Fokus SPM 2022 - Kimia

PELANGI BESTSELLER

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.KIMIASPM
TINGKATAN
4∙5
KSSM

Chien Hui Siong FORMAT PENTAKSIRAN
Low Swee Neo
Lim Eng Wah 2021BAHARU SPM
Salida Sani mulai

KANDUNGAN

Tingkatan 4 4.3 Unsur dalam Kumpulan 18 67
4.4 Unsur dalam Kumpulan 1 69
1Bab 4.5 Unsur dalam Kumpulan 17 76
4.6 Unsur dalam Kala 3 84
Pengenalan kepada Kimia 1 4.7 Unsur Peralihan 90
92
Praktis SPM 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 1.1 Perkembangan Bidang Kimia dan2
Kepentingan dalam Kehidupan

1.2 Penyiasatan Saintifik dalam Kimia 4 5Bab

1.3 Penggunaan, Pengurusan, dan Pengendalian Ikatan Kimia 94
Radas serta Bahan Kimia 5

Praktis SPM 1 8 5.1 Asas Pembentukan Sebatian 95

2Bab 5.2 Ikatan Ion 98

Jirim dan Struktur Atom 11 5.3 Ikatan Kovalen 103

5.4 Ikatan Hidrogen 107

2.1 Konsep Asas Jirim 12 5.5 Ikatan Datif 111
2.2 Perkembangan Model Atom 18
2.3 Struktur Atom 20 5.6 Ikatan Logam 113
2.4 Isotop dan Penggunaannya 26
30 5.7 Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen 114
Praktis SPM 2
Praktis SPM 5 120

3Bab 6Bab Asid, Bes dan Garam 123

Konsep Mol, Formula dan 6.1 Peranan Air dalam Menunjukkan
Persamaan Kimia 33 Keasidan dan Kealkalian 124

3.1 Jisim Atom Relatif dan Jisim Molekul 6.2 Nilai pH 130
Relatif 34
6.3 Kekuatan Asid dan Alkali 133
3.2 Konsep Mol 36
6.4 Sifat-sifat Kimia Asid dan Alkali 135
3.3 Formula Kimia 42
6.5 Kepekatan Larutan Akueus 142
3.4 Persamaan Kimia 52
6.6 Larutan Piawai 145
Praktis SPM 3 57
6.7 Peneutralan 147

4Bab 6.8 Garam, Hablur dan Kegunaan dalam
Kehidupan Harian 154
Jadual Berkala Unsur 60
6.9 Penyediaan Garam 156
4.1 Perkembangan Jadual Berkala Unsur 61
4.2 Susunan Unsur dalam Jadual Berkala 6.10 Tindakan Haba ke atas Garam 169

Unsur 63 6.11 Analisis Kualitatif 178

Praktis SPM 6 189

iv

7Bab Kadar Tindak Balas 193 2.4 Isomer dan Penamaan mengikut
IUPAC 329

Praktis SPM 2 345

7.1 Penentuan Kadar Tindak Balas 194 3Bab

7.2 Faktor yang Mempengaruhi Kadar Termokimia 350
Tindak Balas 201

7.3 Aplikasi Faktor yang Mempengaruhi kadar
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Tindak Balas dalam Kehidupan 212 3.1 Perubahan Haba dalam Tindak Balas 351

7.4 Teori Perlanggaran 213 3.2 Haba Tindak Balas 357

Praktis SPM 7 220 3.3 Aplikasi Tindak Balas Eksotermik
dan Endotermik dalam Kehidupan
8Bab Bahan Buatan dalam Industri 223 Harian 391

Praktis SPM 3 395

8.1 Aloi dan Kepentingannya 224 4Bab

8.2 Komposisi Kaca dan Kegunaannya 229 Polimer 401

8.3 Komposisi Seramik dan Kegunaannya 232

8.4 Bahan Komposit dan Kepentingannya 235 4.1 Polimer 402
4.2 Getah Asli 407
Praktis SPM 8 239 4.3 Getah Sintetik 414
416
Tingkatan 5 Praktis SPM 4

1Bab Keseimbangan Redoks 242 5Bab Kimia Konsumer dan Industri 419

1.1 Pengoksidaan dan Penurunan 243

1.2 Keupayaan Elektrod Piawai 260 5.1 Minyak dan Lemak 420

1.3 Sel Kimia 261 5.2 Bahan Pencuci 423

1.4 Sel Elektrolisis 265 5.3 Bahan Tambah Makanan 432

1.5 Pengekstrakan Logam daripada 5.4 Ubat-ubatan dan Bahan Kosmetik 436
Bijihnya 276
5.5 Aplikasi Nanoteknologi dalam
1.6 Pengaratan 278 Industri 441

Praktis SPM 1 285 5.6 Aplikasi Teknologi Hijau dalam 443
Pengurusan Sisa Industri

2Bab Praktis SPM 5 446

Sebatian Karbon 289

2.1 Jenis-jenis Sebatian Karbon 290 KERTAS MODEL SPM 450

2.2 Siri Homolog 294

2.3 Sifat Kimia dan Saling Pertukaran
Sebatian antara Siri Homolog 308 JAWAPAN 464

v

Bab5 Ikatan Kimia  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia Tingkatan 4

Tingkatan 4 FOKUS BAB
Tingkatan 4 • Asas Pembentukan Sebatian
• Ikatan Ion
• Ikatan Kovalen
• Ikatan Hidrogen
• Ikatan Datif
• Ikatan Logam
• Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.

Tahukah anda, bagaimana struktur helix ganda dua DNA dikekalkan?
94

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

5.1 Asas Pembentukan Sebatian

Hubungan antara Kestabilan Unsur Kumpulan 18 dengan Susunan Elektron

1. Unsur-unsur gas adi seperti helium, neon, argon dan kripton wujud sebagai gas monoatom dalam
atmosfera Bumi.

2. Unsur-unsur gas adi ini lengai secara kimia kerana petala paling luar atom-atom ini sudah dipenuhi
dengan elektron valens, maka atom-atom gas adi memiliki susunan elektron yang stabil.

Jadual 5.1 Susunan elektron dan kestabilan unsur Kumpulan 18
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Tingkatan 4
Unsur Petala paling luar Susunan elektron Tingkatan 4
dipenuhi elektron Kestabilan unsur

Helium ✓

He 2
Duplet

Neon

Ne ✓ 2.8 Susunan elektron
yang stabil.
Oktet

Argon

Ar ✓ 2.8.8
Oktet

3. Atom helium mempunyai susunan elektron duplet, manakala atom neon dan argon mempunyai
susunan elektron oktet. Oleh itu, atom-atom gas adi tidak menderma, menerima atau berkongsi
elektron dengan atom lain.

4. Unsur-unsur selain daripada gas adi hanya dijumpai dalam bentuk sebatian semula jadi dalam Bumi
kerana tidak mempunyai susunan elektron duplet atau oktet.

5. Atom-atom unsur yang belum mencapai susunan elektron duplet atau oktet cenderung untuk mencapai
susunan elektron yang stabil melalui pembentukan ikatan kimia.

1 Ikatan kimia terbentuk melalui pemindahan elektron atau perkongsian
elektron antara atom-atom unsur sejenis atau berlainan yang tidak stabil
membentuk sebatian baharu.

Syarat-syarat 2 Hanya elektron dalam petala paling luar yang juga dikenali sebagai elektron
pembentukan valens sahaja terlibat dalam pembentukan ikatan kimia.
ikatan kimia
3 Petala paling luar mesti dipenuhi elektron supaya zarah-zarah (atom atau
ion) dalam sebatian baharu yang terbentuk mencapai susunan elektron yang
stabil (susunan elektron duplet atau oktet).

95

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Hukum oktet adalah peraturan kimia yang menerangkan tentang petala paling luar atom yang cenderung
untuk dipenuhi dengan lapan elektron seperti unsur gas adi. Atom yang mencapai susunan elektron oktet
adalah lebih stabil.

6. Ikatan kimia terdiri daripada dua jenis iaitu:
(a) Ikatan ion: Pemindahan elektron antara atom logam dengan bukan logam

CONTOH 5.1
Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Atom litium yangAtom fluorin yangIon litium, Li+ mencapai susunan elektron
elektropositif elektronegatif duplet yang stabil manakala ion fluorida, F–
mencapai susunan elektron oktet yang stabil.
memindahkan menerima elektron
elektron valensnya ke dalam petala paling + –
kepada atom fluorin. Li F
luarnya.
Li
F

Atom litium Atom fluorin Ion litium Ion fluorida

2.1 2.7 2 2.8

Rajah 5.1 Pemindahan elektron daripada atom litium, Li kepada atom fluorin, F

Atom logam yang mempunyai satu, dua atau tiga elektron valens dapat mendermakan elektron valensnya kerana
hanya memerlukan tenaga pengionan yang rendah. Adalah lebih mudah bagi atom logam mendermakan elektron
valensnya berbanding menarik elektron lain ke dalam petala paling luar untuk mencapai susunan elektron oktet.

Atom bukan logam daripada Kumpulan 16 dan 17 masing-masing memerlukan dua dan satu elektron untuk mencapai
susunan elektron oktet. Atom-atom ini cenderung untuk menerima elektron kerana jumlah tenaga yang diperlukan untuk
menarik elektron ke dalam petala paling luarnya lebih kecil berbanding dengan atom daripada Kumpulan 14 dan 15.

(b) Ikatan kovalen: Perkongsian elektron antara atom-atom bukan logam.

CONTOH 5.2

Atom hidrogen dan oksigen Atom oksigen dan Semua atom hidrogen, H mencapai
atom hidrogen susunan elektron duplet yang stabil
yang elektronegatif tidak berkongsi manakala atom oksigen, O mencapai
menderma elektron elektron. susunan elektron oktet yang stabil.

maka tiada atom yang
menerima elektron.

O Atom O
2.8

H+ O +H

Atom H Atom H HH

1 Atom O 1 Atom H Atom H
2.6 22

Rajah 5.2 Perkongsian elektron antara atom hidrogen,H dengan atom oksigen,O

96

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

CONTOH 5.3

Atom hidrogen Atom nitrogen dan Semua atom hidrogen, H mencapai Tingkatan 4
atom-atom hidrogen susunan elektron duplet yang stabil Tingkatan 4
dan nitrogen yang berkongsi elektron. manakala atom nitrogen, N mencapai
susunan elektron oktet yang stabil.
elektronegatif tidak Atom N
menderma elektron 2.5 Atom N
2.8
maka tiada atom
yang menerima

elektron.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
H+ N +H H NH

Atom H + Atom H Atom H Atom H
1 1
2H 2

H Atom H Atom H
1 2

Rajah 5.3 Perkongsian elektron antara atom nitrogen, N dengan atom hidrogen, H

Jika tiada atom logam terlibat dalam pembentukan ikatan kimia, atom-atom bukan logam masih boleh mencapai
susunan elektron yang stabil melalui perkongsian elektron antara atom-atom bukan logam dalam ikatan kovalen.

Mentor SPM Tip pemeriksa
• Atom X mempunyai empat elektron valens, ia terletak
Rajah 5.4 menunjukkan susunan elektron atom X
dan Y. X dan Y tidak mewakili unsur sebenar dalam dalam Kumpulan 14.
Jadual Berkala Unsur.
• Atom Y mempunyai tujuh elektron valens, ia terletak
XY dalam Kumpulan 17.

Rajah 5.4 • Kedua-dua atom X dan Y merupakan unsur bukan
logam yang tidak cenderung menderma elektron.
Antara pasangan jawapan berikut, yang manakah
betul? • Atom X dan Y hanya dapat mencapai susunan
elektron yang stabil melalui perkongsian elektron atau
Cara pembentukan Jenis pembentukan ikatan kovalen.
ikatan kimia ikatan
Jawapan: D

A Pemindahan elektron Ion

B Pemindahan elektron Kovalen

C Perkongsian elektron Ion

D Perkongsian elektron Kovalen

97

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia 5.1

Cuba Ini!

S1 Terangkan mengapa unsur-unsur gas adi adalah lengai secara kimia.
S2 Namakan dua jenis ikatan kimia.

Tingkatan 4 5.2 Ikatan Ion
Tingkatan 4
Pembentukan Kation dan Anion

1. Ikatan ion terbentuk apabila atom logam yang elektropositif memindahkan elektron valensnya
kepada atom bukan logam yang elektronegatif.

2. Jadual 5.2 menunjukkan bagaimana atom logam dan atom bukan logam mencapai susunan elektron
yang stabil melalui pemindahan elektron.

Jadual 5.2 Pembentukan kation dan anion
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Pembentukan kation Pembentukan anion

• Atom-atom logam daripada Kumpulan 1 • Atom-atom bukan logam daripada Kumpulan
hingga 13 cenderung menderma semua 16 hingga 17 cenderung menerima elektron
elektron valensnya supaya mencapai susunan ke dalam petala paling luar supaya mencapai
elektron duplet atau oktet. susunan elektron oktet.

• Adalah lebih mudah untuk atom logam • Adalah lebih mudah untuk atom bukan logam
mendermakan satu, dua atau tiga elektron menerima satu atau dua elektron daripada
valensnya daripada menerima tujuh, enam atau menderma tujuh atau enam elektron untuk
lima elektron untuk mencapai susunan elektron mencapai susunan elektron oktet.
duplet atau oktet.
• Ion bercas negatif (anion) terbentuk.
• Atom logam yang kehilangan elektron N + xe– → Nx–
membentuk ion bercas positif (kation).
M → Mx+ + xe-

Pembentukan kation, Na+ Pembentukan anion, F–

• Atom natrium (logam) dari Kumpulan 1 • Atom florin (bukan logam) dari Kumpulan
menderma satu elektron valensnya untuk 17 menerima satu elektron untuk mencapai
mencapai susunan elektron oktet. susunan elektron oktet.

Persamaan Na  →  Na+  + e– Persamaan F  +  e–  →  F–
setengah: setengah:
+ –
Lukisan
Lukisan Na Na ++ susunan F ++ F
susunan elektron
elektron

J en is zarah: Atom Na Ion Na+ Je nis za ra h: Atom F Ion F–
C as pr oton: +11 p +11 p Ca s p ro to n: -9 p +9 p
C as el ektron: -11 e– -10 e– Ca s e le ktr on: -9 e– -10 e
J um lah cas: 0 Ju ml ah ca s: 0 -1
+1

98

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

Pembentukan kation, Mg2+ Pembentukan anion, O2-

• Atom magnesium (logam) dari Kumpulan • Atom oksigen (bukan logam) dari Kumpulan
2 menderma dua elektron valensnya untuk 16 menerima dua elektron untuk mencapai
mencapai susunan elektron oktet. susunan elektron oktet.

Persamaan Mg  →  Mg2+ + 2e– Persamaan O  +  2e–  →  O2–
setengah: 2+ setengah:
2–

Lukisan Lukisan Tingkatan 4
susunan susunan Tingkatan 4
elektron elektron
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.MgMg + 2 O +2 O

J en is za rah: Atom Mg Ion Mg2+ Je ni s z ar ah: Atom O Ion O2-
Cas proton:
C as p rot on: +12 p +12 p C as el ekt ron: +8 p   +8 p
Ju m lah c as:
C as e lek tron: -12 e– -10 e– -8 e– -10 e–

J um la h c as: 0 +2 0 -2

Pembentukan kation, Al3+ Pembentukan anion, Cl-

• Atom aluminium (logam) dari Kumpulan 13 • Atom klorin (bukan logam) dari kumpulan
menderma tiga elektron valensnya untuk 17 menerima satu elektron untuk mencapai
mencapai susunan elektron oktet. susunan elektron oktet.

Persamaan AI  →  AI3+ + 3e– Persamaan CI  +  e–  →  CI–
setengah: setengah:
3+ –

Lukisan AI AI + 3 Lukisan CI + CI
susunan susunan
elektron elektron

J en is za rah: Atom AI Ion AI3+ Je ni s z ar ah: Atom CI Ion CI–
C as p rot on: +13 p +13 p C as pr oto n:
C as e lek tron: -13 e– -10 e– C as el ekt ron: +17 p + 17 p
J um la h c as: Ju m lah c as:
0 +3 -17 e– -18 e–

0 -1

Mentor SPM 2−

Rajah 5.5 menunjukkan susunan elektron bagi anion P2–

P

Rajah 5.5

Berapakah bilangan elektron dalam petala paling luar atom P?

A 1   C 6 

B  2   D  8

Tip pemeriksa
• Anion P2– terbentuk apabila atom P menerima elektron.
• Cas –2 menunjukkan atom P telah menerima dua elektron ke dalam petala paling luarnya untuk mencapai

susunan elektron oktet.
• Bilangan elektron valens asal atom P = 8 –2 = 6

Jawapan: C

99

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia +
Q
Mentor SPM

Rajah 5.6 menunjukkan susunan elektron suatu sebatian ion.

+ 2–
QR

Rajah 5.6
Apakah kumpulan unsur Q dan R dalam Jadual Berkala Unsur Moden?
Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.QR

A Kumpulan 1 Kumpulan 16

B Kumpulan 16 Kumpulan 1

C Kumpulan 2 Kumpulan 17

D Kumpulan 17 Kumpulan 2

Tip pemeriksa
• Anion R2– terbentuk apabila atom R menerima dua elektron ke dalam petala paling luarnya.
• Bilangan elektron valens asal atom R = 8 – 2 = 6
• Atom R terletak dalam Kumpulan 16.
• Kation Q+ terbentuk apabila atom Q menderma satu elektron valensnya.
• Bilangan elektron valens asal atom Q = 1
• Atom Q terletak dalam Kumpulan 1
Jawapan : A

3. Kation dan anion yang bertentangan cas ditarik bersama oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat

membentuk ikatan ion.

Daya tarikan elektrostatik

M → Mx+ + x e– Kation Anion N + x e– → Nx–
M x+ Nx–

Ikatan ion

Pembentukan Ikatan Ion dalam Sebatian Ion

CONTOH 5.4

Pembentukan natrium klorida

1. Unsur natrium adalah logam yang sangat reaktif manakala unsur klorin adalah unsur yang beracun
sebelum unsur ini mencapai susunan elektron yang stabil.

2. Unsur natrium dan unsur klorin yang mencapai susunan elektron yang stabil melalui pembentukan
ikatan ion kemudiannya membentuk sebatian ion natrium klorida. Natrium klorida adalah garam
biasa yang ditambahkan ke dalam makanan kita dan memberi rasa masin.

3. Rajah 5.7 menunjukkan contoh pembentukan ikatan ion dalam sebatian ion.

–
+

Na + CI Na CI

Rajah 5.7 Pembentukan natrium klorida

100

• Susunan elektron • Susunan elektron Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  
atom natrium adalah atom klorin adalah
2.8.1. 2.8.7. • Ion Na+ dan ion
Cl– ditarik oleh daya
• Atom natrium • Atom klorin tarikan elektrostatik
menderma satu menerima satu yang kuat
elektron valens. elektron daripada membentuk ikatan
atom natrium. ion.
• Na → Na+ + e–
• Ion natrium, Na+ • Cl + e– → Cl– • Sebatian ion
• Ion klorida, Cl– natrium klorida, NaCl
terbentuk. terbentuk.
terbentuk. Tingkatan 4
• Ion Na+ mencapai • Ion Cl– mencapai Tingkatan 4
susunan elektron
oktet. susunan elektron
oktet.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Apabila melukis susunan elektron sebatian ion:
• Guna • atau × mewakili elektron.
• Elakkan pertindihan petala paling luar ion-ion.

• Petala paling luar kation dan anion mesti dipenuhi dengan 2 elektron (Li+ sahaja) atau 8 elektron.
• Lukiskan kurungan dan letakkan cas di luar kurungan.

CONTOH 5.5

Pembentukan magnesium oksida

2+ 2−

Mg + O Mg O

  

Rajah 5.8 Pembentukan magnesium oksida

Penerangan:
• Susunan elektron atom magnesium adalah 2.8.2.
• Atom magnesium menderma dua elektron valens untuk mencapai susunan elektron oktet dan

membentuk ion magnesium, Mg2+.
• Mg → Mg2+ + 2e–
• Susunan elektron atom oksigen adalah 2.6.
• Satu atom oksigen menerima 2 elektron daripada satu atom magnesium untuk mencapai susunan

elektron oktet dan membentuk ion oksida, O2–.
• O + 2e– → O2–
• Ion magnesium, Mg2+ dan ion oksida, O2– ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat

membentuk ikatan ion.
• Satu sebatian ion, MgO terbentuk.

101

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Langkah menentukan formula sebatian ion

Tentukan bilangan elektron valens atom logam Tentukan cas bagi ion yang terbentuk selepas
dan bilangan elektron yang diperlukan oleh atom
bukan logam untuk mencapai susunan elektron pemindahan elektron.
duplet atau oktet dengan merujuk kepada susunan
elektronnya. Contoh:

Contoh: Atom Li perlu mendermakan satu elektron valens
Atom Li mempunyai satu elektron valens dan atom O
maka cas pada kation litium adalah +1 dan atom O
mempunyai enam elektron valens.
perlu menerima dua elektron valens maka cas pada
[Nombor proton:Li, 3; O, 8]
Tingkatan 4 anion oksida adalah –2.
Tingkatan 4
Li → Li+ + e– O + 2e– → O2–
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
2.1 2 2.6 2.8

Formula sebatian ion Tentukan bilangan anion dan kation

Li2O Li+ O2–

Cas anion atau Cas kation atau Li2 O1
bilangan elektron yang bilangan elektron yang
didermakan oleh atom • Silangkan pekali cas setiap ion untuk mendapatkan
diterima oleh atom bilangan kation dan anion.
bukan logam logam.
• Dapatkan nisbah teringkas pekali cas setiap ion.
+ 2– + • Cas keseluruhan kation mesti sama dengan cas anion.
Li o Li Jadi, dua ion Li+ membentuk ikatan ion dengan satu
ion O2–.
Rajah 5.9  Susunan elektron litium oksida Daya tarikan elektrostatik menarik kation dan anion
bersama.

Mentor SPM Cuba Ini! 5.2

Ion sulfat, SO42– bertindak balas dengan unsur P dari S1 Rajah 5.10 menunjukkan simbol dua unsur
Kumpulan 1 membentuk satu sebatian ion. Apakah
formula sebatian ion yang terbentuk. dalam Kala 2 Jadual Berkala Unsur.
A PSO4
B P2SO4 7 Li   F19
C P(SO4)2 3 9
D P4SO4
Rajah 5.10
Tip pemeriksa
• Atom P daripada Kumpulan 1 akan mendermakan (a) Terangkan bagaimana atom-atom ini

satu elektron valens dan membentuk ion P+. mencapai susunan elektron yang stabil.
• P + SO42–
(b) Nyatakan jenis sebatian yang terbentuk
P2SO4 1
Jawapan : B P2SO4 selepas atom Li dan atom F mencapai

susunan elektron yang stabil.

(c) Tuliskan persamaan setengah bagi

pembentukan sebatian yang anda nyatakan

di (b).

S2 Ramalkan formula sebatian ion yang terbentuk
apabila unsur-unsur berikut membentuk ikatan

ion.

Unsur Unsur bukan Formula
logam logam

(a) 73Li 168O
(b) 73Li 351.57Cl
(c) 2142Mg 351.57Cl
(d) 2142Mg 168O
(e) 2173Al 168O

102

S3 Jadual 5.3 menunjukkan kedudukan dua unsur Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  
dalam Kala 2 dalam Jadual Berkala Unsur.
Jadual 5.3 5.3 Ikatan Kovalen

Kumpulan 1 2 16 17 1. Atom-atom bukan logam daripada Kumpulan
14 hingga 17 dan atom hidrogen bersifat
Unsur MN O P elektronegatif, maka mereka tidak cenderung
untuk menderma elektron valens.
(a) Namakan jenis ikatan dalam sebatian Tingkatan 4
apabila unsur M berikat dengan unsur O. 2. Atom-atom bukan logam membentuk ikatan Tingkatan 4
kimia dengan berkongsi pasangan elektron
(b) Lukiskan susunan elektron bagi sebatian untuk mencapai susunan elektron yang stabil.
yang terbentuk daripada unsur M dan .
3. Ikatan kovalen terbentuk apabila dua atau
(c) Terangkan pembentukan sebatian yang lebih atom yang sama atau berlainan berkongsi
anda lukis di soalan (b). elektron valensnya untuk mencapai susunan
elektron duplet atau oktet.

4. Sebatian baharu yang terbentuk secara
perkongsian elektron dikenali sebagai molekul.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Apabila melukis susunan elektron bagi sebatian kovalen:

• Petala paling luar atom yang berkongsi pasangan
elektron mesti bertindih.

• Pasangan elektron yang dikongsi bersama oleh
dua atom mesti dilukis dalam ruang pertindihan.

(A) Pembentukan ikatan kovalen tunggal dalam molekul Struktur Lewis
VIDEO
CONTOH 5.6

Pembentukan molekul hidrogen, H2

H+H HH

  

Rajah 5.11 Susunan elektron molekul hidrogen, H2

• Susunan elektron • Setiap satu daripada • Dua atom hidrogen
atom hidrogen ialah berkongsi sepasang
1. dua atom hidrogen elektron dan
membentuk satu
• Atom hidrogen menyumbangkan ikatan kovalen
memerlukan satu satu elektron untuk tunggal.
elektron untuk perkongsian.
mencapai susunan • Sebatian kovalen
elektron duplet. molekul hidrogen, H2
terbentuk.

Struktur Lewis:

H + H H H atau H – H

Pasangan elektron yang
dikongsi bersama juga
dikenali sebagai ikatan
kovalen.

103

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

• Struktur Lewis adalah satu simbol yang menunjukkan elektron dalam petala paling luar (elektron valens) suatu
atom atau ion.

• Elektron valens diwakili dengan ●.
• Pasangan elektron yang dikongsi bersama boleh diwakili dengan ‘—’

CONTOH 5.7

Pembentukan molekul hidrogen klorida, HCl
Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.H+CI   HCI

Rajah 5.12 Susunan elektron molekul hidrogen klorida, HCI

H CI atau H – CI

Struktur Lewis

Penerangan:
• Susunan elektron atom hidrogen ialah 1. Atom hidrogen memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan

elektron duplet yang stabil.
• Susunan elektron atom klorin ialah 2.8.7. Atom klorin memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan

elektron oktet yang stabil.
• Satu atom hidrogen menyumbangkan satu elektron dan satu atom klorin menyumbangkan satu elektron untuk

dikongsikan.
• Satu atom hidrogen dan satu atom klorin berkongsi satu sepasang dan membentuk molekul hidrogen klorida,

HCl.
• Satu ikatan kovalen tunggal terbentuk.
• Atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet manakala atom klorin mencapai susunan elektron oktet.
• Satu sebatian kovalen, HCl terbentuk.

(B) Pembentukan ikatan kovalen ganda dua dalam molekul INFO Ikatan Ion
dan Ikatan
CONTOH 5.8 Kovalen

Pembentukan molekul karbon dioksida, CO2

O

C+   OC O

O

Rajah 5.13 Susunan elektron molekul hidrogen klorida, HCI

O C O atau O C O

Struktur Lewis

104

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia   Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerangan:
• Susunan elektron atom karbon ialah 2.4. Atom karbon memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron

oktet yang stabil.
• Susunan elektron atom oksigen ialah 2.6. Atom oksigen memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron

oktet yang stabil.
• Satu atom karbon menyumbangkan empat elektron dan setiap satu daripada dua atom oksigen menyumbangkan

dua elektron untuk dikongsikan.
• Satu atom karbon dan dua atom oksigen berkongsi empat pasang elektron dan membentuk molekul karbon dioksida,

CO2.
• Dua ikatan kovalen ganda dua terbentuk.
• Semua atom karbon dan oksigen mencapai susunan elektron oktet.
• Satu sebatian kovalen, CO2 terbentuk.

(C) Pembentukan ikatan kovalen ganda tiga dalam molekul

CONTOH 5.9

Pembentukan molekul nitrogen, N2
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
N + N  NN

Rajah 5.14 Susunan elektron molekul nitrogen, N2

N N atau N N

Struktur Lewis

Penerangan:
• Susunan elektron atom nitrogen ialah 2.5. Atom nitrogen memerlukan tiga elektron untuk mencapai susunan

elektron yang stabil.
• Setiap satu daripada dua atom nitrogen menyumbangkan tiga elektron untuk dikongsikan.
• Dua atom nitrogen berkongsi tiga pasang elektron dan membentuk molekul nitrogen, N2.
• Satu ikatan kovalen ganda tiga terbentuk.
• Kedua-dua atom nitrogen dalam molekul nitrogen, N2 telah mencapai susunan elektron oktet.
• Satu sebatian kovalen, N2 terbentuk.

Langkah-langkah menentukan formula sebatian kovalen

Tentukan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap Bilangan elektron yang
atom untuk mencapai susunan elektron oktet dengan disumbangkan untuk perkongsian
merujuk kepada susunan elektronnya. adalah sama dengan bilangan
Contoh: elektron yang diperlukan oleh
Atom C mempunyai empat elektron valens maka atom C suatu atom.
memerlukan empat elektron dan atom Cl mempunyai tujuh
elektron valens maka atom Cl memerlukan satu elektron. Contoh:
[Nombor proton : C, 6; Cl, 17] Atom C menyumbangkan 4 elektron
dan atom Cl menyumbangkan satu
C Cl elektron untuk dikongsikan bagi
mencapai susunan elektron oktet.
C4 Cl1

105

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Formula sebatian kovalen Bilangan pasangan elektron yang dikongsikan
C1Cl4  =  CCl4 adalah sama dengan bilangan elektron yang
disumbangkan oleh setiap atom.
4 Cl + C Cl
Tingkatan 4 Cl C Cl Contoh:
Tingkatan 4 Satu atom C berkongsi empat elektron dengan
Cl empat atom CI. Atom Cl yang berkongsi satu
elektron dengan atom C. Oleh itu, satu atom C
berikat dengan empat atom Cl membentuk satu
molekul kovalen CCI4 yang mempunyai empat ikatan
kovalen tunggal.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Cl

Cl C Cl Perbandingan antara pembentukan
ikatan ion dan ikatan kovalen.
Cl
Rajah 5.15 Susunan elektron molekul 1. Perubahan struktur semasa pembentukan ikatan
ion dan ikatan kovalen daripada atom-atomnya
tetraklorometana, CCl4 masing-masing adalah berbeza.

2. Jadual 5.4 menunjukkan persamaan dan
perbezaan struktur semasa pembentukan ikatan
ion dan ikatan kovalen.

Jadual 5.4 Perbandingan ikatan ion dan ikatan kovalen

Ikatan ion Ikatan kovalen

Persamaan

1. Melibatkan elektron valens sahaja.
2. Atom mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil.

Perbezaan

1. Ikatan ion terbentuk apabila atom-atom logam 1. Ikatan kovalen terbentuk apabila atom-atom bukan
bergabung dengan atom bukan logam. logam bergabung dengan atom-atom bukan logam.

2. Ikatan ion melibatkan pemindahan elektron 2. Ikatan kovalen melibatkan perkongsian elektron
daripada atom logam kepada atom-atom bukan antara atom-atom bukan logam.
logam.

3. Atom logam kehilangan elektron untuk membentuk 3. Setiap atom bukan logam menyumbangkan elektron
ion positif manakala atom-atom bukan logam tanpa melibatkan pembentukan sebarang cas untuk
menerima elektron untuk membentuk ion-ion negatif.
membentuk molekul.

4. Ion-ion yang bertentangan cas terikat bersama oleh 4. Atom-atom terikat bersama untuk membentuk

daya tarikan elektrostatik yang kuat. molekul.

106

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

Cuba Ini! 5.3
S1 Unsur X dan Y masing-masing terletak dalam Kumpulan 14 dan 16 dan Kala 2 dalam Jadual berkala Unsur.

Nyatakan formula kimia bagi sebatian apabila
(a) atom X berikat dengan atom Y.
(b) atom Y berikat.

S2 Lukiskan struktur Lewis bagi sebatian yang berikut: Tingkatan 4
(a) Air, H2O Tingkatan 4
(b) Hidrogen klorida, HCl
(c) Hidrogen sianida, HCN
[Nombor proton: H, 1; C, 6; N, 7; O, 16; Cl, 17]
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
S3 Jadual 5.5 menunjukkan kedudukan dua unsur pada Kala 2 dalam Jadual berkala Unsur.
Jadual 5.5

Unsur M N
Nombor proton 6 17

Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk daripada unsur:
(a) M dan hidrogen
(b) M dan N
(c) N sahaja

5.4 Ikatan Hidrogen

1. Apabila atom hidrogen berkongsi pasangan elektron dengan atom unsur yang sangat elektronegatif
seperti nitrogen, oksigen dan fluorin, taburan elektron dalam suatu molekul kovalen akan menjadi
tidak sekata.

2. Unsur yang lebih elektronegatif dalam molekul kovalen akan menarik pasangan elektron mendekati
nukleusnya.

3. Atom yang lebih elektronegatif menjadi cas separa negatif, δ– manakala atom yang kurang
elektronegatif menjadi cas separa positif, δ+.

4. Rajah 5.16 menunjukkan pembentukan ikatan hidrogen (ikatan kovalen berkutub) antara molekul air.

Ikatan kovalen tunggal

δ+ δ+

H H

O

δ–

Rajah 5.16 Pembentukan ikatan hidrogen antara molekul air

(a) Nukleus atom oksigen mengandungi lapan proton bercas positif yang lebih cenderung menarik
elektron berbanding atom hidrogen yang hanya mempunyai satu proton dalam nukleusnya.

(b) Atom oksigen lebih elektronegatif berbanding atom hidrogen.
(c) Elektron ditarik ke arah atom oksigen dalam molekul air.
(d) Atom oksigen menjadi kutub bercas separa negatif, δ- manakala atom hidrogen menjadi kutub

bercas separa positif, δ+.

107

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

(e) Molekul air menjadi molekul dwikutub.

Ikatan hidrogen
δ+ δ+

H H

O δ+ δ+ δ– O

δ– H H

Tingkatan 4 H δ+
Tingkatan 4
H
δ+ O

Reserved.δ– δ+ δ+

H H

O

δ–

Rajah 5.17 Pembentukan ikatan hidrogen antara atom bercas separa negatif, δ- dengan atom bercas separa positif, δ+
Rights
(f) Kutub atom oksigen bercas separa
negatif, δ– dan kutub atom hidrogen δ +H
(bercas separa positif, δ+) yang δ +H
bertentangan cas ditarik bersama (ii) ammonia, NH3
membentuk ikatan hidrogen.
Ikatan
5. Ikatan hidrogen adalah interaksi atau daya
tarikan antara molekul-molekul dwikutub. hidrogen
δ+ δ+
6. Ikatan hidrogen juga wujud antara molekul-
molekul berikut. HH
(i) hidrogen fluorida, HF All
δ–
N

Bhd.
H
δ+
δ+ δ– δ+ δ–

HN HN

Sdn H Ikatan H
hidrogen
δ+ δ+

Rajah 5.19 Pembentukan ikatan hidrogen pada
molekul-molekul ammonia.

δ+ δ– δ+ δ– ➣ Atom hidrogen berikat dengan
Pelangi nitrogen yang sangat elektronegatif
HF HF melalui ikatan kovalen.

Ikatan hidrogen ➣ Hujung atom hidrogen menjadi kutub
bercas separa positif, δ+ manakala
Rajah 5.18 Pembentukan ikatan hidrogen pada dua hujung atom nitrogen menjadi kutub
molekul hidrogen fluorida. bercas separa negatif, δ–.

Penerbitan➣ Atom hidrogen berkongsi sepasang ➣ Molekul ammonia, NH3 menjadi
elektron dengan atom fluorin yang molekul dwikutub.
sangat elektronegatif melalui ikatan
kovalen. ➣ Ikatan hidrogen terbentuk antara
kutub δ+ dan kutub δ– molekul
➣ Elektron ditarik ke arah atom ammonia yang berhampiran.
fluorin meyebabkan hujung atom
hidrogen menjadi kutub bercas Kesan ikatan hidrogen ke atas sifat fizik
separa positif, δ+ manakala bahan
hujung atom fluorin menjadi
kutub bercas separa negatif, δ-. 1. Kebanyakan sebatian kovalen adalah tidak
larut air serta mempunyai takat lebur dan
➣ Molekul hidrogen fluorida menjadi takat didih yang rendah. Namun demikian,
molekul dwikutub. molekul-molekul kovalen seperti ammonia,
NH3, hidrogen fluorida, HF dan etanol, C2H5OH
➣ Ikatan hidrogen terbentuk antara menunjukkan sifat-sifat fizikal yang meyerupai
kutub δ+ dan kutub δ- molekul sebatian ion. Molekul-molekul ini menunjukkan:
hidrogen fluorida yang berhampiran.

108

A. Takat lebur dan takat didih yang lebih Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  
tinggi
HF, ammonia, NH3 mempunyai takat didih
B. Larut dalam air yang lebih tinggi berbanding dengan molekul
tidak berkutub yang lain seperti hidrogen
A. Takat lebur dan takat didih sulfida, H2S, hidrogen klorida, HCl dan lain-
lain.
1. Ikatan hidrogen merupakan sejenis daya
tarikan intermolekul yang lebih kuat 150 Tingkatan 4
berbanding daya tarikan Van der Waals. 100 H2O Tingkatan 4
Takat didib (°C)
2. Kehadiran ikatan hidrogen yang kuat di antara 50
molekul-molekul dwikutub menyebabkan Reserved.
takat lebur dan takat didih menjadi lebih 0 HF H2S H2Se H2Te
tinggi berbanding molekul kovalen ringkas –50 NH3 HCl AsH3 SbH3
yang lain. –100 Hl
–150 Rights 2 PlI3 HBl
3. Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk Kumpulan 17
mengatasi ikatan hidrogen di antara molekul- 34 Kumpulan 16
molekul dwikutub semasa peleburan dan Kumpulan 15
pendidihan.
5
4. Graf dalam Rajah 5.20 menunjukkan molekul
dwikutub seperti air, H2O, hidrogen sulfida, Rajah 5.20 Graf bagi takat didih molekul dwikutub dan
molekul tidak berkutub
All
Jadual 5.6 Molekul dwikutub dan molekul tak berkutub
Bhd.
Molekul dwikutub Molekul tak berkutub

• Pembentukan ikatan hidrogen yang lebih kuat antara • Hanya daya tarikan Van der Waals wujud antara

molekul air, H2O, hidrogen fluorida, HF, ammonia, NH3. molekul-molekul kovalen yang lain.

• Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi • Hanya sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi
Sdn
ikatan hidrogen. daya tarikan Van der Waals.

δ+ H O H δ+

Pelangi δ– Daya tarikan Molekul kovalen Daya tarikan intermolekul
intermolekul: tak berkutub = Van der Waals yang lemah
δ+ ikatan hidrogen
Ikatan kimia: H yang lebih kuat H H
ikatan kovalen O daripada daya
yang kuat δ– H tarikan Van Der H CH H CH
δ+ Waals
δ– H H H
O δ+ δ– H H
Penerbitan O δ+
H CH

H δ+ H δ+ H
Ikatan kimia = ikatan kovalen yang kuat

Molekul dwikutub

B. Keterlarutan Dalam Air

1. Molekul-molekul kovalen seperti ammonia, NH3, hidrogen klorida, HCl dan etanol, C2H5OH boleh
larut dalam air pada keadaan bilik.

109

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Sifat fizik molekul kovalen dwikutub seperti ammonia, NH3, hidrogen fluorida, HF dan etanol, C2H5OH

δ+ δ–

HF δ+ δ+ δ– δ+ δ+ O
H HF
δ+ δ– H H
HF
δ– δ+ H δ–

O N δ– H
Ikatan hidrogen
H H δ+

Tingkatan 4 δ+ δ+
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Ikatan hidrogen Ikatan hidrogen

Rajah 5.21 Ikatan hidrogen antara molekul hidrogen Rajah 5.22 Ikatan hidrogen antara molekul ammonia,
fluorida, HF dengan air, H2O NH3 dengan air, H2O

• Atom-atom hidrogen dalam molekul ammonia, NH3, hidrogen fluorida, HF, hidrogen klorida, HCl dan etanol,
C2H5OH terikat kepada atom nitrogen, fluorin, klorin dan oksigen yang sangat elektronegatif.

• Molekul ini menjadi molekul dwikutub.

• Ikatan hidrogen terbentuk antara kutub bercas separa positif dan kutub bercas separa negatif daripada
molekul yang berlainan seperti dalam rajah di atas.

• Ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul ammonia, NH3, hidrogen fluorida, HF dan etanol, C2H5OH
menggantikan ikatan hidrogen di antara molekul-molekul air.

• Maka, molekul kovalen dwikutub ini dapat larut dengan baik dalam air.

2. Molekul kovalen tak berkutub seperti karbon dioksida, CO2 , tetraklorometana, CCl4 dan heksana, C6H14
tidak larut dalam air.

Sifat fizik molekul kovalen tidak berkutub seperti karbon dioksida, CO2, tetraklorometana, CCl4 dan
heksana, C6H14

Ikatan Molekul kovalen yang Molekul air

hidrogen tidak berkutub yang berkutub

δ+ H O δ–
δ–
H
δ+

δ+ δ– δ+

δ–

δ–
Rajah 5.23 Molekul-molekul air, H2O mengelilingi molekul tetraklorometana, CCl4

• Molekul tidak berkutub akan terkumpul bersama dalam air dan tidak bercampur dengan air.
• Molekul air merupakan molekul dwikutub yang ditarik bersama oleh ikatan hidrogen.
• Molekul kovalen yang tidak berkutub tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air maka tidak larut

dalam air.

Peranan ikatan hidrogen dalam kehidupan harian

(i) Rambut yang dibasahkan dengan air • Molekul air pada rambut yang basah membentuk banyak
melekat dan susah disikat. ikatan hidrogen dengan gentian rambut yang diperbuat
daripada protein.

• Ikatan hidrogen antara molekul air dengan gentian rambut
menyebabkan rambut basah melekat dan susah disikat.

• Rambut yang kering mudah disikat kerana ikatan hidrogen
antara molekul protein lebih lemah berbanding ikatan hidrogen
di antara gentian rambut dengan molekul air.

Rajah 5.24 Rambut yang susah disikat

110

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

(ii) Hujung jari yang dibasahi dengan sedikit air • Kertas melekat pada hujung jari kerana kehadiran molekul air

membantu anda menyelak kertas dengan membentuk ikatan hidrogen antara gentian selulosa kertas

mudah. dengan molekul air di hujung jari.

• Kertas yang kering susah diselak kerana hanya daya tarikan

Van der Waals yang lebih lemah wujud antara kertas dengan

hujung jari.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Rajah 5.25 Kertas diselak menggunakan jari Tingkatan 4
yang basah Tingkatan 4

Cuba Ini! 5.4

S1 Terangkan kesan atom hidrogen yang berkongsi pasangan elektron dengan atom yang sangat elektronegatif.

S2 Terangkan mengapa molekul kovalen seperti ammonia, NH3, hidrogen klorida, HCl dan etanol, C2H5OH larut
dalam air.

S3 Air, H2O dan karbon dioksida, CO2 masing-masing merupakan molekul kovalen ringkas. Terangkan mengapa
takat lebur dan takat didih air adalah jauh lebih tinggi berbanding karbon dioksida sedangkan saiz molekul air

adalah lebih kecil daripada karbon dioksida.

5.5 Ikatan Datif

1. Atom-atom oksigen dan nitrogen dalam molekul kovalen seperti air dan ammonia mempunyai pasangan
elektron yang tidak dikongsi dengan atom lain, dikenali sebagai pasangan elektron bebas.

2 pasang elektron bebas 1 pasang elektron bebas

O
O

H H  HH
H

Rajah 5.26 Molekul air, H2O Rajah 5.27 Molekul ammonia, NH3

2. Ikatan datif atau ikatan koordinat adalah sejenis ikatan kovalen antara dua atom yang perkongsian
kedua-dua elektronnya berasal dari satu atom sahaja.

3. Rajah 5.28 menunjukkan pembentukan ikatan datif dalam
(a) ion ammonium, NH4+

Pasangan elektron bebas Ikatan datif

H H+ –

H N + HOH HNH + OH

HH

Molekul ammonia, NH3 Molekul air, H2O Ion ammonium, NH4+ Ion hidroksida, OH–

Rajah 5.28 Pembentukan ikatan datif dalam ion ammonium, NH4+

111

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Tingkatan 4(i) Molekul ammonia melarut dan mengion dalam air untuk menghasilkan ion ammonium, NH4+
Tingkatan 4 dan ion hidroksida, OH–.

(ii) Atom nitrogen dalam molekul ammonia mempunyai sepasang elektron bebas yang tidak
terlibat dalam perkongsian elektron dengan atom hidrogen.

(iii) Atom nitrogen dalam molekul ammonia menyumbangkan sepasang elektron bebas untuk
perkongsian dengan nukleus hidrogen (ion hidrogen) yang berpindah dari molekul air kepada
molekul ammonia.

(iv) Ikatan datif terbentuk apabila atom nitrogen dalam molekul ammonia berkongsi sepasang
elektron bebas dengan nukleus hidrogen.

(v) Ion ammonium, NH4+ terbentuk.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
(b) ion hidroksonium, H3O+

HO + H CI   + –

H Molekul hidrogen H OH + CI
klorida,
Molekul air, HCI H Ion
H2O klorida,
Ion hidroksonium,
H3O+ CI–

Rajah 5.29 Pembentukan ikatan datif dalam ion hidroksonium, H3O+

(i) Apabila gas hidrogen klorida melarut dan mengion dalam air, ion hidroksonium, H3O+ dan
ion klorida, Cl– dihasilkan.

(ii) Atom oksigen dalam molekul air mempunyai dua pasang elektron bebas yang tidak terlibat
dalam perkongsian elektron dengan atom hidrogen.

(iii) Atom oksigen dalam molekul air menyumbangkan sepasang elektron bebas untuk
perkongsian dengan nukleus hidrogen.

(iv) Satu nukleus hidrogen (ion hidrogen) daripada molekul hidrogen klorida berpindah kepada
molekul air.

(v) Ikatan datif terbentuk apabila atom oksigen dalam molekul air berkongsi sepasang elektron
bebas dengan nukleus hidrogen.

(vi) Ion hidroksonium, H3O+ terbentuk.

Mentor SPM

Rajah 5.30 menunjukkan sebatian yang terbentuk daripada perkongsian elektron antara unsur P dan Q.

Q

P Q
Q

Rajah 5.30

Antara pernyataan berikut, yang manakah benar tentang sifat-sifat fizik sebatian itu?

A Tidak larut dalam air C Mempunyai takat didih yang tinggi

B Larut dalam air D Tidak meruap

Tip pemeriksa
• Sebatian yang terbentuk adalah sebatian kovalen.
• Unsur P adalah sangat elektronegatif, maka ketiga-tiga pasangan elektron dalam ikatan kovalen tunggal ditarik mendekati

atom P.
• Hujung atom Q menjadi δ+ manakala hujung atom P menjadi δ-.
• Molekul PQ3 menjadi molekul berkutub yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air dan larut dalam air.
Jawapan: B

112

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

Cuba Ini! 5.5

S1 Berikan definisi ikatan datif. Terangkan perbezaan antara ikatan datif dengan ikatan kovalen.
S2 Namakan elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan datif.
S3 Lukiskan struktur Lewis bagi zarah-zarah yang terlibat dalam pembentukan ikatan datif dalam sebatian berikut:

(a) Ion ammonium, NH4+

(b) Ion hidroksonium, H3O+

Kekonduksian elektrik logam Tingkatan 4
1. Logam merupakan konduktor elektrik yangTingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.5.6 Ikatan Logam

1. Atom-atom logam tersusun rapat dan teratur baik.
dalam lapisan. 2. Elekton-elektron yang dinyahsetempatkan

2. Atom-atom unsur logam adalah elektropositif berada dalam lautan elektron yang bebas
dan cenderung mendermakan elektron bergerak ke seluruh logam.
valensnya dengan mudah. 3. Elektron-elektron dalam lautan elektron boleh
membawa cas elektrik apabila beza keupayaan
3. Elektron valens atom-atom logam yang dikenakan seperti yang ditunjukkan dalam
dinyahsetempat kemudian membentuk lautan Rajah 5.32.
elektron dan kation logam.
lautan elektron
4. Seperti dalam Rajah 5.31, atom-atom logam
tersusun dengan teratur dan hanya bergetar – ––––––––
pada kedudukan yang tetap. ++ + + +

–

5. Elektron dalam lautan elektron bebas bergerak – ++ + + + +

dalam pepejal logam. –

Ikatan logam ++ + + +
–

++ + + +

++ +++ –

Kation logam Rajah 5.32 Lautan elektron yang mengkonduksi elektrik

++ +++ Cuba Ini! 5.6

++ +++ Elektron valens S1 (a) Namakan jenis ikatan kimia yang wujud
yang dalam pepejal aluminium.
bebas
bergerak (b) Terangkan bagaimana ikatan kimia yang
anda nyatakan dalam (a) terbentuk.
Rajah 5.31 Laluan elektron yang dinyahsetempatkan
(c) Nyatakan satu sifat aluminium dan
6. Ikatan logam adalah daya tarikan antara ion terangkan hubungannya dengan ikatan
positif logam (kation) dengan elektron dalam kimia yang anda nyatakan dalam (a).
lautan elektron yang dinyahsetempatkan.

Ikatan Kimia

Ikatan ion Ikatan kovalen Ikatan hidrogen Ikatan datif Ikatan logam

Atom logam Atom-atom bukan Daya tarikan antara Ikatan kovalen Daya tarikan
menderma elektron logam berkongsi atom hidrogen antara dua atom elektrostatik antara
valens kepada atom dengan atom yang perkongsian
pasangan kation logam
bukan logam. elektron. Molekul yang mempunyai kedua-dua dengan lautan
Kation dan anion keelektronegatifan elektronnya berasal elektron yang
yang neutral yang tinggi (nitrogen, dinyahsetempatkan.
terhasil. terhasil. N, oksigen, O, atau dari satu atom.

fluorin, F)

113

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

5.7 Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen

Eksperimen 25.1

Tingkatan 4Tujuan: Membezakan sifat-sifat sebatian ion dan sebatian kovalen.
Tingkatan 4
Pernyataan masalah: Apakah perbezaan sifat sebatian ion dan sebatian kovalen?

Bahan: Hablur magnesium klorida, pepejal plumbum(ll) bromida, sikloheksana, air suling dan
naftalena.

Radas: Piring kaca, penitis, tabung uji, mangkuk pijar, bateri, mentol, suis, penunu Bunsen, tungku
kaki tiga, elektrod karbon, segi tiga tanah liat, wayar penyambung dengan klip buaya dan bikar.

Prosedur:

A   Takat lebur dan takat didih
1. Setengah spatula hablur magnesium klorida dan hablur naftalena diletakkan berasingan ke dalam

dua tabung uji yang berbeza.
2. Kedua-dua tabung uji dipanaskan di dalam kukus air.
3. Perubahan dan pemerhatian direkodkan.
4. Inferens tentang takat lebur dan takat didih dirumuskan berdasarkan pemerhatian tersebut.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
B   Keterlarutan dalam air dan pelarut organik
1. Satu suku spatula hablur magnesium klorida diletakkan ke dalam sebuah tabung uji.
2. 5 cm3 air suling dituang ke dalam tabung uji tersebut.
3. Campuran dalam tabung uji itu digoncang dengan kuat.
4. Semua perubahan direkodkan.
5. Langkah 1 hingga 4 diulang dengan menggunakan cecair sikloheksana untuk menggantikan air suling.
6. Langkah 1 hingga 5 diulang dengan menggunakan satu spatula naftalena untuk menggantikan

hablur magnesium klorida.

C   Kekonduksian elektrik Bateri

1. Sebuah mangkuk pijar diisikan dengan pepejal Suis Mentol
plumbum(ll) bromida sehingga separuh penuh.
Mangkuk Rod karbon
2. Susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam pijar
Rajah 5.33 disediakan. Pepejal plumbum(II)
bromida
3. Suis dihidupkan. Pemerhatian tentang sama ada
mentol menyala dan perubahan pada elektrod (jika Panaskan
ada) direkodkan.
Rajah 5.33 Kekonduksian plumbum(ll) bromida
4. Kemudian, suis itu dimatikan. Pepejal plumbum(ll) Bateri
bromida dalam mangkuk pijar dipanaskan sehingga
melebur dengan lengkap. Suis Mentol

5. Suis dihidupkan semula. Pemerhatian tentang sama Rod Bikar
ada mentol menyala dan perubahan pada elektrod karbon
(jika ada) direkodkan. Larutan
magnesium klorida
6. Langkah 1 hingga 5 diulang dengan menggunakan
pepejal naftalena untuk menggantikan pepejal
plumbum(ll) bromida.

Rajah 5.34 Kekonduksian larutan magnesium klorida

114

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

7. Satu ujian kekonduksian elektrik bagi larutan akueus magnesium klorida dijalankan dengan
menggunakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.34. Pemerhatian tentang
sama ada mentol menyala dan perubahan di elektrod (jika ada) direkodkan.

Keputusan

A   Takat lebur dan takat didih Jadual 5.7

Bahan Pemerhatian Inferens Tingkatan 4
Hablur magnesium Tingkatan 4
klorida Bahan tersebut kekal dalam keadaan Magnesium klorida mempunyai takat
pepejal putih walaupun selepas air lebur dan takat didih yang tinggi
Naftalena mendidih serta tidak meruap.

Pepejal putih melebur dan Naftalena mempunyai takat lebur
membentuk cecair tidak berwarna. dan takat didih yang rendah
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
B   Keterlarutan dalam air dan pelarut organik

Jadual 5.8

Pemerhatian

Bahan Keterlarutan dalam air Keterlarutan dalam Inferens
sikloheksana
Magnesium klorida larut
Magnesium Pepejal putih terlarut Pepejal putih tidak larut dalam air tetapi tidak larut
klorida dalam air untuk dalam sikloheksana. dalam sikloheksana.
membentuk larutan tidak
berwarna. Dietil eter tidak larut
dalam air tetapi larut
Naftalena Tiada perubahan Pepejal putih terlarut dalam sikloheksana.
dalam sikloheksana untuk
membentuk larutan tidak
berwarna.

C   Kekonduksian elektrik Jadual 5.9

Keadaan Pemerhatian
bahan
Bahan Mentol Perubahan di Inferens
elektrod karbon

Plumbum(ll) Pepejal Mentol tidak Tiada perubahan. Plumbum(ll) bromida tidak
boleh mengalirkan elektrik
bromida menyala. Wap perang- dalam keadaan pepejal
kemerahan terbebas tetapi boleh mengalirkan
Cecair/ Mentol menyala pada suatu elektrod. elektrik dalam keadaan
leburan dengan terang. cecair.

Naftalena Pepejal Mentol tidak Tiada perubahan. Naftalena tidak boleh
menyala. Tiada perubahan. mengalirkan elektrik dalam
Cecair/ keadaan pepejal dan
leburan Mentol tidak cecair.
menyala.

Magnesium Larutan Mentol menyala Gelembung- Magnesium klorida boleh
gelembung gas mengalirkan elektrik dalam
klorida akueus dengan terang. terbebas di kedua- larutan akueus.
dua elektrod.

115

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Perbincangan:

1. Hablur magnesium klorida, MgCl2 ialah sebatian ion. MgCl2 terdiri daripada ion-ion positif dan
ion-ion negatif yang ditarik bersama oleh ikatan ion yang kuat. Banyak haba diperlukan untuk
mengatasi/ memecahkan ikatan itu semasa melebur atau mendidih. Maka, kedua-dua bahan itu
mempunyai takat lebur dan takat didih yang tinggi serta tidak meruap.

2. Naftalena ialah sebatian kovalen. Naftalena terdiri daripada molekul-molekul kovalen yang
ditarik bersama oleh daya tarikan antara molekul yang lemah. Sedikit haba diperlukan untuk
mengatasi daya tarikan yang lemah itu semasa melebur atau mendidih. Maka, kedua-dua bahan
itu mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah.
Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 3. Magnesium klorida, sebagai sebatian ion, adalah
• larut dalam air, tetapi
• tidak larut dalam sikloheksana (pelarut organik)

4. Naftalena sebagai sebatian kovalen, adalah
• tidak larut dalam air, tetapi
• larut dalam sikloheksana (pelarut organik)

5. Dalam pepejal plumbum(ll) bromida (sebatian ion), ion-ion plumbum(ll) dan ion-ion bromida
tersusun dengan padat pada kedudukan tetap dalam keadaan teratur. Jadi, ion-ionnya tidak bebas
bergerak. Maka, pepejal plumbum(ll) bromida tidak boleh mengalirkan elektrik.

6. Dalam leburan cecair plumbum(ll) bromida, ion-ion plumbum(ll) dan ion-ion bromida boleh
bergerak bebas. Maka, leburan cecair plumbum(ll) bromida boleh mengalirkan elektrik.

7. Magnesium klorida (sebatian ion) mengion dengan lengkap dalam larutan akueus untuk menjadi

ion-ion magnesium dan ion-ion klorida yang bergerak bebas. Maka, larutan akueus magnesium

klorida boleh mengalirkan elektrik.

MgCl2(p)  ⎯→  Mg2+(ak)  +  2Cl–(ak)

8. Naftalena, sebagai sebatian kovalen, terdiri daripada molekul-molekul kovalen sahaja. Maka,
naftalena tidak boleh mengalirkan elektrik dalam keadaan pepejal dan cecair.

Kesimpulan :

1. Sebatian ion mempunyai takat lebur dan takat didih yang tinggi. Sebatian ion larut dalam air
tetapi tidak larut dalam pelarut organik. Sebatian ion boleh mengalirkan elektrik dalam keadaan
cecair dan larutan akueus.

2. Sebatian kovalen mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah. Sebatian kovalen biasanya
tidak larut dalam air tetapi boleh larut dalam pelarut organik. Sebatian kovalen tidak boleh
mengalirkan elektrik dalam keadaan cecair.

116

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

Perbandingan sifat-sifat fizik sebatian ion dan sebatian kovalen.

Jadual 5.10 Sifat fizikal bagi sebatian ion dan sebatian kovalen

Sebatian ion Sifat fizikal Sebatian kovalen

Anion dan kation Jenis zarah Molekul ringkas atau molekul gergasi

Tidak mengkonduksikan elektirk dalam Tingkatan 4
pepejal kerana ion-ion hanya bergetar Tingkatan 4
dan berputar pada kedudukan tetap.

Tiada ion yang bebas bergerak.

Boleh mengkonduksikan elektrik dalam
leburan dan larutan akueus kerana
ion-ion bebas bergerak dan membawa

cas elektrik.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Kekonduksian elektrik Tidak mengkonduksikan elektrik
dalam semua keadaan kerana terdiri
daripada molekul-molekul neutral. Tidak

mempunyai ion yang bebas bergerak.

Mempunyai takat lebur dan takat didih Takat lebur Molekul kovalen ringkas mempunyai
yang tinggi kerana anion dan kation Keterlarutan takat lebur dan takat didih yang
ditarik oleh daya tarikan elektrostatik
yang kuat. Lebih banyak tenaga haba rendah. Molekul kovalen ringkas yang
diperlukan untuk mengatasinya. tidak berkutub ditarik oleh daya tarikan

Larut di dalam air kerana anion X– Van der Waals yang lemah. Hanya
membentuk ikatan hidrogen dengan atom sedikit tenaga haba diperlukan untuk
hidrogen dalam molekul air yang bercas
mengatasinya.
separa positif , δ+ manakala kation Y+
ditarik oleh atom oksigen yang bercas Larut di dalam pelarut organik kerana
kedua-duanya ialah molekul kovalen
separa negatif, δ-. ringkas yang tidak berkutub dan
bercampur dengan baik.

Tidak larut di dalam pelarut organik Tidak larut di dalam air

Natrium klorida, NaCl Contoh Etanol,C2H5OH
Magnesium klorida, MgCl2 Naftalena, C10H8

Mentor SPM

Jadual 5.11 menujukkan sifat-sifat fizik tiga jenis bahan Tip pemeriksa
X, Y dan Z. (a) Hanya logam boleh mengkonduksikan elektrik

Jadual 5.11 dalam keadaan pepejal, jadi ikatan kimia yang hadir
dalam bahan X adalah ikatan logam.
Bahan Kekonduksian elektrik Takat lebur Sebatian ion dapat mengkonduksikan elektrik
(0C) dalam keadaan leburan tetapi tidak dalam pepejal,
X Pepejal Leburan jadi ikatan kimia yang hadir dalam bahan Y adalah
Y 2 470 ikatan ion.
Z Ya Ya 801 (b) Ion-ion hanya dapat bergetar atau berputar dalam
-86 pepejal bahan Y, manakala ion-ion bebas bergerak
Tidak Ya dalam keadaan leburan dan membawa cas elektrik.
(c) Bahan Z hanya terdiri daripada molekul-molekul
Tidak Tidak neutral. Bahan Z tidak mengkonduksikan elektrik
dalam semua keadaan kerana tidak mempunyai
(a) Nyatakan jenis ikatan kimia dalam bahan X dan Y. ion dan elektron yang bebas bergerak.
(b) Terangkan mengapa bahan Y tidak (d) Tidak larut dalam air kerana molekul kovalen
tidak berkutub dan tidak dapat membentuk ikatan
mengkonduksikan elektrik dalam keadaan pepejal hidrogen dengan molekul air.
tetapi boleh dalam keadaan leburan.
(c) Nyatakan jenis zarah dalam bahan Z dan terangkan
mengapa Z tidak dapat mengkonduksikan elektrik
dalam semua keadaan.
(d) Ramalkan keterlarutan bahan Z dalam air dan
terangkan jawapan anda.

117

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Struktur molekul ringkas dan molekul gergasi

1. Atom-atom yang berpadu melalui ikatan kovalen dikenali sebagai sebatian kovalen.
2. Sebatian kovalen boleh disusun dalam struktur berikut:

(a) Struktur molekul ringkas
(b) Struktur molekul gergasi

3. Rajah 5.35 menunjukkan perbandingan antara struktur molekul ringkas dan struktur molekul gergasi.

Tingkatan 4 Struktur molekul kecil Struktur molekul
Tingkatan 4 dan ringkas serta wujud sangat besar serta
dalam keadaan pepejal, biasanya wujud dalam
keadaan pepejal.
cecair atau gas.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Ikatan kovalen Struktur Struktur Ikatan kovalen
di dalam molekul molekul molekul di dalam molekul
manakala daya ringkas gergasi sahaja manakala
tarikan Van der tiada daya tarikan

Waals antara Van der Waals
molekul. antara molekul.

Takat lebur dan takat Semua atom berikat Takat lebur dan takat
antara satu sama
didih adalah rendah lain melalui ikatan didih adalah tinggi
kovalen.
kerana hanya sedikit kerana jumlah tenaga
tenaga haba diperlukan haba yang besar
untuk mengatasi daya diperlukan untuk
tarikan Van der Waals
yang lemah di antara memutuskan ikatan
kovalen yang kuat
molekul-molekul.
antara atom-atom.

Rajah 5.35  Perbandingan di antara struktur molekul ringkas dan struktur molekul gergasi

Kegunaan sebatian ion dan sebatian 7. Kalium iodida ditambah dalam garam makanan
kovalen dalam kehidupan harian untuk mencegah penyakit goiter.

Sebatian Ion: Sebatian Kovalen:

1. Natrium klorida digunakan sebagai perisa 1. Hidrogen peroksida digunakan sebagai
masin dalam makanan. antiseptik, disinfektan dan pemutih gigi.

2. Kuprum(II) sulfat digunakan sebagai pestisid 2. Etanol digunakan sebagai pelarut ubatan atau
dalam pertanian. kosmetik.

3. Kalsium klorida ditambah ke dalam makanan 3. Ubat gegat (diklorobenzena) digunakan untuk
tenusu seperti keju dan produk susu untuk menghalau lipas.
merawat pesakit yang kekurangan mineral
kalsium dalam darah. 4. Vinil klorida digunakan dalam pembuatan PVC.

4. Magnesium oksida ditambah ke dalam 5. Propana digunakan sebagai gas memasak.
makanan tambahan untuk merawat pesakit
yang kekurangan mineral magnesium. 6. Asid asetik adalah cuka makanan.

5. Magnesium oksida digunakan dalam pembuatan 7. Ammonia digunakan dalam pembuatan baja
papan pintu kalis api dan kaca fiber. urea.

6. Sodium fluorida ditambah ke dalam ubat gigi 8. Sukrosa digunakan sebagai pemanis dalam
dan air paip untuk menguatkan gigi dan tulang. makanan.

118

Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia  

Peta Konsep

IKATAN KIMIA

Membolehkan zarah-zarah mencapai susunan elektron yang stabil Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Tingkatan 4
Perkongsian
Pemindahan elektron
elektron

Ikatan ion Ikatan kovalen Ikatan hidrogen

Ikatan datif Ikatan logam

Atom logam Atom bukan logam Dua atau lebih Daya tarikan antara
menderma elektron menerima atom bukan logam atom hidrogen dengan
elektron atom yang mempunyai
valens masing-masing
Membentuk anion menyumbang keelektronegatifan
Membentuk kation N + e– → N– elektron untuk yang tinggi (nitrogen,
M → M+ + e– perkongsian. N, oksigen, O, atau

fluorin, F)

Perkongsian Daya tarikan
pasangan elektrostatik antara
kation logam dengan
elektron yang lautan elektron yang
disumbangkan
oleh satu atom dinyahsetempat.
yang mempunyai
pasangan elektron

bebas.

Membentuk Membentuk sebatian Sifat logam
sebatian ion kovalen

Sifat-sifat fizik

Keterlarutan dalam Keterlarutan dalam Takat lebur & takat Kekonduksian
air pelarut organik didih elektrik

119

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia 5

Praktis SPM

Soalan Objektif Formula dan ikatan yang 5.4 Ikatan Hidrogen
manakah betul apabila dua
Pilih jawapan yang betul. daripada unsur di atas terlibat 7. Rajah 3 menunjukkan
dalam tindak balas kimia? sebatian yang terbentuk
5.1 Asas Pembentukan daripada tiga atom H
Sebatian dan satu atom N melalui
Tingkatan 4 perkongsian elektron.
Tingkatan 4
[Nombor proton: H,1; N, 7]
1. Antara pernyataan berikut,Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.FormulaJenis
yang manakah menerangkan kimia ikatan
unsur argon sesuai diisi di
dalam mentol? A PQ2 Ion
A Argon adalah gas
berwarna yang dapat B RQ Ion
mengeluarkan cahaya
kuning lampu mentol. C S2Q3 Kovalen N
B Argon terletak dalam
Kumpulan 18. D S2(PQ3)3 Kovalen HHH
C Argon mempunyai
susunan elektron oktet. 5. Antara molekul berikut, yang Rajah 3
D Argon mempunyai manakah mengandungi satu
susunan elektron duplet. ikatan kovalen ganda dua Apakah sifat sebatian
antara atomnya? tersebut?
5.2 Ikatan Ion A Tetraklorometana, CCl4 A Larut dalam propanon
B Hidrogen, H2 kering
2. Sebatian manakah C Air, H2O B Takat lebur yang tinggi
yang terbentuk melalui D Karbon dioksida, CO2 C Larut dalam air
pemindahan elektron? D Wujud sebagai pepejal
A Natrium klorida, NaCl 6. Rajah 2 menunjukkan satu pada keadaan bilik
B Hidrogen peroksida, H2O2 molekul yang terbentuk
C Asid etanoik, CH3COOH daripada atom nitrogen dan 8. Antara sebatian berikut, yang
tiga atom hidrogen melalui manakah membentuk ikatan
5.3 Ikatan Kovalen perkongsian elektron. hidrogen antara molekul?
A Gas klorin
3. Antara yang berikut, yang H B Natrium klorida
manakah merupakan sifat C Air
tetraklorometana, CCl4? N
A Mengkonduksikan elektrik 5.5 Ikatan Datif
dalam keadaan cecair HH
B Wujud sebagai pepejal 9. Rajah 4 menunjukkan
dalam keadaan bilik Rajah 2 struktur Lewis molekul
C Tidak larut dalam pelarut hidrogen fluorida, HF. Antara
organik tetapi larut dalam Apakah sifat bagi molekul A, B, C dan D yang manakah
air ini? mewakili ikatan datif?
D Mudah meruap A Larut dalam propanon
kering HA B C
4. Rajah 1 menunjukkan simbol B Mempunyai takat didih
empat jenis unsur kimia yang yang tinggi F
berlainan. C Larut dalam air suling
D Mengkonduksikan elektrik D
P Q R S12 16 24 27 dalam keadaan cecair Rajah 4
6 8 12 13
Rajah 1

120

5.6 Ikatan LogamPenerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.C Atom-atom aluminiumKimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia   Tingkatan 4
ditarik oleh ikatan logam Tingkatan 4
10. Rajah 5 menunjukkan simbol yang kuat. 12. Antara pernyataan berikut,
kimia unsur aluminium. yang manakah adalah benar
D Atom aluminium mengenai ikatan logam?
1273AI mendermakan tiga A Pembentukan ikatan
elektron valensnya dan logam tidak melibatkan
Rajah 5 menghasilkan arus pemindahan atau
elektrik. perkongsian elektron
Atom-atom aluminium hanya antara atom-atom.
dapat bergetar atau berputar 11. Sebatian X mempunyai sifat- B Pembentukan ikatan
pada kedudukan tetap dalam sifat berikut: logam melibatkan
wayar elektrik yang diperbuat perkongsian elektron
daripada aluminium. Antara • Takat lebur –114°C seperti pembentukan
pernyataan berikut, yang • Membentuk ikatan ikatan kovalen.
manakah menerangkan C Pembentukan ikatan
sebab aluminium boleh hidrogen dengan logam melibatkan
mengkonduksikan arus molekul air pemindahan elektron
eletrik? • Tidak mengkonduksikan daripada atom logam
A Atom aluminium elektrik dalam semua kepada atom bukan
mengandungi ion-ion, Al3+ keadaan logam.
yang bebas bergerak dan D Atom-atom logam bercas
membawa cas elektrik. Apakah X? separa positif selepas
B Semua elektron valens A Metana mendermakan elektron
atom-atom aluminium B Naftalena valensnya.
bebas bergerak dalam C Etanol
lautan elektron apabila D Karbon dioksida
dinyahsetempatkan.

Soalan Subjektif

Bahagian A

1. Rajah 1 menunjukkan simbol kimia bagi unsur W, X, Y dan Z. Huruf yang digunakan tidak mewakili simbol
sebenar unsur tersebut.

W X Y Z1 4 12 16

1268

Rajah 1

Berdasarkan Rajah 1,

(a) Unsur yang manakah mempunyai susunan elektron yang stabil? Terangkan jawapan anda. [2 markah]

(b) Unsur Y bertindak balas degan unsur Z membentuk satu sebatian A melalui perkongsian elektron.
(i) Apakah formula bagi sebatian A? [1 markah]

(ii) Nyatakan jenis ikatan kimia dalam sebatian A. [1 markah]

(iii) Nyatakan jenis zarah dalam sebatian A. [1 markah]

(iv) Lukiskan struktur Lewis bagi sebatian A. [2 markah]

(c) Unsur W juga boleh berkongsi elektron dengan unsur Z membentuk sebatian B yang mempunyai formula
W2Z.

(i) Lukiskan susunan elektron sebatian B. [2 markah]

(ii) Sebatian A dan B mengandungi jenis zarah yang sama, tetapi takat lebur dan takat didih sebatian
B jauh lebih tinggi berbanding sebatian A. Terangkan. [3 markah]

121

  Kimia SPM  Bab 5 Ikatan Kimia

Bahagian B
2. Rajah 2 menunjukkan susunan radas yang digunakan oleh sekumpulan pelajar untuk mengkaji takat lebur

dua jenis sebatian X dan Y di dalam makmal kimia sekolah. Sebatian X dan Y merupakan dua jenis sebatian
yang berbeza.

Tingkatan 4
Tingkatan 4
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Sebatian X Air
Sebatian Y

Sebatian Rajah 2
X Jadual 1
Y
Pemerhatian
Pepejal putih melebur apabila air mendidih

Pepejal putih tidak berubah apabila air mendidih.

Jadual 1 merekodkan pemerhatian pada sebatian X dan Y apabila air di dalam bikar mendidih.
(a) Bandingkan takat lebur sebatian X dan sebatian Y dan kenal pasti jenis sebatian X dan Y. [4 markah]

(b) Ammonia adalah suatu sebatian kovalen. Gas ammonia melarut dalam air suling menghasilkan suatu

larutan tidak berwarna.

(i) Tuliskan persamaan kimia bagi gas ammonia mengion dalam air suling. [2 markah]

(ii) Terangkan mengapa gas ammonia boleh larut dalam air. [4 markah]

(iii) Berdasarkan jawapan anda dalam (b)(i), lukiskan struktur Lewis bagi pembentukan zarah yang

melibatkan ikatan datif dan labelkan ikatan datif. [3 markah]

(iv) Terangkan bagaimana ikatan datif terbentuk dalam (b)(iii). [3 markah]

(c) Logam kuprum merupakan bahan utama dalam wayar elektrik kerana merupakan konduktor elektrik yang

baik dan mempunyai takat lebur yang tinggi.

Terangkan sifat-sifat logam kuprum berdasarkan pernyataan di atas dengan menggunakan konsep ikatan

logam. [4 markah]

122

Bab1 Keseimbangan Redoks  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks Tingkatan 5

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Elektrolisis ialah proses menguraikan bahan kimia kepada
unsur juzuknya dengan menggunakan tenaga elektrik.
Apakah komponen yang terlibat dalam sel elektrolisis?

FOKUS BAB
• Pengoksidaan dan Penurunan
• Keupayaan Elektrod Piawai
• Sel Kimia
• Sel Elektrolisis
• Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya
• Pengaratan
242

1.1 Pengoksidaan dan Penurunan Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Tindak Balas Redoks 5. Jadi, apabila sesuatu bahan kehilangan oksigen,
bahan itu dikatakan diturunkan.
1. Banyak proses di sekeliling kita merupakan
tindak balas redoks. Contohnya, pembakaran, 6. Bahan yang menyebabkan penurunan berlaku
pengaratan, fotosintesis, respirasi dan dikenal sebagai agen penurunan.
pereputan.
7. Berikut ialah tindak balas redoks yang
2. Tindak balas redoks ialah tindak balas kimia melibatkan oksigen:
yang melibatkan pengoksidaan dan penurunan, (a) Pembakaran logam dalam oksigen
yang berlaku secara serentak.
Pengoksidaan (penambahan oksigen)
3. Jadi, tindak balas redoks juga dikenal sebagaiPenerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
tindak balas pengoksidaan-penurunan. 2Mg(p)   +   O2(g)   →   2MgO(p)
Perhatikan bahawa pengoksidaan sentiasa
diiringi oleh proses penurunan. Kedua-dua Agen
pengoksidaan dan penurunan harus berlaku
secara serentak. pengoksidaan

4. Tindak balas redoks boleh diterangkan • Magnesium terbakar dalam oksigen
berdasarkan:
(a) Kehilangan atau penambahan oksigen untuk menghasilkan abu magnesium
(b) Kehilangan atau penambahan hidrogen
(c) Pemindahan elektron oksida yang berwarna putih.
(d) Perubahan nombor pengoksidaan
• Magnesium menerima oksigen untuk
Definisi tindak balas redoks adalah mudah untuk
diingati. Red- berasal daripada perkataan ‘reduction’ membentuk magnesium oksida. Jadi,
(penurunan) manakala –ox berasal daripada perkataan
‘oxidation’(pengoksidaan). Semua pengoksidaan magnesium dikatakan dioksidakan
diiringi oleh penurunan. Jadi ‘tindak balas redoks’
mempunyai maksud ‘tindak balas kimia yang kepada magnesium oksida.
melibatkan pengoksidaan dan penurunan yang berlaku
secara serentak’. • Proses pengoksidaan disebabkan oleh

Tindak Balas Redoks Berdasarkan gas oksigen. Jadi, gas oksigen dikatakan
Penambahan dan Kehilangan Oksigen
bertindak sebagai agen pengoksidaan.
1. Pengoksidaan ialah proses penambahan
oksigen. (b) Pemanasan logam dengan oksida logam

2. Jadi, apabila sesuatu bahan menambah oksigen, Pengoksidaan
bahan itu mengalami pengoksidaan. (penambahan oksigen)

3. Bahan yang menyebabkan pengoksidaan Zn(p) + PbO(p) → ZnO(p) + Pb(p)
berlaku dipanggil agen pengoksidaan.
Agen
4. Penurunan pula merupakan lawan bagi pengoksidaan
pengoksidaan. Penurunan ialah proses
kehilangan oksigen. (a) Zink mengalami pengoksidaan kerana
menerima oksigen untuk membentuk zink
oksida.

(b) Plumbum(II) oksida menyebabkan zink
teroksida. Jadi, plumbum(II) oksida ialah
agen pengoksidaan dalam tindak balas
redoks ini.

Penurunan (kehilangan oksigen)

Zn(p) + PbO(p) → ZnO(p) + Pb(p) Tingkatan 5
Tingkatan 5
Agen
penurunan

(c) Pada masa yang sama, plumbum(II) oksida
diturunkan kerana mengalami kehilangan
oksigen kepada zink. Plumbum(II) oksida
diturunkan kepada logam plumbum.

(d) Zink menyebabkan penurunan
plumbum(II) oksida. Jadi, zink bertindak
sebagai agen penurunan.

243

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks (b) Klorin menerima hidrogen itu dan oleh
yang demikian, diturunkan kepada
Tindak Balas Redoks Berdasarkan hidrogen klorida.
Penambahan dan Kehilangan Hidrogen
(c) Klorin bertindak sebagai agen
1. Bukan semua tindak balas redoks melibatkan pengoksidaan kerana menyebabkan
oksigen. Bagi tindak balas redoks yang hidrogen sulfida teroksida.
melibatkan gas hidrogen atau bahan yang
mengandungi hidrogen, adalah lebih mudah (d) Hidrogen sulfida bertindak sebagai
untuk menerangkan pengoksidaan dan agen penurunan kerana menyebabkan
penurunan daripada segi kehilangan dan penurunan klorin.
penambahan hidrogen.

2. Pengoksidaan ialah kehilangan hidrogen
manakala penurunan ialah penambahan
hidrogen.

3. Jadi, apabila sesuatu bahan kehilangan
hidrogennya, bahan itu dikatakan mengalami
pengoksidaan.

4. Perhatikan tindak balas berikut sebagai contoh:

Pengoksidaan (kehilangan hidrogen)
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Perhatikan bahawa semasa sebarang tindak balas
redoks, agen pengoksidaan akan mengalami
penurunan manakala agen penurunan akan mengalami
pengoksidaan.

2NH3(g) + 3Br2(g)  → N2(g) + 6HBr(g) T­indak Balas Redoks Berdasarkan
Pemindahan Elektron
Agen
pengoksidaan 1. Banyak tindak balas redoks tidak melibatkan
oksigen mahupun hidrogen. Tindak balas ini
(a) Ammonia dioksidakan kerana kehilangan boleh diterangkan berdasarkan pemindahan
hidrogen untuk membentuk gas nitrogen. elektron yang berlaku.

(b) Bromin menjadi agen pengoksidaan 2. Pengoksidaan ialah kehilangan elektron dan
kerana menyebabkan ammonia teroksida. penurunan ialah penambahan elektron.

Penurunan (penambahan hidrogen) 3. Oleh yang demikian, penerima elektron
bertindak sebagai agen pengoksidaan dan
2NH3(g) + 3Br2(g)  → N2(g) + 6HBr(g) penderma elektron bertindak sebagai agen
penurunan.
Agen
penurunan 4. Pertimbangkan tindak balas berikut.
2Na(p) + Cl2(g)  → 2NaCl(p)
(c) Pada masa yang sama, bromin
diturunkan kerana menerima hidrogen Elektron
yang dihilangkan oleh ammonia untuk
membentuk hidrogen bromida. (a) Dalam tindak balas ini, pemindahan
elektron berlaku dari natrium ke klorin.
(d) Ammonia bertindak sebagai agen
penurunan kerana menyebabkan (b) Tindak balas ini boleh dianggap sebagai
penurunan bromin. dua perubahan berasingan yang berlaku
secara serentak. Setiap perubahan
5. Pertimbangkan tindak balas antara hidrogen tersebut dipanggil tindak balas setengah
sulfida dan klorin untuk menghasilkan sulfur dan persamaan yang mewakilinya dikenal
dan hidrogen klorida. sebagai persamaan setengah.

Pengoksidaan (kehilangan hidrogen) Persamaan setengah pengoksidaan:
Tingkatan 5
Tingkatan 5 Na(p)  → Na+(p) + e–
H2S(g)  +  Cl2(g)  →  S(p)  +  2HCl(g)

Agen Agen
penurunan Pengoksidaan
Setiap atom natrium dioksidakan kerana
(a) Hidrogen sulfida dioksidakan kepada kehilangan satu elektron untuk membentuk
sulfur kerana menghilangkan hidrogennya ion natrium.
kepada klorin.

244

Persamaan setengah penurunan: Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Cl2(g) + 2e–  →  2Cl–(p) Nota: Persamaan keseluruhan ini juga merupakan
persamaan ion (persamaan tanpa ion penonton).
Setiap molekul klorin diturunkan kerana
menerima dua elektron daripada atom- Mentor SPM
atom natrium untuk membentuk dua ion
klorida. Antara yang berikut, yang manakah merupakan definisi
bagi pengoksidaan berdasarkan pemindahan oksigen,
(c) Natrium ialah penderma elektron dan hidrogen dan elektron?
oleh yang demikian merupakan agen
penurunan. Sebaliknya, klorin menjadi Oksigen Hidrogen Elektron
penerima elektron. Oleh itu, klorinPenerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
bertindak sebagai agen pengoksidaan. A Kehilangan Penambahan Penambahan

(d) Kita boleh mendapat persamaan B Kehilangan Penambahan Kehilangan
keseluruhan dengan menggabungkan
kedua-dua persamaan setengah. C Penambahan Kehilangan Penambahan

2Na(p) → 2Na+(p) + 2e– D Penambahan Kehilangan Kehilangan
——C—l2(—g)—+ —2e—– →—2—C—l–(—p) ——
Persamaan : 2Na(p) + Cl2(g) → 2NaCl(p) Tip Pemeriksa
keseluruhan —————————————– Pengoksidaan didefinisikan sebagai penambahan
oksigen, kehilangan hidrogen atau kehilangan
elektron.
Semasa menjumlahkan kedua-dua persamaan
setengah, bilangan elektron pada kedua-dua belah Jawapan: D
persamaan harus membatalkan satu sama lain.
Tindak Balas Redoks berdasarkan
5. Zn(p) + CuSO4(ak) → ZnSO4(ak) + Cu(p) Pemindahan Elektron

Dua persamaan setengah bagi tindak balas ini 1. Dalam semua tindak balas redoks, elektron
diwakili seperti berikut. dipindahkan daripada agen penurunan ke
agen pengoksidaan.
Persamaan setengah pengoksidaan:
Zn(p)  → Zn2+(ak) + 2e– 2. Apabila agen penurunan dan agen pengoksidaan
dicampurkan bersama seperti dalam tindak
Persamaan setengah penurunan: balas-tindak balas yang telah dijalankan,
Cu2+(ak) + 2e–  → Cu(p) pemindahan elektron berlaku dengan cepat
dan tidak dapat dikesan.
(a) Zink mengalami pengoksidaan kerana
kehilangan elektron untuk membentuk ion 3. Walau bagaimanapun, apabila agen penurunan
zink. dan agen pengoksidaan dipisahkan oleh satu
elektrolit dalam sebuah tiub-U seperti yang
(b) Elektron tersebut diterima oleh ion ditunjukkan dalam Rajah 1.1, pemindahan
kuprum(II) untuk membentuk logam elektron berlaku melalui wayar penyambung
kuprum. dan boleh dikesan oleh sebuah galvanometer.

(c) Zink bertindak sebagai agen penurunan Galvanometer
manakala ion kuprum(II) bertindak G
sebagai agen pengoksidaan.
e– e–
(d) Persamaan keseluruhan adalah seperti Tingkatan 5
berikut. – Tingkatan 5
+
Zn(p) → Zn2+(ak) + 2e– Agen penurunan
Cu2+(ak) + 2e– → Cu(p) (mengalami Elektrod karbon
——————————————— pengoksidaan) Agen pengoksidaan
Persamaan : Zn(p) + Cu2+(ak) → Cu(p) + Zn2+(ak) (mengalami penurunan)
keseluruhan ——————————————— Tiub-U Elektrolit

Rajah 1.1

245

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks 6. Oleh kerana agen pengoksidaan menerima
elektron, agen itu mengalami penurunan.
4. Agen penurunan menyingkirkan elektronnya
dan oleh yang demikian mengalami 7. Elektrolit membenarkan pergerakan ion berlaku
pengoksidaan. Elektrod di mana elektron yang untuk melengkapkan litar elektrik itu. Hal ini
disingkirkan oleh agen penurunan dipanggil memastikan pengaliran elektron pada litar luar
terminal negatif. berterusan.

5. Elektron ini akan mengalir melalui wayar
penyambung ke agen pengoksidaan.
Elektrod di mana elektron diterima oleh agen
pengoksidaan dipanggil terminal positif.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
AKTIVITI 1.1

Tujuan: Mengkaji pengoksidaan dan penurunan dalam pemindahan elektron pada suatu jarak.

Bahan: Asid sulfurik 2.0 mol dm–3, larutan ferum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 yang baru disediakan, larutan
kalium manganat(VII) berasid 0.2 mol dm–3, larutan kalium iodida 0.5 mol dm–3, larutan kalium
dikromat(VI) berasid 0.2 mol dm–3, larutan kalium tiosianat 0.2 mol dm–3, larutan kanji 1%.

Alat radas: Tiub-U, galvanometer, wayar penyambung dengan klip buaya, elektrod karbon, kaki retort
dan pengapit retort, tabung uji, penitis, penyumbat dengan satu lubang.

Prosedur:

1. Sebuah tiub-U diapit pada kaki retort.

2. Asid sulfurik cair dituangkan ke dalam tiub-U sehingga aras asid adalah 6 cm daripada mulut
lengan tiub-U.

3. Menggunakan penitis, 3 cm tinggi larutan Galvanometer
ferum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 ditambahkan G
dengan cermat kepada satu lengan tiub-U.

4. Dengan cara yang sama seperti dalam langkah – +
3, larutan kalium manganat(VII) berasid
0.2 mol dm–3 ditambahkan kepada lengan lain Larutan Elektrod karbon
tiub-U itu. ferum(II) sulfat
Larutan kalium
5. Satu elektrod karbon dimasukkan ke dalam Tiub-U manganat(VII)
setiap lengan tiub-U. berasid

Langkah Berjaga-jaga Asid sulfurik

Elektrod tidak harus menyentuh lapisan asid sulfurik.

6. Elektrod-elektrod disambungkan kepada satu Rajah 1.2 Susunan radas
galvanometer seperti yang ditunjukkan dalam
Tingkatan 5
Tingkatan 5Rajah 1.2. Berdasarkan pesongan galvanometer,

elektrod yang bertindak sebagai terminal positif dan terminal negatif ditentukan.

7. Susunan radas tersebut dibiarkan selama 30 minit. Sebarang perubahan diperhatikan.

8. Menggunakan penitis yang bersih, 1 cm3 larutan ferum(II) sulfat dikeluarkan dan dimasukkan
ke dalam sebuah tabung uji. Kemudian, beberapa titis larutan kalium tiosianat 0.2 mol dm–3
ditambahkan ke dalam tabung uji. Sebarang perubahan diperhatikan.

246

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

9. Langkah 1 hingga 7 diulang menggunakan larutan kalium iodida 0.5 mol dm–3 dan larutan kalium
dikromat(VI) berasid 0.2 mol dm–3 untuk menggantikan larutan ferum(II) sulfat dan larutan kalium
manganat(VII) berasid. Langkah 8 diulangi untuk menguji larutan kalium iodida dengan larutan
kanji 1%.

Keputusan:
1. Larutan yang digunakan: Larutan ferum(II) sulfat dan larutan kalium manganat(VII) berasid

Pemerhatian Inferens
Elektron mengalir dari larutan ferum(II) sulfat ke
(a) Elektrod yang dicelup dalam larutan larutan kalium manganat(VII) berasid.
ferum(II) sulfat bertindak sebagai terminal
negatif manakala elektrod yang dicelup Di akhir tindak balas, ion ferum(III) hadir. Ion
dalam larutan kalium manganat(VII) berasid ferum(II) telah berubah menjadi ion ferum(III).
bertindak sebagai terminal positif.
Ion manganat(VII) yang memberikan warna ungu
(d) Larutan ferum(II) sulfat berubah daripada kepada larutan digunakan dalam tindak balas.
hijau pucat ke kuning. Warna merah darah
dihasilkan dengan larutan kalium tiosianat.

(c) Larutan kalium manganat(VII) berasid yang
berwarna ungu dinyahwarnakan.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
2. Larutan yang digunakan: Larutan kalium iodida dan larutan kalium dikromat(VI) berasid

Pemerhatian Inferens

(a) Elektrod yang dicelup dalam larutan kalium Elektron mengalir dari larutan kalium iodida ke
iodida bertindak sebagai terminal negatif larutan kalium dikromat(VI) berasid.
manakala elektrod yang dicelup dalam
larutan kalium dikromat(VI) berasid bertindak
sebagai terminal positif.

(b) Larutan kalium iodida yang tidak berwarna Di akhir tindak balas, iodin hadir. Ion iodida
berubah menjadi perang. Warna biru tua telah berubah menjadi iodin.
dihasilkan dengan larutan kanji.

(c) Larutan kalium dikromat(VI) berasid berubah Ion dikromat(VI) telah berubah menjadi ion

warna daripada hijau ke jingga. kromium(III).

Perbincangan:
1. Larutan ferum(II) sulfat dan larutan kalium manganat(VII) berasid

G

e– e– e– e– e– Tingkatan 5
Fe2+ e– e– Tingkatan 5
e– e– – + e–
e– Fe2+ e–
e–
e– MnO4–

Larutan ferum(II) Larutan kalium
sulfat manganat(VII) berasid

Rajah 1.3 Asid sulfurik

247

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

(a) Ion ferum(II) bertindak sebagai agen penurunan dengan menyingkirkan elektron untuk menjadi
ion ferum(III). Jadi, larutan ferum(II) sulfat berubah warna daripada hijau pucat ke kuning.

Persamaan setengah pengoksidaan:  Fe2+(ak)  → Fe3+(ak) + e–

(hijau pucat) (kuning)

(b) Elektron itu terkumpul di elektrod karbon yang dicelupkan dalam larutan ferum(II) sulfat dan
mengalir keluar melalui wayar penyambung. Elektrod karbon ini bertindak sebagai terminal
negatif.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.(c) Elektron tersebut seterusnya mengalir ke terminal positif, iaitu elektrod karbon yang dicelupkan
dalam larutan kalium manganat(VII) berasid.

(d) Ion manganat(VII) bertindak sebagai agen pengoksidaan dengan menerima elektron dan oleh
yang demikian, diturunkan kepada ion mangan(II) yang tidak berwarna.

Persamaan setengah penurunan: MnO4–(ak) + 8H+(ak) + 5e–  → Mn2+(ak) + 4H2O(ce)
(ungu) (tidak berwarna)

(e) Persamaan ion keseluruhan adalah seperti berikut:

5Fe2+(ak) + MnO4–(ak) + 8H+(ak)  → 5Fe3+(ak) + Mn2+(ak) + 4H2O(ce)

2. Larutan kalium iodida dan larutan kalium dikromat(VI) berasid

(a) Ion iodida bertindak sebagai agen penurunan dengan menyingkirkan elektron untuk menjadi
molekul iodin. Jadi, larutan kalium iodida yang tidak berwarna berubah menjadi perang.

Persamaan setengah pengoksidaan:  2I–(ak)  → I2(ak) + 2e–
(tidak berwarna) (perang)

(b) Elektron itu terkumpul di elektrod karbon yang dicelupkan dalam larutan kalium iodida dan
mengalir keluar melalui wayar penyambung. Elektrod karbon ini bertindak sebagai terminal
negatif.

(c) Elektron tersebut seterusnya mengalir ke terminal positif, iaitu elektrod karbon yang dicelupkan
dalam larutan kalium dikromat(VI) berasid.

(d) Ion dikromat(VI) bertindak sebagai agen pengoksidaan dengan menerima elektron dan oleh

yang demikian, diturunkan kepada ion kromium(III).

Persamaan setengah penurunan: Cr2O72–(ak) + 14H+(ak) + 6e–  → 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce)
(jingga) (hijau)

(e) Persamaan ion keseluruhan adalah seperti berikut:
Cr2O72-(ak) + 6I–(ak) + 14H+(ak)  → 2Cr3+(ak) + 3I2(ak) + 7H2O(ce)

3. Pengaliran elektron yang berterusan dari agen penurunan di terminal negatif ke agen pengoksidaan
di terminal positif menghasilkan arus elektrik yang menyebabkan jarum galvanometer terpesong.

4. Asid sulfurik mempunyai dua fungsi, iaitu:
(a) Memisahkan agen penurunan daripada agen pengoksidaan.
(b) Melengkapkan litar dengan membenarkan pemindahan ion berlaku.
Tingkatan 5
Tingkatan 5
5. Elektrolit lain seperti larutan kalium nitrat dan larutan natrium klorida boleh digunakan untuk
menggantikan asid sulfurik. Elektrolit yang dipilih sepatutnya tidak bertindak balas sama ada
dengan agen penurunan atau agen pengoksidaan.

6. Terdapat beberapa pasangan agen penurunan dan agen pengoksidaan yang boleh digunakan
dalam aktiviti ini. Berikut ialah beberapa contoh.

248

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

7. Agen Agen Persamaan yang terlibat

penurunan pengoksidaan

Larutan Larutan kalium Fe2+(ak) → Fe3+(ak) + e–
ferum(II) dikromat(VI) ———C—r2O—72—–(a—k)—+—14—H—+(a—k)—+—6e—– →——2C—r3—+(a—k)—+ —7H—2O—(c—e)——————
sulfat berasid Cr2O72–(ak) + 6Fe2+(ak) + 14H+(ak) → 2Cr3+(ak) + 6Fe2+(ak) + 7H2O(ce)

Larutan Air bromin 2I–(ak) → I2(ak) + 2e–
kalium ——Br—2(a—k)—+—2e—– —→—2B—r –—(a—k) ———
iodida Br2(ak) + 2I–(ak) → 2Br –(ak) + I2(ak)
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Larutan Larutan 2I–(ak) → I2(ak) + 2e–
kalium
iodida ferum(III) sulfat ———Fe—3+(—ak—) +—e—– →——Fe—2+(a—k)————–
2I–(ak) + 2Fe3+(ak) → I2(ak) + 2Fe2+(ak)

Kesimpulan:
Pemindahan elektron berlaku dari agen penurunan ke agen pengoksidaan melalui wayar penyambung.

Tindak Balas Redoks Berdasarkan Peraturan 3: Dalam sebatian, unsur yang lebih
Perubahan Nombor Pengoksidaan elektronegatif diberikan nombor
pengoksidaan negatif. Urutan
1. Pemindahan elektron yang lengkap berlaku keelektronegatifan beberapa unsur
semasa tindak balas redoks yang melibatkan ditunjukkan di bawah.
ion. Walau bagaimanapun, terdapat juga
tindak balas redoks yang melibatkan molekul Fluorin, oksigen, nitrogen, klorin, bromin, iodin
dan pemindahan elektron yang berlaku tidak
lengkap. Keelektronegatifan bertambah

2. Tindak balas redoks seumpama ini boleh Jadi, peraturan berikut digunakan.
diterangkan daripada segi perubahan nombor
pengoksidaan. (a) Nombor pengoksidaan fluorin dalam

3. Nombor pengoksidaan atau keadaan semua sebatiannya ialah –1 kerana fluorin
pengoksidaan sesuatu unsur ialah cas yang
diperoleh oleh atom unsur tersebut sekiranya paling elektronegatif.
pemindahan elektron yang lengkap berlaku.
(b) Nombor pengoksidaan halogen lain
4. Setiap unsur dalam sesuatu bahan boleh
diberikan satu nilai nombor pengoksidaan. (klorin, bromin dan iodin) dalam sebatian
Ahli kimia memberikan nombor-nombor ini
menurut satu set peraturan. mereka ialah –1 kecuali apabila bergabung

dengan unsur yang lebih elektronegatif

seperti oksigen dan nitrogen. Misalnya,

HCl Cl2O7

Nombor
pengoksidaan: +1 –1 +7 –2

Peraturan menentukan nombor pengoksidaan (c) Nombor pengoksidaan hidrogen dalam Tingkatan 5
sebatian sentiasa +1, kecuali apabilaTingkatan 5
Peraturan 1: Nombor pengoksidaan atom dalam hidrogen bergabung dengan logam
keadaan unsur ialah sifar. Misalnya, reaktif dalam logam hidrida, di mana
C, Na, Mg, Al, H2, O2, Cl2 dan Br2 nombor pengoksidaan hidrogen adalah
mempunyai nombor pengoksidaan 0. –1. Misalnya,

Peraturan 2: Nombor pengoksidaan ion H2O MgH2
monoatom menyamai casnya.

Ion K+ Zn2+ Al3+ Cl– S2– N3– Nombor
pengoksidaan:  +1  –2 +7 –1
Nombor +1 +2 +3 –1 –2 –3
pengoksidaan

249

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

(d) Nombor pengoksidaan oksigen dalam Jumlah nombor pengoksidaan = 0 (rujuk
peraturan 4)
sebatian sentiasa –2 kecuali dalam Jadi, 2x + 5(–2) = 0
2x = +10
peroksida dan apabila oksigen bergabung x = +5

dengan unsur yang lebih elektronegatif Nombor pengoksidaan nitrogen dalam N2O5
ialah +5.
seperti fluorin. Misalnya,

PbO F2O

Nombor
pengoksidaan: +2 –2 –17 +2
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Peraturan 4: Jumlah nombor pengoksidaan semua

unsur dalam formula sebatian CONTOH 1.2
adalah sifar. Misalnya,
Tentukan nombor pengoksidaan timah dalam
CO2 Jumlah nombor SnF4.
pengoksidaan
Nombor = (+4) + 2(–2) Penyelesaian
pengoksidaan: +4   –2 =0 Andaikan nombor pengoksidaan timah ialah y.

Zn(NO3)2 Jumlah nombor Nombor pengoksidaan fluorin ialah –1 (rujuk
pengoksidaan
Nombor = (+2) +2[(+5) + 3(–2)] peraturan 3(a)) SF4
pengoksidaan: +2  +5  –2 = (+2) + 2(–1)

=0 y  –1
Jumlah nombor pengoksidaan = 0 (rujuk

Peraturan 5: Jumlah nombor pengoksidaan semua peraturan 4)

unsur dalam formula ion poliatom Jadi, y + 4(–1) = 0

menyamai cas bagi ion tersebut. y = +4

NH4+ Jumlah nombor Nombor pengoksidaan timah dalam SF4 ialah +4.
pengoksidaan
Nombor = (–3) + 4(+1)
pengoksidaan: –3  +1 = +1

SO42– Jumlah nombor Mentor SPM
pengoksidaan
Nombor = (+6) + 4(–2) Persamaan berikut menunjukkan tindak balas antara
pengoksidaan: +6  –2 = –2 pita magnesium dengan asid cair.

Mg(p) + 2H+(ak) → Mg2+(ak) + H2(g)

CONTOH 1.1 Apakah perubahan nombor pengoksidaan hidrogen

dalam tindak balas ini?

Tentukan nombor pengoksidaan nitrogen dalam A Dari 0 ke +1 C Dari 0 ke +2

N2O5. B Dari +1 ke 0 D Dari +2 ke 0

Penyelesaian Tip Pemeriksa
Tingkatan 5 Dalam tindak balas ini, H+ berubah menjadi
Andaikan nombor pengoksidaan nitrogen ialah x.Tingkatan 5 H2. Hidrogen dalam H+ mempunyai nombor
pengoksidaan +1, iaitu menyamai casnya. Hidrogen
Nombor pengoksidaan oksigen ialah –2 (rujuk dalam H2 pula mempunyai nombor pengoksidaan 0
kerana wujud dalam keadaan unsur.
peraturan 3(d)) N2O5
Jawapan: B

x  –2

250

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Nombor Pengoksidaan dan Penamaan Jadual 1.2
Sebatian
Formula Nama sistematik Nama am

1. Banyak unsur, terutamanya logam peralihan KMnO4 Kalium Kalium permanganat
menunjukkan lebih daripada satu nombor manganat(VII)
pengoksidaan dalam sebatian. Bagi
mengelakkan kekeliruan, nombor pengoksidaan K2CrO4 Kalium kromat(VI) Kalium kromat
disertakan dalam penamaan sebatian.
K2CrO7 Kalium dikromat(VI) Kalium dikromat

5. Bagi unsur bukan logam yang menunjukkan
lebih daripada satu nombor pengoksidaan,
nombor pengoksidaan dituliskan sebagai
nombor Roman di dalam kurungan di sebelah
nama ion yang mengandungi unsur tersebut.

Jadual 1.3
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 2. Misalnya, nombor pengoksidaan disertakan
dalam penamaan IUPAC bagi sebatian ion Formula Nama sistematik Nama am
yang ringkas. Nombor pengoksidaan ion logam
diwakili oleh nombor Roman dalam kurungan
di sebelah nama logam tersebut. Jadual 1.1
menunjukkan beberapa contoh.

Jadual 1.1 Nombor Roman mewakili nombor pengoksidaan KNO2 Kalium nitrat(III) Kalium nitrit
unsur dalam sebatian
KNO3 Kalium nitrat(V) Kalium nitrat

Formula Nama IUPAC Nombor HNO2 Asid nitrik(III) Asid nitrus
pengoksidaan ion
HNO3 Asid nitrik(V) Asid nitrik
logam

FeO Ferum(II) oksida +2 H2SO3 Asid sulfurik(IV) Asid sulfurus

Fe2O3 Ferum(III) oksida +3 H2SO4 Asid sulfurik(VI) Asid sulfurik

NaOCl Natrium klorat(I) Natrium hipoklorit

CuCl Kuprum(I) klorida +1 NaClO3 Natrium klorat(V) Natrium klorat

CuCl2 Kuprum(II) klorida +2 6. Sebahagian daripada nama sistematik yang
ditunjukkan dalam Jadual 1.2 dan 1.3 asalnya
PbO Plumbum(II) oksida +2 diperkenalkan oleh sistem Stock. Walau
bagaimanapun, nama tradisional digunakan
PbO2 Plumbum(IV) +4 dalam penamaan IUPAC kerana nama-nama
oksida tradisional tersebut telah lama digunakan dan
lebih mudah digunakan.
MnO Mangan(II) oksida +2

Mn2O3 Mangan(III) oksida +3

MnO2 Mangan(IV) oksida +4 Perubahan Nombor Pengoksidaan

Nota: Sebatian-sebatian ini disebut sebagai 1. Pengoksidaan berlaku apabila terdapat
ferum-dua oksida, ferum-tiga oksida dan peningkatan dalam nombor pengoksidaan.
sebagainya.
2. Sebaliknya, penurunan berlaku apabila
3. Bagi unsur yang mempunyai hanya satu terdapat pengurangan dalam nombor Tingkatan 5
nombor pengoksidaan, misalnya unsur bagi pengoksidaan. Tingkatan 5
kumpulan 1, 2 dan 13, nombor pengoksidaan
tidak disertakan dalam penamaan. 3. Definisi ini boleh digunakan untuk menerangkan
lebih banyak tindak balas redoks berbanding
4. Nombor pengoksidaan juga disertakan dengan definisi-definisi sebelum ini.
dalam penamaan sistematik bagi anion yang
mengandungi logam yang boleh mengambil 4. Jadual 1.4 menunjukkan beberapa tindak balas
lebih daripada satu nombor pengoksidaan. redoks yang diterangkan dengan perubahan
Nombor pengoksidaan diwakili oleh nombor nombor pengoksidaan. Pertama, setiap
Roman dalam kurungan di sebelah nama anion. unsur dalam sebatian diberikan satu nombor
pengoksidaan. Kemudian, perubahan nombor
pengoksidaan dianalisis.

251

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks Jadual 1.4

Tindak balas Penerangan
Peningkatan nombor
• Nombor pengoksidaan zink meningkat dari 0 ke +2. Jadi,
pengoksidaan zink dioksidakan kepada ion zink.

• Oleh kerana oksigen mengoksidakan zink, oksigen bertindak
2Zn(p)  +  O2(g)  →  2ZnO(p) sebagai agen pengoksidaan.

 0   0   +2    –2  • Nombor pengoksidaan oksigen berkurang dari 0 ke –2.
Jadi, oksigen diturunkan kepada ion oksida.
Pengurangan
nombor pengoksidaan • Oleh kerana zink menurunkan oksigen, zink bertindak
sebagai agen penurunan.
Peningkatan nombor
pengoksidaan • Magnesium dioksidakan kepada ion magnesium kerana
nombor pengoksidaannya meningkat dari 0 ke +2.
2Mg(p)  +  CO2(g)  →  2MgO(p)  +  C(p)
• Oleh kerana karbon dioksida mengoksidakan magnesium,
 0   +4    –2   +2    –2   0  karbon dioksida bertindak sebagai agen pengoksidaan.

Pengurangan • Karbon dioksida diturunkan kerana nombor pengoksidaannya
nombor pengoksidaan berkurang dari +4 ke 0.

• Magnesium bertindak sebagai agen penurunan.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Peningkatan nombor • Asid hidroiodik dioksidakan kepada iodin kerana nombor
pengoksidaan pengoksidaan iodin dalam asid itu meningkat dari –1 ke 0.

• Bromin bertindak sebagai agen pengoksidaan.
2HI(ak)  +  Br2(ce)  →  2HBr(ak)  +  I2(p) • Bromin diturunkan kepada asid hidrobromik kerana nombor

 0   +1    –1   0  pengoksidaan bromin berkurang dari 0 ke –1.
 +1   –1  • Asid hidroiodik bertindak sebagai agen penurunan.


Pengurangan
nombor pengoksidaan

5. Dalam tindak balas bukan redoks, nombor CONTOH 1.3
pengoksidaan semua unsur tidak berubah.
Tentukan sama ada setiap tindak balas berikut
6. Menentukan sama ada sesuatu tindak balas
merupakan tindak balas redoks atau bukan merupakan tindak balas redoks ataupun bukan
redoks:
(a) Jika mana-mana satu unsur menunjukkan redoks.
perubahan nombor pengoksidaan, I: 2KClO3(p) → 2KCl(p) + 3O2(g)
sudah cukup untuk kita mendeduksikan II: CaO(p) + 2HCl(ak) → CaCl2(ak) + H2O(ce)
bahawa tindak balas itu merupakan
satu tindak balas redoks. Anda tidak Penyelesaian
perlu menentukan nombor pengoksidaan
unsur-unsur lain. Hal ini adalah kerana I: 2KClO3(p)  → 2KCl(p) + 3O2(g)
peningkatan dalam nombor pengoksidaan
Tingkatan 5 sentiasa diiringi dengan pengurangan 0
Tingkatan 5 nombor pengoksidaan. –2
(b) Nombor pengoksidaan bagi unsur-unsur
dalam ion poliatom seperti NH4+, SO42– Terdapat perubahan nombor pengoksidaan
dan NO3– tidak perlu ditentukan jika oksigen. Jadi, kita boleh mendeduksikan
ion-ion ini hadir dalam kedua-dua bahan bahawa tindak balas ini merupakan tindak
tindak balas dan hasil. balas redoks.

II: CaO(p)  +  2HCl(ak)  →  CaCl2(ak) + H2O(ce)

+2 –2 +1 –1 +2 –1 +1 –2

Semua nombor pengoksidaan tidak berubah.
Jadi, ini merupakan tindak balas bukan redoks.

252

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Berikut ialah ringkasan empat cara mendefinisikan 2. Empat contoh tindak balas redoks adalah
pengoksidaan dan penurunan. seperti berikut:
(a) Pentukaran ion ferum(II) kepada ion
Pengoksidaan Penurunan ferum(III) dan sebaliknya
(b) Tindak balas penyesaran logam daripada
• Penambahan oksigen • Kehilangan oksigen larutan garamnya
• Kehilangan hidrogen • Penambahan hidrogen (c) Tindak balas penyesaran halogen daripada
• Kehilangan elektron • Penambahan elektron larutan halidanya
• Peningkatan nombor • Pengurangan nombor

pengoksidaan pengoksidaan
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Pertukaran Ion Ferum(II), Fe2+ kepada Ion
Ferum(III), Fe3+ dan Sebaliknya 

Mentor SPM 1. Ferum menunjukkan dua nombor pengoksidaan:
(a) +2 sebagai ion ferum(II), Fe2+
Apakah maksud penurunan? (b) +3 sebagai ion ferum(III), Fe3+
A Penerimaan oksigen
B Penerimaan elektron 2. Larutan akueus yang mengandungi ion
C Kehilangan hidrogen ferum(II), Fe2+ berwarna hijau pucat manakala
D Peningkatan nombor pengoksidaan larutan akueus yang mengandungi ion
ferum(III), Fe3+ pula berwarna kuning/kuning
Tip Pemeriksa keperangan/perang.
Pelajar harus mengingati keempat-empat definisi
penurunan. Penurunan ialah proses kehilangan 3. Penukaran ion ferum(II) kepada ion
oksigen, penerimaan hidrogen, penerimaan elektron
atau pengurangan nombor pengoksidaan. ferum(III) merupakan proses pengoksidaan
Jawapan: B
dan oleh itu memerlukan satu agen
Jenis Tindak Balas Redoks
pengoksidaan.
1. Bukan semua tindak balas kimia merupakan
tindak balas redoks. Misalnya, tindak balas Fe2+  → Fe3+ + e-
asid-bes dan penguraian ganda dua (dalam
kaedah pemendakan) bukan tindak balas Nombor pengoksidaan: +2 +3
redoks.
4. Sebaliknya, penukaran ion ferum(III) kepada

ion ferum(II) merupakan proses penurunan
dan oleh itu memerlukan satu agen penurunan.

Fe3+ + e–  → Fe2+

Nombor pengoksidaan: +3 +2

Jadual 1.5 Mengesan kehadiran ion ferum(II) dan ion ferum(III)

Bahan uji Dengan ion ferum Pemerhatian

Larutan natrium hidroksida atau Fe2+ Mendakan hijau kotor yang tidak larut dalam alkali berlebihan
larutan ammonia Fe3+ Mendakan perang yang tidak larut dalam alkali berlebihan

Larutan kalium heksasianoferat(II) Fe2+ Mendakan biru muda Tingkatan 5
Tingkatan 5
Fe3+ Mendakan biru tua

Larutan kalium heksasianoferat(III) Fe2+ Mendakan biru tua

Fe3+ Larutan hijau keperangan

Larutan kalium tiosianat Fe2+ Warna merah pucat

Fe3+ Warna merah darah

253

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

AKTIVITI 1.2

Tujuan: Mengkaji pengoksidaan dan penurunan dalam penukaran ion ferum(II) kepada ion ferum(III)
dan sebaliknya.

Bahan: Larutan ferum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 yang baru disediakan, larutan ferum(III) sulfat
0.5 mol dm–3, air bromin, serbuk zink, larutan natrium hidroksida 2.0 mol dm-3 , kertas turas.

Radas: Penitis, spatula, tabung uji, pemegang tabung uji, penunu Bunsen, corong turas , rak tabung
uji.

Prosedur:
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
A   Penukaran ion ferum(II) kepada ion ferum(III)

1. 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 dituang ke dalam tabung uji.
2. Menggunakan penitis, air bromin ditambah sedikit demi sedikit kepada larutan itu.
3. Tabung uji dihangatkan dengan cermat.
4. Larutan natrium hidroksida 2.0 mol dm–3 ditambahkan kepada campuran perlahan-lahan sehingga

berlebihan.

B   Penukaran ion ferum(III) kepada ion ferum(II)

1. 2 cm3 larutan ferum(III) sulfat 0.5 mol dm–3 dituang ke dalam tabung uji.
2. Setengah spatula serbuk zink ditambahkan kepada larutan itu.
3. Campuran itu dituraskan.
4. Larutan natrium hidroksida 2.0 mol dm–3 ditambahkan kepada hasil turasan perlahan-lahan

sehingga berlebihan.

Pemerhatian:

Aktiviti Bahan uji Pemerhatian

Air bromin Air bromin dinyahwarna. Larutan berubah warna dari hijau
pucat ke kuning.
A Larutan natrium hidroksida
Mendakan perang yang tidak larut dalam alkali berlebihan
Serbuk zink dihasilkan.
B Larutan natrium hidroksida
Sebahagian serbuk zink melarut. Larutan berubah warna dari
kuning ke hijau pucat.

Mendakan hijau kotor yang tidak larut dalam alkali berlebihan
dihasilkan.

Tingkatan 5Perbincangan:
Tingkatan 5
A   Penukaran ion ferum(II) kepada ion ferum(III)

1. Air bromin mengoksidakan ion ferum(II), Fe2+ kepada ion ferum(III), Fe3+. Kehadiran ion Fe3+
disahkan oleh pembentukan mendakan perang dalam larutan natrium hidroksida.

2. Ion Fe2+ menghilangkan elektron dan dioksidakan kepada ion Fe3+.

3. Molekul bromin yang memberikan air bromin warna perang menerima elektron dan diturunkan
kepada ion bromida, Br – yang tidak berwarna. Hal ini menerangkan mengapa air bromin
dinyahwarnakan.

4. Dalam tindak balas ini, air bromin bertindak sebagai agen pengoksidaan manakala ion Fe2+
bertindak sebagai agen penurunan.

5. Persamaan setengah pengoksidaan: Fe2+(ak)  → Fe3+(ak) + e–
Persamaan setengah penurunan: Br2(ak) + 2e–  → 2Br –(ak)
Persamaan ion keseluruhan: 2Fe2+(ak) + Br2(ak)  → 2Fe3+(ak) + 2Br –(ak)

254

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

B   Penukaran ion ferum(III) kepada ion ferum(II)

1. Serbuk zink menurunkan ion ferum(III), Fe3+ kepada ion ferum(III), Fe2+. Kehadiran ion Fe2+
disahkan oleh pembentukan mendakan hijau kotor dalam larutan natrium hidroksida.

2. Atom zink menghilangkan elektron dan teroksida kepada ion zink, Zn2+. Hal ini menerangkan
mengapa serbuk zink melarut dalam larutan ferum(III) sulfat.

3. Ion Fe3+ menerima elektron dan diturunkan kepada ion Fe2+.

4. Dalam tindak balas ini, ion Fe2+ bertindak sebagai agen pengoksidaan manakala zink bertindak
sebagai agen penurunan.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
5. Persamaan setengah pengoksidaan: Zn(p) → Zn2+(ak) + 2e–
Persamaan setengah penurunan: Fe3+(ak) + e–  → Fe2+(ak)
Persamaan ion keseluruhan: Zn(p) + 2Fe3+(ak)  → Zn2+(ak) + 2Fe2+(ak)

Kesimpulan:
Air bromin bertindak sebagai agen pengoksidaan untuk menukarkan ion ferum(II) kepada ion
ferum(III). Zink bertindak sebagai agen penurunan untuk menukarkan ion ferum(III) kepada ion
ferum(II).

5. Berikut ialah agen pengoksidaan lain yang boleh menggantikan air bromin untuk menukar ion ferum(II)
kepada ion ferum(III).

Jadual 1.6 Agen pengoksidaan yang boleh digunakan untuk menukar ion ferum(II) kepada ion ferum(III)

Agen pengoksidaan Persamaan ion keseluruhan

Air klorin 2Fe2+(ak) + Cl2(ak) → 2Fe3+(ak) + 2Cl–(ak)

Larutan kalium manganat(VII) berasid MnO4–(ak) + 8H+(ak) + 5Fe2+(ak) → Mn2+(ak) + 5Fe3+(ak) + 4H2O(ce)

Larutan kalium dikromat(VI) berasid Cr2O72–(ak) + 14H+(ak) + 6Fe2+(ak) → 2Cr3+(ak) + 6Fe3+(ak) + 7H2O(ce)

Hidrogen peroksida H2O2(ak) + 2H+(ak) + 2Fe2+(ak) → 2Fe3+(ak) + 2H2O(ce)

Asid nitrik pekat 2NO3–(ak) + 8H+(ak) + 6Fe2+(ak) → 2NO(g) + 6Fe3+(ak) + 4H2O(ce)

6. Berikut ialah agen penurunan lain yang boleh menggantikan zink untuk menukar ion ferum(III) kepada
ion ferum(II).

Jadual 1.7 Agen penurunan yang boleh digunakan untuk menukar ion ferum(III) kepada ion ferum(II)

Agen penurunan Persamaan ion keseluruhan
Magnesium Mg(p) + 2Fe3+(ak) → Mg2+(ak) + 2Fe2+(ak)
Sulfur dioksida SO2(g) + 2H2O(ce) + 2Fe3+(ak) → 2Fe2+(ak) + SO42–(ak) + 4H+(ak)
Hidrogen sulfida H2S(g) + 2Fe3+(ak) → 2Fe2+(ak) + 2H+(ak) + S(p)
Larutan natrium sulfit SO32–(ak) + 2Fe3+(ak) + H2O(ce) → SO42–(ak) + 2Fe2+(ak) + 2H+(ak)
Larutan stanum(II) klorida Sn2+(ak) + 2Fe3+(ak) → Sn4+(ak) + 2Fe2+(ak)

Mentor SPM Tingkatan 5
Tingkatan 5
Bahan yang manakah ialah agen pengoksidaan?

A Air bromin B Serbuk zink C Sulfur dioksida D Kalium iodida

Tip Pemeriksa
Agen pengoksidaan mudah menerima elektron semasa tindak balas redoks. Air bromin mudah menerima elektron
untuk menjadi ion bromida.

Br2 + 2e– → 2Br –

Serbuk zink, sulfur dioksida dan kalium iodida merupakan agen penurunan yang baik kerana mudah kehilangan
elektron.

Jawapan: A

255

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Tindak Balas Penyesaran Logam daripada 5. Sebaliknya, keupayaan ion logam menerima
Larutan Garamnya elektron meningkat ke bawah siri. Jadi,
kekuatan ion logam sebagai agen pengoksidaan
1. Secara umumnya, logam adalah penderma meningkat ke bawah siri elektrokimia.
elektron yang baik dan oleh yang demikian
merupakan agen penurunan yang baik. 6. Dalam penyesaran logam, logam yang lebih
Walau bagaimanapun, logam yang berbeza elektropositif akan menyesarkan logam
mempunyai kuasa agen penurunan yang yang kurang elektropositif daripada larutan
berbeza. garamnya.

2. Kekuatan logam sebagai agen penurunan (a) Logam yang lebih elektropositif akan
boleh dibandingkan dengan menggunakan siri bertindak sebagai agen penurunan. Logam
elektrokimia. itu akan menyingkirkan elektronnya dan
mengalami pengoksidaan untuk menjadi
3. Siri elektrokimia menyenaraikan logam-logam ion logam.
menurut keelektropositifan, iaitu menurut
keupayaan logam menghilangkan elektron (b) Ion bagi logam yang kurang elektropositif
untuk membentuk ion positif. pula bertindak sebagai agen pengoksidaan
dengan menerima elektron. Dengan
berbuat demikian, ion logam itu
diturunkan kepada atom logam.

(c) Ringkasnya, terdapat pemindahan elektron
yang berlaku dari logam yang lebih
elektropositif kepada ion logam yang
kurang elektropositif.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.KekuatanMg → Mg2+ + 2e–Kekuatan
ion logam Al → Al3+ + 3e– logam
sebagai agen Zn → Zn2+ + 2e– sebagai agen
pengoksidaan Fe → Fe2+ + 2e– penurunan
bertambah Sn → Sn2+ + 2e– bertambah
H2 → 2H+ + 2e–
Cu → Cu2+ + 2e–

Rajah 1.4 Siri elektrokimia

4. Semakin tinggi kedudukan logam dalam siri Pemindahan
elektrokimia, semakin elektropositif logam elektron
tersebut, semakin mudah logam menyingkirkan
elektronnya. Jadi, semakin baik logam itu Agen penurunan Agen pengoksidaan
bertindak sebagai agen penurunan.

AKTIVITI 1.3

Tujuan: Mengkaji pengoksidaan dan penurunan dalam penyesaran logam daripada larutan garamnya.

Bahan: Kepingan zink, kepingan kuprum, larutan kuprum(II) sulfat 0.5 mol dm-3, larutan argentum
nitrat 0.1 mol dm-3 dan kertas pasir.

Radas: Tabung uji dan rak tabung uji.

Tingkatan 5Prosedur: XY
Tingkatan 5
1. 2 cm3 larutan kuprum(II) sulfat 0.5 mol dm–3 dan 2 cm3 Larutan Larutan
larutan argentum nitrat 0.1 mol dm–3 dituang ke dalam dua kuprum(II) argentum
tabung uji berasingan. sulfat nitrat

2. Sekeping zink dan sekeping kuprum dibersihkan dengan Kepingan Kepingan
kertas pasir. Kepingan-kepingan logam itu dimasukkan ke zink kuprum
dalam tabung uji seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.5.
Rajah 1.5
3. Sebarang perubahan warna dan sama ada sebarang logam
dienapkan diperhatikan.

256

Pemerhatian: Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  
Tabung uji
X Pemerhatian
• Warna biru larutan beransur-ansur pudar sehingga menjadi tidak berwarna.
Y • Kepingan zink melarut.
• Pepejal perang dienapkan.
• Warna larutan berubah menjadi biru perlahan-lahan.
• Kepingan kuprum melarut.
• Pepejal kelabu berkilat dienapkan.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Perbincangan: Tingkatan 5
1. Dalam tabung uji X, zink menyesarkan kuprum daripada larutan garamnya. Tingkatan 5

(a) Zink lebih elektropositif daripada kuprum. Jadi, zink bertindak sebagai agen penurunan iaitu
menyingkirkan elektronnya menjadi ion zink. Dengan berbuat demikian, zink teroksida. Hal
ini menerangkan mengapa kepingan zink melarut.

Persamaan setengah pengoksidaan: Zn(p) → Zn2+(ak) + 2e–

(b) Elektron itu akan diterima oleh ion kuprum(II) di dalam larutan. Jadi, ion kuprum(II) bertindak
sebagai agen pengoksidaan dan diturunkan menjadi logam kuprum. Pepejal perang yang
dienapkan di dalam tabung uji X itu merupakan logam kuprum.

Persamaan setengah penurunan: Cu2+(ak) + 2e–  → Cu(p)

(c) Kuantiti ion kuprum(II) yang semakin berkurangan di dalam larutan menyebabkan larutan
berubah warna secara beransur-ansur dari warna biru menjadi tidak berwarna.

(d) Tindak balas redoks yang berlaku boleh diwakili oleh persamaan berikut.
Persamaan ion keseluruhan: Zn(p) + Cu2+(ak)  → Zn2+(ak) + Cu(p)

2. Dalam tabung uji Y , kuprum menyesarkan argentum daripada larutan garamnya.

(a) Kuprum lebih elektropositif daripada argentum. Jadi, kuprum bertindak sebagai agen penurunan
iaitu menyingkirkan elektronnya menjadi ion kuprum(II). Dengan berbuat demikian, kuprum
teroksida. Hal ini menerangkan mengapa kepingan kuprum melarut.

Persamaan setengah pengoksidaan: Cu(p) → Cu2+(ak) + 2e–

(b) Kuantiti ion kuprum(II) yang semakin bertambah di dalam larutan menyebabkan larutan
berubah warna secara beransur-ansur daripada tidak berwarna menjadi biru.

(c) Elektron itu akan diterima oleh ion argentum di dalam larutan. Jadi, ion argentum bertindak
sebagai agen pengoksidaan dan diturunkan menjadi logam argentum kelabu berkilat.

Persamaan setengah penurunan: Ag+(ak) + e–  → Ag(p)

(d) Tindak balas redoks yang berlaku boleh diwakili oleh persamaan berikut.
Persamaan ion keseluruhan: Cu(p) + 2Ag+(ak)  → Cu2+(ak) + 2Ag(p)

Kesimpulan:
Logam yang lebih elektropositif boleh menyesarkan logam yang kurang elektropositif daripada larutan
garamnya. Logam yang lebih elektropositif itu akan bertindak sebagai agen penurunan manakala ion
bagi logam yang kurang elektropositif bertindak sebagai agen pengoksidaan.

257

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks yang mengandungi halogen. Dua lapisan akan
terbentuk dengan lapisan 1,1,1-trikloroetana
Penyesaran Halogen daripada Larutan yang lebih tumpat akan berada di bawah dan
Halidanya lapisan akueus yang kurang tumpat akan
berada di atas.
1. Secara umumnya, halogen adalah penerima
elektron yang baik dan oleh yang demikian Lapisan akueus
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.merupakan agen pengoksidaan yang baik.
Lapisan
2. (a) Apabila menuruni Kumpulan 17, saiz atom 1,1,1-trikloroetana
halogen semakin bertambah. Nukleus
semakin jauh daripada petala terluar. Rajah 1.6 Dua lapisan terbentuk apabila larutan akueus
halogen dicampurkan dengan 1,1,1-trikloroetana
(b) Jadi, kereaktifan halogen atau keupayaan
halogen menerima elektron untuk 6. Berdasarkan warna lapisan 1,1,1-trikloroetana,
membentuk ion halida yang bercas negatif kehadiran halogen dikenal pasti.
semakin berkurangan apabila menuruni
kumpulan. Jadual 1.8 Halogen memberikan warna berbeza dalam
1,1,1-trikloroetana
(c) Akibatnya, kekuatan halogen sebagai
agen pengoksidaan berkurangan apabila Warna halogen Warna
menuruni kumpulan itu. Halogen dalam larutan halogen dalam
1,1,1-trikloroetana
3. Klorin, bromin dan iodin adalah tiga halogen akueus
yang biasa digunakan di dalam makmal. Setiap
halogen ini menghasilkan warna yang berbeza Klorin Kuning pucat atau Kuning pucat atau
dalam larutan akueus. Warna dalam larutan tidak berwarna tidak berwarna
akueus juga berbeza menurut kepekatan.
Bromin Perang, kuning Perang, jingga atau
4. Jadi, kehadiran halogen disahkan dengan keperangan atau kuning, bergantung
menggunakan pelarut organik seperti kuning, bergantung kepada kepekatan
1,1,1-trikloroetana, CH3CCl3. kepada kepekatan

5. Hal ini dilakukan dengan mencampurkan Iodin Perang, kuning Ungu
1,1,1-trikloroetana kepada satu larutan akueus keperangan atau
kuning, bergantung
kepada kepekatan

Tingkatan 5 AKTIVITI 1.4
Tingkatan 5
Tujuan: Mengkaji pengoksidaan dan penurunan dalam penyesaran halogen.

Bahan: Air klorin, air bromin, larutan iodin, larutan kalium klorida 0.5 mol dm–3, larutan kalium
bromida 0.5 mol dm–3, larutan kalium iodida 0.5 mol dm–3 dan 1,1,1-trikloroetana.

Radas:  Tabung uji dan rak tabung uji.

Prosedur:
1. 2 cm3 larutan kalium bromida 0.5 mol dm–3 dituangkan ke dalam sebuah tabung uji.
2. 2 cm3 air klorin ditambahkan ke dalam tabung uji dan campuran digoncang supaya sekata.
3. 2 cm3 1,1,1-trikloroetana ditambahkan ke dalam campuran itu. Campuran itu digoncang supaya

sekata.
4. Setelah beberapa saat, warna lapisan akueus dan lapisan 1,1,1-trikloroetana diperhatikan.
5. Langkah 1 hingga 4 diulang dengan menggunakan halogen dan larutan halida seperti yang

ditunjukkan dalam Jadual 3.11.

258

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Keputusan:

Campuran Warna lapisan Warna lapisan Inferens
Klorin + kalium bromida akueus 1,1,1-trikloroetana
Klorin + kalium iodida Kuning
Bromin + kalium klorida Jingga Bromin hadir. Penyesaran bromin
Bromin + kalium iodida Kuning telah berlaku.
Iodin + kalium klorida
Iodin + kalium bromida Kuning Ungu Iodin hadir. Penyesaran iodin
telah berlaku.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Kuning
Jingga Bromin hadir. Tiada penyesaran
Kuning berlaku.

Kuning Ungu Iodin hadir. Penyesaran iodin
telah berlaku.

Ungu Iodin hadir. Tiada penyesaran
berlaku.

Ungu Iodin hadir. Tiada penyesaran
berlaku.

Perbincangan:
1. Keputusan boleh diringkaskan seperti berikut.

Halogen Klorin Bromin Iodin
Larutan halida 
 
Kalium klorida   

Kalium bromida

Kalium iodida

Tanda ‘’ menunjukkan penyesaran halogen telah berlaku manakala tanda ‘’ menunjukkan
tiada penyesaran berlaku.

2. Klorin lebih reaktif daripada bromin dan iodin. Jadi,
(a) klorin menyesarkan bromin daripada larutan kalium bromida. Klorin bertindak sebagai agen
pengoksidaan manakala ion bromida bertindak sebagai agen penurunan.

Persamaan setengah pengoksidaan: 2Br –(ak)  → Br2(ak) + 2e–
Persamaan setengah penurunan: Cl2(ak) + 2e–  → 2Cl–(ak)
Persamaan ion keseluruhan: 2Br –(ak) + Cl2(ak)  → 2Cl–(ak) + Br2(ak)

(b) klorin menyesarkan iodin daripada larutan kalium iodida. Klorin bertindak sebagai agen
pengoksidaan manakala ion iodida bertindak sebagai agen penurunan.

Persamaan setengah pengoksidaan: 2I–(ak)  → I2(ak) + 2e–
Persamaan setengah penurunan: Cl2(ak) + 2e–  → 2Cl–(ak)
Persamaan ion keseluruhan: 2I–(ak) + Cl2(ak)  → 2Cl–(ak) + I2(ak) Tingkatan 5
Tingkatan 5
3. (a) Bromin kurang reaktif daripada klorin. Jadi, bromin tidak boleh menyesarkan klorin daripada
larutan kalium klorida.

(b) Bromin lebih reaktif daripada iodin. Jadi, bromin menyesarkan iodin daripada larutan kalium
iodida. Bromin bertindak sebagai agen pengoksidaan manakala ion iodida bertindak sebagai
agen penurunan.

Persamaan setengah pengoksidaan: 2I–(ak)  → I2(ak) + 2e–
Persamaan setengah penurunan: Br2(ak) + 2e–  → 2Br –(ak)
Persamaan ion keseluruhan: 2I–(ak) + Br2(ak)  → 2Br –(ak) + I2(ak)

259