5 DWIBAHASA Tingkatan Kimia Chemistry Dr. Chua Kah Heng (Penulis Buku Teks) Hairul Nizam Omar (Guru Cemerlang) Dr. Chan S.G. Pan Asia Publications Sdn. Bhd. 199101016590 (226902-X) No. 2-16, Jalan SU 8, Taman Perindustrian Subang Utama, Seksyen 22, 40300 Shah Alam, Selangor Darul Ehsan, Malaysia. Tel: +603-5614 4168 Faks: +603-5614 4268 E-mel: [email protected] Laman web: www.panasiapub.com © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. Hak cipta terpelihara. Sebarang bahagian dalam buku ini tidak boleh diterbitkan semula, disimpan dalam cara yang boleh dipergunakan lagi ataupun dipindahkan dalam sebarang bentuk atau cara, baik secara elektronik, mekanik, gambar, rakaman atau sebagainya, tanpa kebenaran daripada penerbit. Cetakan Pertama 2022 MODUL A+1 KIMIA Tingkatan 5 ISBN 978-967-466-630-9 Dicetak oleh C. T. Book Makers Sdn. Bhd. (416129-H) • PDF Manual Guru • Rancangan Pengajaran Tahunan Bonus Guru
BAB 1 Keseimbangan Redoks Redox Equilibrium 1.1 Pengoksidaan dan Penurunan Oxidation and Reduction ..................................................................1 1.2 Keupayaan Elektrod Piawai Standard Electrode Potential ..........................................................19 1.3 Sel Kimia Voltaic Cell ......................................................................................22 1.4 Sel Elektrolisis Electrolytic Cell ..............................................................................29 1.5 Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya Extraction of Metals from Its Ore ....................................................48 1.6 Pengaratan Rusting ............................................................................................51 Soalan Berformat SPM.........................................................................57 BAB 2 Sebatian Karbon Carbon Compound 2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon Types of Carbon Compounds ..........................................................63 2.2 Siri Homolog Homologous Series ..........................................................................66 2.3 Sifat Kimia dan Saling Pertukaran antara Siri Homolog Chemical Properties and Interconversion between the Homologous Series................................................................................................76 2.4 Isomer dan Penamaan Mengikut IUPAC Isomer and Naming Based on IUPAC..............................................94 Soalan Berformat SPM.........................................................................98 BAB 3 Termokimia Thermochemistry 3.1 Perubahan Haba dalam Tindak Balas Heat Change in Reaction...............................................................106 3.2 Haba Tindak Balas Heat of Reaction ............................................................................112 3.3 Aplikasi Tindak Balas Endotermik dan Eksotermik dalam Kehidupan Harian Application of Exothermic and Endothermic Reactions in Daily Life ......................................................................................135 Soalan Berformat SPM.......................................................................137 BAB 4 Polimer Polymer 4.1 Menerangkan Polimer Explain Polymer ............................................................................143 4.2 Getah Asli Natural Rubber..............................................................................148 4.3 Getah Sintetik Synthetic Rubber ...........................................................................157 Soalan Berformat SPM.......................................................................158 BAB 5 Kimia Konsumer dan Industri Consumer and Industrial Chemistry 5.1 Minyak dan Lemak Oils and Fats .................................................................................164 5.2 Bahan Pencuci Cleaning Agents ............................................................................167 5.3 Bahan Tambah Makanan Food Additives ..............................................................................176 5.4 Ubat-ubatan dan Bahan Kosmetik Medicines and Cosmetics ..............................................................177 5.5 Aplikasi Nanoteknologi dalam Industri Application of Nanotechnology in Industry ..................................181 5.6 Aplikasi Teknologi Hijau dalam Pengurusan Sisa Industri Application of Green Technology in Industrial Waste Management. .......................................................................183 Soalan Berformat SPM.......................................................................186 Pentaksiran Bilik Darjah (PBD).......................................MG1 – MG9 Jawapan ...............................................................................MG10 – MG16 i
1.1 Pengoksidaan dan Penurunan Oxidation and Reduction Buku Teks m.s. 4-19 A Menerangkan Tindak Balas Pengoksidaan dan Penurunan Describe Oxidation and Reduction Reactions 1. Pengoksidaan dan penurunan boleh dijelaskan dari segi: TP 2 Oxidation and reduction can be explained in terms of: Pengoksidaan Oxidation Penurunan Reduction Oksigen Oxygen Penambahan oksigen Gain of oxygen Kehilangan oksigen Loss of oxygen Hidrogen Hydrogen Kehilangan hidrogen Loss of hydrogen Penambahan hidrogen Gain of hydrogen Elektron Electron Kehilangan elektron Loss of electrons Menerima elektron Gain of electrons Nombor pengoksidaan Oxidation number Pertambahan nombor pengoksidaan Increase in oxidation number Pengurangan nombor pengoksidaan Decrease in oxidation number 2. Tindak balas redoks ialah tindak balas kimia yang melibatkan penurunan dan pengoksidaan yang berlaku secara serentak. Contoh tindak balas redoks: Redox reactions are chemical reactions involving reduction and oxidation occurring simultaneously. Example of redox reactions: (a) Pemindahan elektron pada suatu jarak/ Transfer of electron at a distance. (b) Pertukaran ion ferum(II), Fe2+ kepada ion ferum(III), Fe3+ dan sebaliknya. Change of iron(II) ions, Fe2+ to iron(III) ions, Fe3+ and vice versa. (c) Penyesaran logam daripada larutan garamnya/ Displacement of metal from its salt solution . (d) Penyesaran halogen daripada larutan halidanya/ Displacement of halogen from its halide solution. 3. Agen pengoksidaan ialah bahan yang menyebabkan pengoksidaan . Dalam tindak balas redoks, agen pengoksidaan mengalami penurunan. TP 1 The oxidising agent is the substance that causes oxidation . It is reduced in the redox reaction. 4. Agen penurunan ialah bahan yang menyebabkan penurunan . Dalam tindak balas redoks, agen penurunan mengalami pengoksidaan. TP 1 The reducing agent is the substance that causes reduction . It is oxidised in the redox reaction. Agen penurunan/ Reducing agent Agen pengoksidaan/ Oxidising agent 1. Menderma/ Donates hidrogen/ hydrogen 2. Menerima/ Accepts oksigen/ oxygen 3. Menderma/ Donates elektron/ electron 4. Pertambahan nombor pengoksidaan Increase in oxidation number 1. Menerima/ Accepts hidrogen/ hydrogen 2. Menderma/ Donates oksigen/ oxygen 3. Menerima/ Accepts elektron/ electron 4. Pengurangan nombor pengoksidaan Decrease in oxidation number Keseimbangan Redoks Redox Equilibrium BAB 1 1
Bab 1 Eksperimen Wajib Tujuan/ Aim: Menentukan nilai voltan dalam sel kimia dengan menggunakan pasangan logam yang berlainan. To determine the voltage of a voltaic cell by using different pairs of metals. Pernyataan masalah/ Problem statement: Bagaimanakah pasangan logam berlainan yang dicelup di dalam elektrolit mempengaruhi nilai voltan sel kimia? How can different pairs of metals dipped into electrolytes affect the voltage of the voltaic cell? Hipotesis/ Hypothesis: TP 3 Pasangan logam dengan perbezaan nilai keupayaan elektrod piawai yang lebih besar akan menghasilkan nilai voltan yang lebih besar. The pairs of metals with greater difference of standard electrode potential value will produce greater voltage readings. Pemboleh ubah/ Variables: TP 3 (a) dimanipulasikan/ manipulated: Pasangan logam berlainan/ Different pairs of metals. (b) bergerak balas/ responding: Nilai voltan sel/ The voltage reading of the cell. (c) dimalarkan/ fixed: Isi padu dan kepekatan elektrolit/ Volume and concentration of electrolytes. Bahan/ Materials: Kepingan kuprum, Cu, paku besi, Fe, kepingan zink, Zn, pita magnesium, Mg, kertas pasir, larutan ferum(II) sulfat, Fe2 SO4 1.0 mol dm–3, larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 1.0 mol dm–3, larutan zink sulfat, ZnSO4 1.0 mol dm–3, larutan magnesium sulfat, MgSO4 1.0 mol dm–3 Copper, Cu plate, iron, Fe nail, zinc, Zn plate, magnesium, Mg ribbon, sandpaper, 1.0 mol dm-3 iron(II) sulphate, Fe2 SO4 solution, 1.0 mol dm-3 copper(II) sulphate, CuSO4 solution, 1.0 mol dm-3 zinc sulphate, ZnSO4 solution, 1.0 mol dm-3 magnesium sulphate, MgSO4 solution Radas/ Apparatus: Voltmeter, bikar 250 cm3 , wayar penyambung dengan klip buaya, pasu berliang Voltmeter, 250 cm3 beaker, connecting wires with crocodile clips, porous pot Prosedur/ Procedure: Voltmeter Voltmeter V Pasu berliang yang berisi larutan zink sulfat, ZnSO4 Kepingan zink, Zn Zinc electrode Kepingan kuprum, Cu Copper electrode Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 Copper(II) sulphate, CuSO4 solution Rajah/Diagram 1.11 1. Semua kepingan logam dibersihkan dengan kertas pasir. All metal plates are cleaned with sandpaper. 2. Pasu berliang diisi dengan larutan zink sulfat, ZnSO4 1.0 mol dm–3 sehingga dua per tiga penuh. A porous pot is filled with 1.0 mol dm–3 zinc sulphate, ZnSO4 solution until it is two-third full. 3. Kepingan zink, Zn direndam di dalam larutan zink sulfat, ZnSO4 1.0 mol dm–3 . A zinc, Zn plate is dipped into zinc sulphate, ZnSO4 solution. 4. Bikar diisi dengan larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 1.0 mol dm–3 sehingga separuh penuh. A beaker is filled with 1.0 mol dm–3 copper(II) sulphate, CuSO4 solution until it is half full. 5. Kepingan kuprum, Cu direndam di dalam larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 1.0 mol dm–3 . The copper, Cu plate is dipped into 1.0 mol dm–3 copper(II) sulphate, CuSO4 solution. 6. Pasu berliang diletakkan di dalam bikar. The porous pot is placed into the beaker. 7. Litar dilengkapkan dengan menyambungkan kedua-dua kepingan logam kepada voltmeter seperti ditunjukkan Rajah 1.11. The circuit is completed by connecting both metal plates to a voltmeter as shown in Diagram 1.11. 8. Bacaan voltmeter direkodkan. The reading of the voltmeter is recorded. Eksperimen Eksperimen 1.1 27
Bab 1 9. Langkah 2 hingga 8 diulang dengan menggantikan kepingan zink, Zn dan larutan zink sulfat, ZnSO4 1.0 mol dm–3 di dalam pasu berliang dengan: Steps 2 to 8 are repeated by replacing zinc, Zn plate and 1.0 mol dm–3 zinc sulphate, ZnSO4 solution in the porous pot with: (a) paku besi, Fe dan larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 1.0 mol dm–3 . iron nail and 1.0 mol dm–3 iron(II) sulphate, FeSO4 solution. (b) pita magnesium, Mg dan larutan magnesium sulfat, MgSO4 1.0 mol dm–3 . magnesium, Mg ribbon and 1.0 mol dm–3 magnesium sulphate, MgSO4 solution. Keputusan/ Results: TP 3 Set Pasangan logam Pair of metals Voltan (V) Voltage (V) Terminal negatif (anod) Negative terminal (anod) Terminal positif (katod) Positive terminal (katod) I Zink dan kuprum Zinc and copper 1.1 Zink Zinc Kuprum Copper II Ferum dan kuprum Iron and copper 0.7 Ferum Iron Kuprum Copper III Magnesium dan kuprum Magnesium and copper 2.7 Magnesium Magnesium Kuprum Copper Kesimpulan/ Conclusion: TP 5 Hipotesis diterima . Pasangan logam dengan perbezaan nilai keupayaan elektrod piawai lebih besar akan menghasilkan nilai voltan yang lebih besar . The hypothesis is accepted . Pairs of metal with greater difference of standard electrode potential value will produce greater voltage . Perbincangan/ Discussion: TP 5 1. Set 1 : Zink dan kuprum/ Set I: Zinc and copper Elektrod/ Electrodes Zink/ Zinc Kuprum/ Copper Pengoksidaan atau penurunan Oxidation or reduction Pengoksidaan/ Oxidation Penurunan/ Reduction Setengah persamaan tindak balas Reaction half-equations Zn ➝ Zn2+ + 2e– Cu2++ 2e– ➝ Cu Persamaan ion keseluruhan Overall ionic equation Zn + Cu2+ ➝ Zn2+ + Cu Notasi sel/ Cell notation Zn(p/s) | Zn2+(ak/aq) || Cu2+(ak/aq) | Cu(p/s) Nilai voltan sel (V) Voltage value of the cell (V) E0 sel/cell = E0 katod/cathode – E0 anod/anode = (+0.34 V) – (–0.76 V) = 1.10 V 2. Set II: Ferum dan kuprum/ Set II: Iron and copper Elektrod/ Electrodes Ferum/ Iron Kuprum/ Copper Pengoksidaan atau penurunan Oxidation or reduction Pengoksidaan/ Oxidation Penurunan/ Reduction Setengah persamaan tindak balas Reaction half-equations Fe ➝ Fe2+ + 2e– Cu2++ 2e– ➝ Cu Persamaan ion keseluruhan Overall ionic equation Fe + Cu2+ ➝ Fe2+ + Cu Notasi sel/ Cell notation Fe(p/s) | Fe2+(ak/aq) || Cu2+(ak/aq) | Cu(p/s) Nilai voltan sel (V) Voltage value of the cell (V) E0 sel/cell = E0 katod/cathode – E0 anod/anode = (+0.34 V) – (–0.44 V) = 0.78 V 28
Bab 1 Eksperimen Wajib AKTIVITI 1.7 Tujuan/ Aim: Mengkaji elektrolisis larutan akueus kuprum(ll) sulfat, CuSO4 dan asid sulfurik, H2 SO4 cair dengan menggunakan elektrod karbon. To investigate the electrolysis of the aqueous solution of copper(ll) sulphate, CuSO4 and dilute sulphuric acid, H2 SO4 with carbon electrodes. Bahan/ Materials: Larutan asid sulfurik cair, H2 SO4 0.1 mol dm–3, larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 0.1 mol dm–3, kayu uji 0.1 mol dm–3 dilute sulphuric acid, H2 SO4 , 0.1 mol dm–3 copper(II) sulphate, CuSO4 solution, wooden splinter Radas/ Apparatus: Sel elektrolisis, tabung uji, bateri, ammeter, elektrod karbon, wayar penyambung dengan klip buaya, suis Electrolytic cell, test tubes, batteries, ammeter, carbon electrodes, connecting wires with crocodile clip, switch Prosedur/ Procedure: Bateri Battery Elektrod karbon Carbon electrodes Tabung uji Test tube Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 Copper(II) sulphate, CuSO4 solution Suis Switch Ammeter Ammeter A Rajah/Diagram 1.15 1. Larutan kuprum(ll) sulfat, CuSO4 0.1 mol dm–3 dituang ke dalam sel elektrolisis sehingga setengah penuh. 0.1 mol dm–3 copper(ll) sulphate, CuSO4 solution is poured into an electrolytic cell until half full. 2. Dua tabung uji diisi dengan larutan kuprum(ll) sulfat, CuSO4 0.1 mol dm–3 dan ditelangkupkan ke atas elektrod karbon. Two test tubes are filled with 0.1 mol dm–3 copper(ll) sulphate, CuSO4 solution and inverted onto the carbon electrodes. 3. Elektrod karbon disambung kepada bateri, suis dan ammeter dengan menggunakan wayar penyambung seperti ditunjukkan pada Rajah 1.15. Carbon electrodes are connected to the batteries, switch and ammeter as shown in Diagram 1.15 using the connecting wires. 4. Suis dihidupkan selama 15 minit. The switch is turned on for 15 minutes. 5. Pemerhatian pada anod dan katod direkodkan. Observations at the anode and cathode are recorded. 6. Gas yang terkumpul pada anod diuji dengan kayu uji berbara manakala gas yang terkumpul pada katod diuji dengan kayu uji bernyala. Gas collected at the anode is tested with a glowing wooden splinter while gas collected at the cathode is tested with a burning wooden splinter. 7. Langkah 1 hingga 6 diulang dengan menggunakan asid sulfurik cair, H2 SO4 0.1 mol dm–3. Steps 1 to 6 are repeated by using 0.1 mol dm–3 dilute sulphuric acid, H2 SO4 . Pemerhatian/ Observation: TP 3 Elektrolit Electrolyte Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 Copper(II) sulphate, CuSO4 solution Asid sulfurik cair, H2SO4 Dilute sulphuric acid, H2SO4 Anod (+) Anode (+) Gelembung gas dibebaskan. Gas tidak berwarna menyebabkan kayu uji berbara menyala. Gas bubbles are released. A colourless gas ignites the glowing wooden splinter. Gelembung gas dibebaskan. Gas tidak berwarna menyebabkan kayu uji berbara menyala. Gas bubbles are released. Colourless gas ignites the glowing wooden splinter. I Kesan Nilai E0 Terhadap Pemilihan Ion untuk Dinyahcas The Effects of E0 Value on the Selective Discharge of Ions 34
Bab 1 Katod (–) Cathode (–) Pepejal perang terenap. Brown solid is deposited Gelembung gas dibebaskan. Gas tidak berwarna menghasilkan bunyi “pop” dengan kayu uji bernyala. Gas bubbles released. Colourless gas produces a “pop” sound with the glowing wooden splinter. Mentafsir data/ Interpreting data: TP 4 Elektrolit Electrolytes Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 Copper(II) sulphate, CuSO4 solution Asid sulfurik cair, H2SO4 Dilute sulphuric acid, H2SO4 (a) Ion yang hadir di dalam elektrolit. Ions present in the electrolytes. CuSO4 ➝ Cu2+ + SO4 2– H2 O H+ + OH– H2 SO4 ➝ 2H+ + SO4 2– H2 O H+ + OH– (b) Ion yang tertarik ke anod dan katod. Ions attracted to the anode and cathode. Anod/ Anode (+): SO4 2–, OH– Katod/ Cathode (–): H+, Cu2+ Anod/ Anode (+): SO4 2–, OH– Katod/ Cathode (–): H+ (c) Ion yang dinyahcas di anod dan di katod. Nyatakan alasan. Ions discharged at the anode and cathode. State the reason. Anod/ Anode: OH– (H2 O) Alasan/ Reason: E0 bagi ion OH– kurang positif berbanding ion SO4 2–. E0 of OH– ion is less positive than SO4 2– ion. Katod/ Cathode: Cu2+ Alasan/ Reason: E0 bagi ion Cu2+ lebih positif berbanding ion H+. E0 of Cu2+ ion is more positive than H+ ion. Anod/ Anode: OH– (H2 O) Alasan/ Reason: E0 bagi ion OH– kurang positif berbanding ion SO4 2–. E0 of OH– ion is less positive than SO4 2– ion. Katod/ Cathode: H+(H2 O) Alasan/ Reason: – (d) Setengah persamaan tindak balas di anod dan di katod. Half-equations for reaction at the anode and cathode. Anod/ Anode: 2H2 O ➝ O2 + 4H++ 4e– Katod/ Cathode: Cu2+ + 2e– ➝ Cu Anod/ Anode: 2H2 O ➝ O2 + 4H++ 4e– Katod/ Cathode: 2H2 O + 2e– ➝ H2 + 2OH– Perbincangan/ Discussion: TP 5 1. Larutan akueus kuprum(II) sulfat, CuSO4 terdiri daripada ion kuprum(II), Cu2+ dan ion sulfat, SO4 2–. The copper(II) sulphate, CuSO4 aqueous solution comprises of copper(II) ion, Cu2+ and sulphate ion, SO4 2−. (a) Apabila suis dihidupkan, ion kuprum(II), Cu2+ dan molekul air, H2 O bergerak ke katod . Pada masa yang sama, ion sulfat, SO4 2– dan molekul air, H2 O bergerak ke anod . When the switch is turned on, copper(II) ions, Cu2+ and water molecules, H2 O move to the cathode . At the same time, sulphate ions, SO4 2− and water molecules, H2 O move to the anode . (b) Pada anod , nilai E0 air, H2 O adalah kurang positif daripada ion sulfat, SO4 2–. Maka, molekul air, H2 O dioksidakan untuk membentuk gas oksigen, O2 dan ion hidrogen, H+ . At the anod , E0 value of water, H2 O is less positive than sulphate ion, SO4 2−. Therefore, water molecules, H2 O are oxidised to form oxygen gas, O2 and hydrogen ions, H+ . O2 + 4H+ + 4e– 2H2 O E0 = +1.23 V S2 O8 2– + 2e– 2SO4 2– E0 = +2.01 V 35
2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon Types of Carbon Compounds Buku Teks m.s. 64-70 A Memahami Sebatian Karbon Understanding Carbon Compounds 1. Sebatian karbon ialah sebatian yang mengandungi karbon sebagai salah satu unsur juzuknya. TP 1 Carbon compounds are compounds which contain carbon as one of its constituent element. 2. Sebatian karbon dapat dikelaskan kepada dua jenis: TP 2 Carbon compounds can be classified into two types: (a) Sebatian organik/ Organic compounds (b) Sebatian tak organik/ Inorganic compounds 3. Sebatian organik ditakrifkan sebagai sebatian yang berasal daripada benda hidup dan mengandungi unsur karbon . Contoh-contoh sebatian organik ialah petroleum, gas asli, urea, kanji, glukosa, protein dan etanol. TP 2 Organic compounds are defined as compounds originating from living things that contain carbon element. Examples of organic compounds are petroleum, natural gas, urea, starch, glucose, protein and ethanol. 4. Sebatian tak organik ialah sebatian yang berasal daripada benda bukan hidup . TP 2 Contoh-contoh sebatian tak organik yang mengandungi unsur karbon ialah karbon dioksida, CO2 , kalsium karbonat, CaCO3 dan kalium sianida, KCN. Inorganic compounds are compounds originating from non-living things . Examples of inorganics compounds which contain carbon element are carbon dioxide, CO2 , calcium carbonate, CaCO3 and potassium cyanide, KCN. B Hidrokarbon dan Bukan Hidrokarbon Hydrocarbon and Non Hydrocarbon 1. Sebatian organik dibahagikan kepada hidrokarbon dan bukan hidrokarbon. TP 1 Organic compounds are divided into hydrocarbons and non hydrocarbons. 2. Hidrokarbon ialah sebatian organik yang mengandungi unsur hidrogen dan karbon sahaja. Sumber utama hidrokarbon ialah arang batu, petroleum dan gas asli. TP 1 Hydrocarbons are organic compounds that contain hydrogen and carbon elements only. The most common sources of hydrocarbons are coal, petroleum and natural gas. 3. Bukan hidrokarbon ialah sebatian organik yang mengandungi unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosforus atau halogen selain daripada unsur hidrogen dan karbon . TP 1 Non hydrocarbons are organic compounds which contain other elements such as nitrogen, oxygen, phosphorus or halogens besides hydrogen and carbon elements. 4. Hidrokarbon dikelaskan kepada: / Hydrocarbons are classified into: TP 2 (a) Hidrokarbon tepu ; hidrokarbon yang mempunyai hanya ikatan tunggal antara atom karbon. Saturated hydrocarbons ; hydrocarbons containing only single bonds between carbon atoms. (b) Hidrokarbon tak tepu ; hidrokarbon yang mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua atau ganda tiga antara atom karbon. Unsaturated hydrocarbons ; hydrocarbons containing at least one double bond or triple bond between carbon atoms. Sebatian Karbon Carbon Compound BAB 2 63
Bab 2 Eksperimen Wajib AKTIVITI 2.1 Tujuan/Aim: Mengkaji penyulingan berperingkat petroleum. To investigate the fractional distillation of petroleum. Bahan/Materials: Petroleum, kapas Petroleum, cotton Radas/ Apparatus: Kertas turas, silinder penyukat, kaki retort, termometer (0 °C − 360 °C), kelalang dasar bulat, kelalang kon, tabung uji, kondenser Liebig, kasa dawai, tungku kaki tiga, mangkuk penyejat, serpihan porselin, bongkah kayu, penunu Bunsen Filter paper, retort stand, thermometer (0 °C − 360 °C), round bottom flask, conical flask, test tube, Liebig condenser, wire gauze, tripod stand, test tubes, evaporating dish, porcelain chips, wooden block, Bunsen burner Prosedur/ Procedure: Termometer Thermometer Air keluar Water out Air masuk Water in Panaskan Heat Bongkah kayu Wooden block Serpihan porselin Porcelain chips Petroleum Petroleum Kelalang dasar bulat Round-bottom flask Kondenser Liebig Liebig condenser Hasil sulingan Distillate Rajah/Diagram 2.2 1. 50 cm3 petroleum disukat dan dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat. 50 cm3 petroleum is measured and poured into a round bottom flask. 2. Satu spatula serpihan porselin ditambahkan ke dalam kelalang dasar bulat. One spatula of porcelain chips is added into the round bottom flask. 3. Susunkan radas seperti yang ditunjukkan pada Rajah 2.2 disediakan. The set-up of apparatus as shown in Diagram 2.2 is prepared. 4. Petroleum dipanaskan secara perlahan-lahan dan pecahan petroleum dikumpulkan di dalam empat tabung tabung uji berasingan yang dilabelkan 1, 2, 3 dan 4 pada julat suhu 30 °C − 80 °C, 80 °C − 120 °C, 120 °C − 160 °C dan 160 °C − 200 °C. The petroleum is heated gently and the fractions of petroleum are collected into four separate test tubes labelled as 1, 2, 3, and 4 at a temperature range of 30 °C − 80 °C, 80 °C − 120 °C, 120 °C − 160 °C and 160 °C − 200 °C. 5. Warna dan kelikatan setiap pecahan petroleum yang dikumpulkan diperhatikan dan direkodkan. The colour and viscosity of each fraction of petroleum collected is observed and recorded. 6. Sedikit kapas diletakkan ke dalam mangkuk penyejat. Some cotton is placed into an evaporating dish. 10. Sumber alternatif hidrokarbon:/ Alternative sources of hydrocarbons: (a) Tenaga solar / Solar energy (b) Tenaga nuklear / Nuclear energy (c) Biodiesel daripada minyak sawit Biodiesel from palm oil (d) Bioetanol daripada tebu atau jagung Bioethanol from sugar cane or corn (e) Biogas (50% metana) daripada haiwan dan tumbuhan. Biogas (50% methane) from animals and plants. 65
Bab 2 7. Beberapa titik pecahan petroleum yang dikumpul di dalam tabung uji dititiskan pada kapas di dalam mangkuk penyejat. A few drops of the petroleum fraction collected in the test tube are placed onto the cotton in the evaporating dish. 8. Kapas dibakar. Warna nyalaan dan kuantiti jelaga diperhatikan dengan meletakkan kertas turas di atas nyalaan. The cotton is ignited. The colour of the flame and the quantity of soot are observed by placing a filter paper above the flame. 9. Langkah 6 hingga 8 diulang untuk pecahan petroleum yang dikumpul di dalam tabung uji 2, 3 dan 4. Steps 6 to 8 are repeated for petroleum fractions collected in test tubes 2, 3 and 4. 10. Pemerhatian direkodkan. The observations are recorded. Keputusan/ Results: TP 3 Tabung uji Test tube Takat didih (oC) Boiling point (oC) Warna Colour Kelikatan Viscosity Kebolehbakaran Flammability Kejelagaan Sootiness 1 30 – 80 Kuning pucat Pale yellow Cair Runny Mudah terbakar. Easily burned. Tiada None 2 80 – 120 Kuning Yellow Agak cair Fairly runny Agak mudah terbakar. Quite easily burned. Sedikit A little 3 120 – 160 Kuning gelap Dark yellow Agak likat Fairly viscous Sukar terbakar. Hard to burn. Sedikit A little 4 160 – 200 Perang Brown Likat Viscous Sangat sukar terbakar. Very hard to burn. Banyak Large quantity Mentafsir data/ Interpreting data: TP 5 1. Apabila takat didih meningkat, warna pecahan petroleum semakin gelap , kelikatan pecahan petroleum semakin meningkat , pecahan petroleum semakin sukar terbakar dan nyalaan menghasilkan semakin banyak jelaga. When the boiling temperature increases, the colour of the fractions becomes darker , the viscosity of the fractions increases , the fraction becomes difficult to burn and the flame produce more soot. 2. Serpihan porselin dimasukkan ke dalam kelalang dasar bulat bagi mengelakkan percikan ketika petroleum dipanaskan pada suhu yang tinggi. The porcelain chips are added into the round bottom flask to prevent splashing when the petroleum is heated at a high temperature. 2.2 Siri Homolog Homologous Series Buku Teks m.s. 71-79 A Menerangkan Siri Homolog Explain Homologous Series 1. Siri homolog ialah kumpulan sebatian organik yang mempunyai formula am , sifat kimia dan kumpulan berfungsi yang sama. TP 1 A homologous series is a group of organic compounds that have the same general formula , chemical properties and functional group . 2. Ciri-ciri siri homolog:/ Characteristics of the homologous series: TP 2 (a) Setiap ahli mempunyai formula am yang sama. Each member has the same general formula . (b) Ahli yang berturutan berbeza sebanyak satu atom karbon dan dua atom hidrogen . Consecutive members differ by one carbon atom and two hydrogen atoms. 66
Bab 2 (b) Asid metanoik digunakan dalam pembekuan lateks. Methanoic acid is used for coagulation of latex. (c) Asid lemak digunakan untuk membuat sabun. Fatty acids is used to make soap. 4. Ester/ Esters TP 2 (a) Ester semula jadi terdapat dalam daun pandan, kulit buah-buahan, serai dan bunga-bunga yang wangi. Natural esters are found in the screw pine, fruit skins, lemon grass and flowers of plants. (b) Etil butanoat yang berbau seperti nanas digunakan sebagai perisa makanan. Ethyl butanoate that smells like pineapple is used as food flavouring. (c) Etil etanoat digunakan sebagai pelarut dalam losyen, varnis kaku dan gam. Ethyl ethanoate is used as a solvent in lotions, nail varnishes and glue. IMBAS SAYA Uji Kendiri 2.4 Soalan Berformat SPM 1. Antara sebatian karbon berikut, yang manakah boleh terbakar dalam udara? Which of the following carbon compounds can burn in air? I C2 H4 II C2 H5 OH III CH3 COOH IV C2 H5 COOCH3 A I dan II I and II B II dan III II and III C I dan III I and III D III dan IV III and IV 2. Rajah 1 menunjukkan pembakaran hidrokarbon. Diagram 1 shows the combustion of hydrocarbons. Hidrokarbon Hydrocarbon Kayu uji bernyala Burning wooden splinter Rajah/ Diagram 1 Apakah gas yang terbebas? What is the gas released? A Oksigen/ Oxygen B Hidrogen/ Hydrogen C Karbon dioksida/ Carbon dioxide D Karbon monoksida/ Karbon monoxide 3. Rajah 3 menunjukkan formula struktur suatu sebatian organik. Diagram 3 shows the structural formula of an organic compound. H H H H C C C C H H H H C H H Rajah/ Diagram 3 Apakah siri homolog bagi sebatian organik? What is the homologous series for the organic compound? A Alkena/ Alkenes B Alkana/ Alkanes C Alkohol/ Alcohols D Asid karboksilik/ Carboxylic acids 4. Tindak balas di bawah menunjukkan bahan X yang digunakan untuk menukarkan etanol kepada asid etanoik. The reaction below shows a substance X that is used to convert ethanol to ethanoic acid. C2 H5 OH + Bahan X/ Substance X → CH3 COOH + H2 O Apakah bahan X?/ What is substance the X? A Air klorin/ Chlorine water B Larutan kalium iodida/ Potassium iodide solution C Asid sulfurik pekat/ Concentrated sulphuric acid D Larutan kalium dikromat(VI) berasid Acidified potassium dichromate(VI) solution Kertas 1 Paper 1 99
Bab 2 5. Rajah 4 menunjukkan formula struktur bagi ester yang menghasilkan bau bagi nanas. Diagram 4 shows the structural formula of ester that produces the odour for pineapple. H H H O H C C C C H H H H H O C C H H H Rajah/ Diagram 4 Kenal pasti alkohol dan asid karboksilik untuk menghasilkan ester. Identify the alcohol and carboxylic acid used to produce the ester. Alkohol Alcohol Asid karboksilik Carboxylic acid A Etanol Ethanol Asid butanoik Butanoic acid B Propanol Propanol Asid etanoik Ethanoic acid C Butanol Butanol Asid propanoik Propanoic acid D Butanol Butanol Asid etanoik Ethanoic acid 6. Rajah 5 menunjukkan beberapa siri tindak balas sebatian karbon. Diagram 5 shows a series of reactions of carbon compounds. I Etanol Ethanol Asid etanoik Ethanoic acid Etena Ethene Etana Ethane II III Rajah/ Diagram 5 Antara padanan berikut, yang manakah betul bagi proses-proses yang terlibat? Which of the following matches is true for the processes involved? I II III A Pengoksidaan Oxidation Pendehidratan Dehydration Penghidrogenan Hydrogenation B Penukargantian Substitution Pengoksidaan Oxidation Penambahan Addition C Pengoksidaan Oxidation Pendehidratan Dehydration Penukargantian Substitution D Penghidrogenan Hydrogenation Penukargantian Substitution Pengoksidaan Oxidation 7. Rajah 6 menunjukkan formula struktur bagi suatu sebatian yang digunakan sebagai perisa pisang tiruan. Diagram 6 shows the structural formula of a compound used as an artificial banana flavouring. H H H O H H H H H H C C C C O C C C C C H H H H H H H H H Rajah/ Diagram 6 Apakah nama bagi sebatian? What is the name of the compound? A Propil butanoat / Propyl butanoate B Butil pentanoat/ Butyl pentanoate C Butil propanoat/ Butyl propanoate D Pentil butanoat/ Pentyl butanoate 8. Rajah 7 menunjukkan formula struktur bagi sebatian P dan sebatian Q. Diagram 7 shows the structural formula of compound P and compound Q. Sebatian P/ Compound P Sebatian Q/ Compound Q H H H H C C C OH H H H H H O H C C C OH H H H H H H C C C OH H H H H H O H C C C OH H H Rajah/ Diagram 7 Reagen manakah yang boleh digunakan untuk membezakan antara sebatian P dan Q? Which reagent can be used to differentiate between compounds P and Q? A Magnesium/ Magnesium B Air bromin/ Bromine water C Larutan natrium hidroksida Sodium hydroxide solution D Larutan kalium manganat(VII) Potassium manganate(VII) solution 9. Antara yang berikut, yang manakah isomer bagi butana? Which of the following is the isomer of butane? A H H C H H H C C H H H H H C C C H H H H H C C C C H H H H H B H H C H H C H H H H C C D H H C H H H H C C C H H H H 10. Rajah 8 menunjukkan formula struktur bagi sebatian X. Diagram 8 shows the structural formula of compound X. H C H H C C C C H H H H H H H Rajah/ Diagram 8 Apakah sebatian X?/ What is compound X? A 2-metilbut-2-ena/ 2-methylbut-2-ene B 2-metilpent-2-ena/ 2-methylpent-2-ene C 3-metilbut-2-ena/ 3-methylbut-2-ene D 3-metilpent-2-ena/ 3-methylpent-2-ene 100
Bab 2 11. Sebatian karbon yang manakah terbakar menghasilkan paling banyak jelaga? Which of the following carbon compound burns to produce the most soot? [Jisim atom relatif/ Relative atomic mass: H=1; O=16; C=12] A C3 H6 B C3 H8 C C3 H7 OH D C2 H5 COOH Bahagian A/ Section A 1. Rajah 1.1 menunjukkan situasi di dalam sebuah makmal sains sekolah. Diagram 1.1 shows a situation in a school science laboratory. Cikgu, sebatian itu berbau seperti buah pir. Apakah nama bagi sebatian? Teacher, that compound smells like pear. What is the name of the compound? Propil etanoat. Propyl ethanoate. Rajah/ Diagram 1.1 Berdasarkan Rajah 1.1:/ Based on Diagram 1.1: (a) (i) Nyatakan siri homolog bagi propil etanoat. State the homologous series for propyl ethanoate. Ester/ Ester [1 markah/ mark] (ii) Nyatakan satu sifat fizik lain bagi propil etanoat. State one other physical properties of propyl ethanoate. Tidak larut di dalam air // Kurang tumpat daripada air Insoluble in water // Less dense than water [1 markah/ marks] (iii) Propil etanoat boleh disediakan melalui pengesteran. Nyatakan nama alkohol dan asid karbosilik yang boleh digunakan untuk menghasilkan propil etanoat melalui pengesteran. Propyl ethanoate can be prepared by esterification. State the names of alcohol and carboxylic acid that can be used to produce propyl ethanoate by esterification. Alkohol/ Alcohol: Propanol/ Propanol Asid karboksilik/ Carboxylic acid: Asid etanoik/ Ethanoic acid [2 markah/ marks] (iv) Tuliskan persamaan kimia bagi tindak halas di(a)(iii). Write the chemical equation for the reaction at (a)(iii). CH3 COOH + C3 H7 OH → CH3 COOC3 H7 + H2 O [2 markah/ marks] (b) Rajah 1.2 menunjukkan formula struktur suatu alkena Diagram 1.2 shows the structural formula of an alkene. H C H H C C C C H H H H H H H Rajah/ Diagram 1.2 Kertas 2 Paper 2 101
Bab 2 Kertas 3 Paper 3 1. Dalam eksperimen ini anda dikehendaki mengenal pasti hidrokarbon tepu daripada hidrokarbon tak tepu dengan menggunakan air bromin, Br2 dan larutan kalium manganata(VII), KMnO4 berasid. In this experiment you are required to identify saturated hydrocarbons from unsaturated hydrocarbons using bromine, Br2 water and acidified potassium manganate(VII), KMnO4 solution. Anda dibekalkan dengan bahan-bahan berikut: You are provided with the following materials: B1 - Cecair sebatian organik P/ Liquid organic compound P B2 - Cecair sebatian organik Q/ Liquid organic compound Q L1 - Air bromin/ Bromine water L2 - Larutan kalium manganate(VII), KMnO4 berasid/ Acidified potassium manganate(VII), KMnO4 solution Jalankan eksperimen berikut mengikut prosedur berikut: Carry out the experiments using the following procedure: Eksperimen I/ Experiment I: 1. 2 cm3 sebatian organik P dituang ke dalam sebuah tabung uji. 2 cm3 of organic compound P is poured into a test tube. 2. Beberapa titis air bromin ditambah dengan menggunakan penitis sambil tabung uji digoncang sehingga tiada perubahan lagi. A few drops of bromine water were added using a dropper while test tube was shaken until there was no further change. 3. Warna sebatian organik P sebelum dan selepas tindak balas direkodkan. The colour of organic compound P before and after the reaction was recorded. 4. Eksperimen diulang dengan menggunakan 2 cm3 sebatian organik Q. The experiment was repeated using 2 cm3 of organic compound Q. Eksperimen II/ Experiment II: 1. 2 cm3 sebatian organik P dituang ke dalam sebuah tabung uji. 2 cm3 of organic compound P is poured into a test tube. 2. Beberapa titis larutan kalium manganat(VII), KMnO4 berasid ditambah dengan menggunakan penitis sambil tabung uji digoncang sehingga tiada perubahan lagi. A few drops of acidified potassium manganate(VII), KMnO4 solution were added using a dropper while the test tube was shaken until there was no further change. 3. Warna sebatian organik P sebelum dan selepas tindak balas direkodkan. The colour of organic compound P before and after the reaction was recorded. 4. Eksperimen diulang dengan menggunakan 2 cm3 sebatian organik Q. The experiment was repeated using 2 cm3 of organic compound Q. Keputusan/ Results: Eksperimen Experiment Pemerhatian Observation Sebatian organik P Organic compound P Sebatian organik Q Organic compound Q I II [4 markah/ marks] Berdasarkan keputusan eksperimen/ Based on the results of the experiment: (a) Kenal pasti/ Identify: (i) Hidrokarbon tepu/ Saturated hydrocarbon (ii) Hidrokarbon tak tepu/ Unsaturated hydrocarbon [2 markah/marks] (b) Cadangkan nama bagi./ Suggest the name of: (i) Sebatian P/ Compound P (ii) Sebatian Q/ Compound Q [2 markah/marks] (c) Apakah sebatian yang terbentuk daripada tindak balas: What are the compounds formed from the reactions of: (i) Eksperimen I/ Experiment I (ii) Eksperimen II/ Experiment II [2 markah/ marks] (d) Apakah jenis tindak balas dalam Eksperimen I dan Eksperimen II? What is the type of reaction in Experiment I and Experiment II? [1 markah/ mark] 105
Lembaran PBD Bab 1 Chapter 1 Keseimbangan Redoks 1 Redox Equilibrium TP Tafsiran 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai tindak balas redoks untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai tindak balas redoks dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 1. Rajah 1 menunjukkan susunan radas untuk mengkaji tindak balas dalam tabung uji P dan Q. Diagram 1 shows the apparatus set-up to study the reaction in test tubes P and Q. Larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 Iron(II) sulphate, FeSO4 solution Air bromin, Br2 Bromine, Br2 water Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 Copper(II) sulphate, CuSO4 solution Pita magnesium, Mg Magnesium, Mg ribbon Tabung uji P Test tube P Tabung uji Q Test tube Q Rajah/ Diagram 1 (a) Namakan jenis tindak balas dalam: TP 3 Name the type of reaction in: (i) tabung uji P/ test tube P Penurunan// Penyesaran logam/ Reduction//Metal displacement (ii) tabung uji Q/ test tube Q Pengoksidaan / Oxidation (b) Tuliskan persamaan ion bagi tindak balas dalam: TP 4 Write the ionic equations for the reactions in: (i) tabung uji P/ test tube P. Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu (ii) tabung uji Q/ test tube Q. Br2 + 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2Br– (c) Nyatakan agen pengoksidaan dalam: TP 5 State the oxidising agent in: (i) tabung uji P/ test tube P. Ion kuprum(II), Cu2+/ Copper(II) ion, Cu2+ (ii) tabung uji Q/ test tube Q. Bromin, Br2 / Bromine, Br2 (d) Berdasarkan tindak balas dalam tabung uji P, TP 4 Based to the reaction in test tube P, (i) apakah perubahan nombor pengoksidaan bagi magnesium, Mg? what is the change in oxidation number for magnesium, Mg? 0 → +2 Pentaksiran Bilik Darjah (PBD) MG-1
Lembaran PBD (ii) nyatakan pemerhatian yang dijangka. state the observation expected. Pita magnesium, Mg larut/ Magnesium, Mg ribbon dissolves (e) Berdasarkan tindak balas yang berlaku dalam tabung uji Q, huraikan satu eksperimen untuk menunjukkan pemindahan elektron pada suatu jarak. Based on the reaction in test tube Q, describe an experiment to show the electron transfer at a distance. Huraian anda hendaklah mengandungi aspek-aspek yang berikut: Your description should include the following aspects: (i) Susunan radas yang berlabel/ Labelled set-up of apparatus Elektrod karbon Carbon electrodes Galvabometer Galvanometer Air bromin, Br2 Bromine, Br water Larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 Iron(II) sulphate, FeSO4 solution G Asid sulfurik cair, H2 SO4 Dilute sulphuric acid, H2 SO4 (ii) Prosedur eksperimen/ Procedures of the experiment 1. Tuang asid sulfurik cair, H2 SO4 ke dalam tiub-U sehingga separuh penuh dan apitkan secara menegak. Pour dilute sulphuric acid, H2 SO4 into the U-tube until half-full and clamp it vertically. 2. Masukkan larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 0.5 mol dm–3 ke dalam lengan kiri tiub-U dengan menggunakan penitis sehingga lebih kurang setinggi 3 cm. Insert 0.5 mol dm–3 of iron(II) sulphate, FeSO4 solution into the left arm of the U-tube using a dropper until about 3 cm in height. 3. Masukkan air bromin, Br2 ke dalam lengan kanan tiub-U menggunakan penitis sehingga lebih kurang setinggi 3 cm. Insert bromine, Br2 water into the right arm of the U-tube using a dropper until about 3 cm in height. 4. Celupkan elektrod karbon ke dalam setiap lengan U-tiub. Place the carbon electrodes into each arm of the U-tube. 5. Sambungkan elektrod karbon kepada galvanometer dengan menggunakan wayar penyambung. Connect the carbon electrodes to the galvanometer using the connecting wires. 6. Perhatikan arah pesongan jarum galvanometer dan perubahan warna pada kedua-dua larutan di dalam tiub-U. Observe the deflection of the galvanometer needle and colour change of both solutions in the U-tube. Bab 2 Chapter 2 Sebatian Karbon 1 Carbon Compound TP Tafsiran 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai sebatian karbon untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai sebatian karbon dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 1. Rajah 1 menunjukkan satu siri perubahan yang berlaku antara beberapa ahli dalam siri homolog. Diagram 1 shows a series of changes that occur between several members of the homologous series. Propana Propane Alkena X Alkene X Asid propanoik Propanoic acid Propanol Propanol + H2 Alumina Larutan kalium, KMnO4 dikromat(VI) berasid Acidified potassium dichromate(VI), KMnO4 solution Rajah/ Diagram 1 MG-2
Lembaran PBD 3. Hitungkan haba pemendakan bagi magnesium karbonat, MgCO3 . TP 3 Calculate the heat of precipitation of magnesium carbonate, MgCO3 . [Muatan haba tentu larutan/Specific heat capacity of solution: 4.2 J g-1 °C–1 ; Ketumpatan larutan/ Density of solution: 1 g cm–3] 27.0 °C Cawan polistirena Polystyrene cups 50 cm3 larutan Na2 CO3 1.0 mol dm–3 50 cm3 of 1.0 mol dm–3 Na2 CO3 solution 28.0 °C 25.0 °C Termometer Thermometer Kacau Stir 50 cm3 larutan Mg(NO3 )2 1.0 mol dm–3 50 cm3 of 1.0 mol dm–3 Mg(NO3 ) 2 solution Larutan campuran Mixed solution Bilangan mol/ Number of moles, n Mg2+ + C O3 2– → MgCO3 n = MV 1 000 n = MV 1 000 n = (1)(50) 1 000 n = (1)(50) 1 000 n = 0.05 n = 0.05 1 mol Mg2+ + 1 mol CO3 2– → 1 mol MgCO3 0.05 mol Mg2+ + 0.05 mol CO3 2– → 0.05 mol MgCO3 Perubahan haba/ Heat change, Q = mcθ = (100)(4.2)(27.5 - 25.0) = 1050 J Haba pemendakan/ Heat of precipitation, ΔH 0.05 mol MgCO3 membebaskan/ released + 1050 J ∴ 1 mol MgCO3 membebaskan/ released + 21000 J ΔH = + 21 kJ mol–1 Bab 4 Chapter 4 Polimer 1 Polymer TP Tafsiran 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai polimer. 2 Memahami polimer serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai polimer untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 1. Rajah 1.1 menunjukkan kerusi yang diperbuat daripada bahan yang mengandungi polimer P. Polimer P mempunyai formula struktur seperti yang ditunjukkan pada Rajah 1.2. Diagram 1.1 shows a chair made of a material containing polymer P. Polymer P has a structural formula as shown in Diagram 1.2. H Cl C C H H n Rajah/ Diagram 1.1 Rajah/ Diagram 1.2 MG-5
Jawapan BAB 1 Soalan Berformat SPM Kertas 1/ Paper 1 1. D 2. B 3. A 4. B 5. C 6. B 7. A 8. D 9. D 10. B Kertas 2/ Paper 2 Bahagian A/ Section A 1. (a) (i) Bikar B/ Beaker B (ii) G Elektrod karbon Carbon electrodes Elektrod kuprum Copper electrode Elektrod zink Zinc electrode Larutan kuprum(II) sulfat Copper(II) sulphate solution A B 3 (iii) Keamatan warna biru berkurang. Kepekatan ion Cu2+ berkurang kerana dinyahcas. The intensity of the blue colour decreases. The concentration of Cu2+ ions decreases due to discharge. (iv) Oksigen. Menyalakan kayu uji berbara. Oxygen. Ignites the glowing wooden splinter. (b) (i) Cu2+ + 2e– → Cu Zn → Zn2+ + 2e– (ii) Gas hidrogen. Ion H+ daripada asid dinyahcas Hydrogen gas. H+ ions from acid are discharged. 2. (a) (i) Kuprum/ Copper (ii) Besi lebih elektropositif daripada kuprum. Besi akan mengion terlebih dahulu membentuk ion Fe2+ yang menghasilkan warna biru tua dengan larutan kalium heksasianoferat(III). Iron is more electropositive than copper. Iron will ionise first to form Fe2+ ions which produce dark blue colour with potassium hexacyanoferrate(III) solution. (iii) Besi/ Iron Fe → Fe2+ + 2e– (b) (i) Zink/ Zinc (ii) Zink lebih elektropositif daripada besi. Zink akan mengion terlebih dahulu dan menghalang besi daripada berkarat. Zinc is more electropositive than iron. Zinc will ionise first and prevent iron from rusting. (iii) Zink/ Zinc Zn → Zn2+ + 2e– Bahagian B/ Section B 3. (a) (i) Jenis elektrod/ Type of electrode (ii) Katod/ Cathode (–) Anod/ Anode (+) Ion Ion Cu2+ dinyahcas Cu2+ discharged [1] Cu2+ terbentuk Cu2+ formed [1] Setengah persamaan Half-equation Cu2++ 2e– → Cu [1] Cu → Cu2+ + 2e– [1] Pemerhatian Observation Katod menebal Cathode becomes thicker [1] Anod menipis Anode becomes thinner [1] (iii) Elektrod X/ Electrode X Anod/ Anode (+) Ion tertarik kepada Ions attracted to SO4 2–, OH– [1] OH– dipilih untuk nyahcas sebab kepekatannya lebih tinggi. OH– is chosen for discharge because of its higher concentration. [2] Setengah persamaan Half-equation 4OH– → 2H2 O + O2 + 4e– [1] Pemerhatian Observation Gelembung gas tidak berwarna Colourless gas bubbles [1] (b) Bahan Substance Plumbum(II) bromida Lead(II) bromide Naftalena Naphthalene Keadaan State Pepejal Solid Leburan Molten Pepejal Solid Leburan Molten Inferens Inference Tidak mengkonduksi arus elektrik Does not conduct electricity Mengkonduksi arus elektrik Conduct electricity Tidak mengkonduksi arus elektrik Does not conduct electricity Tidak mengkonduksi arus elektrik Does not conduct electricity Penerangan Explanation Ion tidak bergerak bebas Ions are not free moving Ion bergerak bebas Ions are free moving Molekul neutral Neutral molecules Molekul neutral Neutral molecules Bahagian C/ Section C 4. (a) Apabila ditambah kepada larutan kalium iodida, KI, air klorin mampu menyesarkan iodin daripada larutan kalium iodida, KI. Larutan tidak berwarna menjadi perang. When added to potassium iodide, KI solution, chlorine water is able to displace iodine from potassium iodide, KI solution. Colourless solution turns brown. [1] Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 [1] Cl2 + 2e– → 2Cl– Penurunan. Terima elektron Reduction. Accepts electron [1] 2I– → I2 Pengoksidaan. Buang elektron Oxidation. Releases electron [1] (b) Apabila serbuk zink ditambah kepada larutan ferum(III) sulfat, Fe2 (SO4 )5 dan dipanaskan perlahan-lahan, larutan perang berubah menjadi hijau muda. When zinc powder is added to iron(III) sulphate, Fe2 (SO4 )3 solution and heated gently, the brown solution turns pale green. [2] Zn → Zn2+ + 2e– Pengoksidaan. Nombor pengoksidaan bertambah daripada 0 ke +2 Oxidation. Oxidation number increases from 0 to +2 [2] Fe3+ + e– → Fe2+ Penurunan. Nombor pengoksidaan berkurang daripada +3 ke +2 Reduction. Oxidation number decreases from +3 to +2 [2] ATAU/ OR Apabila air klorin ditambah kepada larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 larutan hijau muda berubah menjadi perang. When chlorine water is added to iron(II) sulphate, FeSO4 solution, the pale green solution turns brown. [2] Cl2 + 2e– → 2Cl– Penurunan. Nombor pengoksidaan berkurang daripada 0 ke -1 Reduction. Oxidation number decreases from 0 to -1. [2] MG-10
Jawapan Fe2+ → Fe3+ + e– Pengoksidaan. Nombor pengoksidaan bertambah daripada +2 ke +3. Oxidation. Oxidation number increases from +2 to +3. [2] (c) Rajah berlabel/ Labelled diagram: Larutan kalium dikromat(VI) Potassium dichromate(VI) solution Elektrod karbon Carbon electrodes Larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 Iron(II) sulphate, FeSO4 solution G Asid sulfurik cair, H2 SO4 Dilute sulphuric acid, H2 SO4 [2] Prosedur/ Procedure: 1. Asid sulfurik cair, H2 SO4 dimasukkan ke dalam sebuah tiub-U. Dilute sulfuric acid, H2 SO4 is added into a U-tube. 2. Menggunakan penitis, secara berhati-hati larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 ditambah ke dalam satu lengan manakala larutan kalium dikromat(VI) ditambah ke dalam lengan satu lagi tiub-u. Using a dropper, carefully iron(II) sulphate, FeSO4 solution is added into one arm and potassium dichromate(VI) solution is added into the other arm of a u-tube. 3. Kedua-dua elektrod karbon dimasukkan ke dalam larutan masing-masing. Both carbon electrodes are inserted into solutions respectively. 4. Kedua-dua elektrod karbon disambung kepada galvanometer dengan menggunakan wayar penyambung. Both carbon electrodes are connected to a galvanometer using connecting wires. [4] Pemerhatian/ Observation: 1. Galvanometer menunjukkan bacaan. Galvanometer shows a reading. 2. Warna larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 berubah daripada hijau pucat ke perang. Colour of iron(II) sulphate, FeSO4 solution changes from pale green to brown. 3. Warna larutan kalium dikromat(VI) berubah daripada jingga ke hijau. Colour of potassium dichromate (VI) solution changes from orange to green. [3] Kesimpulan/ Conclusion: Tindak balas redoks menghasilkan tenaga elektrik. Redox reaction produces electrical energy. [1] Kertas 3/ Paper 3 1. (a) Set Set Pasangan elekrod Electrode pairs Bacaan voltmeter (V) Voltmeter reading (V) I Kuprum dan magnesium Copper and magnesium 2.7 II Kuprum dan zink Copper and zinc 1.1 III Kuprum dan aluminium Copper and aluminium 2.0 [3] (b) Mg, Al, Zn, Cu [2] (c) (i) 2H+ + 2e– → H2 (ii) Mg → Mg2+ + 2e– [4] BAB 2 Soalan Berformat SPM Kertas 1/ Paper 1 1. A 2. C 3. A 4. D 5. A 6. A 7. D 8. D 9. B 10. A 11. A Kertas 2/ Paper 2 Bahagian A/ Section A 1. (a) (i) Ester/ Ester [1] (ii) Tidak larut di dalam air, kurang tumpat daripada air Insoluble in water, less dense than water [1] (iii) Propanol/ Propanol Asid etanoik/ Ethanoic acid [2] (iv) CH3 COOH + C3 H7 OH → CH3 COOC3 H7 + H2 O [2] (b) (i) 2-metilbut-2-ena/ 2-methylbut-2-ene [1] (ii) Ikatan ganda dua antara atom karbon, C=C Double bonds between carbon atoms, C=C [1] (iii) C5 H10 [1] (iv) H H H H H H C C C C C H H H H H H H H C C C C H H H H H C H H H H H C C C C H H H H C H H H H H H H H C C C C C H H H H H H H H C C C C H H H H H C H H H H H C C C C H H H H C H H H H H H H H C C C C C H H H H H H H H C C C C H H H H H C H Atau Or Atau Or Atau Or H H H H H H C C C C C H H H H H H H H C C C C H H H H H C H H H H H C C C C H H H H C H H 2. (a) C2 H5 OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2 O [2] (b) Panaskan Heat Wul kaca rendam etanol Glass wool soaked in ethanol Serpihan porselain Porcelain chips Etena Ethene Air Water [2] (c) Larutan jingga menjadi hijau. Orange solution turns green. (d) O CH3 C O CH2 CH3 [2] Bahagian B/ Section B 3. (a) (i) 1. Kedua-dua sebatian karbon P dan Q merupakan hidrokarbon dengan 4 atom karbon. Both carbon compounds P and Q are hydrocarbons with 4 carbon atoms. 2. Kedua-dua sebatian karbon terbakar dalam udara membentuk karbon dioksida dan air. Both carbon compounds burn in the air to form carbon dioxide and water. 3. Sebatian karbon P ialah hidrokarbon tak tepu manakala sebatian karbon Q ialah hidrokarbon tepu. Carbon compound P is unsaturated hydrocarbon while carbon compound Q is saturated hydrocarbon. 4. Sebatian karbon P mengalami tindak balas penambahan manakala sebatian karbon Q mengalami tindak balas penukargantian. Carbon compound P undergo addition reaction while carbon compound Q undergo substitution reactions. [4] MG-11
Jawapan (ii) H H H C C C H H H C H H H H H H C C C H H H H H H H C H 2-butena 2-butene 2-metilpropena 2-methylpropene [4] (iii) 1. 2 cm3 larutan kalium manganat(VII), KMnO4 berasid dituang ke dalam dua tabung uji. 2 cm3 of acidified potassium manganate(VII), KMnO4 solution is poured into two test tubes. 2. Kedua-dua gas dialirkan ke dalam tabung uji yang mengandungi larutan kalium manganata(VII), KMnO4 berasid secara berasingan. Both gases is flowed into separate test tubes containing acidified potassium manganate(VII), KMnO4 solution. 3. Warna ungu larutan akan dinyahwarnakan oleh gas P. The purple colour of the solution will be decolourised by gas P. 4. Gas Q tidak memberi kesan kepada warna ungu larutan. Gas Q have no reaction with the purple colour of the solution. [4] (b) (i) C4 H9 OH + 2[O] → C3 H7 COOH + H2 O [1] Pengesteran/ Esterification [1] H CH3 CH2 CH2 C O CH2 CH2 CH2 CH3 Butil butanoat/ Butyl butanoate [2+1] (ii) C4 H8 + 6O2 → 4CO2 + 4H2 O [1] % C = 4(12) 4(12) + 8(1) × 100% [1] = 85.7 % [1] Bahagian C/ Section C 4. (a) Sebatian Compound Formula am General formula Kumpulan berfungsi Functional group Formula struktur Structural formula Nama Name A Cn H2n+1OH –OH H H H C C C O H H H H H Propanol Propanol B Cn H2n C=C H H H C C C H H H Propena Propene C Cn H2n+1COOH –COOH H H H C C C H H OH O Asid propanoik Propanoic acid (b) Wul kaca direndam dalam propanol Glass wool soaked in propanol Serpihan porselain Porcelain chips Propena Propene Air Water Panaskan Heat [3] C3 H7 OH → C3 H6 + H2 O [1] (c) C6 H14 + 19 2 O2 → 6CO2 + 7H2 O [1] Jisim molar/ Molar mass = 6(12) + 14(1) = 86 [1] Bilangan mol/ Number of moles, n = 8.6 86 = 0.1 [1] 1 mol C6 H14 → 6 mol CO2 1 mole of C6 H14 → 6 moles of CO2 0.1 mol C6 H14 → 0.6 mol CO2 0.1 mole of C6 H14 → 0.6 moles of CO2 = 0.6 × 24 = 14.4 dm3 [1] Kertas 3/ Paper 3 1. Eksperimen Experiment Pemerhatian/ Observation Sebatian organik P Organic compound P Sebatian organik Q Organic compound Q I Perang kepada tidak berwarna Brown to colourless Tiada perubahan No change II Ungu kepada tidak berwarna Purple to colourless Tiada perubahan No change [4] (a) (i) Sebatian Q/ Compound Q [2] (ii) Sebatian P/ Compound P (b) (i) Heksena/ Hexene [2] (ii) Heksana/ Hexane (c) (i) 1, 2-dibromoheksana/ 1, 2-dibromohexane [2] (ii) Heksan-1, 2- diol/ Hexan-1, 2-diol (d) Tindak balas penambahan/ Addition reaction [1] BAB 3 Soalan Berformat SPM Kertas 1/ Paper 1 1. B 2. C 3. C 4. B 5. B 6. C 7. A 8. C 9. D 10. C Kertas 2/ Paper 2 Bahagian A/ Section A 1. (a) Eksotermik. Membebaskan haba ke persekitaran kerana ΔH mempunyai tanda negatif. Exothermic. Released heat to surrounding because ΔH has a negative sign. [2] (b) Ikatan kovalen H–H dan ikatan kovalen Cl–Cl./ Covalent bond H–H and covalent bond Cl–Cl. [2] (c) Jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas lebih tinggi berbanding jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas Total energy content of the reactants is higher than total energy content of the products. [2] 2. (a) Haba yang dibebaskan apabila 1 mol kuprum, Cu disesarkan daripada larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 oleh zink, Zn. Heat released when 1 mole of copper, Cu is displaced from copper(II) sulphate, CuSO4 solution by zinc, Zn. [1] (b) Eksotermik/ Exothermic [1] (c) (i) θ = mcθ = 50 × 4.2 × 8 = 1680 J = 1.68 kJ [1] (ii) Bilangan mol CuSO4 / Number of moles of CuSO4 = mv 1000 = 0.01 = 0.2 × 50 1000 = 0.01 mol Haba penyesaran/ Heat of displacement = 1.68 kJ 0.01 mol = –168 kJ mol–1 [2] (d) Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ∆H = –168.0 kJ mol–1 [1] MG-12
Dapatkan sekarang! Ingin menjadi penulis kami? Sertai kami dengan menghantar e-mel ke alamat [email protected]. www.panasiapub.com 199101016590 (226902-X) ISBN 978-967-466-630-9 Sem. M’sia RM 11.90 Sabah/Sarawak RM 12.90 Mata Pelajaran / Tingkatan 4 5 Sejarah Matematik Matematik Tambahan Kimia Fizik Perniagaan Ekonomi English Judul-judul dalam siri Modul A+1 Siri MODUL A+1 ini menyediakan modul pembelajaran komprehensif yang dihasilkan berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran (DSKP). Modul ini telah dirancang dan ditulis oleh guru-guru yang berpengalaman dalam membantu proses PdPc dengan lebih efektif. Latihan yang disediakan mencakupi Tahap Penguasaan yang perlu dikuasai oleh murid untuk mengoptimumkan kefahaman mereka. AKSES DIGITAL ■ Jawapan Lengkap Soalan Berformat SPM ■ Lembaran Pentaksiran Bilik Darjah (PBD) ■ Uji Kendiri ■ Pautan Interaktif ■ Jawapan Lengkap kepada Uji Kendiri 9 789674 666309