTS / KESAN HABA KE ATAS GARAM– Tostatethecolouroftheresidueoflead(II)oxide,zincoxideandcopper(II)oxide. Menyatakan warna baki bagi plumbum(II) oksida, zink oksida dan kuprum(II) oksida. – Tostatetheconfirmatorytestsforcarbondioxideandnitrogendioxide. Menyatakan ujian pengesahan bagi gas karbon dioksida dan nitrogen dioksida. – Towritetheequationsofthedecompositionofcarbonateandnitratesalts. Menulis persamaan penguraian semua garam karbonat dan nitrat.

• CONFIRMATORY TEST CATIONS AND ANIONS / UJIAN PENGESAHAN KATION DAN ANION– Tostatetheconfirmatorytestsforall cationsusingsodiumhydroxideandammoniasolution. Menghuraikan ujian pengesahan semua kation menggunakan natrium hidroksida dan larutan ammonia.– TostatetheconfirmatoryteststodifferentiateAl3+andPb2+. Menghuraikan ujian untuk membezakan Al3+ dan Pb2+.– Tostatetheconfirmatorytestsforanions of sulphate, nitrate, carbonate and chloride. Menghuraikan ujian pengesahan anion sulfat, nitrat, karbonat dan klorida.

07-Chem F4 (3p).indd 139 12/9/2011 5:55:19 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

140

MODULE • Chemistry Form 4

PREPARATION OF SALT / PENYEDIAAN GARAM

1 Asaltisacompoundformedwhenthehydrogenioninanacidis replaced with metal ion or ammonium ion.Example:Sodiumchloride,copper(II)sulphate,potassiumnitrateandammoniumsulphate.

Garam ialah sebatian ion yang terhasil apabila ion hidrogen daripada asid diganti oleh ion logam termasuk ion ammonium. Contoh: natrium klorida, kuprum(II) sulfat, kalium nitrat dan ammonium sulfat. 2 Writetheformulaeofthesaltsinthetablebelowbyreplacinghydrogenioninsulphuricacid,hydrochloricacid,nitric

acidandcarbonicacidwithmetalionsorammoniumion. Tuliskan formula kimia garam berikut dengan menggantikan ion hidrogen dalam asid sulfurik, asid hidroklorik, asid nitrik dan asid

karbonik dengan ion logam atau ion ammonium:

Metal ionIon logam

Sulphate salt (from H2SO4)Garam sulfat (dari H2SO4 )

Chloride salt (from HCl)Garam klorida (dari HCl)

Nitrate salt (from HNO3)Garam nitrat (dari HNO3 )

Carbonate salt (from H2CO3)Garam karbonat (dari H2CO3 )

Na+ Na2SO4 NaCl NaNO3 Na2CO3

K+ K2SO4 KCl KNO3 K2CO3

Mg2+ MgSO4 MgCl2 Mg(NO3)2 MgCO3

Ca2+ CaSO4 CaCl2 Ca(NO3)2 CaCO3

Al3+ Al2(SO4)3 AlCl3 Al(NO3)3 Al2(CO3)3

Zn2+ ZnSO4 ZnCl2 Zn(NO3)2 ZnCO3

Fe2+ FeSO4 FeCl2 Fe(NO3)2 FeCO3

Pb2+ PbSO4 PbCl2 Pb(NO3)2 PbCO3

Cu2+ CuSO4 CuCl2 Cu(NO3)2 CuCO3

Ag+ Ag2SO4 AgCl AgNO3 Ag2CO3

NH4+ (NH4)2SO4 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2CO3

Ba2+ BaSO4 BaCl2 Ba(NO3)2 BaCO3

3 Solubilityofsaltsinwater:/Keterlarutan garam dalam air:(a) AllK+,Na+andNH4

+saltsaresoluble./Semua garam K+, Na+ dan NH4+ larut.

(b) Allnitratesaltsaresoluble./Semua garam nitrat larut.(c) AllcarbonatesaltsareinsolubleexceptK2CO3,Na2CO3and(NH4)2CO3. Semua garam karbonat tak larut kecuali K2CO3, Na2CO3 dan (NH4 )2CO3.(d) AllsulphatesaltsaresolubleexceptCaSO4,PbSO4andBaSO4.

Semua garam sulfat larut kecuali CaSO4, PbSO4 dan BaSO4.(e) AllchloridesaltsaresolubleexceptPbCl2andAgCl./Semua garam klorida larut kecuali PbCl2 dan AgCl.*Basedonthesolubilityofthesaltsinwater,shade the insoluble saltsintheabovetable.* Berdasarkan keterlarutan garam dalam air, lorekkan garam yang tak larut dalam jadual di atas.

4 Methodusedtopreparesaltdependsonthesolubilityofthesalt. Kaedah penyediaan garam bergantung pada keterlarutan garam tersebut.

Soluble saltsarepreparedfromthereactionsbetweenanacid with a metal/ base/ metal carbonate:Garam terlarut disediakan melalui tindak balas antara asid dengan logam/bes/karbonat logam:i. Acid+metal/Asid + logam salt+hydrogen/garam + hidrogenii. Acid+metaloxide/Asid + oksida logam salt+water/garam + airiii. Acid+alkali/Asid + alkali salt+water/garam + airiv. Acid+metalcarbonate/Asid + karbonat logam salt+water+carbondioxide/garam + air + karbon dioksida* Most bases are metal oxide or metal hydroxide. /Kebanyakan bes adalah oksida logam atau hidroksida logam.* All metal oxides and hydroxides are insoluble in water except Na2O, K2O, NaOH and KOH.

Semua oksida logam dan hidroksida logam tidak larut dalam air kecuali Na2O, K2O, NaOH dan KOH.* Alkali is a base that soluble in water and ionises to hydroxide ion.

Alkali ialah bes yang larut dalam air dan mengion menjadi ion hidroksida.

Acid+*base salt+waterAsid + *bes garam + air

07-Chem F4 (3p).indd 140 12/9/2011 5:55:19 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

141


PRE

PAR

AT

ION

OF

SOL

UB

LE

AN

D I

NSO

LU

BL

E S

ALT

/ P

EN

YED

IAA

N G

AR

AM

LA

RU

T D

AN

GA

RA

M T

AK

LA

RU

T

1 Saltsarepreparedbasedontheirsolubilityasshownintheflowchartbelow:

G

aram

dis

edia

kan

berd

asar

kan

kete

rlar

utan

nya

seba

gaim

ana

yang

ditu

njuk

kan

pada

car

ta a

liran

di b

awah

:

Prep

arat

ion

of s

alt

/ Pe

nyed

iaan

gar

am

Solu

ble

salt

G

aram

laru

tIn

solu

ble

salt

Gar

am ta

k la

rut

Salts/

Gar

amK+,Na+,NH

4+Otherthan/

Gar

am se

lainK+,Na+,NH

4+

Thesaltispreparedbyt

itra

tion

met

hod ofacid

andalkaliusinganindicator.

Gar

am in

i dis

edia

kan

mel

alui

kae

dah

pent

itrat

an d

i ant

ara

asid

dan

alk

ali d

enga

n m

engg

unak

an p

enun

juk.

–Acid+Alkali

Salt+Water

( N

eutr

alis

atio

n R

eact

ion)

As

id +

Alk

ali

Gar

am +

Air

(Tin

dak

bala

s Pen

eutr

alan

)

Thesaltispreparedbyreactingacidwith

inso

lubl

emetal/metaloxide/

metalcarbonate:

Gar

am in

i dis

edia

kan

mel

alui

tind

ak b

alas

ant

ara

asid

den

gan

loga

m/o

ksid

a lo

gam

/ ka

rbon

at lo

gam

yan

g ta

k la

rut:

–Acid+Metal

Salt+Hydrogen(Displacementreaction)

As

id +

Log

am

Gar

am +

Hid

roge

n (T

inda

k ba

las p

enye

sara

n)–Acid+Metaloxide

Salt+Water(N

eutr

alis

atio

n R

eact

ion)

As

id +

Oks

ida

bes

Gar

am +

Air

(Ti

ndak

bal

as P

eneu

tral

an)

–Acid+Metalcarbonate

Salt+Water+CarbonDioxide

As

id +

Kar

bona

t log

am

Gar

am +

Air

+ K

arbo

n di

oksi

da

Thesaltispreparedbyp

reci

pita

tion

m

etho

d. (

Dou

ble

deco

mpo

siti

on

reac

tion

)G

aram

ini d

ised

iaka

n m

elal

ui k

aeda

h pe

men

daka

n. (T

inda

k ba

las p

engu

raia

n ga

nda

dua)

.–Mixtwosolutionscontainingcations

andanionsofinsolublesalts.

C

ampu

r dua

laru

tan

yang

men

gand

ungi

kat

ion

dan

anio

n ga

ram

tak

laru

t.–Stirwithglassrod.

K

acau

den

gan

rod

kaca

.–Filterusingfilterfunnel.

Tu

ras d

enga

n co

rong

tura

s.–Rinsetheresiduewithdistilledwater.

Bi

las b

aki d

enga

n ai

r sul

ing.

–Drytheresiduebypressingitbetween

filterpapers.

K

erin

gkan

bak

i den

gan

men

ekan

kan

anta

ra

kert

as tu

ras.

–Atitrationisconductedtodeterminethevolume

ofacidneededtoneutraliseafixedvolumeofan

alkaliwiththeaidofanindicator.

Pe

ntitr

atan

dija

lank

an d

enga

n m

enen

tuka

n is

i pad

u as

id

yang

dip

erlu

kan

untu

k m

eneu

tral

kan

alka

li ya

ng is

i

padu

nya

suda

h di

teta

pkan

den

gan

men

ggun

akan

pen

unju

k.–Thesamevolumeofacidisthenaddedtothe

samevolumeofalkaliwithoutanyindicatorto

obtainpureandneutralsaltsolution.

Is

i pad

u as

id y

ang

sam

a ju

ga d

itam

bah

kepa

da is

i pad

u al

kali

yang

sam

a ta

npa

penu

njuk

unt

uk m

enda

patk

an

gara

m y

ang

tule

n da

n ne

utra

l.

–Evaporatethefiltrateuntilitbecomesasaturatedsolution/S

ejat

kan

hasi

l tur

asan

hin

gga

laru

tan

tepu

.–Dipinaglassrod,ifcrystalsareformed,thesolutionissaturated.

C

elup

kan

deng

an ro

d ka

ca, j

ika

habl

ur te

rben

tuk

deng

an se

rta

mer

ta, l

arut

an a

dala

h te

pu.

–Cooledatroomtemperature/

Biar

kan

seju

k pa

da su

hu b

ilik.

–Filteranddrythe

salt

cry

stal

sbypressingthembetweenfilterpapers.

Tu

ras d

an k

erin

gkan

hab

lur g

aram

den

gan

men

ekan

ant

ara

kert

as tu

ras.

–Addmetal/metaloxide/metalcarbonatepowderuntile

xces

sintoafixed

volumeoftheheatedacid

Ta

mba

h se

rbuk

loga

m/o

ksid

a lo

gam

/kar

bona

t log

am k

e da

lam

isi p

adu

teta

p as

id

yang

dih

anga

tkan

sehi

ngga

ber

lebi

han.

–Filterthemixturetoremoveexcessmetal/metaloxide/metalcarbonate

Tu

ras c

ampu

ran

ters

ebut

unt

uk m

enge

luar

kan

pepe

jal l

ogam

/oks

ida

loga

m/k

arbo

nat

loga

m y

ang

berl

ebih

an.

MethodIII/

Kae

dah

III

MethodII/K

aeda

h II

MethodI/K

aeda

h I

07-Chem F4 (3p).indd 141 12/9/2011 5:55:20 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

142


2 StepstoPrepareSolubleSalt/L

angk

ah P

enye

diaa

n G

aram

Lar

ut

•The

saltsolution

ispouredinto

evaporatingdish

.

Laru

tan

gara

m d

ituan

gkan

dal

am

man

gkuk

pen

yeja

t.

•Evaporatethesaltsolutionuntil

saturatedsolution

isformed.

Se

jatk

an la

ruta

n se

hing

ga

laru

tan

tepu

te

rben

tuk.

•Coolitatroomtemperatureuntil

crystalssalts

are

formed.

Se

jukk

an p

ada

suhu

bili

k se

hing

ga

habl

ur g

aram

terb

entu

k.•Measureandpour

50–100

cm

3 of

0.5–2

moldm

–3ofanyacid

andpourintoabeaker.

Su

kat d

an tu

angk

an

50 –

100

cm

3 se

bara

ng a

sid

berk

epek

atan

0.

5 –

2 m

ol d

m–3

dan

tuan

gkan

ke

dala

m b

ikar

.•Addmetal/metaloxide/metalcarbonatepowderintotheacidandheat

gently

.

Ta

mba

hkan

se

rbuk

loga

m/ o

ksid

a lo

gam

/ kar

bona

t log

am p

ada

isi p

adu

asid

yan

g te

tap

sam

bil d

ihan

gatk

an

perl

ahan

-laha

n.

•Filterthemixturetoseparate

thesaltcrystals

.

Tura

skan

cam

pura

n te

rseb

ut u

ntuk

men

gasi

ngka

n ha

blur

gar

am.

•Measureandpour50cm

3

of

1moldm

–3any

alkaliintoaconical

flask.Addafewdropsof

phenolphthalein.

Su

kat d

an tu

angk

an

50 c

m3

seba

rang

alk

ali b

erke

peka

tan

1

mol

dm

–3 k

e da

lam

ke

lala

ng. T

amba

h be

bera

pa

titis

feno

lftal

ein.

•1moldm

–3ofanyacid

istitratedtothealkali

untilneutralbyusingan

indicator.Thevolumeof

acidusedisrecorded.

1

mol

dm

–3 se

bara

ng

asid

diti

trat

kan

kepa

da a

lkal

i se

hing

ga n

eutr

al m

engg

unak

an

penu

njuk

. Isi

pad

u as

id y

ang

digu

naka

n di

cata

t.•Repeatthetitration

withouttheindicator

togetpureandneutral

saltsolution.

U

lang

titr

atan

tanp

a pe

nunj

uk

untu

k m

enda

patk

an la

ruta

n

gara

m y

ang

tule

n da

n ne

utra

l .

Met

hod

II:

/Kae

dah

II:

Solu

ble

salt

exce

pt K

+ , N

a+ and

NH

4+ / G

aram

laru

t sel

ain

K+, N

a+ d

an N

H4+

•Stirthemixturewithaglassrod.

K

acau

ca

mpu

ran

den

gan

men

ggun

akan

ro

d ka

ca.

•Addmetal/metaloxide/metal

carbonate

powder

totheacid

until

excess

.

Tam

bah

serb

uk lo

gam

/ ok

sida

loga

m

/ kar

bona

t log

am k

epad

a as

id se

hing

ga

berl

ebih

an. Excessofmetal/

metaloxide/

metalcarbonate

Loga

m/o

ksid

a lo

gam

/

karb

onat

loga

m

yang

ber

lebi

han.

Heat

Pana

skan

•Filterthemixturetoseparate

excess

metal/metaloxide

/metalcarbonate

withthe

saltsolution

.

Tura

s ca

mpu

ran

ters

ebut

unt

uk

men

gasi

ngka

n b

ahan

ber

lebi

han

iaitu

lo

gam

/oks

ida

loga

m/k

arbo

nat l

ogam

de

ngan

la

ruta

n ga

ram

.

Theresidueis

metal/metaloxide

/metalcarbonate

.Ba

ki a

dala

h lo

gam

/lo

gam

oks

ida/

lo

gam

kar

bona

t.

Thefiltrateis

saltsolution

.H

asil

tura

san

iala

h la

ruta

n ga

ram

.

Met

hod

I:/

Kae

dah

I:SolublesaltofK+,Na+andNH

4+

Gar

am la

rut K

+, N

a+ d

an N

H4+

Alkali

Alka

li

Acid

Asid

Hea

tPa

nask

an

Acid

Asid

Residueis

saltcrystals

Baki

ada

lah

habl

ur g

aram

Heat

Pana

skan

Saturated

saltsolutions

Laru

tan

gara

mte

pu

Saltcrystals

Hab

lur

gar

am

•Drythe

saltcrystals

by

pressingthembetweenfilter

papers.

K

erin

gkan

ha

blur

gar

am d

enga

n m

enek

an

anta

ra k

erta

s tur

as.

Saltcrystals

07-Chem F4 (3p).indd 142 12/9/2011 5:55:21 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

143


3 StepstoPrepareInsolubleSalt/Penyediaan Garam Tak Larut Insoluble saltsarepreparedbytheprecipitationmethodthroughdouble decompositionreactions.

Garam tak larut disediakan dengan cara pemendakan melalui tindak balas penguraian ganda dua.(i) Inthisreaction,theprecipitateofinsolublesaltisformedwhentwodifferentsolutionsthatcontainthecationand

anionoftheinsolublesaltaremixed. Dalam tindak balas ini, mendakan garam tak larut terbentuk apabila dua larutan berbeza yang mengandungi kation dan anion

garam tak terlarut dicampurkan.(ii) Theinsolublesaltisobtainedasaresidueofafiltration. Garam tak terlarut tersebut diperoleh daripada baki penurasan.

Method III: Preparation of Insoluble XnYm Salt by Double Decomposition Reaction Kaedah III: Penyediaan Garam Tak Larut XnYm Melalui Tindak balas Penguraian Ganda Dua

1)Measureandpour 50–100 cm3of 0.5–2 moldm–3ofaqueoussolutioncontainsXm+cation.

Sukat dan tuangkan 50 – 100 cm3 larutan berkepekatan 0.5 – 2 mol dm–3

mengandungi kation Xm+ ke dalam bikar.

2)Measureandpour 50–100 cm3

of 0.5–2 moldm–3ofaqueoussolutioncontainsYn–anionintoanotherbeaker.

Sukat dan tuangkan 50 – 100 cm3 larutan berkepekatan 0.5 – 2 mol dm–3 mengandungi anion Yn– ke dalam bikar yang lain.

5) Presstheprecipitate between filterpaperstodryit. Tekankan mendakan antara kertas turas untuk mengeringkannya.

Salt XnYm

Garam XnYm

4) Filter the mixture and rinse the precipitate

with distilledwater . The residue is XnYm salt.

Turas campuran dan bilas mendakan itu menggunakan air suling. Baki ialah garam XnYm.

Theresidueis XnYm salt.Mendakan adalah garam

XnYm .

Precipitateof XnYm saltisformed.Mendakan garam XnYm terbentuk.

3)Mixbothsolutionsandstirthe mixture withglassrod .

Campur dan kacaukan campuran menggunakan rod kaca .

07-Chem F4 (3p).indd 143 12/9/2011 5:55:21 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

144


Completethefollowingtable:Lengkapkan jadual berikut:

Xm+ Yn– XnYm Ion equation/Persamaan ion

Pb2+[Pb(NO3)2] I–[KI] PbI2 Pb2++I– PbI2

Ba2+[BaCl2] SO4

2–[Na2SO4] BaSO4 Ba2+

+SO4

2– BaSO4

Ag+[AgNO3] Cl–[NaCl] AgCl Ag++Cl– AgCl

Ca2+[Ca(NO3)2] CO32–[Na2CO3] CaCO3 Ca2++CO3

2– CaCO3

4 Completethefollowingtablebywriting“S”forsolublesaltsand“IS”forinsolublesalts.Writeallthepossiblechemicalequationstopreparesolublesaltsandtwochemicalequationsforinsolublesalts.

Lengkapkan jadual berikut dengan menulis “L” bagi garam larut dan “TL” bagi garam tak larut. Tuliskan semua persamaan kimia dalam penyediaan garam larut dan dua persamaan kimia bagi garam tak larut.

SaltGaram

“S” / “IS”“L” / “TL”

Chemical equationsPersamaan kimia

ZincchlorideZink klorida S

Zn+2HCl ZnCl2+H2

ZnCO3+2HClZnCl2+CO2+H2O

ZnO+2HCl ZnCl2+H2O

SodiumnitrateNatrium nitrat S NaOH+HNO3

NaNO3+H2O

SilverchlorideArgentum klorida IS

AgNO3+HClAgCl+HNO3

AgNO3+NaClAgCl+NaNO3

Copper(II)sulphateKuprum(II) sulfat S

CuO+H2SO4CuSO4+H2O

CuCO3+H2SO4CuSO4+CO2+H2O

Lead(II)sulphatePlumbum(II) sulfat IS

Pb(NO3)2+H2SO4PbSO4+2HNO3

Pb(NO3)2+Na2SO4PbSO4+2NaNO3

AluminiumnitrateAluminium nitrat S

2Al+6HNO32Al(NO3)3+3H2

Al2O3+6HNO32Al(NO3)3+3H2O

Al2(CO3)3+6HNO32Al(NO3)3+3CO2+3H2O

Lead(II)chloridePlumbum(II) klorida IS

Pb(NO3)2+2HClPbCl2+2HNO3

Pb(NO3)2+2NaClPbCl2+2NaNO3

MagnesiumnitrateMagnesium nitrat S

Mg+2HNO3Mg(NO3)2+H2

MgO+2HNO3Mg(NO3)2+H2O

MgCO3+2HNO3 Mg(NO3)2+CO2+H2O

PotassiumchlorideKalium klorida S KOH+HCl KCl+H2O

Lead(II)nitratePlumbum(II) nitrat S

PbO+2HNO3Pb(NO3)2+H2O

PbCO3+2HNO3Pb(NO3)2+CO2+H2O

BariumsulphateBarium sulfat IS

BaCl2+H2SO4BaSO4+2HCl

BaCl2+Na2SO4BaSO4+2NaCl

07-Chem F4 (3p).indd 144 12/9/2011 5:55:21 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

145


EXERCISE / LATIHAN 1 Thediagrambelowshowstheset-upofapparatustopreparesolublesaltY. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi menyediakan garam larut Y.

NitricacidAsid nitrik

25cm3of1moldm–3potassiumhydroxidesolution+phenolphthalein25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm-3 + fenolftalein

Phenolphthaleinisusedasanindicatorinatitrationbetweennitricacidandsodiumhydroxidesolution.25cm3ofnitricacidcompletelyneutralises25cm3of1moldm–3potassiumhydroxidesolution.Theexperimentisrepeatedbyreacting25cm3of1moldm–3potassiumhydroxidesolutionwith25cm3nitricacidwithoutphenolphthalein.SaltYisformedfromthereaction.

Fenolftalein digunakan sebagai penunjuk dalam pentitratan antara asid nitrik dengan larutan kalium hidroksida. 25 cm3 asid nitrik meneutralkan 25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3. Eksperimen ini diulang dengan menindakbalaskan 25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3 dengan 25 cm3 asid nitrik tanpa fenolftalein. Garam Y terbentuk daripada tindak balas ini.(a) NamesaltY. Nyatakan nama garam Y.

Potassiumnitrate

(b) Writeabalancedequationforthereactionthatoccurs. Tuliskan persamaan seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

HNO3+KOH KNO3+H2O

(c) Calculatetheconcentrationofnitricacid. Hitungkan kepekatan asid nitrik tersebut.

MolofNaOH=1× 11000

=0.025mol

Fromtheequation,1molofKOH:1molofHNO3

0.025molofKOH :0.025molofHNO3

ConcentrationofHNO3,M

0.025=M× 251000

M=1moldm–3

(d) Whyistheexperimentisrepeatedwithoutphenolphthalein? Mengapakah eksperimen ini diulang tanpa menggunakan fenolftalein?

TogetpureandneutralsaltsolutionY.

(e) DescribebrieflyhowacrystalofsaltYisobtainedfromthesaltsolution. Huraikan secara ringkas bagaimana hablur garam Y diperoleh daripada larutan garamnya.

–Thesaltsolutionispouredintoanevaporatingdish.

–Thesolutionisheatedtoevaporatethesolutionuntilonethirditsoriginalvolume//asaturatedsolutionformed.

–ThesaturatedsolutionisallowedtocooluntilsaltcrystalsYareformed.

–Thecrystalsarefilteredanddriedbypressingthembetweenfilterpapers.

(f) Nametwoothersaltsthatcanbepreparedwiththesamemethod. Namakan dua garam lain yang boleh disediakan dengan kaedah yang sama.

Potassium/sodium/ammoniumsalt.Example:potassiumnitrate,sodiumsulphate.

(g) Statethetypeofreactioninthepreparationofthesalts. Nyatakan jenis tindak balas dalam penyediaan garam ini.

Neutralisation

07-Chem F4 (3p).indd 145 12/9/2011 5:55:21 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

146


2 Thefollowingisthestepsinthepreparationofdrycopper(II)sulphatecrystals. Berikut adalah langkah-langkah dalam penyediaan hablur garam kuprum(II) sulfat kering.

(a) (i) StatetwoobservationsduringStepI. Nyatakan dua pemerhatian pada Langkah I.

–Blacksoliddissolve

–Colourlesssolutionturnsblack

(ii) WriteabalancechemicalequationforthereactionthatoccurinStepI. Tuliskan persamaan kimia seimbang bagi tindak balas yang berlaku dalam Langkah I.

CuO+H2SO4 CuSO4+H2O

(iii) Statethetypeofreactioninthepreparationofthesalts. Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku dalam penyediaan garam.

Neutralisation

(b) Whyiscopper(II)oxidepowderaddeduntilsomeofitnolongerdissolveinStepI? Mengapakah serbuk kuprum(II) oksida ditambah pada larutan tersebut sehingga ia tidak boleh melarut lagi dalam Langkah I?

Tomakesurethatallsulphuricacidhasreacted.

(c) WhatisthepurposeofheatinginStepIII? Apakah tujuan pemanasan dalam Langkah III?

Toevaporatethewaterandcopper(II)sulphatesolutionbecomessaturated

(d) Whatisthecolourofcopper(II)sulphate? Apakah warna kuprum(II) sulfat?

Blue

(e) Whatisthepurposeoffiltrationin Apakah tujuan penurasan dalam (i) StepII?/ Langkah II?

–Toremovetheexcesscopper(II)oxide.

–Toobtaincopper(II)sulphatesolutionasafiltrate

(ii) StepV?/Langkah V?

Toobtaincopper(II)sulphatecrystalsasaresidue.

Step I: Copper(II) oxide powder is added a little at a time with constant stirring to the heated 50 cm3 of 1 mol dm–3 sulphuric acid until some of it no longer dissolve.

Langkah I: Serbuk kuprum(II) oksida ditambahkan, sedikit demi sedikit sambil dikacau ke dalam 50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm-3 yang dipanaskan sehingga serbuk itu tidak boleh larut lagi.

Step II: The mixture is filtered. Langkah II: Campuran dituras.

Step IV: The salt solution is allowed to cool at room temperature for the crystallisation to take place.Langkah IV: Hasil turasan itu dibiarkan sejuk ke suhu bilik sehingga penghabluran berlaku.

Step V: The crystals formed are filtered and dried by pressing them between filter papers.Langkah V: Hablur yang terbentuk dituraskan dan dikeringkan dengan menekan antara kertas turas.

Step III: The filtrate is poured into an evaporating dish and heated to evaporate the solution until one third of its original.

Langkah III: Hasil turasan dipanaskan di dalam mangkuk penyejat sehingga isi padunya menjadi satu pertiga daripada isi padu asal.

07-Chem F4 (3p).indd 146 12/9/2011 5:55:22 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

147


(f) Drawthealabelleddiagramtoshowtheset-upofapparatususedStepIIandStepIII. Lukiskan gambar rajah berlabel untuk menunjukkan susunan alat radas yang digunakan dalam Langkah II dan Langkah III.

Excessofcopper(II)oxide

Filterpaper



Heat

(g) Cancopperpowderreplacecopper(II)oxideintheexperiment?Explainyouranswer. Bolehkah serbuk kuprum digunakan untuk menggantikan kuprum(II) oksida dalam eksperimen ini? Terangkan jawapan anda.

Cannot.Copperislesselectropositivethanhydrogenintheelectrochemicalseries,coppercannotdisplacehydrogen

fromtheacid.

(h) Nameothersubstancethatcanreplacecopper(II)oxidetopreparethesamesalt.Writeabalancechemicalequationforthereactionthatoccur.

Namakan sebatian lain yang dapat menggantikan kuprum(II) oksida dalam penyediaan garam yang sama. Tuliskan persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

Substance/Garam larut : Copper(II)carbonate

Balanceequation/Persamaan seimbang : CuCO3+H2SO4 CuSO4+H2O+CO2

3 Thediagrambelowshowstheflowchartforthepreparationoflead(II)nitrateandlead(II)sulphatethroughreactionIandII.

Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi penyediaan plumbum(II) nitrat dan plumbum(II) sulfat melalui tindak balas I dan II.

Lead(II)carbonatePlumbum(II) karbonat

Lead(II)nitratePlumbum(II) nitrat

Lead(II)sulphatePlumbum(II) sulfat

ReactionITindak balas I

ReactionIITindak balas II

(a) (i) Whatismeantbysalt? Apakah maksud garam?

Saltsareioniccompoundsproducedwhenhydrogenionfromacidisreplacedwithmetalionincluding

ammoniumion.

(ii) Basedontheflowchartabove,classifytheabovesalttosolublesaltandinsolublesalt. Berdasarkan carta aliran di atas, kelaskan garam-garam tersebut kepada garam larut dan garam tak larut.

Solublesalt/Garam larut :Lead(II)nitrate

Insolublesalt/Garam tak larut:Lead(II)carbonate,Lead(II)sulphate

(b) (i) Describehowlead(II)nitratesolutionisobtainedinreactionI. Terangkan bagaimana larutan plumbum(II) nitrat diperoleh daripada tindak balas I.

– Measure andpour 50 cm3of1moldm–3 nitric acidinabeaker. Sukat sebanyak 50 cm3 asid nitrik 1 mol dm-3 dan tuangkan ke dalam bikar.

– Lead(II)carbonate powder isaddedtotheacidinthebeakeruntil excess . Serbuk plumbum(II) karbonat ditambahkan kepada asid di dalam bikar sehingga berlebihan .

– Stirthe mixture withaglassrod. Campuran tersebut dikacau dengan rod kaca.

– The mixture inthebeakerisfiltered.

Campuran dituraskan. – Thefiltrateislead(II)nitrate solution . Hasil turasan ialah larutan plumbum(II) nitrat.

07-Chem F4 (3p).indd 147 12/9/2011 5:55:22 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

148


(ii) Writeabalancedchemicalequationforthereactionthatoccur. Tuliskan persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

PbCO3+HNO3 Pb(NO3)2+H2O+CO2

(c) (i) Describehowtopreparepureanddrylead(II)sulphateinreactionII. Huraikan bagaimana cara menyediakan plumbum(II) sulfat yang tulen dan kering dalam tindak balas II.

– 50cm3 of 1 moldm–3lead(II)nitratesolutionisaddedto 50cm3 of 1 moldm–3

sodiumsulphatesolutioninabeaker.

50 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 1 mol dm–3 ditambahkan kepada 50 cm3 larutan natrium sulfat 1 mol dm–3 ke dalam bikar.

– The mixture isstirredwithglassrod. Campuran tersebut dikacau dengan rod kaca.– The mixture isfiltered.Thewhiteprecipitateoflead(II)sulphateiscollectedastheresidue. Campuran dituraskan. Mendakan putih plumbum(II) sulfat dikumpulkan sebagai baki.– Theprecipitateisrinsedwith distilledwater . Mendakan tersebut dibilas dengan air suling . – Theprecipitateis pressed betweensheetsof filterpapers todryit. Mendakan tersebut ditekan antara kertas turas .

(ii) Writeanionicequationthereactionthatoccur. Tuliskan persamaan ion bagi tindak balas yang berlaku.

Pb2++SO42– PbSO4

(iii) NamethetypeofreactionthatoccurinreactionII. Namakan jenis tindak balas yang berlaku dalam tindak balas II.

Doubledecompositionreaction

(iv) Whatisthesteptakentomakesurethatpurelead(II)sulphateinreactionIIispure? Apakah langkah yang diambil untuk memastikan plumbum(II) sulfat dalam tindak balas II tulen?

Theprecipitateisrinsedwithdistilledwater.

(d) (i) Can lead(II) sulphate be prepared by adding excess of lead(II) nitrate to calcium(II) sulphate followed byfiltration.Explainyouranswer.

Bolehkah plumbum(II) sulfat disediakan dengan menambahkan plumbum(II) nitrat berlebihan kepada kalsium(II) sulfat dan diikuti dengan penurasan? Terangkan jawapan anda.

–Cannot.

– Calciumsulphateisinsolublesalt,itcannotformasolutionandtherearenofreemovingions.

–Doubledecompositionreactioncannotoccur.

(ii) Canlead(II)sulphatebepreparedbyaddingexcessoflead(II)oxidetosulphuricacid.Explainyouranswer. Bolehkah plumbum(II) sulfat disediakan dengan menambahkan plumbum(II) oksida berlebihan kepada asid sulfurik? Terangkan

jawapan anda.

–Cannot.

–Lead(II)sulphateandlead(II)oxideareinsoluble,bothcannotbeseparatedbyfiltration.

–Theinsolublelead(II)sulphatewillpreventlead(II)oxidetoundergofurtherreactionwithsulphuricacid.

07-Chem F4 (3p).indd 148 12/9/2011 5:55:22 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

149


4 ThediagrambelowshowstheflowchartforthepreparationofzinccarbonateandzincsulphatethroughreactionsIandII.

Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi penyediaan garam zink karbonat dan zink sulfat melalui tindak balas I dan tindak balas II.


ZinccarbonateZink karbonat

ZincsulphateZink sulfat



(a) Basedontheflowchartabove,classifytheabovesalttosolublesaltandinsolublesalt. Berdasarkan carta aliran di atas, kelaskan garam di atas kepada garam larut dan garam tak larut.

Solublesalt/Garam larut :Zincnitrate,zincsulphate

Insolublesalt/Garam tak larut:Zinccarbonate

(b) (i) StatethereactantforthepreparationofzinccarbonatefromzincnitrateinreactionI. Nyatakan bahan tindak balas untuk penyediaan zink karbonat dalam tindak balas I.

Sodiumcarbonatesolution/potassiumcarbonatesolution/ammoniumcarbonatesolution

(ii) StatethetypeofreactiontheoccursinreactionI. Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku dalam tindak balas I.

Doubledecomposition

(iii) DescribethepreparationzinccarbonatefromzincnitrateinthelaboratorythroughreactionI. Huraikan penyediaan zink karbonat dari zink nitrat melalui tindak balas I.

–50cm3of1moldm–3zincnitratesolutionisaddedto50cm3of1moldm–3sodiumcarbonatesolutionina

beaker.

–Themixtureisstirredwithaglassrodandawhitesolid,ZnCO3isformed.

–Themixtureisfilteredandtheresidueisrinsedwithdistilledwater.

–Thewhiteprecipitateisdriedbypressingitbetweenfilterpapers.

(iv) Writethechemicalequationforthereactionin(b)(iii). Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas yang berlaku dalam (b)(iii).

Zn(NO3)2+Na2CO3 ZnCO3+2NaNO3

(c) (i) StatethereactantforthepreparationofzincsulphatefromzinccarbonateinreactionII. Nyatakan bahan tindak balas bagi penyediaan zink sulfat dari zink karbonat dalam tindak balas II.

Sulphuricacid

(ii) DescribelaboratoryexperimenttopreparezincsulphatefromzinccarbonatethroughreactionII. Huraikan eksperimen dalam makmal untuk menyediakan zink sulfat dari zink karbonat melalui tindak balas II.

–50cm3of1moldm–3ofsulphuricismeasuredandpouredintoacidinabeaker.

–ThewhiteprecipitatefromreactionI/zinccarbonatepowderisaddedtotheaciduntilinexcess.

–Themixtureisstirredwithaglassrod.

–Theexcesswhiteprecipitateisfilterout.

–Thefiltrateispouredintoanevaporatingdish.

–Thesaltsolutionisgentlyheateduntilsaturated.

–Thehotsaturatedsaltsolutionisallowedtocoolforcrystalstoform.

–Thecrystalsformedarefilteredanddriedbypressingitbetweensheetsoffilterpapers.

(iii) Writethechemicalequationforthereactionin(c)(ii). Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas yang berlaku dalam (c)(ii).

ZnCO3+H2SO4 ZnSO4+H2O+CO2

07-Chem F4 (3p).indd 149 12/9/2011 5:55:22 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

150


Constructing Ionic Equation for the Formation of Insoluble SaltMembina Persamaan Ion bagi Pembentukan Garam Tak Larut

1 Theionicequationfortheformationofinsolublesaltcanbeconstructedifthenumberofmolesofanionandcationtoform1molofinsolublesaltareknown.

Persamaan kimia untuk pembentukan garam tak terlarut dapat ditulis jika bilangan mol anion dan kation untuk membentuk 1 mol garam tak larut diketahui.

2 Thenumbermolofcationandanionwhichcombinedtoform1molofinsolublesaltisdeterminedexperimentallybyacontinuousmethod:

Bilangan mol kation dan anion yang bergabung untuk membentuk 1 mol garam tak terlarut dapat ditentukan secara eksperimen menggunakan kaedah perubahan berterusan: (a) AfixedvolumeofasolutionAcontainscations,Xm+oftheinsolublesaltreactswithincreasingvolumeofanother

solutionBcontainstheanions,Yn–oftheinsolublesalt. Isi padu tetap larutan A mengandungi kation, Xm+ daripada garam tak terlarut bertindak balas dengan isi padu yang meningkat larutan

B yang mengandungi anion, Yn– daripada garam tak terlarut.(b) ThevolumeofsolutionBneededtocompletelyreactwithfixedvolumeofsolutionAisdetermined. Isi padu larutan B yang diperlukan untuk bertindak balas dengan isi padu larutan A yang ditetapkan ditentukan.(c) ThenumberofmolofXm+reactwithYn–iscalculatedbasedontheresultoftheexperiment. Bilangan mol X m+ yang bertindak balas dengan Y n– dihitung berdasarkan keputusan eksperimen.(d) ThesimplestrationofmolofXm+:molofYn–iscalculated. Nisbah di antara bilangan mol X m+: bilangan mol Y n– dihitung. (e) Usetheratiotoconstructionicequation. Gunakan nisbah tersebut untuk membina persamaan ion.

3 Example:/Contoh: 5.0cm³of0.5moldm–3copper(II)sulphatesolutionispouredto8testtubeswiththesamesize.Differentvolumeof

1.0moldm–3potassiumhydroxidesolutionareaddedtoeachtesttube.Thetesttubesarestopperedandshakenwell.Thetesttubesareleftfor30minutes.Theheightofprecipitateformedineachtesttubeismeasured.

The graph below is obtained when the height of precipitate is plotted against the volume of potassium hydroxidesolution.

5.0 cm³ larutan kuprum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 dituang ke dalam setiap 8 tabung uji yang mempunyai saiz yang sama. Larutan kalium hidroksida 1.0 mol dm–3 yang berlainan isi padu ditambah kepada setiap tabung uji. Tabung uji tersebut digoncangkan dan dibiarkan selama 30 minit. Tinggi mendakan yang terbentuk dalam setiap tabung uji diukur.

Graf di bawah diperoleh apabila ketinggian mendakan diplot melawan isi padu larutan kalium hidroksida.

0 1 2 3 4 5 6 7 8

5

Height of precipitate (cm) / Tinggi mendakan (cm)

Volume of potassium hydroxide /cm3

Isi padu kalium hidroksida /cm39

(a) (i) Nametheprecipitateformed. Nyatakan nama mendakan yang terbentuk.

Copper(II)hydroxide

(ii) Whatisthecolouroftheprecipitate? Apakah warna mendakan?

Blue

(b) Basedontheabovegraph,whatisthevolumeofpotassiumhydroxidesolutionneededtocompletelyreactwithcopper(II)sulphatesolution?

Berdasarkan graf di atas, apakah isi padu larutan kalium hidroksida yang diperlukan untuk bertindak balas dengan larutan kuprum(II) sulfat secara lengkap?

5cm3

07-Chem F4 (3p).indd 150 12/9/2011 5:55:22 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

151


(c) (i) Calculatethenumberofmolesofcopper(II)ionsin5.0cm³of0.5moldm–3copper(II)sulphatesolution.Hitung bilangan mol ion kuprum(II) dalam 5.0 cm³ larutan kuprum(II) sulfat 0.5 mol dm–3.

CuSO4 Cu2++SO42–

MolofCuSO4=5×0.51000

=0.0025mol

Fromtheequation, 1molCuSO4:1molCu2+

0.0025molCuSO4:0.0025molCu2+

(ii) Calculatethenumberofmolofhydroxideionsneededtoreactwith5.0cm³of0.5moldm–3copper(II)sulphatesolution.

Hitung bilangan mol ion hidroksida yang diperlukan untuk bertindak balas dengan 5.0 cm³ larutan kuprum(II) sulfat 0.5 mol dm–3.

KOH K++OH–

MolofKOH= 5×1.01000

=0.005mol

Fromtheequation, 1molKOH :1molOH–

0.005molKOH :0.005molOH–

(iii) Howmanymolesofhydroxideionsreactwithonemoleofcopper(II)ionstoformaprecipitate? Berapakah bilangan mol ion hidroksida yang bertindak balas dengan satu mol ion kuprum(II) untuk membentuk mendakan?

0.0025molCu2+:0.005molOH–

1molCu2+ :2molofOH–

(d) Calculatethenumberofmolofhydroxideionsneededtoreactwith5.0cm³of0.5moldm–3copper(II)sulphatesolution.

Tuliskan persamaan ion bagi pembentukan mendakan.

Cu2++2OH– Cu(OH)2

Solving Numerical Problems Involving the Salt PreparationPenghitungan Pelbagai Masalah Melibatkan Penyediaan Garam

÷(RAM/RMM/RFM)gmol–1

÷ (JAR/JMR/JFR) g mol–1×(RAM/RMM/RFM)gmol–1

× (JAR/JMR/JFR) g mol–1

n=MV1000



MassingramJisim dalam gram

Volumeofgasindm3

Isi padu gas dalam dm3Numberofmol(n)

Bilangan mol (n)

Solutionconcentrationinmoldm–3(M)andvolumeincm3(V)

Kepekatan larutan dalam mol dm–3 (M) dan isi padu dalam cm3 (V)

Gasoccupiesthevolumeof24dm3atroomtemperatureand22.4dm3ats.t.p(standardtemperatureandpressure).1 mol sebarang gas menempati isipadu 24 dm3 pada suhu bilik dan 22.4 dm3 pada s.t.p (suhu dan tekanan piawai).Calculationsteps:/Langkah-langkah pengiraan:

S1 Writeabalancedequation.L1 Tuliskan persamaan seimbang.S2 Writetheinformationfromthequestionabovetheequation.L3 Tuliskan maklumat daripada soalan di atas persamaan tersebut.S3 Writetheinformationfromthechemicalequationbelowtheequation(thenumberofmolesofreactants/products).L3 Tuliskan maklumat daripada persamaan kimia di bawah persamaan tersebut (bilangan mol bagi bahan/hasil tindak balas).S4 ChangetheinformationinS2intomolesbyusingthemethodshowninthechartbelow.L4 Tukar maklumat dalam L2 menjadi mol dengan menggunakan kaedah yang ditunjukkan dalam carta di atas.S5 UsetherelationshipbetweennumberofmolesofsubstanceinvolvedinS3tofindtheanswer.L5 Gunakan perhubungan bilangan mol bahan terlibat dalam L3 untuk mendapatkan jawapan.S6 Changetheinformationtotheunitrequiredusingthechartbelow.L6 Tukar maklumat tersebut kepada unit yang dikehendaki mengikut carta di atas.

07-Chem F4 (3p).indd 151 12/9/2011 5:55:22 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

152


EXERCISE / LATIHAN

1 50cm3of2moldm–3sulphuricacidisaddedtoanexcessofcopper(II)oxidepowder.Calculatethemassofcopper(II)sulphateformedinthereaction.[Relativeatomicmass:H=1,O=16,Cu=64,S=32]

50 cm3 asid sulfurik 2 mol dm–3 ditambah kepada serbuk kuprum(II) oksida berlebihan. Hitungkan jisim kuprum(II) sulfat yang terbentuk dalam tindak balas itu. [Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, Cu = 64, S = 32]

M=2moldm–3

V=50cm3 ?g CuO(aq)+H2SO4(aq) CuSO4(ak)+2H2O(l)

Numberofmolesofsulpuricacid= 2×501000

=0.1mol

Fromtheequation, 1molCuO:1molCuSO4 0.1molCuO:0.1molCuSO4

MassofCuSO4=0.1mol×[64+32+(16×4)]gmol–1=16g

2 27.66goflead(II)iodideisprecipitatedwhen2.0moldm–3ofaqueouslead(II)nitratesolutionisaddedtoanexcessofaqueouspotassiumiodidesolution.Calculatethevolumeofaqueouslead(II)nitratesolutionused.[Relativeatomicmass:I=127,Pb=207]

27.66 g plumbum(II) iodida termendak apabila 2.0 mol dm–3 larutan plumbum(II) nitrat akueus ditambahkan kepada larutan kalium iodida akueus berlebihan. Hitungkan isi padu plumbum(II) nitrat yang digunakan. [Jisim atom relatif: I = 127, Pb = 207]

M=2moldm–3 V=?cm3 25g

Pb(NO3)2(aq)+2KI(aq) PbI2(s)+2KNO3(aq)

MolofPbI2=27.66

(207+2×127)=0.06mol

Fromtheequation, 1molPbI2:1molPb(NO3)2 0.06molPbI2:0.06molPb(NO3)2

VolumeofPb(NO3)2=nmol

Mmoldm–3 =0.06mol2moldm–3 =0.03dm3=30cm

3

3 Zincoxidepowderisaddedto100cm3of2moldm–3nitricacidtoformzincnitrate.Calculate Serbuk zink oksida ditambahkan kepada 100 cm3 asid nitrik 2 mol dm–3 untuk membentuk zink nitrat. Hitungkan

(i) themassofzincoxidethathasreacted. jisim zink oksida yang bertindak balas.(ii) themassofzincnitrateproduced.[Relativeatomicmass:H=1,O=16,Cl=35.5,Zn=65] jisim zink nitrat yang terhasil. [Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, Cl = 35.5, Zn = 65]

(i) 2HNO3(aq)+ZnO(s) Zn(NO3)2(aq)+H2O(l)

NumberofmolesofHNO3=100×21000

=0.2mol

Fromtheequation, 2molofHNO3:1molofZnO

0.2molofHNO3:0.1molofZnO MassofZnO=0.1×[65+16]=8.1g

(ii) Fromtheequation, 2molofHNO3:1molofZn(NO3)2 0.2molofHNO3:0.1molofZn(NO3)2 MassofZn(NO3)2=0.1mol×[65+[14+(16×3)]×2]gmol

–1=0.1×189=18.9g

07-Chem F4 (3p).indd 152 12/9/2011 5:55:22 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

153


4 200cm3of1moldm–3bariumchloridesolutionreacts100cm3of1moldm–3silvernitratesolution.Calculatethemassofprecipitateproduced.[RelativeatomicmassAg=108,Cl=35.5]

200 cm3 larutan barium klorida 1 mol dm–3 bertindak balas dengan 100 cm3 larutan argentum nitrat 1 mol dm–3. Hitungkan jisim mendakan yang terbentuk. [Jisim atom relatif: Ag = 108, Cl = 35.5]

M=0.1moldm–3 M=0.2moldm–3

V=100cm3 V=100cm3,?g

BaCl2 + 2AgNO3 2AgCl+Ba(NO3)2

Molofbariumchloride= 1×2001000

=0.2mol(excess)

Molofsilvernitrate= 1×1001000

=0.1mol

Fromtheequation, 1molofBaCl2:2molofAgNO3 :2molofAgCl

0.2molofBaCl2(lebih):0.1molofAgNO3:0.1molofAgCl

MassofAgCl=0.1mol×[108+35.5]gmol–1=14.35g

Qualitative Analysis of Salts / Analisis Kualitatif Garam

1 Qualitativeanalysisofasaltisachemicaltechniquetoidentifytheionspresentinasalt. Analisis kualitatif garam ialah suatu teknik dalam kimia yang digunakan untu mengenal pasti ion-ion yang hadir dalam garam.2 Thequalitativeanalysisconsistsofthefollowingsteps: Analisis kualitatif terdiri daripada langkah-langkah berikut:

(a) Observethephysical propertiesonsalt. Perhatikan sifat-sifat fizik garam.(b) Theaction of heatonsalts. Kesan haba ke atas garam.(c) Prepareaqueous solutionofsaltsandconductconfirmatorytestforcationandanionpresent. Sediakan larutan akueus garam dan menjalankan ujian pengesahan untuk kation dan anion yang hadir.

Physical Properties of SaltSifat-Sifat Fizik Garam

1 Physicalpropertiessuchascolourandsolubilityindicatethepossibilityofthepresenceofcertaincations,anionsormetaloxide.

Sifat-sifatfizikalsepertiwarnadanketerlarutanmenunjukkankemungkinankehadirankation,anionatauoksidalogamtertentu.

SolidPepejal

AqueousLarutan akueus

Salts/ Cation/Metal oxideGaram/Kation/Oksida logam

WhitePutih

ColourlessTanpa warna K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Al3+,Zn2+,Pb2+,NH4

+

GreenHijau

InsolubleTak larut CuCO3

LightgreenHijau muda

LightGreenHijau muda Fe2+,contoh:FeSO4,FeCl2,Fe(NO3)2

BlueBiru

BlueBiru CuSO4, Cu(NO3 )2 dan CuCl2

BrownPerang

BrownPerang Fe3+

BlackHitam

InsolubleTak larut CuO

Yellow when hot, white when coldKuning apabila panas, putih apabila sejuk

InsolubleTak larut ZnO

Brown when hot, yellow when coldPerang apabila panas, kuning apabila sejuk

InsolubleTak larut PbO

07-Chem F4 (3p).indd 153 12/9/2011 5:55:23 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

154


Action of Heat on Salt / Kesan Haba ke atas Garam

1 Somesaltsdecomposewhentheyareheated: Beberapa jenis garam terurai apabila dipanaskan:

SaltGaram

metaloxideoksida logam

gasgas+

2 CommonGasIdentification:/Pengesahan Gas yang biasa:

Gas Gas

Observation/ TestPemerhatian/Ujian

InferenceInferens

Nitrogendioxide,NO2

Nitrogen dioksida, NO2

– Browngas. Wasap perang.– Placeamoistbluelitmuspaperatthemouthoftheboilingtube,bluelitmuspaperturnsred.

Letakkan kertas litmus biru lembap pada mulut tabung didih, kertas litmus biru bertukar menjadi merah.

– Nitrogendioxidegasisproducedbyheatingnitratesalt.

Nitrogen dioksida terhasil apabila garam nitrat dipanaskan.

– Nitrateion,NO3–present.

Ion nitrat, NO3– hadir.

Oxygen,O2

Oksigen,O2

– Colourlessgas. Gas tanpa warna.– Putaglowingwoodensplinterneartothemouthofaboilingtube,theglowingwoodensplinterisrelighted.

Dekatkan kayu uji berbara ke mulut tabung didih, kayu uji berbara menyala.

– Oxygengasisproducedbyheatingnitrateorchlorate(V)salt.

Gas oksigen terhasil apabila garam nitrat atau klorat(V) dipanaskan.

– Nitrateion,NO3–presentorClO3

–ionpresent.

Ion nitrat, NO3– atau ion ClO3

– hadir.

Carbondioxide,CO2

Karbon dioksida, CO2

– Colourlessgas. Gas tanpa warna.– Passthegasthroughlimewater,limewaterturnschalky. Lalukan gas pada air kapur, air kapur menjadi keruh.– Drawtheset-upofapparatustoconductthetest:

Lukiskan susunan radas untuk menjalankan ujian:

Calciumcarbonate

Heat

Limewater

– Producedbyheatingcarbonatesalt. Terhasil apabila garam karbonat

dipanaskan.– Carbonateion,CO3

–present. Ion karbonat, CO3

– hadir.

Ammonia,NH3

Ammonia, NH3

– Colourlessgaswithpungentsmell. Gas tanpa warna dengan bau yang sengit.– Placeamoistredlitmuspaperatthemouthoftheboiling.tube,redlitmuspaperturnsblue.

Letakkan kertas litmus merah lembap pada mulut tabung didih, kertas litmus merah bertukar menjadi biru.

– Producedbyheatingammoniumsaltwithalkali.

Terhasil apabila garam ammonium dipanaskan dengan alkali.

– AmmoniumionNH4+present.

Ion ammonium NH4+ hadir.

3 Actionofheatonnitrateandcarbonatesalts. Kesan haba ke atas garam nitrat dan garam karbonat.

CationKation Nitrate (NO3

–) / Nitrat ( NO3–) Carbonate (CO3

2–) / Karbonat (CO32–)

Decompose to oxygen gas and metal nitrite when heatedTerurai kepada gas oksigen dan logam nitrit apabila dipanaskan

Does not decompose when heatedTidak diuraikan apabila dipanaskan

K+2KNO3 2KNO2+O2

WhitesolidWhitesolidPepejal putih Pepejal putih

–

Na+2NaNO3 2NaNO2+O2

WhitesolidWhitesolidPepejal putih Pepejal putih

–

07-Chem F4 (3p).indd 154 12/9/2011 5:55:23 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

155


Decompose to oxygen gas, nitrogen dioxide gas and metal oxide when heatedTerurai kepada gas oksigen, gas nitrogen dioksida dan oksida logam apabila dipanaskan

Decompose to carbon dioxide gas and metal oxide when heatedTerurai kepada gas karbon dioksida dan oksida logam apabila dipanaskan

Ca2+2Ca(NO3)2 2CaO+4NO2+O2

WhitesolidWhitepepejalBrownfumePepejal putih Pepejal putih Wasap perang

CaCO3 CaO+CO2

WhitesolidWhitesolidTurnlimewaterchalkyPepejal putih Pepejal putih Air kapur menjadi keruh

Mg2+2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2+O2


MgCO3 MgO+CO2


Al3+4Al(NO3)3 2Al2O3+12NO2+O2


2Al2(CO3)3 2Al2O3+6CO2


Zn2+

2Zn(NO3)2 2ZnO+4NO2+O2

WhitesolidYellow when hotBrowngasPepejalwhite when coldGas perangputih Kuning apabila panas, putih apabila sejuk

ZnCO3 ZnO+CO2

WhitesolidYellow when hotTurnlimewaterchalkyPepejalwhite when coldAir kapur menjadi keruhPutih Kuning apabila panas, putih apabila sejuk

Pb2+

2Pb(NO3)2 2PbO+4NO2+O2

Whitesolid Brown when hotBrownfumePepejalyellow when cold Wasap perangPutih Perang bila panas, kuning apabila sejuk

PbCO3 PbO+CO2

WhitesolidBrown when hotTurnlimewaterchalkyPepejal Yellow when coldAir kapur menjadi keruhPutih Perang apabila panas, kuning apabila sejuk

Cu2+2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2+O2

BluesolidBlack solid BrownfumePepejal biru Pepejal hitam Wasap perang

CuCO3 CuO+CO2

GreensolidBlack solid TurnlimewaterchalkyPepejal hijau Pepejal hitam Air kapur menjadi keruh

4 Sulphatesaltsaremorestable,theyarenoteasilydecomposewhenheated. Garam sulfat lebih stabil kerana ia tidak terurai dengan mudah apabila dipanaskan.5 ChloridesaltsdonotdecomposeexceptNH4Cl:NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g) Garam klorida tidak terurai kecuali NH4Cl: NH4Cl(p) NH3(g) + HCl(g) 6 Completethefollowingtable: Lengkapkan jadual berikut:


Inference/conclusionInferens/kesimpulan

Awhitesaltisheated.Garam berwarna putih dipanaskan.– Browngasisreleased,thegasturnsmoistbluelitmuspaperred.

Gas perang dibebaskan, menukar kertas litmus biru lembap kepada merah.

– Residueisyellowwhenhotandwhitewhencold. Baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk

– Nitrogendioxide gasreleased.Nitrateionpresent.

Gas nitrogen dioksida dibebaskan. Ion nitrat hadir.

– Theresidueis zinc oxide. Zinc ionpresent. Baki ialah zink oksida. Ion zink hadir.

– Thewhitesaltis zincnitrate . Garam putih ialah zink nitrat .

Agreensaltisheated.Garam berwarna hijau dipanaskan.– Colourlessgasreleased,thegasturnslimewaterchalky.

Gelembung gas dibebaskan, ia menukar air kapur menjadi keruh.

– Residueisblack Baki berwarna hitam.

– Carbondioxide gasreleased. Carbonate ionpresent

Gas karbon dioksida dibebaskan. Ion karbonat hadir.

– Theresidueis copper(II) oxide. Copper(II) ionpresent.

Baki ialah kuprum(II) oksida. Ion kuprum(II) hadir.

– Thegreensaltis copper(II)carbonate .

Garam hijau ialah kuprum(II) karbonat .

07-Chem F4 (3p).indd 155 12/9/2011 5:55:23 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

156


Awhitesaltisheated.Garam berwarna putih dipanaskan.– Colourlessgasreleased,thegasturnslimewaterchalky.


– Residueisbrownwhenhotandyellowwhencold. Baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk.

– Carbondioxide gasreleased. Carbonate ionpresent

Gas karbon dioksida dibebaskan. Ion karbonat hadir.

– Theresidueis lead(II) oxide. Lead(II) ionpresent.

Baki ialah plumbum(II) oksida. Ion plumbum(II) hadir.

– Thewhitesaltis lead(II)carbonate .

Garam putih ialah plumbum(II) karbonat .

Awhitesaltisheated.Garam berwarna putih dipanaskan.– Colourlessgasreleased,thegasturnslimewaterchalky.


– Residueisyellowwhenhotandwhitewhencold. Baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

– Theresidueis zinc oxide. zinc ionpresent.

Baki ialah zink oksida. Ion zink hadir.

– Thewhitesaltis zinccarbonate .

Garam putih ialah zink karbonat .

Abluesaltisheated.Garam berwarna biru dipanaskan.– Browngasisreleased,thegasturnsmoistbluelitmuspaperred.

Gas perang terbebas menukar warna kertas limus biru menjadi merah.

– Residueisblack. Baki berwarna hitam.

– Nitrogendioxidegasreleased.Nitrateionpresent. Gas nitrogen dioksida dibebaskan. Ion nitrat hadir.

– Theresidueiscopper(II)oxide.Copper(II)ionpresent. Baki ialah kuprum(II) oksida. Ion kuprum(II) hadir.

– Thebluesaltis copper(II)nitrate .

Garam biru ialah kuprum(II) nitrat .

Awhitesaltisheated.Garam berwarna putih dipanaskan. – Browngasisreleased,thegasturnsmoistbluelitmuspaperred.

Gas perang terbebas menukar warna kertas limus biru menjadi merah.

– Residueisbrownwhenhotandyellowwhencold. Baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk.

– Nitrogendioxidegasreleased.Nitrateionpresent. Gas nitrogen dioksida dibebaskan. Ion nitrat hadir.

– Theresidueislead(II)oxide.Lead(II)ionpresent. Baki ialah plumbum(II) oksida. Ion plumbum(II) hadir.

– Thebluesaltis lead(II)nitrate .

Garam putih ialah plumbum(II) nitrat .

Awhitesaltisheated.Garam berwarna putih dipanaskan. – Colourlesgasreleased,thegasturnslimewaterchalky.


– Residueiswhite Baki berwarna putih.

– Carbondioxide gasreleased. Carbonate ionpresent.

Gas karbon dioksida dibebaskan. Ion karbonat hadir.– ThepossibleresidueareZnO/PbO/MgO/Al2O3 Baki yang mungkin adalah CaOl/MgO/Al2O3.

– Fromtheabovetable,actionofheatonheatonsaltcanbeusedtoidentify lead(II)nitrate , lead(II)carbonate ,zincnitrate , zinccarbonate , copper(II)nitrate and copper(II)carbonate .

Daripada jadual di atas, kesan haba ke atas garam boleh digunakan untuk mengenal garam plumbum(II) nitrat , plumbum(II) karbonat , zink nitrat , zink karbonat , kuprum(II) nitrat dan kuprum(II) karbonat .– ConfirmatorytestforothercationsandanionsiscarriedoutbyConfirmatoryTestsforAnionsandCations Ujian pengesahan untuk kation dan anion lain boleh dijalankan dengan menggunakan Ujian Pengesahan Anion dan Kation.

ConfirmatoryTestsforCationsUjian Pengesahan bagi Kation

1 Chemicaltestsisconductedforconfirmationofcationsinaqueousform. Ujian-ujian kimia dijalankan bagi pengesahan kation dalam bentuk akueus.2 Confirmatorytestiscarriedoutbyaddingasmallamountofsodium hydroxide solution / ammonia solution followed

by excess sodium hydroxide / ammonia solutiontothesolutioncontainsthecation. Ujian pengesahan dijalankan dengan menambah sedikit larutan natrium hidroksida / larutan ammonia diikuti dengan larutan natrium

hidroksida / larutan ammonia berlebihan kepada larutan yang mengandungi kation.

07-Chem F4 (3p).indd 156 12/9/2011 5:55:23 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

157


CationsKation

Sodium hydroxide solutionLarutan natrium hidroksida

Ammonia solutionLarutan ammonia

small amountsedikit

excessberlebihan

small amountsedikit

excessberlebihan

K+ NochangeTiada perubahan

NochangeTiada perubahan



Na+ NochangeTiada perubahan




Ca2+ WhiteprecipitateMendakan putih

InsolubleinexcessTak larut dalam berlebihan



Mg2+ White precipitateMendakan putih

Insoluble in excessTak larut dalam berlebihan

White precipitateMendakan putih

Insoluble in excessTak larut dalam berlebihan

Zn2+ White precipitateMendakan putih

Soluble in excessLarut dalam berlebihan

White precipitateMendakan putih

Soluble in excessLarut dalam berlebihan

Al3+ WhiteprecipitateMendakan putih

SolubleinexcessLarut dalam berlebihan

WhiteprecipitateMendakan putih


Pb2+ WhiteprecipitateMendakan putih




Fe2+ GreenprecipitateMendakan hijau


GreenprecipitateMendakan hijau


Fe3+ BrownprecipitateMendakan perang


BrownprecipitateMendakan perang


Cu2+ BlueprecipitateMendakan biru


BlueprecipitateMendakan biru


NH4+ Nochange

Tiada perubahanNochange



Tiada perubahan

(a) Reactionwithsmallamountuntilexcessofsodiumhydroxidesolution:(refertotheabovetable) Tindak balas dengan larutan natrium hidroksida sedikit demi sedikit sehingga berlebihan: (rujuk jadual di atas)

AddalittlesodiumhydroxidesolutionTambahkan sedikit larutan natrium hidroksida Noprecipitate

Tiada mendakan

Pungentsmell,moistredlitmuspaperturntoblueBau sengit, menukarkan kertas litmus merah lembap kepada biru

NochangesTiada perubahan

HeatPanaskan

AddexcesssodiumhydroxidesolutionTambahkan larutan natrium hidroksida berlebihan

PrecipitateformedMendakan terbentuk

ColouredprecipitateMendakan berwarna


InsolubleTak larut

SolubleLarut

Solution contains:Larutan mengandungi:

K+, Ca2+, Mg2+,

Al3+, Zn2+, Pb2+,

Fe2+, Fe3+, Cu2+,

NH4+

K+,NH4+

NH4+

K+

Cu2+(blue),

Fe2+(green),

Fe3+(brown)

Pb2+,Al3+,Zn2+,Ca2+,Mg2+

Zn2+,Al3+,Pb2+

Ca2+,Mg2+

07-Chem F4 (3p).indd 157 12/9/2011 5:55:23 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

158


(b) Reactionwithsmallamountuntilexcessofammoniasolution: Tindak balas dengan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan:

AddalittlesolutionofammoniaTambah sedikit larutan ammonia

Solution contains:Larutan mengandungi:

K+, Na+, Ca2+,

Mg2+, Al3+, Zn2+,

Pb2+, Fe2+, Fe3+,

Cu2+

Ca2+,K+,Na+

Cu2+

Zn2+

Fe2+,Fe3+

Mg2+,Al3+,Pb3+

AddexcessaqueousammoniaTambahkan larutan ammonia berlebihan

AddexcessaqueousammoniaTambahkan larutan ammonia berlebihan

ColouredprecipitateMendakan berwarna


PrecipitateformedMendakan terbentuk

NoprecipitateTiada mendakan Cu2+(blue),

Fe2+(green),

Fe3+(brown)

Pb2+,Al3+,Zn2+,Mg2+

InsolubleTak larut

InsolubleTak larut

SolubleLarut

SolubleLarut

(c) Conclusionoftheconfirmatorytestforcolourless/whitecations: Kesimpulan ujian pengesahan bagi kation tanpa warna/putih:

(i) Zn2+: Whiteprecipitqte,solubleinexcessofsodiumhydroxideandammoniasolution

(ii) Mg2+:Whiteprecipitate,insolubleinexcessofsodiumhydroxideandammoniasolution

(iii) Al3+: Whiteprecipitate,solubleinexcessofsodiumhydroxideandinsolubleinexcessammoniasolution

(iv) Ca2+: Whiteprecipitateinsolubleinexcessofsodiumhydroxideandnoprecipitatewithammoniasolution

(v) NH4+:Noprecipitatewithsodiumhydroxidesolutionandpungentsmellreleasedwhenheated

(d) Conclusionoftheconfirmatorytestforcolouredcations. Kesimpulan untuk ujian pengesahan bagi kation berwarna.

(i) Cu2+:Blueprecipitateinsolubleinexcessofsodiumhydroxidesolutionandsolubleinexcessammoniasolution

(ii) Fe2+: Greenprecipitate,insolubleinexcessofsodiumhydroxideandammoniasolution

(iii) Fe3+: Brownprecipitate,insolubleinexcessofsodiumhydroxideandammoniasolution

(e) Allcationscanbeidentifiedwithconfirmatorytestusingsodium hydroxide solution and ammonia solution except Al3+ and Pb2+.

Semua kation boleh dikenal pasti dengan ujian pengesahan menggunakan larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia kecuali Al3+ dan Pb2+.

(f) TodifferentiatebetweenAl3+andPb2+: Untuk membezakan Al3+ dengan Pb2+:

– Al3+andPb2+aredifferentiatedbydoubledecompositionreaction.AnaqueoussolutioncontainingSO42–/Cl–/I–

anionisusedtodetectthepresenceofAl3+andPb2+. Al3+ dan Pb2+ boleh dibezakan dengan menggunakan tindak balas pernguraian ganda dua. Larutan akueus yang mengandungi

anion SO42–/ Cl– / I– digunakan untuk mengesan kehadiran Al3+ dan Pb2+.

– PrecipitateisformedwhensolutioncontainingSO42–/Cl–/I–addedtoPb2+.

Mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah kepada Pb2+.

– NoprecipitatewhensolutioncontainingSO42–/Cl–/I–addedtoAl3+.

Tiada mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah keepada Al3+.

07-Chem F4 (3p).indd 158 12/9/2011 5:55:24 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

159


(g) Writetheionicequationsfortheformationofprecipitates: Tuliskan persamaan ion bagi pembentukan mendakan:

ConfirmatorytestsforAnionsUjian Pengesahan untuk Anion

Anion/Anion Procedure/Prosedur Remark/Catatan

Carbonateion,CO3

2–

Ion karbonat, CO32–

– 2cm3ofdilutehydrochloricacid/nitricacid/sulphuricacidisaddedto2cm3ofcarbonatesalt.

2 cm3 asid nitrik/asid sulfurik cair ditambah kepada 2 cm3 garam karbonat.

– Thegasgivenoffispassedthroughlimewater: Gas yang terbebas dilalukan air kapur. Drawalabelleddiagramtoconductthetest: Lukiskan gambar rajah berlabel untuk menjalankan ujian:

Acid

Carbonatesalt Limewater

Observation: / Pemerhatian:Effervescenceoccursandlimewaterturnschalky.Pembuakan berlaku dan air kapur menjadi keruh.

Inference: / Inferens:Thegasiscarbondioxide.Gas tersebut ialah karbon dioksida.

Ionic equation: / Persamaan ion:CO3

2–+2H+ H2O+CO2

Chlorideion,Cl–Ion klorida, Cl–

– 2cm3ofdilutenitricacidisaddedto2cm3solutionofchlorideionsfollowedby2cm3ofsilvernitratesolution.

2 cm3 asid nitrik cair ditambah kepada 2 cm3 larutan ion klorida diikuti dengan 2 cm3 larutan argentum nitrat.

Observation: / Pemerhatian:Awhiteprecipitateisformed.Mendakan putih terbentuk.

Inference: / Inferens:TheprecipitateissilverchlorideMendakan ialah argentum klorida.

Ionic equation: / Persamaan ion:Ag++Cl– AgCl

Sulphateion,SO42–

Ion sulfat SO42–

– 2cm3ofdilutehydrochloric/nitricacidisaddedto2cm3ofsulphatesolutionfollowedby2cm3ofbariumchloridesolution/bariumnitratesolution.

2 cm3 asid sulfurik asid/asid nitrik cair ditambah kepada 2 cm3 larutan sulfat diikuti dengan 2 cm3 larutan barium klorida/larutan barium nitrat.

Observation: / Pemerhatian:Awhiteprecipitateisformed.Mendakan putih terbentuk.

Inference: / Inferens:TheprecipitateisbariumsulphateMendakan tersebut ialah barium sulfat.

Ionic equation: / Persamaan ion:Ba2++SO4

2– BaSO4

Al3+ and Pb2+

Al3+ dan Pb2+

Pb2+Al3+






YellowprecipitateMendakan kuning

AddsodiumsulphatesolutionTambahkan larutan natrium sulfat

AddsodiumchloridesolutionTambahkan larutan natrium klorida

AddpotassiumiodidesolutionTambahkan larutan kalium iodida

Pb2++SO42– PbSO4

Pb2++2Cl– PbCl2

Pb2++2I– PbI2

Al3+ Al3+Pb2+ Pb2+

07-Chem F4 (3p).indd 159 12/9/2011 5:55:24 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

160


Nitrateion,NO3–

Ion nitrat, NO3–

– 2cm3ofdilutesulphuricacidisaddedto2cm3solutionofnitrateionsfollowedby2cm3ofiron(II)sulphatesolution.

2 cm3 larutan ion nitrat ditambah kepada 2 cm3 asid sulfurik cair diikuti dengan 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat.

– Themixtureisshaken. Campuran digoncang.– Thetesttubeisslantedandheldwithatesttubeholder. Tabung uji dicondongkan dan diapit dengan pemegang tabung uji.– AfewdropsofconcentratedH2SO4acidisdroppedalongthewallofthetesttubeandisheldupright.

Beberapa titis H2SO4 pekat dititiskan melalui dinding tabung uji dan ditegakkan.

Observation: / Pemerhatian:Abrownringisformedbetweentwolayers.Cincin perang terbentuk di antara dua lapisan.

Inference: / Inferens:Nitrateionpresent.Ion nitrat hadir.

EXERCISE / LATIHAN

1 (a) SubstanceAiswhiteincolour.WhenAisstronglyheated,abrowngas,BandgasCarereleased.Thesegaseslightedaglowingwoodensplinter.ResidueDwhichisyellowincolourwhenhotandwhitewhencoldisformed.

Bahan A berwarna putih. Apabila A dipanaskan dengan kuat, gas berwarna perang B dan gas C dibebaskan. Gas C menyalakan kayu uji berbara. Baki D yang berwarna kuning apabila sejuk dan putih apabila sejuk terbentuk.

(i) NamesubstancesA,B,CandD. Namakan bahan A, B, C dan D.

A: Zincnitrate B: Nitrogendioxide C: Oxygen D: Zincoxide

(ii) WritethechemicalequationwhensubstanceAisheated. Tuliskan persamaan kimia apabila bahan A dipanaskan.

2Zn(NO3)2 2ZnO+4NO2+O2

(b) WritethechemicalequationwhensubstanceEisheated. Larutan tanpa warna E memberi keputusan berikut apabila dijalankan beberapa siri ujian:

S1 – Addsodiumhydroxidesolution,awhiteprecipitate is formed.Theprecipitate issoluble inexcesssodiumhydroxidesolution.

L1 – Apabila ditambah dengan larutan natrium hidroksida, mendakan putih terbentuk. Mendakan ini larut apabila ditambah natrium hidroksida berlebihan.

S2 – Addammoniasolution,awhiteprecipitateisformed.Theprecipitateisinsolubleinexcessammoniasolution.L2 – Apabila ditambah larutan ammonia, mendakan putih terbentuk dan mendakan ini tidak larut dalam larutan ammonia

berlebihan.S3 –Addpotassiumiodidesolution,ayellowprecipitateF,isformed.L3 – Apabila ditambah dengan larutan kalium iodida, mendakan kuning F terbentuk.

(i) WhatarethepossiblecationspresentinsubstanceEasaresultofS1test? Apakah kation-kation yang mungkin hadir dalam bahan E hasil ujian L1?

Pb2+,Al3+andZn2+

(ii) WhatarethepossiblecationspresentinsolutionEasaresultfromS1andS2tests? Apakah kation yang mungkin hadir dalam larutan E hasil ujian L1 dan L2?

Pb2+andAl3+

(iii) WhatistheionpresentinEafterS3testhasbeendone?WriteanionicequationfortheformationofsubstanceF.

Apakah ion yang disahkan hadir dalam E setelah dilakukan ujian L3? Tulis persamaan ion bagi pembentukan bahan F.

Ionpresent/Ion hadir :Pb2+

Ionicequation/Persamaan ion :Pb2++2I– PbI2

07-Chem F4 (3p).indd 160 12/9/2011 5:55:24 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

161


2 ThediagrambelowshowstheflowchartforTestIandTestIIoncolourlesssolutionP. Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi ujian I dan ujian II ke atas larutan tanpa warna P.

GasQwithapungentsmellisreleasedandturnsmoistredlitmuspaperblue.Gas Q berbau sengit terbebas dan menukarkan warna kertas litmus merah lembap kepada biru.

EffervescenceoccursandgasSisreleasedPembuakan berlaku dan membebaskan gas S.

ColourlesssolutionP

Larutan tanpa warna P

TestIUjian I

TestIIUjian II

Adddilutehydrochloricacid

Tambah asid hidroklorik cair

(a) IdentifygasQandstateitschemicalproperties. Kenal pasti gas Q dan nyatakan sifat kimia yang ditunjukkan oleh gas Q.

Ammonia,alkalinegas

(b) StatethereagentusedintestIandstatehowthetestiscarriedout. Nyatakan bahan uji yang digunakan dalam ujian I serta huraikan bagaimana ujian dilakukan.

Addsodiumhydroxidesolution,heatit.

(c) (i) NamegasSandwritetheionicequationthatoccurredinTestII: Namakan gas S dan tuliskan persamaan ion bagi tindak balas yang berlaku dalam ujian II:

GasS/Gas S :Carbondioxide

Ionicequation/Persamaan ion:CO32–+2H+ H2O+CO2

(ii) ExplainhowyouconfirmedgasS. Terangkan bagaimana anda mengesahkan gas S.

Passthegasthroughlimewater,limewaterturnschalky.

(iii) NamesaltPbasedontheresultsoftestsIandII. Namakan garam P berdasarkan keputusan ujian I dan II.

Ammoniumcarbonate

3 ThetablebelowshowsthecolouroffivesolutionslabelledA,B,C,DandEaddedwithsmallamountuntilexcessofammoniasolutionandsodiumhydroxidesolution.

Jadual di bawah menunjukkan warna lima larutan berlabel A, B, C, D dan E yang ditambah dengan larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan.

SolutionLarutan

ColourWarna

With sodium hydroxide solutionDengan larutan natrium hidroksida

With ammonia solutionDengan larutan ammonia

A BlueBiru

BlueprecipitateinsolubleinexcessMendakan biru tidak larut dalam berlebihan

BlueprecipitatesolubleinexcessMendakan biru larut dalam berlebihan

B ColourlessTanpa warna

WhiteprecipitatesolubleinexcessMendakan putih larut dalam berlebihan


C LightgreenHijau muda

GreenprecipitateMendakan hijau kotor

DirtygreenprecipitateMendakan hijau kotor

D ColourlessTanpa warna


WhiteprecipitateinsolubleinexcessMendakan putih tidak larut dalam berlebihan

E ColourlessTanpa warna



(a) Whatarethecationspresentin Apakah kation yang terdapat dalam

A:Cu2+ B:Zn2+ C:Fe2+ E:Mg2+

07-Chem F4 (3p).indd 161 12/9/2011 5:55:24 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

162


(b) StateanothertesttoidentifyC. Nyatakan satu lagi ujian bagi mengenali C.

Addpotassiumhexacyanoferrate(II)solution,lightblueprecipitateformed

(c) WhatarethepossiblecationspresentinsolutionD? Apakah kation-kation yang mungkin terdapat dalam larutan D?

Al3+,Pb2+

(d) DescribebrieflyatestthatcandifferentiatethecationspresentinsolutionD. Terangkan secara ringkas satu ujian yang boleh digunakan untuk membezakan kation-kation yang hadir dalam larutan D.

–Addafewdropsofpotassiumiodide/sodiumchloride/sodiumsulpahtesolutioninto1cm3ofsolutionD.

–Yellow/whiteprecipitateformed,lead(II)ion/Pb2+present

–Noprecipitate,aluminiumion/Al3+present.

4 Youaregivenlead(II)carbonate,zinc(II)carbonateandcopper(II)carbonate. Withoutusinganyreagents,describehowyoucandifferentiatethethreesubstancesinthelaboratory. Anda diberi plumbum(II) karbonat, zink(II) karbonat dan kuprum(II) karbonat. Tanpa menggunakan sebarang bahan uji, terangkan

bagaimana anda membezakan ketiga-tiga bahan tersebut di dalam makmal.• Heat strongly onespatulaofeachsaltina boilingtube andobservetheresidue:

Panaskan dengan kuat satu spatula setiap jenis garam dalam tabung didih dan perhatikan baki-bakinya: – Iftheresidueisyellowwhenhotandwhitewhencold,then zincoxide isformed.Thesaltis zinccarbonate . Jika baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk, maka zink oksida terbentuk. Garam tersebut

adalah zink karbonat .– Iftheresidueisblack,then copper(II)oxide isformed.Thesaltis copper(II)carbonate . Jika baki berwarna hitam, maka kuprum(II) oksida terbentuk. Garam tersebut adalah kuprum(II) karbonat .– If the residue isbrownwhenhotandyellowwhencold, then lead(II)oxide formed.Thesalt is

lead(II)carbonate . Jika baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk, maka plumbum(II) oksida terbentuk. Garam

tersebut adalah plumbum(II) karbonat .

5 ThediagrambelowshowstheflowchartofchangesthattookplacebeginningfromsolidM.SolidMisazincsalt.WhensolidMisheatedstrongly,itdecomposesintosolidQwhichisyellowwhenhotandwhitewhencold.

Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi perubahan yang berlaku bermula daripada pepejal M. Pepejal M adalah suatu garam bagi zink. Apabila pepejal M dipanaskan dengan kuat, ia terurai kepada suatu pepejal Q yang berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

+ +

SolidMPepejal M

SolutionSLarutan S

WaterAir

CarbondioxidegasGas karbon dioksida

Zincmetal+Magnesiumnitratesolution/Logam zink + Larutan magnesium nitrat

SolidQ+carbondioxidegasPepejal Q + gas karbon dioksida



PanaskanHeat

Adddilutenitricacid/Tambah asid nitrik cair

ReactionIII+MagnesiumTindak balas III + Magnesium

(a) (i) Berikansatuujiankimiabagigaskarbondioksida.

Passedthegasthroughlimewater,limewaterturnschalky

07-Chem F4 (3p).indd 162 12/9/2011 5:55:24 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

163


(ii) Drawadiagramoftheapparatusset-uptocarryoutreactionI. Lukiskan gambar rajah susunan radas untuk menjalankan tindak balas I.

Limewater

Heat

SolidM

(b) NamesolidsMandQ. Nyatakan nama pepejal M dan Q.

M:Zinccarbonate Q:Zincoxide

(c) StatetheobservationsmadewhenexcessammoniasolutionisaddedtosolutionS. Nyatakan pemerhatian yang dibuat apabila larutan ammonia berlebihan ditambahkan kepada larutan S.

Whiteprecipitate,solubleinexcessofammoniasolution

(d) (i) WritethechemicalequationforreactionII. Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas II.

ZnCO3+2HNO3 Zn(NO3)2+H2O+CO2

(ii) For reaction II, calculate the volume of carbon dioxide gas released at room condition if 12.5 g solid Mdecomposescompletely.[Relativeatomicmass:C=12,O=16,Zn=65,1moleofgasoccupies24dm3atroomcondition]

Bagi tindak balas II, hitungkan isi padu gas karbon dioksida yang dibebaskan pada keadaan bilik, jika 12.5 g pepejal M terurai dengan lengkap. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, Zn = 65, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada suhu bilik]

MolofsolidM=12.5125 =0.1mol

Fromtheequation, 1molM:1molCO2

0.1molM:0.1molCO2

VolumeofCO2=0.1mol×24dm3mol–1=2.4dm3

(e) NamereactionIII. Namakan tindak balas III.

Displacementreaction

(f) Describeachemicaltesttodeterminethepresenceofanioninthemagnesiumnitratesolution. Huraikan ujian kimia untuk menentukan kehadiran anion dalam larutan magnesium nitrat.

– About 2 cm3ofmagnesiumnitratesolutionispouredintoatesttube. Masukkan 2 cm3 larutan magnesium nitrat ke dalam tabung uji.

– 2cm3ofdilute sulphuricacid isaddedtothesolutionfollowedby2cm3of iron(II)sulphate solution.

2 cm3 asid sulfurik cair ditambah kepada larutan diikuti dengan larutan ferum(II) sulfat .

– Themixtureis shaken . Campuran digoncang .

– Thetesttubeis slanted andheldwithatesttubeholder.

Tabung uji dicondongkan dan dipegang dengan pemegang tabung uji.

– Afewdropsof concentrated sulphuricacidisdroppedalongthewallofthetesttubeandisheldupright.

Beberapa titis asid sulfurik pekat dititiskan melalui dinding tabung uji dan ditegakkan.

– A brownring isformedbetweentwolayers.

Gelang perang terbentuk antara dua lapisan.– Anionpresentis nitrate ion. Anion yang hadir adalah ion nitrat .

07-Chem F4 (3p).indd 163 12/9/2011 5:55:24 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

164


6 Thediagrambelowshowslistofchemicalsubstances. Rajah di bawah menunjukkan senarai bahan-bahan kimia.

Hydrochloricacid,1.0moldm–3

Larutan asid hidroklorik, 1.0 mol dm–3

Iron(II)sulphatesolution,1.0moldm–3

Larutan ferum(II) sulfat, 1.0 mol dm–3

Bariumchloridesolution,1.0moldm–3

Larutan barium klorida, 1.0 mol dm–3

Solidcopper(II)oxidePepejal kuprum(II) oksida

SolidcalciumcarbonatePepejal kalsium karbonat

(a) (i) Choosetwosolutionsthatcanbeusedtoprepareinsolublesalts. Pilih dua larutan yang digunakan untuk menyediakan garam tak terlarutkan.

Bariumchlorideandiron(II)sulpahate

(ii) Whatisthetypeofreactionforthepreparationofthesaltin(a)(i)? Apakah jenis tindak balas bagi penyediaan garam di (a)(i)?

Doubledecompositionreaction

(iii) Writetheionicequationfortheproductionofthesaltin(a)(i). Tulis persamaan ion bagi penghasilan garam di (a)(i).

Ba2++SO42– BaSO4

(iv) Describehowtocollectthepuresaltproduced. Huraikan bagaimana anda mendapatkan pepejal garam tulen yang terhasil.

Filterthemixtureandrinsewithdistilledwater

(b) State the observationswhen sodium hydroxide solution is added in small amount until in excess into iron(II)sulphatesolution./Nyatakan pemerhatian anda apabila larutan natrium hidroksida ditambah sedikit sehingga berlebihan kepada larutan ferum(II) sulfat.

Greenprecipitateformed,insolubleinexcessofsodiumhydroxidesolution

(c) (i) Choosetwochemicalsubstancesthatcanreacttoproducecarbondioxidegas. Pilih dua bahan yang boleh bertindak balas untuk menghasilkan gas karbon dioksida.

Calciumcarbonateandhydrochloricacid

(ii) Writeabalancedchemicalequationforthereactionin(c)(i). Tulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas di (c)(i).

CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2

7 Youaregivenzincchloridecrystals.Describehowyouwouldconductachemicaltestinthelaboratorytoidentifytheionspresenceionsinzincchloridecrystals./ Anda diberi hablur zink klorida. Huraikan bagaimana anda boleh menjalankan ujian kimia di dalam makmal untuk mengenal pasti ion-ion yang hadir dalam hablur zink klorida.

– Dissolve 12spatulazincchloridecrystalsin10cm3of distilled water.

Larutkan 12

spatula hablur zink klorida di dalam 10 cm3 air suling .

– The solution ispouredinthreetesttubes./ Larutan tersebut dituang ke dalam tiga tabung uji.

– Addafewdrops sodiumhydroxide solutionareaddedtozincchloride solution untilexcess.Awhite

precipitatesolubleinexcessof sodiumhydroxide solution. Tambahkan beberapa titik larutan natrium hidroksida ke dalam larutan zink klorida sehingga berlebihan .

Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan.

– Addafewdrops ammonia solutionareaddedtoanotherzincchloride solution untilexcess.Awhiteprecipitatesolublein excess of ammonia solution.Ionspresentare zincions .

Tambahkan beberapa titik larutan ammonia ke dalam larutan zink klorida yang lain sehingga berlebihan . Mendakan putih larut dalam larutan ammonia berlebihan. Ion yang hadir adalah ion zink .

– About2cm3ofdilute nitricacid isaddedto2cm3solutionofchlorideionsfollowedby2cm3of silvernitrate

solution.Whiteprecipitateformed.Ionspresentarechlorideions. 2 cm3 asid nitrik cair ditambahkan kepada 2 cm3 larutan ion klorida diikuti dengan 2 cm3 larutan argentum nitrat .

Mendakan putih terbentuk. Ion yang hadir adalah ion klorida.

07-Chem F4 (3p).indd 164 12/9/2011 5:55:25 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

165


8 Thediagrambelowshowstheformationofzincnitrateandthechangestoothercompounds. Rajah berikut menunjukkan pembentukan zink nitrat dan perubahannya kepada sebatian lain.

ZincoxideZink oksida


BrowngasGas perang

+Potassiumcarbonatesolution/+ Larutan kalium karbonat

+SubstanceX+ Bahan X

HeatPanaskan

PrecipitateZ+Potassiumnitrate Mendakan Z Kalium nitrat

(a) (i) ZincoxidereactswithsubstanceXtoformzincnitrate.StatethenameofsubstanceX. Zink oksida bertindak balas dengan bahan X untuk membentuk zink nitrat. Namakan sebatian X.

Nitricacid

(ii) Writethechemicalequationforthereactionin(a)(i). Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas dalam (a)(i).

ZnO+HNO3→Zn(NO3)2+H2O

(b) (i) Statethenameofthebrowngasformed. Namakan gas perang yang terbentuk.

Nitrogendioxide

(ii) Writethechemicalequationforthereactionin(b)(i). Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas dalam (b)(i).

2Zn(NO3)2→2ZnO+2NO2+O2

(c) Whenpotassiumcarbonatesolutionaddedtozincnitratesolution,precipitateZandpotassiumnitrateformed.Apabila larutan kalium karbonat ditambah kepada larutan zink nitrat, mendakan Z dan kalium nitrat terbentuk.

(i) Statethetypeofreactionoccurs. Namakan jenis tindak balas yang berlaku.

Precipitation

(ii) WritetheionicequationfortheformationofcompoundZ. Tulis persamaan ion untuk pembentukan sebatian Z.

Zn2++CO32–→ZnCO3

(iii) StatehowtheprecipitateZseparatedfrompotassiumnitrate. Nyatakan bagaimana mendakan Z diasingkan daripada kalium nitrat.

Filtration

(d) Excessofzincnitratesolutionisaddedto100cm3of1moldm–3potassiumcarbonate.Calculatethemassofzinccarbonateformed.[Relativeatomicmass:Zn=65,C=12,O=16]

Larutan zink nitrat berlebihan ditambah kepada 100 cm3 larutan kalium karbonat 1 mol dm–3. Hitungkan jisim zink karbonat yang terbentuk. [Jisim atom relatif: Zn = 65, C = 12, O = 16]

Zn(NO3)2+K2CO3→ZnCO3+2KNO3

MolofK2CO3=1×1001000 =0.1mol

Fromtheequation, 1molK2CO3:1molZnCO3

0.1molK2CO3 :0.1molZnCO3

MassofZnCO3=0.1mol×125gmol–1=12.5g

(e) Sodiumhydroxidesolutionisaddeduntilexcesstozincnitratesolution.Statetheobservationthatcanbemade. Larutan natrium hidroksida ditambah sedikit demi sedikit hingga berlebihan kepada larutan zink nitrat. Nyatakan pemerhatian yang

dapat dibuat.

Whiteprecipitatesolubleinexcessofsodiumhydroxidesolution.

07-Chem F4 (3p).indd 165 12/9/2011 5:55:25 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

166



1 Whichofthefollowingisasalt? Antara berikut, yang manakah adalah garam?

A Lead(II)oxide Plumbum(II) oksida B Calciumhydroxide Kalsium hidroksida C Bariumsulphate Barium sulfatD Tetrachloromethane Tetraklorometana

2 Whichofthefollowingsaltsissolubleinwater? Antara garam berikut, yang manakah larut dalam air?

A Iron(II)sulphate Ferum(II) sulfat B Silverchloride Argentum klorida C Calciumcarbonate Kalsium karbonatD Lead(II)bromide Plumbum(II) bromida

3 Whichofthefollowingsaltscanbepreparedbydoubledecompositionreaction?

Antara garam berikut, yang manakah boleh disediakan dengan kaedah pemendakan?A Copper(II)chloride Kuprum(II) klorida B Lead(II)nitrate Plumbum(II) nitrat C Bariumsulphate Barium sulfatD Zincsulphate Zink sulfat

4 Whichpairofsubstancesrepresentedbythefollowingformulaereacttoproducesalt?

Antara pasangan bahan tindak balas berikut, yang manakah dapat bertindak balas menghasilkan garam?I HNO3(aq)+NaOH(aq)II HCl(aq)+NaCl(aq)III H2SO4(aq)+MgSO4(aq)IV H2CO3(aq)+KOH(aq)A IandIIonly I dan II sahaja B IandIVonly I dan IV sahaja C I,IIandIVonly I, II dan IV sahajaD I,II,IIIandIV I, II, III dan IV

5 Whichofthefollowingreactionswillproducecopper(II)chloride?

Antara tindak balas berikut, yang manakah akan menghasilkan kuprum(II) klorida?I Copperandhydrochloricacid Kuprum dan asid hidroklorik II Copper(II)oxideandhydrochloricacid Kuprum(II) oksida dan asid hidroklorikIII Copper(II)carbonateandhydrochloricacid Kuprum(II) karbonat dan asid hidroklorikIV Copper(II)sulphateandsodiumchloride Kuprum(II) sulfat dan natrium kloridaA IandIIonly I dan II sahaja B IIandIIIonly II dan III sahaja C IIIandIVonly III dan IV sahajaD I,II,IIIandIV I, II, III dan IV

6 If0.2moleofcalciumcarbonateisheateduntilnofurtherchange,whatisthemassofcalciumoxideproduced?

[RelativeatomicmassofC=12,O=16,Ca=40] Jika 0.2 mol kalsium karbonat dipanaskan sehingga tiada

perubahan, berapakah jisim kalsium oksida, CaO yang terhasil? [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, Ca = 40]

A 5.6g B 11.2gC 16.8gD 22.4g

7 The diagram below shows observations when whitesolidXheatedstrongly.

Rajah di bawah menunjukkan pemerhatian apabila pepejal X dipanaskan dengan kuat.

WhitesolidX / Pepejal putih X

Heatstrongly/Panaskan dengan kuat

– Browngasisreleased/Gas perang terbebas– Residueisasolidwhichisyellowwhenhotandwhitewhencold/Baki perang apabila panas dan kuning apabila sejuk.

WhichofthefollowingsubstanceisX? Antara berikut, yang manakah adalah bahan X?

A Zincnitrate Zink nitrat B Zinccarbonate Zink karbonat C Lead(II)nitrate Plumbum(II) nitratD Lead(II)carbonate Plumbum(II) karbonat

07-Chem F4 (3p).indd 166 12/9/2011 5:55:25 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

167


8 ThediagrambelowshowsaseriesoftestscarriedoutonsolutionY.

Rajah di bawah menunjukkan satu siri ujian kimia ke atas larutan Y.

SolutionLarutan Y

GreenprecipitateMendakan

hijau

Whiteprecipitate/Mendakan putih

Sodiumhydroxidesolution

Larutan natrium hidroksida

DilutenitricacidfollowedbysilvernitratesolutionAsid nitrik cair diikuti dengan larutan argentum nitrat

WhichofthefollowingissolutionY? Antara berikut, yang manakah adalah bahan Y?

A Iron(II)chloride C Copper(II)chloride Ferum(II) klorida Kuprum(II) klorida B Iron(II)sulphate D Copper(II)carbonate Ferum(II) sulfat Kuprum(II) karbonat

9 The diagram below shows two bottles of aqueoussolutions.

Rajah di bawah menunjukkan dua botol mengandungi larutan garam aluminium nitrat dan larutan plumbum(II) nitrat.

Lead(II)nitratesolutionLarutan plumbum(II) nitrat

AluminiumnitratesolutionLarutan aluminium nitrat

Which of the following substances can be used todifferentiate between and aluminium nitrate solutionandlead(II)nitratesolution?

Antara bahan berikut, yang manakah dapat digunakan untuk membezakan larutan aluminium nitrat dan larutan plumbum(II) nitrat?A Sodiumhydroxidesolution Larutan natrium hidroksidaB Ammoniasolution Larutan ammoniaC Potassiumchloridesolution Larutan kalium kloridaD Bariumnitratesolution Larutan barium nitrat

10 Thediagrambelowshowsthereactionbetween20cm3of 0.5moldm–3 of sodium chloride solution is and to20cm3of1.0moldm–3silvertoproducesilverchlorideprecipitateandsolutionX.

Rajah di bawah menunjukkan tindak balas antara 20 cm3 larutan natrium klorida 0.5 mol dm–3 dengan 20 cm3 larutan argentum nitrat 1.0 mol dm–3 untuk menghasilkan mendakan argentum klorida dan larutan X.

SolutionXLarutan X

SilverchlorideprecipitateMendakan argentum klorida

20cm3of1.0moldm–3silvernitratesolution20 cm3 argentum nitrat 1.0 mol dm–3

20cm3of0.5moldm–3ofsodiumchloridesolution20 cm3 larutan natrium klorida 0.5 mol dm–3

WhichofthefollowingionsarepresentinthesolutionX?

Antara ion berikut, yang manakah yang hadir dalam larutan X?I Na+II Ag+III NO3

–

IV Cl–

A IandIIIonly I dan III sahaja B IIandIIIonly II dan III sahaja C I,IIandIIIonly I, II dan III sahajaD I,II,andIVonly I, II dan IV sahaja

07-Chem F4 (3p).indd 167 12/9/2011 5:55:25 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

168


SULPHURIC ACID/• ASID SULFURIKWriteanequationforContactprocessandHaberprocess,statingthetemperature,pressureandcatalystrequired.–Menulis persamaan untuk Proses Sentuh dan Proses Haber, menyatakan suhu, tekanan dan mangkin yang diperlukan.AMMONIA/• AMMONIAListtheusesofsulphuricacidandammonia.–Menyenaraikan kegunaan asid sulfurik dan ammonia.Explainhowsulphurdioxidecausesenvironmentalpollution.–Menerangkan bagaimana sulfur dioksida menyebabkan pencemaran alam.

ALLOY/• ALOIStatethemeaningofanalloy./– Menyatakan maksud aloi.Drawthearrangementofatomsinmetalsandalloys./– Melukis susunan atom di dalam aloi dan logam.Explainwhyanalloyisstrongerthanitspuremetal./– Menerangkan mengapa aloi lebih kuat daripada logam tulennya.Designanexperimenttoinvestigatethehardnessofamaterialanditsalloy.–Mereka bentuk eksperimen untuk mengkaji kekerasan aloi dan logam tulennya.Listtheexamplesofalloys,compositionsandpropertiesofalloys./– Menyenaraikan contoh aloi, komposisi dan sifat aloi.Relatepropertiesofalloystotheiruses./– Mengaitkan sifat aloi dengan kegunaannya.

POLYMERS/• POLIMER Satethemeaningofpolymers./– Menyatakan maksud polimer.Listnaturallyoccurringpolymersandsyntheticpolymers./– Menyenaraikan polimer semula jadi dan polimer sintetik.Statetheusesofsyntheticpolymers./– Menyatakan kegunaan polimer sintetik.Explaintheeffectofenvironmentalpollutioncausedbythedisposalofsyntheticpolymers.–Menghuraikan kesan pembuangan polimer sintetik ke atas pencemaran alam sekitar.Waystoreducepollutioncausedbysyntheticpolymers./– Cara-cara mengurangkan pencemaran yang disebabkan polimer sintetik.

GLASS AND CERAMICS/• KACA DAN SERAMIKListusesofglassandceramics./– Menyenaraikan kegunaan kaca dan seramik.Listtypesofglassandtheirproperties./– Menyenaraikan jenis-jenis kaca dan kegunaannya.Statepropertiesofceramics./– Menyenaraikan sifat-sifat seramik.

COMPOSITE MATERIALS/• BAHAN KOMPOSITStatethemeaningofcompositematerials./– Menyatakan maksud bahan komposit.Listexamplesofcompositematerialsandtheircomponentsanduses.–Menyenaraikan contoh-contoh bahan komposit dan komponen dan kegunaannya.Compareandcontrastpropertiesofcompositematerialswiththoseoftheiroriginalcomponent–Membanding dan membezakan sifat bahan komposit dengan bahan asalnya.Designanexperimenttoproducecompositematerials.–Mereka bentuk eksperimen untuk menghasilkan bahan komposit.

8 MANUFACTURED SUBSTANCES IN INDUSTRYBAHAN KIMIA DALAM INDUSTRI

08-Chem F4 (3p).indd 168 12/9/2011 5:54:30 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

169


Sulphuric Acid / Asid Sulfurik

1 SulfuricacidismanufacturedthroughtheContactProcess.Thisprocessconsistsofthreestages. Asid sulfurik dihasilkan melalui Proses Sentuh. Proses ini terdiri daripada tiga peringkat.

SulphurSulfur Sulphurdioxide

SO2

Sulfur dioksida SO2

SulphurtrioxideSO3

Sulfur trioksida SO3

SulphuricacidH2SO4

Asid sulfurikH2SO4

OxygenOksigen

Oleum H2 S2 O7

OleumH2 S2 O7

SO3

SO2+O2BurnerPembakar

DryairUdara kering

MoltensulphurSulfur lebur

CatalyticconverterBekas mangkin Water/Air

H2SO4

H2S2O7(Oleum)H2S2O7 (Oleum)

WastegasGas terbuang

ConcentratedsulphuricacidAsid sulfurik pekat

StageI/Peringkat I

StageI/Peringkat I

StageII/Peringkat II

StageII/Peringkat II

StageIII/Peringkat III

StageIII/Peringkat III

2 Basedontheabovediagram,explaineachstageandstatetheconditionsrequired.Includeallthebalancedchemicalequationsinvolveineachstage.

Berdasarkan rajah di atas, terangkan setiap peringkat serta keadaan yang diperlukan. Sertakan semua persamaan kimia yang seimbang yang terlibat dalam setiap peringkat.

StagePeringkat

Explanation/EquationPenerangan/Persamaan kimia

StageI:/Peringkat I:

Productionof sulphurdioxide

Penghasilan sulfur dioksida

Moltensulphurisburntindryairtoproducesulphurdioxide.–Sulfur lebur dibakar dalam udara kering untuk menghasilkan sulfur dioksida.Balancedequation:/Persamaan seimbang:

S+O2 SO2

StageII:/Peringkat II:

Productionof sulphurtrioxide

Penghasilan sulfur trioksida

Inaconverter,sulphurdioxideandexcessoxygenarepassedthrough–vanadium(V)oxide .

Di dalam bekas mangkin, sulfur dioksida dan oksigen dialirkan melalui vanadium(V) oksida .Balancedequation:/Persamaan seimbang:

2SO2+O2 2SO3

Optimumconditionsformaximumamountofproductare:–Keadaan optimum untuk penghasilan sulfur trioksida yang maksimum adalah:

Temperature / Suhu: 450 – 500 °C

Pressure / Tekanan: 2 – 3 atm

Catalyst / Mangkin: vanadium(V) oxide, V2O5

08-Chem F4 (3p).indd 169 12/9/2011 5:54:30 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

170


StageIII:/Peringkat III:

Productionof sulphuricacid

Penghasilan asid sulfurik

Sulphurtrioxide– isdissolvedinconcentratedsulphuricacidtoformoleum.Sulfur trioksida dilarutkan dalam asid sulfurik pekat untuk menghasilkan oleum .

Balancedequation:/Persamaan seimbang:SO3+H2SO4 H2S2O7

Oleum– isdilutedinwatertoproduceconcentratedsulphuricacid.

Oleum dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asid sulfurik pekat .Balancedequation:/Persamaan seimbang:

H2O+H2S2O7 2H2SO4

* Note that directly dissolving SO3 in water is impractical due to the highly exothermic nature of the reaction. Acidic vapour or mists are formed instead of a liquid.

Melarutkan sulfur dioksida dalam air secara terus tidak dapat dilakukan kerana pembebasan haba yang sangat banyak. Ini kerana tindak balas tersebut adalah eksotermik. Asid yang terhasil adalah dalam bentuk wap air dan bukannya cecair.

3 Statefivemainusesofsulphuricacid. Nyatakan lima kegunaan utama asid sulfurik.

(i) Tomanufacturedetergents (iv) Aselectrolyteincarbatteries

(ii) Tomanufacturefertilizers (v) Tomanufacturesynthteticfibers

(iii) Tomanufacturepaints

4 Sulphurdioxideandenvironmentalpollution: Sulfur dioksida dan pencemaran alam:

(a) Majorsourcesofsulphurdioxideintheairiscombustionoffuelinpowerstationorfactories. Punca utama kehadiran sulfur dioksida di udara adalah pembakaran bahan bakar di stesen janakuasa dan kilang. (b) Sulphurdioxidedissolveinrainwatertoformsulphurousacidwhichwillcauseacidrain,balancedequation: Sulfur dioksida larut dalam air hujan untuk membentuk asid sulfurus yang menghasilkan hujan asid, persamaan seimbang:

SO2+H2O H2SO3

Oxidationofsulphurousacidintheairwillproducesulphuricacidwhichwillalsocauseacidrain. Pengoksidaan asid sulfurus di udara akan menghasilkan asid sulfurik yang juga merupakan penyebab kepada hujan asid.(c) Effectofacidrain: Kesan hujan asid:

– Acidrain corrodes building,monumentsandstatuesmadefrommarble(calciumcarbonate)becausecalciumcarbonatereactwithacidtoproducesalt,waterandcarbondioxide,balancedequation:

Hujan asid mengkakis bangunan, monumen dan tugu yang diperbuat daripada marmar (kalsium karbonat) kerana kalsium karbonat bertindak balas dengan asid menghasilkan garam, air dan karbon dioksida, persamaan seimbang:

CaCO3+H2SO4 CaSO4+H2O+CO2

– Acidrain corrodes structuresofthebuildingsorbridgeswhicharemadefrom metal .Theironrustsfasterwiththepresenceofsulphuricacid.

Hujan asid mengkakis struktur bangunan-bangunan dan jambatan-jambatan yang diperbuat daripada logam. Besi berkarat lebih cepat dengan kehadiran asid sulfurik.

– Acidrain increases theacidityoflakesandriverthatcausesaquaticorganismtodie.

Hujan asid meningkatkan keasidan tasik-tasik dan sungai-sungai yang menyebabkan kematian hidupan akuatik.

– Acidrain increases theacidityofsoil.Acidicsoilisnotsuitableforthegrowthofplants.

Hujan asid meningkatkan keasidan tanah. Tanah yang berasid tidak sesuai untuk pertumbuhan tanam-tanaman.(d) Waystoreduceproductionofsulphurdioxideandeffectofacidrain: Cara-cara mengurangkan penghasilan sulfur dioksida dan kesan-kesan hujan asid:

– Gasreleasedfrompowerstationandfactoriesaresprayedwithpowderedlimestone( calciumcarbonate ). Gas yang dilepaskan dari stesen janakuasa dan kilang boleh disembur dengan serbuk batu kapur ( kalsium karbonat ).

– Addlime( calciumoxide )andlimestone( calciumcarbonate )tothelakeorriver. Menambahkan kapur ( kalsium oksida ) dan batu kapur ( kalsium karbonat ) ke tasik atau sungai.

08-Chem F4 (3p).indd 170 12/9/2011 5:54:30 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

171


Ammonia / Ammonia

1 Inindustry,ammoniaismanufacturedthroughtheHaberProcess: Dalam industri, ammonia dihasilkan melalui Proses Haber. Balancedequationofreaction/Persamaan seimbang tindak balas: N2+3H2 2NH3

Catalyst/Mangkin: Ferum

Temperature/Suhu: 400–500°C

Pressure/Tekanan : 200atm

2 Ammoniaisusedinthemanufactureof: Ammonia digunakan dalam pembuatan:

(a) Syntheticfertilizersuchasammoniumsulphate,ammoniumnitrate,ammoniumphosphateandurea Baja sintetik seperti ammonium sulfat, ammonium nitrat, ammonium fosfat dan urea.(b) NitricacidinOstwaldProcess. Asid nitrik dalam Proses Ostwald.(c) Syntheticfiberandnylon. Gentian kaca sintetik dan nilon.(d) Liquidformofammoniaisusedascoolingagentinrefrigerators. Cecair ammonia digunakan sebagai penyejuk dalam peti sejuk.(e) Preventcoagulationoflatex. Mencegah penggumpalan lateks.

3 Ammoniaisacolourlessgaswithpungentsmellandverysolubleinwater. Ammonia adalah gas yang tidak berwarna dengan bau yang sengit dan sangat larut di dalam air.4 Chemicalpropertiesofammonia: Sifat-sifat kimia ammonia:

PropertySifat

Chemical equation / ObservationPersamaan kimia / Pemerhatian

DissolveinwatertoformweakalkaliLarut di dalam air membentuk alkali lemah

NH3(g)+H2O(ce) NH4+(ak)+OH–(ak)

Thepresenceofhydroxideionscausesaqueoussolutionofammoniatobecomealkaline.Kehadiran ion hidroksida menyebabkan larutan ammonia akueus menjadi alkali.

EffectonmoistredlitmuspaperKesan ke atas kertas litmus merah

Turnmoistredlitmuspapertoblue

NeutraliseanyacidtoformammoniumsaltMeneutralkan asid untuk membentuk garam ammonium

Ammoniareactswithsulphuricacidtoformammoniumsulphatesalt.Ammonia bertindak balas dengan asid sulfurik untuk membentuk garam ammonium sulfat.Balancedequation:/Persamaan seimbang:

2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4

Alloy / Aloi

1 Completethefollowingtable: Lengkapkan jadual di bawah:

QuestionsSoalan

Facts / Elaboration / DrawingFakta / Penerangan / Lukisan

1 Whatisthemeaningofalloy? Apakah maksud aloi?

Alloyisa mixture oftwoormore elements withacertainfixed/specific composition.Themajorcomponentinthemixtureisametal.

Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan komposisi yang tetap . Komponen utama dalam campuran tersebut ialah logam .

08-Chem F4 (3p).indd 171 12/9/2011 5:54:31 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

172


2 Relatethearrangementofatomsinpuremetalstotheirductileandmalleableproperties.

Nyatakan hubungan antara susunan atom dalam logam tulen dengan sifat mulur dan mudah ditempa.

Force/Daya

Puremetals/Logam tulen

Puremetalismadeupofonetypeof atoms .Logam tulen terbentuk daripada satu jenis atom .Atomsinpuremetalsareallthesame layers .Atom-atom dalam logam tulen mempunyai saiz yang sama.Thesame size atomsareorderlyarrangedinlayers.Atom-atom yang mempunyai saiz yang sama ini tersusun dalam lapisan .When force isappliedtothepuremetal,layersofatoms slide easilyoveroneanother.Apabila daya dikenakan ke atas logam tulen, lapisan atom menggelongsor di antara satu sama lain.

3 Drawthearrangementofatomsin Lukiskan susunan atom dalam(a) Bronze(90%copperand10%tin) Gangsa (90% kuprum dan 10% timah)(b) Steel(99%ironand1%ofcarbon) Keluli (99% besi dan 1% karbon) [Relativeatomicmass:Cu=64,

Sn=119,Fe=56;C=12] [Jisim atom relatif: Cu = 64, Sn = 119, Fe = 56, C = 12]

4 Explainwhyanalloyisstrongerthanitspuremetalintermsofthearrangementofatomsinmetalsandalloys.

Terangkan mengapa aloi lebih kuat daripada logam tulen dari segi susunan atom dalam logam dan aloi.

Atomsofotherelementaddedtothepuremetaltomakeanalloyare different insize.Atom-atom unsur lain yang ditambah dalam logam tulen membentuk aloi yang terdiri daripada atom-atom yang berlainan saiz.Theseatoms disrupts theorderlyarrangementofatomsinpuremetal.Atom-atom ini mengganggu susunan atom yang teratur dalam logam tulen.When force isappliedtoanalloy,thepresenceofaddedotheratomsprevent layersofatomsfrom sliding .

Apabila daya dikenakan ke atas aloi, kehadiran atom-atom asing ini menghalang lapisan atom-atom ini daripada menggelongsor .

5 Statethreereasonwhypuremetalsarealloyedbeforeused.

Nyatakan tiga sebab mengapa logam tulen dialoikan sebelum digunakan.

(a)Toincreasethe strength and hardness ofpuremetals. Meningkatkan kekuatan dan kekerasan logam tulen.

(b)Toincreasetheresistanceto corrosion ofapuremetals. Mencegah kakisan logam tulen.

(c)Toimprovethe appearance ofapuremetal. Membaiki rupa logam tulen.

5 Experimenttocomparethehardnessofbrassandpurecopper. Eksperimen untuk membandingkan kekerasan loyang dengan kuprum tulen.

(a) Hypothesis:/Hipotesis:

Brassisharderthancopper

(b) Manipulatedvariable:/Pemboleh ubah dimanipulasi:

Copperandbrassblock

(c) Respondingvariable:/Pemboleh ubah bergerak balas:

Hardnessofthecopperandbrassblock

(d) Fixedvariable:/Pemboleh ubah dimalarkan:

1kgweight

CopperTin

(a) Bronze/Gangsa

Carbon

Iron

(b) Steel/Keluli

08-Chem F4 (3p).indd 172 12/9/2011 5:54:31 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

173


(e) Apparatus:/Alat radas:

Retortstandandclamp,1kgweight,string,metreruler.

Materials:/Bahan-bahan:

Steelball,copperblock,brassblock

(f) Procedure:/Prosedur:1. Asteelballbearingistappedontoacopperblock. Satu bola keluli dilekatkan di atas sebuah bongkah kuprum.2. A1kgweightishungataheightof50cmabovethecopperblockasshowninthediagram.

Sebiji pemberat 1 kg digantung setinggi 50 cm di atas bongkah kuprum seperti yang ditunjukkan.

3. Dropthe1kgweightonthesteelball. Pemberat 1 kg dijatuhkan ke atas bebola keluli. 4. Measurethediameterof thedent formedonthecopperblockwitharuler.

Diameter lekuk yang terbentuk di atas bongkah kuprum diukur dengan pembaris.

5. Repeat the experiment three times on the other part of thecopperblock.

Eksperimen diulang tiga kali, pada ruang berbeza pada bongkah kuprum yang sama.

6. Steps 1 to 5 are repeated using a brass block to replace thecopperblock.

Langkah 1 hingga 5 diulang dengan menggunakan bongkah loyang, menggantikan bongkah kuprum.

(g) Results:/Keputusan:

ExperimentEksperimen 1 2 3 Average diameter/cm

Diameter purata / cm

Diameterofdentoncopperblock/cm a b c a+b+c3

=x

Diameterofdentonbrassblock/cm d e f d+e+f3

=y

(h) Discussion:/Perbincangan:

Theaveragediameterofdentoncopper,xislargerthantheaveragediameterofdentonbrass,y.

(i) Conclusion:/Kesimpulan:

Brassisharderthancopper//alloyisharderthanpuremetal.

String

1kgweight

Steelball

Cellophanetape

Copperblock

Retortstand

Set-upoftheapparatus:/Susunan alat radas:

08-Chem F4 (3p).indd 173 12/9/2011 5:54:31 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

174


Flowchartshowsthecomposition,propertiesandusesofsomealloys.Carta aliran di bawah menunjukkan komposisi, sifat-sifat dan kegunaan aloi-aloi.

Majorcomponent/Komponen utama

Typeofalloy/Jenis aloi Typeofalloy/Jenis aloi

TypeofalloyJenis aloi

TypeofalloyJenis aloi

ALLOY / ALOI

COPPER /KUPRUM IRON /FERUM

ALUMINIUM / ALUMINIUM

BRONZE/GANGSA(90% Cu, 10% Sn)– Hard and strong,

does not corrode, (shiny surface)

Keras dan kuat. Tidak berkarat (permukaan bersinar)

– Uses: / Kegunaan: Buildingstatueormonuments,medal,swordsandartisticmaterials

Pembuatan tugu atau monumen pingat, pedang dan bahan hiasan

BRASS/LOYANG(70% Cu, 30% Zn)– Hard and strong. Keras dan kuat.– Uses: / Kegunaan: Musical instrument

and Kitchenware Alat muzik dan perkakas

dapur

DURALUMIN DURALUMIN(93% Al, 3% Cu & 1% Mn)– Light and strong Ringan dan kuat.– Uses: / Kegunaan: Building body of aeroplane

and bullet train. Membuat rangka kapal terbang dan

keretapi laju.

CUPRONICKELKUPRONIKEL(75% Cu, 25% Ni)– Shiny, hard and does

not corrode Bersinar, keras dan tidak

berkarat.– Uses: / Kegunaan: Making coins Membuat duit syiling

STEEL/KELULI(99% Fe, 1% C)– Hard and strong. Keras dan kuat.– Uses: / Kegunaan: Construction of

building and bridge and railway tracks Pembinaan bangunan dan jambatan serta landasan keretapi.

STAINLESS STEELKELULI TAHAN KARAT (74% Fe, 8% C, 18% Cr)– Shiny, strong and does

not rust Bersinar, kuat dan tidak

berkarat.– Uses: / Kegunaan: Making cutlery and

surgical instrument Membuat sudu, garpu dan

alat-alat pembedahan.

TIN / TIMAH

PEWTER / PEWTER(96% Sn, 3% Cu, 1% Sb)– Luster, shiny and

strong Berkilau, bersinar dan kuat.– Uses: / Kegunaan: Making souvenirs. Membuat cenderamata.

SYNTHETIC POLYMERS / POLIMER SINTETIK

1 Polymerisalongchainmoleculesmadeupofa large numberofsmallrepeating identical unitofmonomer.

Polimer ialah molekul berantai panjang yang terbentuk daripada gabungan banyak unit kecil yang sama dipanggil monomer.

2 Monomerissmallidentical repeating unitsinthepolymer. Monomer adalah unit kecil yang berulang dalam polimer.3 Polymerscanbenaturallyoccurringorsynthetic. Polimer boleh didapati secara semula jadi atau sintetik.

08-Chem F4 (3p).indd 174 12/9/2011 5:54:31 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

175


4 Exampleofnaturallyoccurringpolymersandtheirmonomersare: Contoh polimer semula jadi dan monomernya:

Synthetic Polymer / Polimer Monomer / Monomer

Protein/Protein AminoAcid/Asid amino

Starch/Kanji Glucose/Glukosa

Rubber/Getah Isoprene/Isoprena

5 Syntheticpolymersaremadepolymers.Themonomersareusuallyobtainedfrompetroleumafterrefiningandcrackingprocess.

Polimer sintetik adalah polimer buatan. Monomer biasanya adalah daripada petroleum yang telah mengalami penyulingan dan peretakan.

6 Exampleofsyntheticpolymers,theirmonomersanduses: Contoh polimer sintetik, monomernya dan kegunaannya:

Synthetic polymerPolimer sintetik

MonomerMonomer

Example of usesContoh kegunaan

PolythenePolitena

Ethene,C2H4

Etena, C2H4

Plasticbags,shoppingbags,plasticcontainersandplastictoysBeg plastik, beg membeli belah, bekas plastik dan permainan plastik

PolypropenePolipropena

Propene,C3H6Propena, C3H6

Plasticbottles,plastictablesandchairs,carbatteriescasingandropesBotol plastik, meja dan kerusi plastik, bekas bateri kereta dan tali

Polyvinylchloride(PVC)Polivinil klorida (PVC)

Chloroethene,C2H3ClKloroetena, C2H3Cl

Waterproofmaterialssuchasrainclothes,bags,shoes,artificialleather.Bahan kalis air seperti baju hujan, beg, kasut dan kulit tiruan.Insulationforelectricwiring.Bahan penebat pendawaian wayar elektrik.Makingwaterpipesbecauseitdoesnotrust.Paip air sebab ia tidak berkarat.

PolystyrenePolistirena

Styrene,C2H3C6H5Stirena, C2H3C6H5

Packagingmaterials,disposablecupsandplatesBahan pembungkus, cawan dan pinggan pakai buang.

PerspexPerspeks

MethylmetacrylateMetil metakrilat

Safetyglass,carlampsandlensKaca keselamatan, lampu kereta dan kanta

Terylene(polyester)Terilena (poliester)

Hexane-1,6-diolHeksana-1, 6-diolBenzene-1,4-dicarboxylicacidBenzena-1, 4-dikarboksilik asid

Clothing,sails,sleepingbags,ropesandfishingnetPakaian, kain layar, tali dan jala

7 Polymerisationistheprocessof joining togetherthelargenumberofmonomerstoformapolymer.

Pempolimeran ialah proses penggabungan monomer-monomer untuk membentuk polimer.

Example:/Contoh:(a) Polymerisationofethene: Pempolimeran etena:

PolytheneEthene / Etena

H H n C = C H H

H H – C – C – H H n,nislargenumberuptoafewthousands

08-Chem F4 (3p).indd 175 12/9/2011 5:54:31 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

176


(b) Polymerisationofpropene: (c) Polymerisationofchloroethene: Pempolimeran propena: Pempolimeran kloroetena:

PolypropenePropene / Propena

H CH3

n C = C H H

H CH3

– C – C – H H n

PolyvinylchlorideChloroethene / Kloroetena

H H n C = C H Cl

H H – C – C – H Cl n

8 Completethefollowingtablerelatedtoissuesoftheuseofpolymersineverydaylife. Lengkapkan jadual di bawah berkaitan isu penggunaan polimer sintetik dalam kehidupan seharian.

Advantages of synthetic polymers

Kebaikan polimer sintetik

Environmental pollution from synthetic polymersPencemaran alam sekitar dari penggunaan polimer sintetik

Reducing pollution of synthetic polymers

Pengurangan pencemaran dari polimer sintetik

(a) Verystableanddonotcorrode .

Sangat stabil dan tidak berkarat .

(b) Inertto chemical reaction.

Lengai terhadap tindak balas kimia .

(c) Lightand strong .

Ringan dan kuat .(d) Cheap. Murah.

(e) Easily shaped andcoloured.

Mudah dibentuk dan diwarnakan.

(a) Disposalofsyntheticpolymerssuchasplasticbottlesandcontainerscause blockage ofdrainagesystemsandriverthuscausing flashfloods .

Pembuangan polimer sintetik seperti botol plastik dan bekas menyebabkan sistem saliran dan sungai tersekat yang mengakibatkan banjir kilat .

(b) Openburningofpolymerswillreleaseacidicandpoisonousgasthatwillcauseairpollution:

Pembakaran polimer sintetik secara terbuka membebaskan gas berasid dan beracun yang menyebabkan pencemaran udara:–Burningmostofthesyntheticpolymerswillproduce:

Pembakaran kebanyakan polimer sintetik menghasilkan: (i) carbondioxidegaswhichcause greenhouseeffect . karbon dioksida yang menyebabkan kesan rumah hijau .

(ii) carbonmonoxidewhichis poisonous . karbon monoksida yang beracun .

–BurningofPVCwillreleasehydrogenchloridegaswhichwillcause acidrain .

Pembakaran PVC membebaskan gas hidrogen klorida yang menyebabkan hujan asid .

–Burningofsyntheticpolymerscontainscarbonandnitrogensuchasnylonwillproducehighlypoisonousgassuchas hydrogencynide .

Pembakaran polimer sintetik mengandungi karbon dan nitrogen seperti nilon membebaskan gas sangat beracun seperti

hidrogen sianida .(c) Plasticcontainersthatareleftinopenareacollectrain

waterwillbecomebreedinggroundfor mosquito whichwillcausediseasessuchasdenguefever.

Bekas plastik yang ditinggalkan di tempat terbuka menakung air hujan menjadi tempat pembiakan nyamuk yang menyebabkan penyebaran penyakit seperti demam denggi.

(a) Reduce, recycle andreuse thesynthetic

polymers. Mengurangkan, mengitar semula

dan mengguna semula polimer sintetik.

(b) Using biodegradable polimer.

Menggunakan polimer

terbiodegradasi .

(c) On-goingresearchtoproducecheapbiodegradablepolymers.

Penyelidikan berterusan untuk menghasilkan polimer terbiodegradasi yang murah.

(d) Disintegrateplasticsbypyrolysis :Plasticcan

bedisintegratedbyheatingattemperaturebetween400–800°Cwithoutoxygen.

Penguraian plastik secara pirolisis : Plastik boleh diuraikan

dengan pemanasan pada suhu antara 400 – 800 °C tanpa oksigen.

Glass / Kaca

1 Nametheelementwhichformsthemajorcomponentofglass.

Namakan unsur yang membentuk komponen utama kaca.

Silicondioxide , SiO2 which exist naturally in sand .Silikon dioksida , SiO2 yang boleh didapati secara semula jadi di dalam pasir .

2 Listthepropertyofglass. Senaraikan sifat-sifat kaca. Properties: / Sifat-sifat:

Transparent,hardbutbrittle,non-porous,heatinsulator,electricinsulator,resistantto

chemical,easytoclean,canwithstandcompression

08-Chem F4 (3p).indd 176 12/9/2011 5:54:31 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

177


Completethetablebelow.Lengkapkan jadual di bawah.

Types of glass

Jenis kaca

CompositionKomposisi

Special propertiesSifat istimewa

UsesKegunaan

Soda-limeglassKaca soda kapur

Silicondioxide,sodiumcarbonateorcalciumcalciumcarbonateSilikon dioksida, natrium karbonat, kalsium karbonat

Good– chemical durability Tahan kakisan bahan kimia .

High– termalexpansionbutdoesnotwithstand heat .

Pekali pengembangan haba tinggi . Tidak tahan haba .

Makingflatglass,electricalbulbs,

mirrors,glasscontainers

BorosilicateglassKaca borosilikat

Siliciondioxide,borondioxide,sodiumoxide,aluminumoxideSilikon dioksida, boron dioksida, natrium oksida, aluminium oksida

Good– chemical durability Tahan kakisan bahan kimia .

Low– thermalexpansion. Pekali pengembangan haba rendah .Resistantto– heat whenheatedtohightemperature.

Tahan haba apabila dipanaskan pada suhu tinggi.

Makingcookwareandlaboratory

glasswaresuchasboilingtubeand

beakers.

FusedglassKaca silika terlakur

SilicondioxideSilikon dioksida

Opticallytransparent.– Lut sinar.Good– chemical durability

Tahan kakisan bahan kimia .Lowthermalexpansion–

Pekali pengembangan haba rendah . Canbeheatedto– high temperatureandresistancetothermalshock.

Boleh dipanaskan pada suhu yang tinggi , tahan terhadap pertukaran suhu yang cepat.

Laboratoryglassware,lenses,

telescopemirrors,opticalfibres.

LeadglassKaca plumbum

Silicondioxide,sodiumoxide,lead(II)oxideSilikon dioksida, natrium oksida, plumbum(II) oksida

High– refractive indexand density . Indeks biasan dan ketumpatan yang tinggi

Glittering– appearance.Kelihatan berkilat .

Tableware,crystalglasswareand

decorativeglassware.

Ceramics / Seramik

1 Nametheelementsfoundinceramic. Namakan unsur-unsur yang terkandung dalam seramik.

Aluminium,silicon,oxygenandhydrogen

2 Ceramicsaremadefromclay.Namethemaincomponentofclay. Seramik dibuat daripada tanah liat. Namakan komponen utama tanah liat.

Kaolin whichisrichin hydratedaluminiumsilicate ,Al2O32SiO2.2H2O.

Kaolin yang mengandungi aluminium silikat terhidrat , Al2O32SiO2.2H2O.

08-Chem F4 (3p).indd 177 12/9/2011 5:54:32 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

178


3 Completethefollowingtableforthepropertiesandusesofceramic. Lengkapkan jadual berikut untuk menunjukkan sifat-sifat dan kegunaan seramik.

Property/Sifat Uses/Kegunaan

Hardandstrong.Keras dan kuat.

Buildingmaterialssuchas cement , tiles ,bricks,roofandtoiletbowl.Bahan binaan seperti simen , jubin , batu-bata, atap dan tandas.

Chemicallyinertandnon-corrosive.Tidak reaktif secara kimia dan tidak mudah menghakis.

Kitchenwaresuchascookingpotsandplates.–Perkakas dapur seperti periuk dan pinggan .Decorativeitemssuchasvasesandpottery.–Barang hiasan seperti pasu dan lain-lain.

Havehighmeltingpointandgoodinsulatorofheat,remainstableunderhightemperature.Mempunyai takat lebur yang tinggi dan penebat haba yang baik serta stabil dalam suhu yang tinggi.

Insulationsuchas lining offurnace,wallof nuclearreactor and engine parts.Penebat haba seperti melapik dinding relau, dinding bagi reaktor nuklear dan bahagian enjin .

Goodinsulatorelectric.Penebat elektrik yang baik.

Electricinsulatorinelectricalitemssuchas electricplugs , oven andelectriccables .

Penebat elektrik bagi alat-alat elektrik seperti plug elektrik , ketuhar dan kabel elektrik .

Noncompressible.Tidak boleh dimampatkan.

Medical and dental apparatussuchasorthopedicjointreplacement,dentalrestorationandboneimplants.Alat-alat perubatan dan pergigian seperti penukaran sendi ortopedik, gigi palsu dan pemindahan tulang.

Composite Materials / Bahan Komposit

1 (a) Compositematerialsarestructuralmaterialsthatareformedbycombiningtwoormoredifferentsubstancessuchasmetal , alloys , ceramic , glass and polymer .

Bahan-bahan komposit adalah bahan yang diperbuat daripada gabungan dua atau lebih bahan berbeza seperti logam , aloi , seramik , kaca dan polimer .

(b) Compositematerialshavepropertiesthatare superior thanthoseoftheoriginalcomponents. Bahan-bahan komposit mempunyai sifat-sifat yang lebih baik berbanding dengan komponen-komponen asal.

2 Completethetablebelow: Lengkapkan jadual di bawah:

Types of composite materials

Jenis bahan komposit

ComponentsKomponen

Special propertiesSifat istimewa

Example of usesContoh kegunaan

SuperconductorsSuper konduktor

Copper(II)oxide,bariumcarbonateandYttriumoxideheatedtoformatypeofceramicknownasperovoskyteKuprum(II) oksida, barium karbonat dan natrium oksida dipanaskan membentuk sejenis seramik dipanggil perovoskit

Conductelectricitywithnoresistance whenitis

cooledatlowtemperature.Boleh mengalirkan arus elektrik

tanpa rintangan pada suhu yang amat rendah.

Usedinmedicalmagnetic-imaging

devices(MRI),generators,

transformers,computerpartsand

bullettrain

ReinforcedconcreteKonkrit yang diperkukuhkan

Concrete( cement ,sandandpebbles)reinforcedwithsteel andpolymer

fibersKonkrit ( simen , pasir dan batu kerikil) diperkukuhkan dengan keluli dan polimer gentian.

Very strong andcanbe

moulded intoanyshape.Sangat kuat dan boleh

dibentuk menjadi pelbagai bentuk.

Constructionofbuilding,bridges

andoilplatforms

08-Chem F4 (3p).indd 178 12/9/2011 5:54:32 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

179


FibreglassPlastik yang diperkukuhkan dengan kaca

Plasticreinforcedwithglassfiber .

Plastik yang diperkukuhkan dengan gentian kaca .

High tensile strength,low density,easilymouldedin

thin layers.Daya regangan tinggi, ketumpatan

rendah , mudah dibentuk menjadi lapisan nipis .

Makingwaterstoragetanks,

boats,helmets

PhotochromicglassKaca fotokromik

Photochromicsubstancelikesilverchloride embeddedinglass/transparentpolymersBahan fotokromik seperti

argentum klorida digabungkan dengan kaca atau polimer lut sinar.

Darken whenexposedtobright

lightandbecomes clear whenexposedtodimlight.Menjadi gelap apabila dikenakan cahaya cerah dan menjadi cerah dalam cahaya malap.

Makingopticallens,carwind

shieldlightintensitymeters

EXERCISE / LATIHAN

1 ThediagrambelowshowsthereactioninvolveintheproductionoffertilizerZinindustry. Rajah berikut menunjukkan tindak balas yang terlibat dalam pembuatan baja Z dalam industri.

ProcessXProses X

ProcessYProses Y

AmmoniaAmmonia


CompoundZSebatian Z

ReactionPTindak balas P

(a) (i) NameProcessXandProcessY. Namakan Proses X dan Proses Y.

ProcessX/Proses X: Haberprocess ProcessY/Proses Y: Contactprocess

(ii) CompletethefollowingtablerelatedtoprocessXandY. Lengkapkan jadual berikut yang berkaitan dengan proses X dan Y.

ProcessProses

CatalystMangkin


Pressure/ atm

Tekanan / atm

Balanced equation for the reaction that Involve a catalyst

Persamaan kimia tindak balas yang melibatkan mangkin

ProcessXProses X

IronBesi

400–500 200 N2+3H2 2NH3

ProcessYProses Y

Vandaium(V)oxideVanadium(V) oksida

450–500 2–3 2SO2+O2 2SO3

(b) AmmoniareactwithsulphuricacidthroughreactionPtoproducecompoundZ. Ammonia bertindak balas dengan asid sulfurik melalui tindak balas P menghasilkan sebatian Z. (i) WriteabalanceequationforreactionP. Tuliskan persamaan seimbang bagi tindak balas P.

NH3+H2SO4 (NH4)2SO4

(ii) Whatisthetypeofreactionthattakesplace? Apakah jenis tindak balas yang berlaku?

Neutralisation

(iii) StateoneimportantuseofcompoundZ. Nyatakan satu kegunaan penting sebatian Z.

Fertiliser

08-Chem F4 (3p).indd 179 12/9/2011 5:54:32 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

180


(iv) CalculatethepercentagebymassofnitrogenincompoundZ. [Relativeatomicmass:N=14,S=32,O=16,H=1] Hitungkan peratusan jisim nitrogen dalam sebatian Z. [Jisim atom relatif: N = 14, S = 32, O = 16, H = 1]

2×14

2(14+4×1)+32+4×16×100%=21.2%%N=

2 Thetableshowstheexamplesandcomponentoffourtypesofmanufacturedsubstancesinindustry. Jadual berikut menunjukkan contoh-contoh dan komponen bagi empat jenis bahan buatan dalam industri.

Type of manufactured substances

Jenis bahan buatan

ExampleContoh

ComponentKomponen

P ReinforcedconcreteKonkrit yang diperkukuhkan

Cement,sand,smallpebblesandsteelSimen, pasir, batu kecil dan keluli

Q Bronze/Gangsa Copperandtin/Kuprum dan stanum

Polymer/Polimer R Chloroethene/Kloroetena

Glass/Kaca S Silicondioxide,sodiumcarbonate,calciumcarbonateSilikon dioksida, natrium karbonat, kalsium karbonat

(a) StatethenameofP,Q,RandS. Namakan P, Q, R dan S.

P:Compositematerials Q:Alloy

R:Polyvinylchloride S:Soda-limeglass

(b) (i) Statetwousesofreinforcedconcrete. Nyatakan dua kegunaan konkrit yang diperkukuhkan.

Tomakeframeworkofbuildingsandbridges.

(ii) Whatistheadvantageofusingreinforcedconcretecomparedtoconcrete? Apakah kelebihan konkrit yang diperkukuhkan berbanding dengan konkrit?

Reinforcedconcretecanwithstandhigherpressure/supportheavierloads/stronger/highertensilestrength

thanconcrete.

(c) (i) Drawthearrangementofparticlesin Lukis susunan atom dalam

(ii) Bronzeisharderthanpurecopper.Explain. Gangsa lebih keras daripada kuprum. Terangkan.

–Atomsofpurecoppermetalaretheofsamesize,theyarrangedorderlyinlayers.

–Layersofatomsareeasilyslideovereachotherwhenexternalforceisappliedonthem.

–Thesizeoftinatomswhicharebiggerthancopperinbronzedisrupttheorderlyarrangementofcopper

atoms.

– Layersofmetalatomsarepreventedfromslidingeachotherwhenexternalforceisapplied.

Purecopper/Kuprum tulen

Copper

Bronze/Gangsa

Copper

Tin

08-Chem F4 (3p).indd 180 12/9/2011 5:54:32 PM

Nilam P

ub

lica

tion Sdn. Bhd.

181


(d) ThediagramshowsthestructureofR./Rajah berikut merupakan struktur bagi R.

H H C – C H C1 n

(i) DrawthestructuralformulaformonomerR./Lukiskan formula struktur bagi monomer R.

H H C = C H C1

(ii) StateoneuseofpolymerR. Nyatakan satu kegunaan polimer R.

Pipe/wirecables/bags/footwear

(iii) StatetwowayshowRcausesenvironmentalpollution. Nyatakan dua cara R menyebabkan pencemaran alam.

–Risnonbiodegradable,itcancauseblockageofdrainagesystemandflashflood.

–BurningofRproduceshydrogenchloridegaswhichispoisonousandacidic.

(e) (i) Explainwhyglasscontainersaremoresuitableforstoringacidinthelaboratory. Terangkan mengapa bekas kaca lebih sesuai digunakan untuk menyimpan asid di dalam makmal.

Glassischemicallyinert/glassisnon-reactive

(ii) Soda-limeglasscannotwithstandhightemperature.Statethenameofanothertypeofglassthatismoreheatresistant.

Kaca soda kapur tidak tahan suhu yang tinggi. Namakan jenis kaca lain yang lebih tahan haba.

Borosilicateglass


1 Whichofthefollowingaretheusesofsulphuricacid? Antara berikut, yang manakah adalah kegunaan asid sulfurik?

I Detergent III Paint Detergen CatII Fertiliser IV Syntheticfiber Baja Gentian sintetikA IandIIonly C I,IIandIVonly I dan II sahaja I, II dan IV sahaja B IIIandIVonly D I,II,IIIandIV III dan IV sahaja I, II, III dan IV

2 ThediagrambelowshowsthestagesI,II,IIIandIVinthe

ContactProcess. Rajah di bawah menunjukkan peringkat I, II, III dan IV dalam Proses

Sentuh.

S SO2 SO3 H2S2O7 H2SO4

I II III IV

Whichofthefollowingstagesrequirestheuseofacatalyst? Antara peringkat berikut, yang manakah memerlukan mangkin?

A I C IIIB II D IV

3 The equation below shows chemical equation to produceammoniainHaberProcess.

Persamaan tindak balas berikut menunjukkan persamaan kimia untuk menghasilkan ammonia dalam Proses Haber.

N2+3H2 2NH3

Fe

Whichofthefollowingisthefunctionofiron,Feintheprocess?

Antara berikut, yang manakah adalah fungsi besi, Fe dalam proses itu?A Tolowerthepressurerequiredfortheprocess. Merendahkan tekanan yang diperlukan untuk proses itu.B Tolowerthetemperaturerequiredfortheprocess. Merendahkan suhu yang diperlukan untuk proses itu. C Toincreasetherateofproductionofammonia. Untuk meningkatkan kadar pengeluaran ammonia.D Toincreasethepercentageofproductionofammonia. Untuk meningkatkan peratus penghasilan ammonia.

08-Chem F4 (3p).indd 181 12/9/2011 5:54:32 PM

Nil

am Publication S

dn

. Bhd.

182


4 ThediagrambelowshowsthearrangementofatomsinalloyX.

Rajah di bawah menunjukkan susunan atom dalam aloi X.

Copper/Kuprum

Zinc/Zink

WhatisalloyX? Apakah aloi X?

A Brass C Cupronickel Loyang Kupronikel B Bronze D Duralumin Gangsa Duralumin

5 AnalloyYisusedtomakeabodyofanaeroplane. WhichofthefollowingisalloyYanditsmajorcomponent? Aloi Y digunakan untuk membuat badan kapal terbang. Antara berikut, yang manakah adalah aloi Y dan komponen utamanya?

Alloy YAloi Y

Major componentKomponen utama

ADuraluminDuralumin

MagnesiumMagnesium

BDuraluminDuralumin

AluminiumAluminium

CBronzeGangsa

CopperKuprum

DCupronickel

KupronikelCopperKuprum

6 Whichtypeofglassissuitableformakingbeakersandtest

tubesthatcanbeusedforheating? Kaca yang manakah adalah sesuai untuk membuat bikar dan tabung uji

yang boleh digunakan untuk pemanasan?A Leadglass C Borosilicateglass Kaca plumbum Kaca borosilikat B Soda-limeglass D Photochromicglass Kaca soda kapur Kaca fotokromik

7 TheinformationbelowshowsthepropertyofaglassX. Maklumat di bawah menunjukkan sifat kaca X.

WhentheglassXisheatedtoahightemperatureandplungedintocoldwater,theglassdoesnotcrack.Apabila kaca X dipanaskan dengan kuat dan seterusnya dimasukkan ke dalam air sejuk, kaca itu tidak pecah.

WhatisglassX? Apakah kaca X?

A Leadcrystalglass C Fusedglass Kaca plumbum Kaca silika terlakur B Soda-limeglass D Borosilicateglass Kaca soda kapur Kaca borosilikat

8 Which of the following are the characteristics of syntheticpolymersthatcausesenvironmentalpollution?

Antara berikut, yang manakah adalah ciri-ciri polimer sintetik yang menyebabkan pencemaran alam sekitar? I Polymersarenonbiodegradable Polimer adalah tidak terbiodegradasiII PolymersdissolveinwaterandincreasepHofwater Polimer larut dalam air dan meningkatkan pH airIII Burningofpolymersreleasetoxicgas Pembakaran polimer membebaskan gas beracun IV Disposalofpolymerspromoteexcessivegrowthofalgae Pembuangan polimer meningkatkan pertumbuhan alga berlebihanA IandIIIonly I dan III sahaja B IIandIIIonly II dan III sahaja C I,IIIandIVonly I, III dan IV sahajaD II,IIIandIVonly II, III dan IV sahaja

9 Ceramicisusedtomakewallofreactornuclear.Whichofthefollowingisthecharacteristicofceramicfortheusage?

Seramik digunakan untuk membuat dinding reaktor nuklear. Antara berikut, yang manakah adalah ciri seramik untuk penggunaan itu?A Hardandstrong Keras dan kuatB Goodinsulatorelectric Penebat elektrik yang baikC Remainstableunderhightemperature Kekal stabil pada suhu tinggi D Chemicallyinertandnoncorrosive Lengai terhadap bahan kimia dan tidak terkakis

10 ThefollowinginformationisaboutsubstanceZwhichisusedinbullettrain.

Maklumat berikut adalah berkaitan dengan bahan Z yang digunakan dalam keretapi laju.

Conductselectricitywithnoresistanceatlowtemperature.Mengkonduksi elektrik tanpa rintangan pada suhu rendah.

WhatissubstanceZ? Apakah bahan Z?

A Fiberglass DuraluminB Superconductors Super konduktorC Polyvinylchloride Polivinil kloridaD Fibreglass Plastik yang diperkukuhkan dengan kaca

08-Chem F4 (3p).indd 182 12/9/2011 5:54:33 PM

Documents

Reference F4