BAB 5 TING 4: TENAGA DAN PERUBAHAN KIMIA

Elektrolisis kuprum (II) klorida.

Anion Kation

Ion klorida yang bercas Ion kuprum(ll) yang bercas
negatif mengalir ke anod. positif mengalir ke katod.

Ion klorida membebaskan Ion kuprum(ll) menerima
elektron pada anod dan elektron daripada katod
membentuk atom klorin. dan bertukar menjadi atom
Dua atom klorin bergabung kuprum
membentuk molekul

klorin.

Anion Kation

Ion klorida → atom klorin Ion kuprum(ll) + elektron

+ elektron → atom kuprum

Dua atom klorin bergabung Logam kuprum dienapkan
membentuk molekul klorin di katod.

Elektrolisis dalam Industri

Digunakan dengan meluas :
• proses penulenan logam,
• pengekstrakan logam
• penyaduran logam.

Penulenan Logam

• Argentum (perak) - ditulenkan menggunakan
elektrolisis.

• Argentum yang tidak tulen digunakan sebagai
anod.

• Argentum tulen digunakan sebagai katod.
• Pada anod, atom argentum kehilangan

elektron dan menjadi ion argentum iaitu
kation

• Ion argentum mengalir masuk ke dalam
elektrolit.

• Elektrolit yang digunakan ialah perak nitrat
• Pada katod, ion argentum menerima elektron

dan bertukar menjadi atom argentum (logam
tulen).
• Bendasing terkumpul pada dasar bekas.

Pengekstrakan logam

• Logam yang lebih reaktif berbanding karbon
diekstrak menggunakan proses elektrolisis.

• Contoh - aluminium diekstrak melalui
elektrolisis leburan bauksit, iaitu bijih
aluminium oksida

Anod: atom logam → ion logam + elektron
Katod: ion logam + elektron → atom logam

Penyaduran Logam

• Tin makanan dibuat daripada besi dan boleh
berkarat.

• Tin disadur dengan lapisan timah iaitu stanum
yang nipis supaya tidak berkarat melalui
proses elektrolisis yang dikenali sebagai
penyaduran elektrik.

• Logam yang ingin disadur digunakan sebagai
katod

Penyaduran logam

Menghasilkan penyaduran yang
baik

1. Memusingkan bahan yang akan disadurkan
2. Menggunakan elektrolit yang lebih cair
3. Menggunakan arus elektrik yang rendah

Penghasilan Tenaga Elektrik daripada
Tindak Balas Kimia

Tenaga Elektrik dari Sel Ringkas

• Sel ringkas terdiri daripada dua elektrod yang
dibuat daripada dualogam yang berlainan dan
elektrolit.

• Elektrolit terdiri daripada larutan garam, asid
cair atau alkali cair

• Kepingan zink dan kuprum digunakan sebagai
elektrod.

• Zink lebih reaktif daripada kuprum.

Litar Sel Ringkas

• Atom zink membebaskan elektron ke dalam
wayar litar – menjadi ion zink dan terlarut ke

dalam elektrolit.
• Pada elektrod kuprum, ion hidrogen daripada

elektrolit menerima elektron.
• Ion hidrogen bertukar menjadi atom hidrogen.
• Dua atom hidrogen bergabung membentuk

molekul hidrogen dan dibebaskan dalam

bentuk gas.

• Tenaga elektrik dihasilkan.
• Kepingan zink adalah elektrod negatif dan

kepingan kuprum adalah elektrod positif.
• Dalam sel ringkas:

– terminal negatif - elektrod logam yang lebih
reaktif

– terminal positif - elektrod logam yang
kurang reaktif

Sel Kering

• Mengandungi pasta ammonium klorida dan
zink klorida, rod karbon, dan bekas zink serta
campuran mangan(lV) oksida dan serbuk
karbon.

• Terminal negatif - bekas zink
• Terminal positif – rod karbon
• Elektrolit - pasta ammonium klorida dan zink

klorida.

• Dikenali sebagai sel kering - elektrolit yang
digunakan bukan dalam bentuk cecair.

• Digunakan dalam radio transistor, unit
kawalan jauh, dan jam loceng

Keratan rentas sebuah sel kering

Sel Basah

• Akumulator asid-plumbum
• Terdiri daripada bekas plastik yang besar dan

mengandungi satu kumpulan sel yang
disambung secara bersiri.
• Perlu caskan sebelum digunakan
• Digunakan dalam kereta dan motosikal.

Keratan rentas sel basah
(Akumulator asid-plumbum)

Bateri Alkali

• Menggunakan elektrolit kalium hidroksida
atau natrium hidroksida

• Terminal positif - campuran mangan oksida
dan karbon

• Terminal negatif - bekas zink
• Menghasilkan arus elektrik yang lebih tinggi

dan tahan lebih lama daripada sel kering.
• Digunakan dalam alat permainan elektronik

dan denyar kamera.

Bateri alkali

Denyar kamera

Bateri Merkuri Oksida

• Dikenali sebagai bateri butang
• Menghasilkan arus elektrik dengan nilai

yang tetap.
• Elektrolit - kalium hidroksida sebagai.
• Terminal negatif - zink
• Terminal positif - merkuri oksida.
• Digunakan dalam jam tangan dan kamera

analog.

Bateri Merkuri Oksida

Bateri Nikel-Kadmium

• Boleh dicas semula.
• Terminal positif - nikel oksida
• Terminal negatif - kadmium
• Elektrolit - Kalium hidroksida
• Tahan lebih lama - boleh dicas semula

berulang kali.
• Digunakan dalam telefon bimbit, denyar

kamera, alat pertukangan dan alat permainan
elektronik,

Bateri nikel-kadmium

Cahaya dan Tindak Balas Kimia

• Apabila filem • Tumbuhan menggunakan

didedahkan kepada cahaya untuk membuat

cahaya, berlaku tindak makanan dalam proses

balas kimia dalam emulsi fotosintesis.

filem.

Perubahan Kimia yang Disebabkan

oleh Tenaga Cahaya

• Proses fotosintesis - dijalankan oleh tumbuhan
hijau untuk membuat makanan.

• Tumbuhan hijau yang mengandungi klorofil
menggunakan air, karbon dioksida, dan tenaga
cahaya untuk menghasilkan glukosa (gula)

• Gas oksigen dan air dibebaskan ke udara.
• Gula yang dihasilkan - membekalkan tenaga

kepada hidupan lain.

Tindak balas kimia dalam daun
hijau ketika fotosintesis.

cahaya matahari

air + karbon dioksida glukosa + oksigen + air

Tenaga Cahaya dan Filem

Fotograf

• Bahan fotopeka - bahan yang berlaku
tindak balas kimia apabila didedahkan kepada
cahaya.

• Filem fotograf mengandungi salutan yang
dibuat daripada bahan fotopeka, iaitu
argentum bromida.

cahaya

argentum bromida argentum + bromin

• Salutan argentum bromida akan terurai
menjadi salutan logam argentum yang
legap apabila didedahkan kepada cahaya dan
diproses menggunakan bahan kimia

Filem negatif yang Filem negatif yang telah
belum didedahkan didedahkan kepada
kepada cahaya cahaya dan telah diproses

Menyimpan Bahan Kimia

Fotopeka

• Bahan kimia fotopeka akan terurai kepada
bahan yang lebih ringkas apabila didedahkan
kepada cahaya

• Contoh: hidrogen peroksida, argentum klorida,
dan argentum nitrat.

• Dalam kehadiran cahaya, hidrogen peroksida
terurai kepada air dan gas oksigen.

cahaya

hidrogen peroksida air + gas oksigen

• Dalam kehadiran cahaya, argentum klorida
terurai kepada logam argentum dan gas klorin

cahaya

argentum klorida argentum + gas klorin

• Bahan kimia fotopeka perlu disimpan dalam
bekas yang legap.

• Tidak boleh disimpan dalam bekas yang
lutsinar atau lutcahaya.

Botol Reagen

• Bahan kimia fotopeka
perlu disimpan dalam
bekas yang legap.

Faedah Tindak Balas Kimia

sebagai Sumber Tenaga

• Tindak balas kimia ada kaitan dengan
perubahan tenaga.

• Banyak tenaga digunakan untuk menghasilkan
bahan yang baharu daripada bahan mentah.

• Kain nilon yang lembut dan plastik yang
ringan dan kalis air dihasilkan daripada bahan
mentah iaitu petroleum melalui tindak balas
kimia

Kain nilon Botol plastik

Gunakan Tenaga dengan Bijak

• Sumber tenaga elektrik adalah daripada
bahan api fosil yang terhad dan tidak boleh
diganti.

• Menjimatkan penggunaan tenaga elektrik,
dapat:
– membantu mengekalkan alam sekitar
– menjimatkan wang

Penggunaan Sumber Tenaga tanpa

Mencemarkan Bumi

• Hujan asid – terhasil daripada pembebasan
gas sulfur dioksida ke dalam udara daripada
pembakaran api fosil.

• Boleh:
– menghakis dinding bangunan.
– mempercepatkan proses pengaratan logam.

• Penggunaan bateri yang boleh dicas semula
menjimatkan wang kerana tidak perlu membeli
bateri baharu setiap kali bateri kehabisan
kuasa.

• Boleh menyebabkan pencemaran jika dibuang
merata-rata

• Perlu dibuang di tempat yang dikhaskan
supaya bahan dalam bateri boleh dikitar
semula

Kepentingan Tindak Balas Kimia

dalam Menghasilkan Tenaga

• Membantu keselesaan ketika menggunakan
alat elektronik.

• Sel kering - lebih mudah bergerak kerana alat
elektronik yang menggunakan sel kering
menjadi mudah alih.

• Sel yang bersaiz kecil membolehkan barang
elektronik yang lebih kecil dibina:
– kalkulator, komputer riba, dan telefon
bimbit

Alat elektronik mudah alih kerana
menggunakan bateri sebagai
sumber tenaga