Fokus SPM 2022 - Kimia

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

4. Iodin kurang reaktif daripada klorin dan bromin. Jadi,
(a) iodin tidak boleh menyesarkan klorin daripada larutan kalium klorida.
(b) iodin tidak boleh menyesarkan bromin daripada larutan kalium bromida.

Kesimpulan:
Halogen yang lebih reaktif boleh menyesarkan halogen yang kurang reaktif daripada larutan halidanya
di mana halogen yang lebih reaktif akan bertindak sebagai agen pengoksidaan dan ion halida daripada
halogen yang kurang reaktif akan bertindak sebagai agen penurunan.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 7. Dalam penyesaran halogen, halogen yang1.2 Keupayaan Elektrod Piawai
lebih reaktif akan menyesarkan halogen
yang kurang reaktif daripada larutan 1. Keupayaan elektrod piawai, Eº bagi
halidanya. suatu unsur ditakrifkan sebagai nilai voltan
yang terhasil apabila setengah sel unsur itu
(a) Ion halida bagi halogen yang kurang disambungkan dengan elektrod hidrogen
reaktif bertindak sebagai agen penurunan. piawai pada keadaan piawai.
Ion-ion halida ini akan menyingkirkan
elektron dan teroksida kepada molekul 2. Keadaan piawai bagi setengah sel ialah:
halogen. (a) kepekatan akueus ion 1.0 mol dm-3
(b) suhu 25 °C atau 298 K
(b) Elektron tersebut akan diterima oleh (c) tekanan 1 atm atau 101 kPa
halogen yang lebih reaktif yang bertindak (d) platinum digunakan sebagai elektrod
sebagai agen pengoksidaan. Dengan lengai
berbuat demikian, halogen tersebut
mengalami penurunan untuk menjadi ion 3. Rajah 1.7 menunjukkan susunan radas setengah
halidanya. sel yang menggunakan elektrod hidrogen
piawai dan elektrod zink untuk mengukur
(c) Ringkasnya, terdapat pemindahan elektron nilai keupayaan elektrod piawai zink.
daripada ion halida bagi halogen yang
kurang reaktif ke halogen yang lebih – V + Gas hidrogen,
reaktif.

Pemindahan Zink Titian garam H2 (1 atm)
elektron
Agen penurunan Larutan zink, Larutan asid,
Agen pengoksidaan Zn2+(ak) H+(ak)
1.0 mol dm–3 1.0 mol dm–3

Platinum

Cuba Ini! 1.1 Rajah 1.7 Susunan radas untuk menentukan nilai
keupayaan elektrod piawai bagi setengah sel zink
S1 Berdasarkan kehilangan atau penambahan
oksigen atau hidrogen, kenal pasti bahan yang (a) Elektrod hidrogen piawai bertindak
dioksidakan, bahan yang diturunkan, agen
pengoksidaan dan agen penurunan bagi setiap sebagai elektrod rujukan, E° = 0.
tindak balas redoks berikut.
Keupayaan elektrod piawai, E° zink
(a) 2HI(ak) + Cl2(g) → I2(p) + 2HCl(ak)

(b) 4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(ce)
Tingkatan 5 secara relatif terhadap elektrod hidrogen
Tingkatan 5
piawai ialah –0.76 V.

S2 Tentukan nombor pengoksidaan bagi unsur (b) Tindak balas yang berlaku pada elektrod
yang digariskan dalam setiap bahan berikut.
zink dan elektrod hidrogen ialah:
(a) KCN (b) Cu2O (c) Mg3N2 Terminal negatif: Zn(p) → Zn2+(ak) + 2e–
(e) VO2+ (d) Cl2 (f) ClO2– Terminal positif: 2H+(ak) + 2e– → H2(g)

(c) Zink lebih mudah dioksidakan berbanding

H2. Ini bermaksud zink ialah agen
penurunan yang lebih kuat daripada H2.

260

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Agen Pengoksidaan dan Agen Penurunan Berdasarkan Nilai Keupayaan Eletrod Piawai

4. Jadual 1.9 menunjukkan sebahagian daripada nilai keupayaan elektrod piawai, E° yang diukur dengan
menggunakan susunan sel kimia seperti dalam Rajah 1.7.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Tindak balas sel setengahE0 / V (298 K)  E° yang bernilai positif
Li+(ak) + e– L Li(p) –3.04
K+(ak) + e– L K(p) –2.92 • Tindak balas setengah cenderung berlaku dari
Ca2+(ak) + 2e– L Ca(p) –2.87 arah kiri ke kanan.
Na+(ak) + e– L Na(p) –2.71
Mg2+(ak) + 2e– L Mg(p) –2.38 • Zarah ini cenderung untuk diturunkan.
Al3+(ak) + 3e– L Al(p) –1.66 • Bertindak sebagai agen pengoksidaan.
Zn2+(ak) + 2e– L Zn(p) –0.76 • Semakin positif nilai E°
Fe2+(ak) + 2e– L Fe(p) –0.44
Ni2+(ak) + 2e– L Ni(p) –0.25 (i) semakin mudah sesuatu atom atau ion
Sn2+(ak) + 2e– L Sn(p) –0.14 mengalami penurunan.
Pb2+(ak) + 2e– L Pb(p) –0.13
2H+(ak) + 2e– L H2(g) –0.00 (ii) semakin kuat agen pengoksidaan
Cu2+(ak) + 2e– L Cu(p) +0.34
O2(g) + +2H2O(ce) + 4e– L 4OH–(ak) +0.40   E° yang bernilai negatif
I2(p) + 2e– L 2I–(ak) +0.54
Fe3+(ak) + e– L Fe2+(ak) +0.77 • Tindak balas setengah cenderung berlaku dari
Ag+(ak) + e– L Ag(p) +0.80 arah kanan ke kiri.
Br2(ce) + 2e– L 2Br(ak) +1.07
Cr2O72–(ak) + 14H+(ak) +6e– L 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce) +1.33 • Zarah ini cenderung untuk dioksidakan.
Cl2(g) + 2e– L 2Cl–(ak) +1.36 • Bertindak sebagai agen penurunan.
MnO4–(ak) + 8H+(ak) + 5e– L Mn2+(ak) + 4H2O(ce) +1.52 • Semakin negatif nilai E°
H2O2(ak) + 2H+(ak) + 2e– L 2H2O(ce) +1.77
S2O82–(ak) + 2e– L 2SO42–(ak) +2.01 (i) semakin mudah sesuatu atom atau ion
F2(g) + 2e– L 2F–(ak) +2.87 mengalami pengoksidaan.

(ii) semakin kuat agen penurunan

Jadual 1.9 Keupayaan elektrod piawai bagi tindak balas setengah penurunan pada keadaan piawai

1. Nilai E° digunakan untuk meramal perkara 1.3 Sel Kimia Tingkatan 5
yang berikut: Tingkatan 5
(a) Atom atau ion yang akan mengalami 1. Sel voltan dan sel galvani merupakan nama
pengoksidaan atau penurunan lain bagi sel kimia.
(b) Kekuatan agen pengoksidaan atau agen
penurunan 2. Sel kimia ialah alat yang mengaplikasikan
tindak balas redoks untuk menukarkan tenaga
2. Semakin positif nilai keupayaan elektrod kimia kepada tenaga elektrik.
piawai, Eº, semakin mudah sesuatu atom atau
ion mengalami penurunan. 3. Tindak balas kimia yang berlaku di dalam
sel mengakibatkan pengaliran elektron dan
3. Semakin negatif nilai keupayaan elektrod menghasilkan, arus elektrik.
piawai, Eº, semakin mudah sesuatu atom atau
ion mengalami pengoksidaan. 4. Dalam sel kimia, dua logam berbeza yang
bersambung dengan wayar penyambung
Cuba Ini! 1.2 dicelupkan ke dalam elektrolit.

S1 Bandingkan kekuatan relatif agen pengoksidaan V Wayar
dan agen penurunan berdasarkan nilai Eº bagi e– penyambung
persamaan berikut:
(a) Fe3+ + e– → Fe2+; Eº = + 0.77 V +–
I2 + e– → 2I–; Eº = + 0.53 V Dua logam berbeza
(b) Zn2++ 2e– → Zn; Eº = + 0.76 V
Cl2 + e– → 2Cl–; Eº = + 1.36 V Elektrolit

Rajah 1.8 Sel ringkas

261

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

5. Logam yang lebih elektropositif akan menjadi V
terminal negatif manakala logam yang kurang
elektropositif menjadi terminal positif. Kepingan V Kepingan
zink kuprum
6. Mekanisme suatu sel kimia magnesium- PasuKebpeirnligaanng
kuprum dengan larutan natrium klorida sebagai zink Kepingan
elektrolit ditunjukkan dalam Rajah 1.9. kuprum

PaLsaurbuetarnliang Larutan
zink sulfat kuprum(II)

2 Pita magnesium menjadi 3 Elektron mengalir melalui wayar Larutan Sel DaniVell dengan sLualrfuattan
penyambung daripada terminal Rzainjakhsu1lf.a1t0(a) pksauuplsfaruut mbe(IrI)liang
negatif ke terminal positif.
terminal negatif.Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
e- e- V e- e- Larutan natrium Kepingan V Kepingan
Voltmeter e- + klorida zink kuprum
Kepingan Kepingan
– e- zink kuprum

HH
e- Gas hidrogen
1 Atom e-
e- dihasilkan. 7 Larutan Larutan
magnesium Mg2+ Na+ H Atom hidrogen zink sulfat kuprum(II)
terbentuk. 6 Larutan Lsualrfuattan
menderma e- zink sulfat Titian garam kuprum(II)
(kalium klorida) sulfat
2 elektron H+ Mg2+ e-
e- H+ Titian garam
untuk 4 Ion Mg2+, Na+ dan Ion H+ menerima (kalium klorida)
membentuk e- H+ bergerak ke Kuprum satu elektron 5
ion Mg2+ terminal positif. daripada kepingan
kuprum.
Magnesium Rajah 1.10(b) Sel Daniell dengan titian garam

Rajah 1.9 Mekanisme sel kimia Persamaan setengah penurunan di katod

Persamaan setengah penurunan di katod (terminal positif):
(terminal positif): Cu2+ + 2e– → Cu; Eº = +0.34 V

Cu2+ + 2e– → Cu; Eº = +0.34 V Persamaan setengah pengoksidaan di anod
Persamaan setengah pengoksidaan di anod
(terminal negatif):
(terminal negatif): Zn → Zn2+ + 2e–; Eº = –0.76 V
Mg → Mg2+ + 2e–; Eº = –2.36 V
Penghitungan voltan sel, Eº: Penghitungan voltan sel, Eº:
Eº sel = Eº katod – Eº anod Eº sel = Eº katod – Eº anod
= (0.34 V) – ( –2.36 V) = (+0.34 V) – ( –0.76 V)
= 2.7 V = 1.10 V

7. Perubahan kimia yang berlaku pada setiap 8. Persamaan setengah dalam sel Daniell boleh
elektrod sebenarnya merupakan tindak balas ditulis dalam bentuk notasi sel seperti di
dalam sel setengah. Kesan daripada tindak bawah.
balas redoks yang berlaku, satu pengaliran
elektron atau arus elektrik dihasilkan. Titian garam

Anod (–) Katod (+)

8. Susunan radas bagi satu sel ringkas juga boleh Zn(p) | Zn2+(ak) || Cu2+(ak) | Cu(p)
melibatkan titian garam atau pasu berliang.
Titian garam atau pasu berliang memisahkan Arah
tindak balas dalam sel setengah sambil aliran
melengkapkan litar dengan membenarkan elektron
pergerakan ion-ion berlaku. Sel zink-kuprum
atau sel Daniell ialah satu contoh sel kimia Elektrod Elektrolit Elektrolit Elektrod
yang lain. katod
Tingkatan 5 anod anod katod
Tingkatan 5
Eksperimen 21.1

Tujuan: Menentukan nilai voltan dengan menggunakan elektrod yang berlainan dalam sel kimia.

Pernyataan masalah: Bagaimanakah pasangan logam yang berlainan dalam sel kimia mempengaruhi
nilai voltan?

Hipotesis: Semakin besar perbezaan nilai keupayaan elektrod piawai pasangan logam, semakin tinggi
nilai voltan sel.

262

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Pemboleh ubah:

(a) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan: Pasangan logam

(b) Pemboleh ubah yang bergerak balas: Nilai voltan

(c) Pemboleh ubah yang dimalarkan: Jenis elektrolit

Definisi secara operasi (sel kimia): Apabila pasangan logam yang berlainan dicelup ke dalam elektrolit
arus elektrik terhasil, jarum voltmeter terpesong.

Bahan: Pita magnesium, kepingan kuprum, kepingan ferum kepingan zink, larutan natrium klorida
1 mol dm–3, larutan kuprum(II) sulfat 1 mol dm–3, larutan zink sulfat 1 mol dm–3, kertas pasir
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Radas: Bikar 250 cm3, pasu berliang, wayar penyambung dengan klip buaya, voltmeter

Prosedur:

A   Sel kimia ringkas V
Prosedur:

1. Seutas pita magnesium dan sekeping kuprum dibersihkan Pita Kepingan
dengan kertas pasir. magnesium kuprum

2. Kedua-dua keping logam itu disambungkan dengan Larutan natrium
menggunakan wayar penyambung seperti yang ditunjukkan klorida
dalam Rajah 1.11.
Rajah 1.11 Sel magnesium-kuprum

3. Bacaan voltmeter direkodkan. Perubahan di elektrod juga direkodkan.

4. Langkah 1 hingga 3 diulangi dengan menggunakan kepingan kuprum untuk menggantikan pita
magnesium.

Keputusan:

Pasangan logam Nilai voltan (V) Anod (terminal negatif) Katod (terminal positif)
Magnesium dan kuprum 2.7 Magnesium Kuprum
Ferum dan kuprum 0.8 Ferum Kuprum
Kuprum dan kuprum 0.0 – –

Perbincangan: Tingkatan 5
Tingkatan 5
1. Apabila pita magnesium dan kepingan kuprum digunakan sebagai elektrod, magnesium yang
berkedudukan lebih tinggi daripada kuprum dalam siri elektrokimia (atau lebih elektropositif)
membebaskan elektron dengan lebih mudah daripada kuprum.

Setiap atom magnesium menderma dua elektron untuk membentuk satu ion Mg2+. Ion-ion Mg2+
dibebaskan ke dalam larutan natrium klorida manakala elektron terkumpul pada pita magnesium
untuk menjadikan pita magnesium negatif.

Di terminal negatif: Mg(p) ⎯→ Mg2+(ak) + 2e–

Elektron-elektron kemudian mengalir melalui wayar penyambung menuju ke arah kepingan
kuprum yang bertindak sebagai terminal positif. Elektron-elektron ini boleh diterima oleh
ion-ion positif dalam elektrolit seperti ion-ion Mg2+, H+ dan Na+. Ion H+ berkedudukan lebih
rendah daripada ion Mg2+ dan ion Na+ dalam siri elektrokimia. Maka, ion-ion H+ terpilih untuk
dinyahcaskan di kepingan kuprum dengan menerima elektron untuk membentuk gas hidrogen.

Di terminal positif: 2H+(ak) + 2e– ⎯→ H2(g)

Persamaan ion keseluruhan : Mg(p) + 2H+(ak) ⎯→ Mg2+(ak) + H2(g)

Pengaliran elektron daripada pita magnesium kepada kepingan kuprum menghasilkan pengaliran
arus elektrik.

2. Apabila elektrod-elektrod terdiri daripada logam kuprum, tiada beza keupayaan antara elektrod-
elektrod kuprum. Tiada pengaliran elektron berlaku jika kedua-dua elektrod terdiri daripada
logam yang sama.

263

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

3. Apabila elektrod yang berlainan digunakan dalam sel kimia, berlaku perbezaan nilai keupayaan
antara elektrod-elektrod. Pengaliran elektron berlaku antara pasangan elektrod logam yang
berlainan.

B   Sel Daniell

1. Larutan zink sulfat dituang ke dalam pasu berliang Zink V
sehingga tiga suku penuh. Kuprum
Pasu
2. Pasu berliang diletakkan di dalam sebuah bikar. berliang Larutan kuprum(II)
sulfat
3. Larutan kuprum(II) sulfat dituang ke dalam bikar Larutan
sehingga sama aras dengan larutan di dalam pasu zink sulfat
berliang.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
4. Sekeping kuprum dan sekeping zink dibersihkan Rajah 1.12 Mengkaji pengoksidaan dan penurunan
dalam sel kimia
dengan kertas pasir.

5. Kedua-dua kepingan logam itu disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.12.

6. Susunan radas dibiarkan selama 20 minit. Sebarang perubahan diperhatikan.

Keputusan:

Pasangan logam Nilai voltan (V) Anod (terminal negatif) Katod (terminal positif)
Zink dan kuprum 1.1 Zink Kuprum

Perbincangan:

1. Oleh kerana arus elektrik mengalir dari kepingan kuprum ke kepingan zink, maka elektron
mengalir dari kepingan zink ke kepingan kuprum.

[Perhatian: Elektron mengalir dalam arah yang bertentangan dengan arah arus elektrik]

2. Hal ini bermakna kepingan zink menjadi terminal negatif manakala kepingan kuprum menjadi
terminal positif.

3. (a) Zink lebih elektropositif daripada kuprum. Dalam kata lain, zink boleh menyingkirkan

elektron dengan lebih mudah berbanding dengan kuprum.

(b) Jadi, zink bertindak sebagai agen penurunan dengan menyingkirkan elektron untuk menjadi

ion zink, Zn2+. Hal ini menerangkan mengapa kepingan zink menjadi nipis.

Persamaan setengah pengoksidaan:  Zn(p)  → Zn2+(ak) + 2e–
0 +2

Peningkatan nombor pengoksidaan


(c) Elektron yang terkumpul menyebabkan kepingan zink menjadi terminal negatif.
(d) Dengan menyingkirkan elektron, zink mengalami proses pengoksidaan . Jadi, kepingan zink

dikatakan bertindak sebagai anod.

4. Elektron yang terkumpul akan mengalir keluar dari kepingan zink melalui wayar penyambung ke
kepingan kuprum. Hal ini menyebabkan kepingan kuprum menjadi terminal positif.
Tingkatan 5
5. Di terminal positif, ion kuprum(II), Cu2+ daripada elektrolit bertindak sebagai agen pengoksidaanTingkatan 5
dengan menerima elektron untuk menjadi logam kuprum.

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

+2 0

Pengurangan nombor pengoksidaan



6. Oleh kerana penurunan berlaku pada kepingan kuprum, kepingan kuprum itu dikatakan bertindak
sebagai katod.

7. Notasi sel: Zn(p) | Zn2+(ak, 1.0 mol dm–3) || Cu2+ (ak, 1.0 mol dm–3) | Cu(p)

264

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

8. (a) Oleh kerana terdapat pengurangan bilangan ion Cu2+ dalam larutan, keamatan warna biru
larutan kuprum(II) sulfat akan berkurangan secara perlahan-lahan.

(b) Logam kuprum yang terhasil membentuk lapisan perang di sekeliling kepingan itu.
9. Dalam sel kimia ini, elektron mengalir dari zink (agen penurunan) di anod atau terminal negatif

ke ion Cu2+(agen pengoksidaan) di katod atau terminal positif.

Kesimpulan:
Semakin besar perbezaan nilai keupayaan elektrod piawai pasangan logam, semakin tinggi nilai voltan
sel. Hipotesis diterima.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Cuba Ini! 1.3 apabila arus elektrik mengalir melaluinya
dalam keadaan lebur atau akueus.
S1 Rajah 1.13 menunjukkan satu set susunan
radas. 3. Michael Faraday ialah pelopor dalam bidang
elektrolisis. Beliau memperkenalkan istilah
V elektrolisis pada tahun 1834. Akhiran ‘lisis’
merupakan perkataan Yunani yang bermaksud
Argentum Zink ‘memecah’.

Pasu 4. Suatu sel elektrolisis terdiri daripada bateri,
berliang elektrolit yang mengandungi kation (ion
positif) dan anion (ion negatif) serta dua
Larutan Larutan zink elektrod.
argentum nitrat
nitrat Bateri

Rajah 1.13

(a) Bagaimanakah elektron mengalir dalam

litar luar?

(b) Jisim zink dicatatkan sebelum dan selepas

20 minit. Keputusan yang diperoleh adalah

seperti berikut.

Jisim awal = 12.054 g Elektrod

Jisim akhir = 11.896 g

(i) Buat satu inferens yang sesuai Elektrolit

berdasarkan perbezaan jisim zink

tersebut. Rajah 1.14 Sel elektrolisis

(ii) Terangkan inferens yang dibuat dalam 5. Pengelasan elektrod dan definisinya diberikan
dalam Jadual 1.10.
(b)(i).

(c) Hablur yang berkilat terbentuk pada

elektrod argentum. Jadual 1.10 Elektrod dan definisinya

(i) Kenal pasti hasil yang terbentuk pada Istilah Definisi

elektrod argentum tersebut.

(i) Tulis satu persamaan setengah untuk Elektrod Suatu konduktor dalam bentuk wayar,

menunjukkan pembentukan hasil yang rod atau kepingan yang membawa arus
elektrik masuk dan keluar elektrolit
dinyatakan dalam (c)(i). semasa elektrolisis.

(iii) Nyatakan perubahan nombor

pengoksidaan yang dialami semasa Elektrod aktif Elektrod yang terlibat dalam tindak
balas kimia semasa elektrolisis.
pembentukan hasil tersebut. Contoh: elektrod logam seperti kuprum,

(d) Tulis persamaan keseluruhan ion yang argentum dan merkuri.
Tingkatan 5
mewakili persamaan redoks yang berlaku. Tingkatan 5

1.4 Sel Elektrolisis Elektrod lengai Elektrod yang tidak terlibat dalam
tindak balas kimia semasa elektrolisis.
1. Tindak balas redoks juga berlaku dalam sel Contoh: karbon(grafit) dan elektrod
elektrolisis.
platinum.
2. Elektrolisis ialah satu proses apabila suatu
sebatian diuraikan kepada unsur juzuknya Anod Elektrod yang disambungkan kepada

terminal positif sumber arus elektrik
dalam sel elektrolisis.

Katod Elektrod yang disambungkan kepada

terminal negatif sumber arus elektrik
dalam sel elektrolisis.

265

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks Elektrolisis Sebatian Lebur

6. Bahan kimia dapat dikelaskan kepada elektrolit 1. Proses elektrolisis melibatkan dua peringkat:
dan bukan elektrolit. (a) Peringkat 1: Pergerakan ion-ion ke
elektrod-elektrod
7. Elektrolit ialah bahan yang dapat • Kation (ion positif) bergerak ke katod,
mengalirkan arus elektrik sama ada dalam elektrod yang bercas negatif.
keadaan leburan atau dalam larutan akueus dan • Anion (ion negatif) bergerak ke anod,
mengalami perubahan kimia. elektrod yang bercas positif.
(b) Peringkat 2: Nyahcas ion-ion
8. Bukan elektrolit ialah bahan yang tidak dapat • Kation dinyahcas di katod dengan
mengalirkan arus elektrik sama ada dalam menerima elektron daripada katod yang
keadaan leburan atau dalam larutan akueus. mempunyai elektron yang berlebihan.
• Anion dinyahcas di anod dengan
9. Konduktor ialah bahan yang dapat menderma elektron kepada anod yang
mengalirkan arus elektrik dalam keadaan kekurangan elektron.
pepejal atau leburan tetapi tidak berubah secara • Elektron mengalir daripada anod kepada
kimia. Jadi, konduktor bukan elektrolit. katod melalui wayar penyambung dalam
litar luar.
10. Rajah 1.15 menggambarkan zarah-zarah dalam • Apabila ion-ion dinyahcas pada elektrod,
suatu elektrolit dan bukan elektrolit. ion-ion itu membentuk atom atau
molekul.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Pb2+ S8
S8 S8
I– I–
S8
Pb2+

I– I–

Plumbum(II) iodida lebur Sulfur lebur Bateri
(Elektrolit) (Bukan elektrolit)

Rajah 1.15 Zarah-zarah dalam suatu elektrolit dan e- e-
bukan elektrolit e- e-

+–

11. Pada amnya, Anod e- eeee---- Katod
(a) contoh-contoh elektrolit adalah larutan Anion e- + e- Kation
garam atau leburan garam. Bahan ini e-
mengandungi ion-ion. – e- – +
(b) contoh-contoh bukan elektrolit ialah bahan
kovalen yang tidak mengandungi ion-ion. Rajah 1.16 Proses elektrolisis

Tingkatan 5 AKTIVITI 1.5
Tingkatan 5
Tujuan: Mengkaji elektrolisis plumbum(II) bromida lebur.

Bahan: Pepejal plumbum(II) bromida.

Radas: Bateri, suis, elektrod karbon dengan pemegang, wayar penyambung dengan klip buaya,
ammeter, mangkuk pijar, tungku kaki tiga, alas segi tiga tanah liat, penunu Bunsen, bikar
250 cm3 dan pemegang tabung uji.

Prosedur:
1. Sebuah mangkuk pijar diisikan dengan pepejal plumbum(II) bromida, PbBr2 sehingga separuh

penuh.
2. Pepejal plumbum(II) bromida dipanaskan sehingga dileburkan sepenuhnya.

266

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

3. Susunan radas disediakan seperti yang ditunjukkan Bateri Ammeter
dalam Rajah 1.17. A

4. Suis dihidupkan bagi membenarkan arus elektrik Suis
mengalir melalui plumbum(II) bromida lebur untuk
kira-kira 20 minit. Mangkuk Elektrod karbon
pijar
5. Selepas itu, suis dimatikan dan kedua-dua elektrod Plumbum(II)
dikeluarkan daripada elektrolit. Plumbum(II) bromida lebur
bromida lebur dituangkan secara berhati-hati
ke dalam sebuah bikar dengan menggunakan
pemegang tabung uji.

6. Semua pemerhatian direkodkan.

Pemerhatian:
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Panaskan
Rajah 1.17 Elektrolisis plumbum(II) bromida lebur

Elektrod Pemerhatian
Anod Gas perang berbau sengit terbebas.
Katod Butiran kelabu berkilat didapati pada dasar mangkuk pijar.

Jarum ammeter terpesong.

Perbincangan:

1. Plumbum(II) bromida lebur mengandungi ion plumbum(II), Pb2+ dan ion bromida, Br – yang
bergerak bebas.

2. Ion Pb2+ bergerak ke katod manakala ion Br – bergerak ke anod.

3. Di katod: Setiap ion Pb2+ dinyahcas dengan menerima dua elektron untuk membentuk satu atom
plumbum, Pb.

Persamaan setengah: Pb2+(ak) + 2e– ⎯→ Pb(p)
Maka, logam plumbum terbentuk di katod.

4. Di anod: Ion-ion Br- dinyahcas dengan menderma elektron untuk membentuk molekul-molekul
bromin, Br2 yang neutral.

Persamaan setengah: 2Br –(ak) ⎯→ Br2 (g) + 2e–
Maka, gas bromin terbebas di anod.

Persamaan keseluruhan: Pb2+(ak) + 2Br –(ak) ⎯→ Pb(p) + Br2(g)
Hal ini menunjukkan plumbum(II) bromida lebur dapat diuraikan kepada plumbum dan gas bromin
melalui elektrolisis.

Menulis setengah persamaan:

1. Tuliskan formula bagi bahan tindak balas dan hasil tindak balas.
Br – ⎯→ Br2

2. Seimbangkan bilangan atom di kedua-dua belah persamaan.
2Br – ⎯→ Br2

3. Seimbangkan cas dengan menambahkan elektron kepada belah yang sesuai.
2Br – ⎯→ Br2 + 2e– Tingkatan 5
Tingkatan 5
4. Tuliskan simbol keadaan bagi bahan tindak balas dan hasil tindak balas.
2Br –(ak) ⎯→ Br2(g) + 2e–

Menulis persamaan keseluruhan:

Gabungkan kedua-dua persamaan setengah agar elektron terbatal antara satu sama lain.

Pb2+(ak) + 2e–  ⎯→ Pb(p)
—2B—r –(—ak—)  —⎯—→— —B—r2(—g) —+— —2e—– ——————–
Pb2+(ak) + 2Br –(ak)  ⎯→ Pb(p) + Br2(g)

Kesimpulan:
Elektrolisis plumbum(II) bromida lebur membentuk logam plumbum di katod dan gas bromin di anod.

267

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

6. Rajah 1.18 menunjukkan mekanisme bagi elektrolisis plumbum(II) bromida lebur.

e- +– e-
e- e-

e- e-

6

4 Dua atom bromin Br Br e- 5 Pb2+ e- Pb2+ Ion plumbum(II)
bergabung untuk Ion plumbum(II) e- menerima dua elektron
membentuk molekul e- bergerak ke katod.
bromin. Anod daripada katod.
Br–
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. e-
Br–
3 Atom bromin Br 1 Ion bromida e- 7
terbentuk. bergerak ke anod.
Pb Atom plumbum
e- termendap.
2 Ion bromida Br–
menderma satu Plumbum(II)
bromida lebur
elektron kepada anod.
Katod

Rajah 1.18 Mekanisme bagi elektrolisis plumbum(II) bromida lebur

Faktor-faktor yang Mempengaruhi (a) Ion Na+ dan ion H+ bergerak ke katod.
Elektrolisis Larutan Akueus (b) Ion Cl– dan ion OH– bergerak ke anod.
(c) Hanya satu jenis ion akan dipilih untuk
1. Larutan akueus bagi suatu sebatian ialah larutan
yang terhasil apabila sebatian itu dilarutkan dinyahcas di anod dan katod masing-
dalam air. masing.
(d) Jika ion H+ terpilih untuk dinyahcas di
2. Suatu larutan akueus bagi suatu sebatian katod, gas hidrogen akan terbebas.
2H+(ak) + 2e– → H2(g)
mengandungi
(e) Jika ion OH– terpilih untuk dinyahcas di
(a) anion dan kation bagi sebatian itu. anod, air dan gas oksigen terhasil.

(b) ion hidrogen, H+ dan ion hidroksida, 4OH–(ak) → O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–

OH– daripada penceraian separa molekul

air.

H2O(ce) H+(ak) + OH–(ak) Menulis persamaan setengah bagi nyahcas ion
OH–:
3. Semasa elektrolisis larutan akueus bagi suatu
sebatian 1. Tuliskan formula bagi bahan tindak balas dan
(a) dua jenis kation yang berlainan bergerak
ke katod, iaitu kation bagi sebatian itu dan hasil tindak balas.
ion hidrogen.
(b) dua jenis anion yang berlainan bergerak OH– ⎯→ O2 + H2O
ke anod, iaitu anion bagi sebatian itu dan
ion hidroksida. 2. Seimbangkan bilangan atom di kedua-dua

belah persamaan.

4OH– ⎯→ O2 + 2H2O

4. Elektrolisis larutan akueus natrium klorida 3. Seimbangkan cas dengan menambah elektron
ditunjukkan dalam Rajah 1.19.
di belah yang sesuai.

Tingkatan 5 4OH– ⎯→ O2 + 2H2O + 4e–
Tingkatan 5
+ 4. Tuliskan simbol keadaan bagi bahan tindak

+ balas dan hasil tindak balas.
4OH–(ak) ⎯→ O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–

CI- Na+ Larutan 5. Pemilihan nyahcas ion di elektrod bergantung
OH- H+ natrium kepada tiga faktor:
klorida (a) Nilai Eº
(b) Kepekatan larutan
Rajah 1.19 Elektrolisis larutan natrium klorida (c) Jenis elektrod yang digunakan dalam
elektrolisis

268

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

AKTIVITI 1.6

Tujuan: Mengkaji elektrolisis larutan akueus kuprum(II) sulfat, CuSO4 dan asid sulfurik cair dengan
menggunakan elektrod karbon.

Bahan: Larutan kuprum(II) sulfat 0.1 mod dm–3, asid sulfurik 0.1 mol dm–3 dan kayu uji.

Radas: Bateri, elektrod karbon, sel elektrolisis, wayar penyambung dengan klip buaya, ammeter,
tabung uji dan suis.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Prosedur:

A   Elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat

1. Sebuah sel elektrolisis diisikan dengan larutan kuprum(II) Elektrod Larutan
sulfat, CuSO4 sehingga separuh penuh. karbon kuprum(II)
sulfat
2. Susunan radas disediakan seperti yang ditunjukkan Ammeter A
dalam Rajah 1.20. Tabung uji itu harus penuh berisi Suis
larutan kuprum(II) sulfat pada awal aktiviti.
Rajah 1.20 Elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat
3. Suis itu dihidupkan untuk membenarkan arus elektrik
mengalir melalui elektrolit selama 15 minit.

4. Pemerhatian di anod, katod dan elektrolit direkodkan.

5. Gas yang terkumpul di anod diuji dengan menggunakan kayu uji berbara.

B   Elektrolisis asid sulfurik cair Elektrod Asid
karbon sulfurik
1. Sebuah sel elektrolisis diisikan dengan asid sulfurik cair, cair
H2SO4 sehingga separuh penuh. Ammeter A
Suis
2. Susunan radas disediakan seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 1.21. Tabung uji itu harus penuh berisi asid
sulfurik cair pada awal aktiviti.

3. Suis itu dihidupkan untuk membenarkan arus elektrik Rajah 1.21 Elektrolisis asid sulfurik cair
mengalir melalui elektrolit selama 15 minit.

4. Pemerhatian di anod, katod dan elektrolit direkodkan.

5. Gas yang terkumpul di katod diuji dengan menggunakan kayu uji bernyala.

6. Gas yang terkumpul di anod diuji dengan menggunakan kayu uji berbara.

Pemerhatian:

Elektrolit Katod Pemerhatian Perubahan dalam larutan
Anod Keamatan warna biru
elektrolit berkurangan.
Larutan Pepejal perang terenap Gelembung-gelembung
gas terbebas. Gas Larutan tidak berwarna
kuprum(II) sulfat pada katod tidak berwarna yang kekal tidak berubah. Tingkatan 5
menyalakan semula kayu Tingkatan 5
uji berbara terhasil.

Asid sulfurik Gelembung-gelembung Gelembung-gelembung
cair
gas terbebas. Gas gas terbebas. Gas

tidak berwarna yang tidak berwarna yang

memberikan bunyi ‘pop’ menyalakan semula kayu

apabila diuji dengan kayu uji berbara terhasil.

uji bernyala terhasil.

Jarum ammeter terpesong.

269

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks
Tingkatan 5
Tingkatan 5 Perbincangan:
1. Larutan akueus kuprum(II) sulfat terdiri daripada ion kuprum(II), Cu2+, ion sulfat, SO42–, ion

hidrogen, H+ dan ion hidroksida, OH– yang bergerak bebas.
(a) Semasa elektrolisis, ion Cu2+ dan ion H+ bergerak ke katod. Ion Cu2+ dipilih untuk dinyahcaskan

di mana setiap ion Cu2+ menerima dua elektron untuk membentuk logam kuprum.
Cu2+ (ak) + 2e– ⎯→ Cu(p)
(b) Ion Cu2+ mempunyai nilai keupayaan elektrod penurunan piawai, E° penurunan yang lebih

positif, maka ion Cu2+ diturunkan secara pilihan.
(c) Ion SO42– dan ion OH– bergerak ke anod. Ion OH– dipilih untuk dinyahcaskan dengan

menderma elektron untuk membentuk oksigen dan air.
4OH–(ak) ⎯→ O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–
(d) Molekul air, H2O yang mempunyai nilai keupayaan elektrod pengoksidaan piawai, E°

pengoksidaan yang positif, maka molekul air dinyahcas secara pilihan.
(e) Keamatan warna biru elektrolit berkurangan oleh kerana kepekatan ion Cu2+ yang berwarna

biru berkurangan apabila lebih kuprum terenap pada katod.
(f) Elektrolit itu menjadi lebih berasid kerana ion H+ tertinggal.
2. Asid sulfurik cair terdiri daripada ion hidrogen, H+, ion sulfat, SO42– dan ion hidroksida, OH– yang
bergerak bebas.
(a) Semasa elektrolisis, ion H+ bergerak ke katod. Ion H+ dinyahcas dengan menerima elektron

untuk membentuk gas hidrogen.
2H+ (ak) + 2e– ⎯→ H2 (g)
(b) Ion H+ mempunyai nilai keupayaan elektrod penurunan piawai, E° penurunan yang lebih

positif, maka ion H+ diturunkan secara pilihan.
(c) Ion SO42– dan ion OH– bergerak ke anod. Ion OH– dipilih untuk dinyahcaskan dengan

menderma elektron untuk membentuk oksigen dan air.
4OH– (ak) ⎯→ O2 (g) + 2H2O (ce) + 4e–
(d) Molekul air, H2O yang mempunyai nilai keupayaan elektrod pengoksidaan piawai, E°

pengoksidaan yang positif, maka molekul air dinyahcas secara pilihan.
(e) Kepekatan asid sulfurik bertambah dengan beransur-ansur kerana air terurai kepada gas

hidrogen dan gas oksigen. Isi padu gas hidrogen yang terbentuk ialah dua kali isi padu gas
oksigen.

Kesimpulan:
1. Semasa elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat dengan menggunakan elektrod karbon, logam

kuprum terenap pada katod dan gas oksigen terhasil di anod.
2. Semasa elektrolisis asid sulfurik cair dengan menggunakan elektrod karbon, gas hidrogen terbebas

di katod dan gas oksigen terhasil di anod.

Eksperimen 21.12

Tujuan: Mengkaji kesan kepekatan ion dalam larutan asid hidroklorik, HCl ke atas pemilihan ion untuk
dinyahcas di elektrod.

Pernyataan masalah: Adakah kepekatan asid hidroklorik mempengaruhi permilihan ion untuk
dinyahcas di anod?

Hipotesis: Apabila kepekatan asid hidroklorik tinggi, ion klorida, Cl– terpilih untuk dinyahcas di anod,
manakala apabila kepekatan asid hidroklorik rendah, ion hidroksida, OH– terpilih untuk
dinyahcas di anod.

270

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan : Kepekatan asid hidroklorik
(b) Pemboleh ubah yang bergerak balas : Ion yang dinyahcaskan di anod
(c) Pemboleh ubah yang dimalarkan : Asid hidroklorik, elektrod karbon

Bahan: Asid hidroklorik 0.001 mol dm–3, asid hidroklorik 2 mol dm–3, kertas litmus dan kayu uji.

Radas: Bateri, elektrod karbon, sel elektrolisis, wayar penyambung dengan klip buaya, ammeter,
tabung uji dan suis.

Prosedur:
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
1. Sebuah sel elektrolisis diisikan dengan asid

hidroklorik, HCl 0.001 mol dm–3 sehingga separuh Asid hidroklorik
penuh. 0.001 mol dm–3

2. Susunan radas disediakan seperti yang ditunjukkan Elektrod

dalam Rajah 1.22. karbon

3. Suis dihidupkan untuk membenarkan arus elektrik Ammeter A Suis

mengalir melalui elektrolit selama 15 minit. Bateri
4. Pemerhatian di anod direkodkan. Rajah 1.22 Elektrolisis asid hidroklorik
5. Sebarang gas yang terhasil di anod diuji.

6. Langkah 1 hingga 5 diulangi dengan menggunakan asid hidroklorik 2 mol dm–3 untuk menggantikan

asid hidroklorik 0.001 mol dm–3.

Pemerhatian:

Larutan Pemerhatian di anod

Asid hidroklorik Gelembung-gelembung gas terbebas. Gas tidak berwarna yang menyalakan
0.001 mol dm–3 semula kayu uji berbara terhasil.

Asid hidroklorik Gas kuning kehijauan yang berbau sengit terbebas. Gas itu menukarkan kertas
2 mol dm–3 litmus biru kepada merah dan kemudian melunturkannya.

Perbincangan: Tingkatan 5
Tingkatan 5
1. Larutan akueus asid hidroklorik terdiri daripada ion hidrogen, H+, ion klorida, Cl– dan ion
hidroksida, OH– yang bergerak dengan bebas.

2. Semasa elektrolisis, ion Cl– dan ion OH– bergerak ke anod.
(a) Elektrolisis asid hidroklorik 0.001 mol dm–3.
Ion OH– terpilih untuk dinyahcaskan untuk membentuk oksigen dan air. Hal ini adalah kerana
ion OH– lebih rendah daripada ion Cl– dalam siri elektrokimia.
4OH–(ak) ⎯→ O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–

(b) Elektrolisis asid hidroklorik 2 mol dm-3.
Ion Cl– terpilih untuk dinyahcaskan kerana kepekatannya yang tinggi dalam elektrolit walaupun

ion Cl– lebih tinggi daripada ion OH– dalam siri elektrokimia. Maka, gas klorin terbentuk.
2Cl–(ak) ⎯→ Cl2(g) + 2e–

Nota:
• Semasa elektrolisis, hanya ion H+ bergerak ke katod. Maka, ion H+ dinyahcaskan untuk membentuk

gas hidrogen.
2H+ (ak) + 2e– ⎯→ H2(g)

• Semasa elektrolisis asid hidroklorik 0.001 mol dm–3, kepekatan elektrolit bertambah dengan
beransur-ansur kerana air terurai kepada gas hidrogen dan gas oksigen.

• Semasa elektrolisis asid hidroklorik 2 mol dm–3, kepekatan elektrolit berkurang dengan beransur-
ansur kerana ion H+ dan ion Cl– disingkirkan daripada elektrolit.

Kesimpulan:
Semasa elektrolisis asid hidroklorik, pemilihan ion klorida untuk dinyahcas di anod dipengaruhi oleh
kepekatan asid hidroklorik yang tinggi. Hipotesis diterima.

271

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Eksperimen 21.13

Tujuan: Mengkaji kesan jenis elektrod ke atas pemilihan ion untuk dinyahcas di elektrod.

Pernyataan masalah: Adakah jenis elektrod mempengaruhi pemilihan ion untuk dinyahcas di elektrod?

Hipotesis: Apabila elektrod karbon digunakan, ion hidroksida, OH– terpilih untuk dinyahcas di
anod, manakala apabila elektrod kuprum digunakan, elektrod kuprum, Cu terpilih untuk
dinyahcas di anod.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan : Jenis elektrod
(b) Pemboleh ubah yang bergerak balas : Hasil yang terbentuk di elektrod
(c) Pemboleh ubah yang dimalarkan : Jenis dan kepekatan elektrolit
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Bahan: Larutan kuprum(II) sulfat 0.1 mol dm–3, kayu uji dan kertas pasir.

Radas: Bateri, elektrod karbon, elektrod kuprum, sel elektrolisis, wayar penyambung dengan klip
buaya, ammeter, tabung uji dan suis.

Prosedur:

1. Dua elektrod karbon dibersihkan dengan kertas pasir.

2. Sebuah sel elektrolisis diisikan dengan larutan kuprum(II) Ammeter A Larutan
sulfat, CuSO4 sehingga separuh penuh. kuprum(II)
sulfat
3. Susunan radas disediakan seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 1.23. Elektrod
karbon
4. Suis dihidupkan untuk membenarkan arus elektrik
mengalir melalui elektrolit selama 15 minit. Suis

5. Pemerhatian di anod, katod dan elektrolit direkodkan. Bateri
Rajah 1.23 Elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat
6. Langkah 1 hingga 5 diulangi dengan menggunakan
elektrod kuprum untuk menggantikan elektrod karbon.

Pemerhatian:

Elektrod Pemerhatian
Karbon
Anod Katod Elektrolit
Kuprum Keamatan warna biru
Gelembung-gelembung gas terbebas. Pepejal perang terenap elektrolit berkurangan.
Gas tidak berwarna yang menyalakan pada katod
kayu uji berbara terhasil. Keamatan warna biru
elektrolit kekal tidak
Elektrod kuprum melarut ke dalam Katod menjadi lebih berubah.
larutan. Anod menjadi lebih nipis. tebal.

Tingkatan 5Perbincangan:
Tingkatan 5
1. Larutan akueus kuprum(II) sulfat terdiri daripada ion kuprum(II), Cu2+, ion sulfat, SO42–, ion
hidrogen, H+ dan ion hidroksida, OH– yang bergerak dengan bebas.

2. (a) Semasa elektrolisis dengan menggunakan elektrod karbon, ion Cu2+ dan ion H+ bergerak ke
katod. Ion Cu2+ lebih rendah daripada ion H+ dalam siri elektrokimia. Maka, ion Cu2+ terpilih
untuk dinyahcaskan membentuk logam kuprum.

Cu2+(ak) + 2e– ⎯→ Cu(p)
(b) Ion SO42– dan ion OH– bergerak ke anod. Ion OH– lebih rendah daripada ion SO42– dalam siri

elektrokimia. Maka, ion OH– terpilih untuk dinyahcaskan membentuk oksigen dan air.
4OH–(ak) ⎯→ O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–

(c) Keamatan warna biru elektrolit berkurangan kerana kepekatan ion Cu2+ yang berwarna biru
berkurangan apabila semakin banyak kuprum terenap pada katod.

272

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

3. (a) Semasa elektrolisis dengan menggunakan elektrod kuprum, ion Cu2+ dan ion H+ bergerak ke
katod. Ion Cu2+ lebih rendah daripada ion H+ dalam siri elektrokimia. Maka, ion Cu2+ terpilih
untuk dinyahcaskan membentuk logam kuprum.

Cu2+(ak) + 2e– ⎯→ Cu(p)

(b) Ion SO42– dan ion OH– bergerak ke anod. Walau bagaimanapun, ion-ion ini tidak dinyahcaskan.
Sebaliknya, elektrod kuprum melarut untuk membentuk ion kuprum(II).

Cu(p) ⎯→ Cu2+(ak) + 2e–

(c) Keamatan warna biru elektrolit kekal tidak berubah. Hal ini adalah kerana kepekatan ion
Cu2+ yang berwarna biru kekal tidak berubah. Ion Cu2+ dinyahcaskan untuk membentuk atom
kuprum di katod, atom kuprum daripada anod akan melarut untuk membentuk ion Cu2+.

Kesimpulan:
Semasa elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat, oksigen dan air terbentuk di anod apabila elektrod karbon
digunakan, manakala anod kuprum melarut untuk membentuk ion kuprum(II) apabila elektrod kuprum
digunakan. Walau bagaimanapun, hasil yang terbentuk di katod tidak dipengaruhi oleh jenis elektrod
yang digunakan. Hipotesis diterima.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Perbandingan Sel Kimia dan Sel Elektrolisis

Persamaan

• Setiap sel terdiri daripada satu elektrolit.
• Setiap sel terdiri daripada dua elektrod.
• Proses kehilangan elektron berlaku di anod manakala proses penerimaan elektron berlaku di katod.
• Elektron-elektron mengalir daripada anod kepada katod dalam litar luar.

Perbezaan

SelSkiemliakimia Sel elektroSliseisl elektrolisis

+ e– Susunan radas +–
Kuprum e–
–
Zink +–
Elektrod karbon
Larutan natrium
klorida Larutan natrium klorida

Tindak balas kimia yang berlaku di Perubahan tenaga Tenaga elektrik yang dibekalkan Tingkatan 5
elektrod menghasilkan Tingkatan 5
menghasilkan arus elektrik. Arah pengaliran tindak balas kimia yang berlaku di
Tenaga kimia → tenaga elektrik elektron elektrod.
Tenaga elektrik → tenaga kimia
Elektron mengalir dari logam yang Kekutuban elektrod
lebih elektropositif (terminal negatif) Elektron mengalir dari elektrod positif
ke logam yang kurang elektropositif Pengoksidaan dan ke elektrod
(terminal positif). penurunan negatif melalui wayar luar.

Anod (terminal negatif) bercas negatif Anod (terminal positif) bercas positif
Katod (terminal positif) bercas positif Katod (terminal negatif) bercas negatif

Pengoksidaan berlaku di anod (terminal Pengoksidaan berlaku di anod (elektrod
negatif) manakala penurunan berlaku di positif) manakala penurunan berlaku di
katod (terminal positif). katod (elektrod negatif)

273

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks (b) anod adalah logam penyadur tulen
(c) elektrolit harus mengandungi ion-ion
Penyaduran dan Penulenan logam secara
Elektrolisis logam penyadur.

1. Penyaduran ialah suatu proses pengenapan 4. Keadaan-keadaaan yang diperlukan untuk
lapisan logam pada suatu bahan lain dengan penyaduran yang berkualiti tinggi adalah
menggunakan elektrolisis. seperti berikut:
(a) Objek logam yang hendak disadur
2. Objek-objek disadur untuk melindungi objek- haruslah bersih dan bebas daripada gris.
objek daripada kakisan dan memberikan (b) Kepekatan ion-ion logam penyadur
rupa yang menarik. haruslah rendah.
(c) Arus elektrik haruslah kecil.
3. Cara untuk menyadur suatu objek dengan (d) Objek yang hendak disadur haruslah
sesuatu logam ialah, diputar dengan mantap.
(a) objek yang hendak disadur harus menjadi
katod
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
AKTIVITI 1.7

Tujuan: Mengkaji penyaduran sudu besi dengan kuprum.

Bahan: Larutan kuprum(II) sulfat 1 mol dm–3, elektrod kuprum, sudu besi dan kertas pasir.

Radas: Bateri, bikar 250 cm3, wayar penyambung dengan klip buaya, ammeter, suis dan reostat.

Prosedur:

1. Sebatang sudu besi dibersihkan dengan kertas pasir.

Sudu besi itu dicuci dengan detergen dan kemudian A Reostat

dibilas menggunakan air dengan sempurna. Elektrod Sudu besi
kuprum
2. Dua per tiga daripada sebuah bikar diisikan dengan Larutan kuprum(II)
larutan kuprum(II) sulfat. sulfat

3. Susunan radas disediakan dengan menggunakan sudu Rajah1.24 Penyaduran
besi sebagai katod dan elektrod kuprum sebagai anod

seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.24.

4. Suis dihidupkan dan arus elektrik diselaraskan kepada 0.2 A dengan menggunakan reostat.

5. Suis dimatikan selepas 30 minit.

6. Sudu besi dikeluarkan daripada elektrolit dan dikeringkan. Perubahan pada sudu besi kemudian

direkodkan.

7. Langkah 1 hingga 6 diulangi dengan kuprum sebagai katod dan sudu besi sebagai anod.

Pemerhatian:

Elektrod Pemerhatian

Anod Katod Pepejal perang terenap pada sudu besi itu. Elektrod kuprum menjadi lebih
nipis.
Kuprum Sudu besi Tiada pepejal perang terenap pada sudu besi itu. Elektrod kuprum menjadi
lebih tebal.
Sudu besi Kuprum Tingkatan 5
Tingkatan 5
Perbincangan:

1. Semasa elektrolisis dengan menggunakan kuprum sebagai anod dan sudu besi sebagai katod,

anod kuprum melarut untuk membentuk ion-ion kuprum(II).

Cu(p) ⎯→ Cu2+(ak) + 2e–

Di katod, logam kuprum terenap pada permukaan sudu besi.

Cu2+(ak) + 2e– ⎯→ Cu(p)

Penyaduran sudu besi dengan kuprum berlaku.

274

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

2. Semasa elektrolisis menggunakan sudu besi sebagai anod dan kuprum sebagai katod, anod
melarut manakala kuprum terenap pada katod kuprum. Penyaduran sudu besi dengan kuprum
tidak berlaku.

Kesimpulan:
Penyaduran sudu besi dengan kuprum berlaku apabila katod ialah sudu besi dan anod ialah kuprum.
Elektrolit ialah larutan kuprum(II) sulfat. Hipotesis diterima.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 5. Logam yang diekstrak daripada bijihnya 6. Dalam penulenan logam, logam tak tulen
mungkin mengandungi logam-logam digunakan sebagai anod dan logam tulen
lain sebagai bendasing. Elektrolisis dapat digunakan sebagai katod.
digunakan untuk menulenkan logam-logam ini.
7. Elektrolit yang digunakan ialah larutan akueus
garam logam itu.

AKTIVITI 1.8

Tujuan: Mengkaji penulenan kuprum.

Bahan: Larutan kuprum(II) sulfat 1 mol dm–3, kepingan kuprum tak tulen dan kepingan kuprum tulen.

Radas: Bateri, bikar 250 cm3, wayar penyambung dengan klip buaya, ammeter dan suis.

Prosedur:

1. Sebuah bikar diisikan dengan larutan kuprum(II) sulfat Bateri
1 mol dm–3 sehingga separuh penuh. A

2. Susunan radas disediakan dengan menggunakan kepingan Kuprum Kuprum
kuprum tak tulen sebagai anod dan kepingan kuprum tulen tak tulen
sebagai katod seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.25. tulen
Larutan
3. Suis dihidupkan untuk membenarkan arus elektrik mengalir kuprum(II)
melalui elektrolit selama 40 minit. sulfat

4. Perubahan di anod dan di katod direkodkan. Rajah 1.25 Penulenan kuprum

5. Langkah 1 hingga 4 diulangi dengan menggunakan kuprum
tak tulen sebagai katod dan kuprum tulen sebagai anod.

Pemerhatian:

Elektrod Pemerhatian

Anod Katod Anod Katod

Kuprum tak Kuprum Elektrod kuprum tak tulen melarut ke Elektrod kuprum tulen menjadi
dalam larutan. Anod menjadi lebih nipis. lebih tebal.
tulen tulen

Kuprum Kuprum tak Elektrod kuprum tulen melarut ke dalam Elektrod kuprum tak tulen
tulen Tingkatan 5
tulen larutan. Anod menjadi lebih nipis. menjadi lebih tebal. Tingkatan 5

Perbincangan:

1. Semasa elektrolisis menggunakan kuprum tak tulen sebagai anod dan kuprum tulen sebagai

katod, kepingan kuprum tak tulen melarut dan bendasing jatuh ke dasar bikar.

Cu(p) ⎯→ Cu2+(ak) + 2e–

Ion-ion kuprum(II) dinyahcaskan di kepingan kuprum tulen. Satu lapisan kuprum terenap pada

kepingan kuprum tulen.

Cu2+(ak) + 2e– ⎯→ Cu(p)

Penulenan kuprum berlaku.

275

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

2. Semasa elektrolisis menggunakan kuprum tulen sebagai anod dan kuprum tak tulen sebagai
katod, kepingan kuprum tulen melarut manakala kuprum terenap pada kepingan kuprum tak
tulen. Penulenan kuprum tidak berlaku.

Kesimpulan:
Penulenan kuprum berlaku apabila anod ialah kuprum tak tulen dan katod ialah kuprum tulen.
Elektrolit ialah larutan kuprum(II) sulfat. Hipotesis diterima.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Cuba Ini! 1.4 5. Aluminium oksida dicampurkan dengan
kriolit, Na3AlF6. Kriolit ditambahkan untuk
S1 Sel elektrolisis yang ditunjukkan dalam menurunkan takat lebur aluminum oksida
Rajah 1.26 ialah satu perwakilan ringkas bagi (2045 °C) kepada kira-kira 900 °C.
suatu proses industri.

Kepingan Kepingan 6. Blok-blok karbon bertindak sebagai anod
argentum argentum tulen manakala pelapik karbon bagi sel bertindak
tak tulen sebagai katod.
Larutan
argentum nitrat 7. Di katod, ion-ion aluminium dinyahcaskan
Rajah 1.26 untuk membentuk logam aluminium.

Al3+(ak) + 3e– ⎯→ Al(ce)

(a) Kenal pasti anod dan katod. Cecair aluminium lebih tumpat daripada
(b) Cadangkan proses industri yang mewakili elektrolit dan terkumpul di dasar sel itu.

sel elektrolisis ini. 8. Di anod, ion-ion oksida dinyahcaskan untuk
(c) Tuliskan persamaan setengah yang mewakili
membentuk gas oksigen.
tindak balas di anod dan di katod.

2O2–(ak) ⎯→ O2(g) + 4e–

1.5 Pengekstrakan Logam daripada 9. Persamaan keseluruhan tindak balas ialah:
Bijihnya 2Al2O3(ce) ⎯→ 4Al(ce) + 3O2(g)

Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya 10. Oksigen yang terbebas di anod bertindak balas
melalui Proses Elektrolisis dengan elektrod karbon untuk menghasilkan
gas karbon dioksida.
1. Logam-logam yang sangat reaktif hanya boleh
diekstrak daripada bijihnya melalui elektrolisis. C(p) + O2(g) ⎯→ CO2(g)

2. Contoh-contohnya termasuklah pengekstrakan Akibatnya, anod terbakar secara perlahan-lahan
aluminium daripada aluminium oksida lebur dan perlu ditukar dari semasa ke semasa.
dan natrium daripada natrium klorida lebur.
11. Pengekstrakan aluminium merupakan suatu
3. Aluminium diekstrak daripada bijihnya, tindak balas redoks kerana melibatkan tindak
bauksit, yang mengandungi aluminium oksida, balas pengoksidaan dan penurunan secara
Al2O3. serentak.

4. Rajah 1.27 menunjukkan sel elektrolisis yang
digunakan bagi pengekstrakan aluminium.
Tingkatan 5 12. Sisa bauksit daripada pengekstrakan aluminium
Tingkatan 5 + boleh mencemarkan alam sekitar.
–
Anod 13. Gas hidrogen fluorida yang dihasilkan semasa
karbon Pelapik karbon pengekstrakan aluminium adalah sangat
sebagai katod mengakis dan akan mencemarkan udara.

Aluminium Aluminium oksida lebur
lebur + kriolit

Rajah 1.27 Pengekstrakan aluminium daripada aluminium
oksida lebur
276

Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  
melalui Proses Penurunan oleh Karbon
mulut relau bagas sedikit demi sedikit setiap
1. Apabila logam diekstrak daripada bijihnya, sela masa 10 hingga 15 minit.
proses ini melibatkan tindak balas penurunan.
(a) Logam mempunyai nombor pengoksidaan 5. Carta alir berikut menggariskan penurunan
positif di dalam bijih. bijih ferum di dalam relau bagas.
(b) Jadi, apabila logam diekstrak daripada
bijih, nombor pengoksidaan logam Semburan udara yang amat panas dipamkan ke
menurun ke sifar. dalam relau dari bahagian bawah relau itu. Oksigen
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. dalam udara panas bertindak balas dengan arang
Nombor M n+ dalam bijih → M dalam logam kok untuk membentuk karbon dioksida.

pengoksidaan: +n 0 C(p) + O2(g)  → CO2(g)

2. Besi diekstrak daripada bijihnya, iaitu Karbon yang berlebihan betindak balas dengan
hematit (Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4) melalui karbon dioksida menghasilkan gas karbon monoksida
proses penurunan oleh karbon (arang kok) di (agen penurunan utama) di dalam relau itu.
dalam relau bagas. C(p) + CO2(g)  → 2CO(g)

3. Pada mulanya, bijih-bijih ini akan melalui Karbon monoksida dan karbon menurunkan ferum
beberapa proses untuk menyingkirkan oksida kepada ferum.
bendasing. Fe2O3(p) + 3CO(g) → 2Fe(p) + 3CO2(g)
2Fe2O3(p) + 3C(p) → 4Fe(p) + 3CO2(g)
4. Kemudian, bijih yang telah dipekatkan Fe3O4(p) + 4CO(g) → 3Fe(p) + 4CO2(g)
diturunkan oleh karbon (arang kok) di dalam Fe3O4(p) + 2C(g) → 3Fe(p) + 2CO2(g)
relau bagas yang amat besar dan panas. Suhu
dalam relau ini boleh mencapai sehingga Rajah 1.29 Penurunan bijih ferum di dalam relau bagas
2000 °C.
6. Leburan ferum dikumpulkan di bawah relau.
Campuran (bijih yang telah dipekatkan, Dari semasa ke semasa, leburan itu dituang
arang kok dan batu kapur). keluar ke dalam acuan dan dibiarkan menyejuk.
Hasil tersebut dipanggil sebagai besi tuangan.
Gas Gas
buangan buangan 7. Pada masa yang sama, haba yang tinggi dalam
relau akan menguraikan batu kapur.
200°C
CaCO3(p)  → CaO(p) + CO2(g)
40 m 700°C (a) Kalsium oksida kemudian akan
bertindak balas dengan bendasing dalam
1600°C bijih terutamanya pasir, SiO2 untuk Tingkatan 5
menghasilkan kalsium silikat atau sanga, Tingkatan 5
2000°C CaSiO3.
CaO(p) + SiO2(p)  → CaSiO3(p)
Semburan Semburan udara (b) Oleh kerana leburan sanga kurang tumpat
udara panas panas daripada leburan ferum, sanga terapung
di atas leburan ferum dan melindungi
Sanga Leburan ferum leburan ferum daripada teroksida oleh
udara yang panas.
1.5 m (c) Seperti leburan ferum, leburan sanga
dikeluarkan dari semasa ke semasa.
Rajah 1.28 Pengekstrakan ferum di dalam relau bagas Sanga boleh digunakan sebagai bahan
pembinaan dan untuk membuat simen.
4. Campuran bijih yang telah dipekatkan,
arang kok dan batu kapur dimasukkan ke

277

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Pengekstrakan Menggunakan Logam yang Cuba Ini! 1.5
Lebih Reaktif
S1 Logam aluminium diekstrak daripada suatu
1. Logam boleh diekstrak daripada bijihnya campuran aluminium oksida dan kriolit dengan
(oksida logam) menggunakan logam yang menggunakan elektrod karbon.
lebih reaktif sebagai agen penurunan. (a) Mengapa kriolit ditambahkan kepada
aluminium oksida?
2. Tindak balas logam oksida dengan logam lain (b) Tuliskan persamaan setengah yang mewakili
adalah seperti berikut: tindak balas di katod dan di anod.
(c) Anod harus digantikan dari semasa ke
Logam X + oksida logam Y semasa. Mengapa?
  : oksida logam X + logam Y

Tindak balas hanya berlaku apabila logam X
lebih reaktif daripada logam Y.

3. Kaedah penurunan yang digunakan bergantung
kepada kereaktifan logam yang akan diekstrak.
Siri kereaktifan logam dalam Rajah 1.29
meringkaskan kaedah pengektrakan logam
daripada bijihnya.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 1.6 Proses Kakisan Logam sebagai
Tindak Balas Redoks

Proses Kakisan Logam sebagai Tindak
Balas Redoks

K 1. Apabila logam didedahkan kepada
persekitaran, logam akan mengalami kakisan.
Na Logam yang sangat reaktif Misalnya, periuk aluminium yang berkilat
Bijih memerlukan agen penurunan yang akan kehilangan kilatnya, barangan perak akan
Ca kuat untuk diturunkan. Jadi, logam menjadi kusam dan struktur besi atau ferum
akan berkarat.

Mg diekstrak melalui elektrolisis leburan 2. Kakisan logam ialah tindak balas redoks di
mana logam dioksidakan secara semula jadi
Al bijih. kepada ionnya.

C

Kereaktifan Zn Logam yang sederhana reaktif 3. Semasa kakisan logam, atom logam kehilangan
logam Fe Bijih diturunkan melalui pemanasan kuat
meningkat Sn dengan karbon. elektron untuk membentuk ion positif.

M → Mn+ + ne–

Pb Logam yang kurang reaktif 4. Pengaratan ialah kakisan logam ferum.

Cu Bijih mudah diturunkan dengan 5. Oksigen dan air mesti hadir untuk pengaratan
memanaskan bijih secara terus dalam besi berlaku.
Hg udara.

Ag Logam yang sangat tidak reaktif 6. Pengaratan ialah satu tindak balas redoks
Au Wujud sebagai logam secara semula jadi di mana oksigen bertindak sebagai agen
pengoksidaan dan ferum bertindak sebagai
Rajah 1.29 Siri kereaktifan logam agen penurunan.

7. Rajah 1.30 menunjukkan persamaan setengah bagi pengaratan.

Karat

Tingkatan 5 O2 Air O2
Tingkatan 5
Fe2+ Fe2+

e– e– Ferum

Katod (terminal positif): 4OH–(ak) Anod (terminal negatif): Katod (terminal positif): 4OH–(ak)
O2(g) + 2H2O(ce) + 4e– Fe(p) Fe2+(ak) + 2e– O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–

Rajah 1.30 Mekanisme pengaratan

8. Permukaan ferum di tengah-tengah titisan air menyingkirkan elektron untuk membentuk ion
bertindak sebagai anod, iaitu elektrod di mana ferum(II).
pengoksidaan berlaku. Atom ferum akan Persamaan setengah pengoksidaan:

Fe(p)  →  Fe2+(ak) + 2e–

278

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

9. Elektron itu akan mengalir ke tepi titisan air 12. Ferum(II) hidroksida itu kemudiannya
yang kaya dengan oksigen terlarut. Permukaan dioksidakan seterusnya oleh oksigen untuk
ferum di situ bertindak sebagai katod, iaitu membentuk ferum(III) oksida terhidrat,
elektrod di mana penurunan berlaku. Oksigen Fe2O3.xH2O di mana nilai x berubah-ubah.
menerima elektron tersebut dan diturunkan Sebatian terhidrat ini ialah karat yang wujud
kepada ion hidroksida. dalam pelbagai tona perang dan jingga.

Persamaan setengah penurunan: 13. Dalam kehadiran asid dan garam, pengaratan
O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–  → 4OH–(ak) berlaku dengan lebih cepat. Bahan-bahan
ini meningkatkan kekonduksian air lalu
menjadikan air sebagai elektrolit yang lebih
baik. Misalnya,
(a) struktur ferum seperti jambatan, pagar dan
kereta di kawasan pantai berkarat lebih
cepat kerana kehadiran garam di kawasan
tersebut.
(b) struktur ferum di kawasan industri juga
berkarat dengan lebih cepat kerana
kawasan seumpama ini dicemari dengan
gas berasid seperti sulfur dioksida dan
oksida-oksida nitrogen.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 10. Ion ferum(II) yang terbentuk akan bergabung
dengan ion hidroksida lalu membentuk
ferum(II) hidroksida.

Fe2+(ak)  + 2OH–(ak)  → Fe(OH)2(p)

11. Jadi, persamaan keseluruhan tindak balas

redoks adalah seperti berikut:

Di anod: 2Fe(p) → 2Fe2+(ak) + 4e–

—­Di—ka—to—d: — ——O—2(—g)—+ —2H—2O—(c—e) —+ —4e–— →—4—O—H–—(ak—) ——

Persamaan

—­kes—elu—ru—ha—n:— 2—Fe—(p)—+—O—2(g—) +—2—H2—O(—ce—) →—2—Fe—(O—H—)2(—p)—

Eksperimen 21.14

Tujuan: Mengkaji kakisan logam yang berlaku pada kuprum dan besi.

Pernyataan masalah: Adakah kakisan logam berlaku pada kuprum dan besi?

Hipotesis: Logam kuprum yang terkakis menghasilkan mendakan biru manakala logam besi yang
terkakis menghasilkan mendakan perang.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan: Logam kuprum dan besi
(b) Pemboleh ubah yang bergerak balas: Kehadiran mendakan biru dan mendakan perang
(c) Pemboleh ubah yang dimalarkan: Larutan garam

Bahan: 20 cm dawai kuprum, 20 cm dawai besi, larutan natrium klorida, NaCl 0.5 mol dm–3, larutan
kalium klorida, KCl 0.05 mol dm–3 dan larutan natrium hidroksida, NaOH 0.5 mol dm–3 dan
kertas pasir

Radas: Tabung uji, silinder penyukat, bikar, rak tabung uji, tungku kaki tiga, kasa dawai dan penunu
Bunsen.

Prosedur:

1. Dawai kuprum dan dawai besi digosok dengan menggunakan kertas pasir. Tingkatan 5
Tingkatan 5
2. Dawai kuprum dan dawai besi digulung dan dimasukkan ke dalam dua tabung uji yang berasingan.

3. 12 cm3 larutan natrium klorida, NaCl 0.5 mol dm–3, 6 cm3 larutan kalium klorida, KCl

0.05 mol dm–3 dan 2 cm3 larutan natrium hidroksida, NaOH 0.5 mol dm–3 dituangkan ke dalam

sebuah bikar. Campuran tersebut dipanaskan. Larutan natrium klorida, NaCl
4. Campuran kemudiannya dituang ke + larutan kaliumklorida, KCl

dalam tabung uji sehingga menutupi + larutan natrium hidroksida, NaOH

dawai logam seperti pada Rajah 1.31.
5. Kedua-dua tabung uji diletakkan pada Dawai kuprum Dawai besi

rak tabung uji dan dibiarkan selama

tiga hari. Rajah 1.31
6. Pemerhatian direkodkan.

279

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Keputusan:

Dawai logam Pemerhatian Inferens
Kuprum Mendakan biru terhasil Kakisan kuprum menghasilkan ion kuprum(II), Cu2+
Besi Mendakan perang terhasil Kakisan besi menghasilkan ion ferum(III), Fe3+

Perbincangan:

1. Larutan natrium hidroksida, NaOH digunakan untuk mengesahkan kehadiran ion kuprum(II),
Cu2+ dan ion besi(III), Fe3+ yang terhasil daripada kakisan logam kuprum dan logam besi masing-
masing.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
2. Berdasarkan pemerhatian dalam eksperimen ini, persamaan setengah bagi tindak balas yang

berlaku adalah seperti berikut:

Cu(p) : Cu2+(ak) + 2e–

Fe(p) : Fe3+(ak) + 3e–

3. Kakisan logam melibatkan pergerakan elektron. Maka, kehadiran larutan garam mempercepatkan
kakisan logam kuprum dan besi kerana larutan garam merupakan elektrolit yang mengkonduksikan
ion dan elektron bergerak lebih pantas dalam larutan garam berbanding air.

Kesimpulan:
Logam kuprum dan besi boleh terkakis.

Kesan Logam Lain ke atas Pengaratan 6. Semakin jauh logam-logam dalam siri
elektrokimia, semakin cepat logam yang
1. Apabila dua logam bersentuhan, logam yang lebih elektropositif akan terkakis. Misalnya,
lebih elektropositif akan terkakis dahulu. ferum yang bersentuhan dengan kuprum akan
Hal ini adalah kerana logam yang lebih terkakis dengan lebih cepat berbanding dengan
elektropositif itu lebih cenderung untuk ferum yang bersentuhan dengan stanum.
melepaskan elektron berbanding dengan logam
yang kurang elektropositif. Cu

2. Jadi, apabila ferum bersentuhan dengan logam Pb
yang lebih elektropositif, pengaratan besi
dapat dicegah. Sn

3. Misalnya, magnesium lebih elekropositif Fe

daripada ferum. Jadi, apabila ferum bersentuhan Zn

dengan magnesium, magnesium akan terkakis Al

atau teroksida dahulu. Mg

Mg(p)  →  Mg2+(ak) + 2e– Na

4. Sebaliknya, apabila ferum bersentuhan dengan K
logam yang kurang elektropositif, pengaratan
ferum dipercepatkan.
Tingkatan 5
5. Misalnya, kuprum kurang elektropositifTingkatan 5

daripada ferum. Jadi, apabila ferum bersentuhan

dengan kuprum, besi akan terkakis dengan Keelektropositifan bertambah

lebih cepat. Rajah 1.32 Keelektropositifan logam

Fe(p)  → Fe2+(ak) + 2e–

Eksperimen 21.15

Tujuan: Mengkaji kesan logam lain yang bersentuhan dengan besi ke atas pengaratan.

Pernyataan masalah: Bagaimanakah kesan jenis logam yang bersentuhan dengan besi ke atas
pengaratan?

280

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Hipotesis: Apabila logam yang lebih elektropositif bersentuhan dengan besi, logam itu mencegah
pengaratan. Apabila logam yang kurang elektropositif bersentuhan dengan besi, logam itu
mempercepatkan pengaratan.

Pemboleh ubah:
(a) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan : Logam berbeza yang bersentuhan dengan besi
(b) Pemboleh ubah yang bergerak balas : Pengaratan besi
(c) Pemboleh ubah yang dimalarkan : Paku besi
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Bahan: Paku besi, pita magnesium, kepingan kuprum, kepingan zink, kepingan timah, larutan jeli
panas yang mengandungi sedikit larutan kalium heksasianoferat(III) dan fenolftalein dan kertas
pasir.

Radas:  Tabung uji dan rak tabung uji.

Prosedur: II III IV V

I

Paku besi Paku besi Paku besi Paku besi Paku besi
dililit dengan dililit dengan dililit dengan dililit dengan
pita kepingan kepingan kepingan
magnesium kuprum zink timah

Larutan jeli + larutan kalium heksasianoferat(III) + fenolftalein

Rajah 1.34 Mengkaji kesan logam lain ke atas pengaratan

1. Kesemua lima paku besi, pita magnesium, kepingan kuprum, zink dan timah dibersihkan dengan
kertas pasir.

2. Empat batang paku besi dililit ketat dengan pita magnesium, kepingan kuprum, zink atau timah
setiap satunya.

3. Kesemua lima paku besi dimasukkan ke dalam lima tabung uji berasingan seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 1.34.

4. Larutan jeli yang mengandungi larutan kalium heksasianoferat(III) dan fenolftalein yang sama
banyak dituangkan ke dalam setiap tabung uji sehingga menutupi semua paku besi.

5. Tabung uji diletakkan pada rak tabung uji dan dibiarkan selama sehari. Sebarang perubahan
diperhatikan.

Langkah Keselamatan

Larutan kalium heksasianoferat(III) adalah beracun. Jadi, larutan jeli yang panas harus dikendalikan dengan
berhati-hati.

Keputusan: Tingkatan 5
Tingkatan 5
Tabung Pasangan Keamatan Pewarnaan Inferens tentang pengaratan
uji logam warna biru tua merah jambu
I Paku besi berkarat sedikit.
II Fe sahaja Sedikit Hadir Paku besi tidak berkarat.
III Fe + Mg Tiada Hadir Paku besi berkarat dengan amat cepat.
IV Fe + Cu Banyak sekali Hadir Paku besi tidak berkarat.
V Fe + Zn Tiada Hadir Paku besi berkarat dengan cepat.
Fe + Sn Banyak Hadir

281

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Perbincangan:

1. Semasa pengaratan, ion ferum(II) dihasilkan. Ion-ion ini membentuk warna biru tua dengan
kalium heksasianoferat(III). Semakin banyak ion ferum(II) yang terhasil, semakin tinggi keamatan
warna biru tua yang dilihat.

2. Semasa kakisan sesuatu logam, penurunan oksigen menghasilkan ion hidroksida yang bersifat
alkali. Ion-ion hidroksida menghasilkan warna merah jambu dengan penunjuk fenoltalein.

3. Jeli digunakan untuk membolehkan kita melihat warna biru tua dan warna merah jambu dengan
jelas kerana resapan berlaku dengan perlahan dalam pepejal. Jika jeli tidak digunakan, warna biru
dan merah jambu akan bercampur aduk dan sukar dibezakan.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
4. Warna merah jambu diperhatikan di dalam semua tabung uji. Hal ini menunjukkan bahawa
kakisan logam telah berlaku dalam setiap tabung uji. Logam yang terkakis mungkin paku besi
atau logam yang melilit paku besi.

5. Kadang kala warna merah jambu tidak jelas kelihatan kerana ion hidroksida yang terhasil akan
bergabung dengan ion logam dengan serta-merta. Jadi, tidak banyak ion hidroksida yang bebas
hadir di dalam jeli.

6. Tabung uji I bertindak sebagai kawalan. Paku besi berkarat sedikit sahaja.

7. Tabung uji II

(a) Magnesium lebih reaktif daripada ferum. Magnesium lebih mudah membebaskan elektronnya
berbanding dengan ferum. Jadi, magnesium teroksida terlebih dahulu. Magnesium bertindak
sebagai anod.

Mg(p) → Mg2+(ak) + 2e–

(b) Elektron mengalir ke ferum yang bertindak sebagai katod. Di katod, elektron diterima oleh
oksigen. Jadi, oksigen mengalami penurunan untuk menghasilkan ion hidroksida yang
memberikan warna merah jambu kepada penunjuk fenoltalein.

O2(g) + 2H2O(ce) + 4e–  → 4OH–(ak)

(c) Paku besi tidak terkakis. Hal ini menerangkan mengapa warna biru tua tidak hadir dalam
tabung uji ini.

8. Tabung uji III

(a) Ferum lebih elektropositif daripada kuprum. Hal ini bermaksud ferum membebaskan
elektronnya dengan lebih mudah daripada kuprum. Jadi, ferum berkarat atau teroksida. Ferum
bertindak sebagai anod.

Fe(p) → Fe2+(ak) + 2e–

(b) Oleh kerana ferum dan kuprum mempunyai perbezaan keelektropositifan yang besar,
pengaratan ferum berlaku dengan amat cepat sekali untuk menghasilkan ion ferum(II) yang
amat banyak. Hal ini menerangkan mengapa warna biru tua dalam tabung uji ini paling
banyak.

Tingkatan 5(c) Elektron mengalir ke kuprum yang bertindak sebagai katod. Di katod, elektron diterima oleh
Tingkatan 5 oksigen lalu menurunkan oksigen menjadi ion hidroksida. Kehadiran ion hidroksida dikesan
sebagai warna merah jambu dalam tabung uji.

9. Tabung uji IV

Sama seperti tabung uji II, paku besi tidak berkarat. Jadi, tiada warna biru tua diperhatikan. Zink
bertindak sebagai anod dan teroksida kerana zink lebih elektropositif daripada ferum.

Zn(p)  → Zn2+(ak) + 2e–

10. Tabung uji V

Sama seperti tabung uji III, paku besi bertindak sebagai anod dan berkarat. Hal ini berlaku kerana
ferum lebih elektropositif daripada timah.

Fe(p)  → Fe2+(ak) + 2e–

282

Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

Walau bagaimanapun, kadar pengaratan dalam tabung uji V lebih rendah daripada tabung uji III
kerana perbezaan keelektropositifan antara ferum dengan timah lebih kecil berbanding dengan
perbezaan keelektropositifan antara ferum dengan kuprum.

Kesimpulan:
Pengaratan dicegah apabila ferum bersentuhan dengan logam yang lebih elektropositif.
Pengaratan dipercepatkan apabila ferum bersentuhan dengan logam yang kurang elektropositif.

Pencegahan Pengaratan BesiPenerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. 3. Penggalvanian (penyaduran zink) melibatkan
penyaduran kepingan ferum atau keluli dengan
1. Secara amnya, terdapat dua cara utama untuk satu lapisan nipis zink. Perkara ini dilakukan
mengawal pengaratan, iaitu menggunakan dengan mencelupkan ferum ke dalam leburan
lapisan pelindung dan penggalvanian. zink.
(a) Penggalvanian digunakan pada barangan
2. Lapisan pelindung menghalang air dan udara ferum yang terdedah kepada atmosfera
daripada bersentuhan dengan permukaan seperti atap, tangki air dan tong sampah.
ferum. Pelbagai bahan boleh digunakan sebagai (b) Ferum tergalvani dihalang daripada
lapisan pelindung, bergantung kepada kos dan berkarat dengan dua cara. Pertama
kegunaan barangan ferum yang terlibat. sekali, lapisan zink memberikan lapisan
(a) Minyak dan gris digunakan pada bahagian pelindung oksida.
enjin yang bergerak. (c) Keduanya, apabila ferum galvani itu
(b) Cat digunakan untuk barangan yang tercalar, zink akan terkakis dahulu kerana
tidak mudah calar seperti kereta, kapal, zink lebih elektropositif daripada ferum.
jambatan, susur dan pagar. Misalnya,
kereta moden mempunyai beberapa lapisan Zink terkakis
pelindung anti karat dan cat. Sebahagian
periuk dan pinggan mempunyai lapisan Zink
cat enamel.
(c) Plastik digunakan untuk barangan yang Ferum
ringan seperti penyangkut pakaian dan
pagar wayar. Rajah 1.33 Zink terkakis apabila ferum tergalvani tercalar

Mentor SPM

Rajah 1.35 menunjukkan proses pengaratan.

Pusat titisan air

Pinggir titisan air

Katod Anod Katod

Rajah 1.35 Tingkatan 5
Tingkatan 5
Tindak balas manakah yang berlaku di katod? C 4OH– → O2 + 2H2O + 4e–
A Fe → Fe2+ + 2e– D O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
B Fe2+ + 2e– → Fe

Tip Pemeriksa
Elektron yang disingkirkan oleh atom ferum di bahagian anod akan mengalir ke katod. Di katod, penurunan akan

berlaku. Oksigen dan air menerima elektron untuk menjadi ion hidroksida di katod.

Jawapan: D

283

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Cuba Ini! 1.6

S1 Terangkan setiap pernyataan berikut.
(a) Apabila logam terkakis, logam itu mengalami pengoksidaan.
(b) Platinum bersifat tahan kakisan.
(c) Aluminium lebih elektropositif daripada ferum tetapi aluminium lebih tahan kakisan berbanding dengan
ferum.

S2 Tuliskan persamaan setengah pengoksidaan dan persamaan setengah penurunan yang mewakili pengaratan
ferum.

Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.Peta Konsep

KESEIMBANGAN REDOKS

Penurunan Tindak Balas Redoks Pengoksidaan

mengalami berlaku mengalami
dalam
Agen Agen
pengoksidaan penurunan

Keupayaan Sel kimia Sel Pengekstrakan logam Pengaratan
elektrod piawai elektrolisis daripada bijihnya
Tingkatan 5
Tingkatan 5

Tingkatan 5
Tingkatan 5

284

Praktis SPM Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks  

1

Soalan Objektif 5. Apakah nombor 10. Antara yang berikut, yang
manakah boleh menurunkan
Pilih jawapan yang betul. pengoksidaan bagi kromium ion mangan(II), Mn2+(ak)
kepada logam mangan pada
dalam kalium dikromat(VI), 298 K?

1.1 Pengoksidaan dan K2Cr2O7? [Nilai keupayaan elektrod
Penurunan Mn2+ / Mn adalah –1.18 V
A +2 C +5 pada 298 K]
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. A P+ / P E° = +0.80 V
B +3 D +6 B Q+ / Q E° = –0.15 V
C R2 / R– E° = +0.54 V
1. Antara tindak balas yang 6. Antara yang berikut, yang D S2 / S– E° = –1.37 V
berikut, yang manakah manakah menunjukkan
1.3 Sel Kimia
merupakan tindak balas perubahan nombor
11. Rajah 2 menunjukkan
redoks? pengoksidaan bromin yang susunan radas bagi suatu
betul apabila ion BrO– eksperimen.
A Peneutralan berubah menjadi ion BrO3–?
B Pengesteran A +1 → +5 C +1 → –5
C Pembakaran B –1 → –5 D +5 → +1
D Penguraian ganda dua

2. Pernyataan yang 7. Antara perubahan berikut,
manakah mendefinisikan yang manakah merupakan

pengoksidaan? penurunan?

A Penerimaan elektron A HBr → Br2
B Kehilangan oksigen B SO32– → SO42–
C Penerimaan hidrogen C Cr2O72– → CrO42–
D Peningkatan nombor D MnO4– →Mn2+

pengoksidaan

3. Berikut ialah separuh 8. Apakah nombor Elektrod Elektrod
persamaan pengoksidaan. magnesium ferum
pengoksidaan bagi mangan
Asid etanoik glasial
dalam sebatian dengan
2I–(ak) → I2(ak) + 2e–
formula Mn3(PO4)2? Rajah 2

Berdasarkan persamaan A 0 C +2 Mentol itu menyala apabila
tersebut, pernyataan yang A air ditambahkan kepada
B +1 D +3 asid etanoik glasial
manakah adalah benar?
1.2 Keupayaan Elektrod Piawai B elektrod magnesium
A Elektron didermakan oleh itu digantikan dengan
iodin 9. Rajah 1 menunjukkan
elektrod hidrogen piawai. elektrod ferum
B Elektron diterima oleh iodin
C Elektron didermakan oleh Gas C metilbenzena ditambah
hidrogen kepada asid etanoik glasial
ion iodida
D kedudukan elektrod
D Elektron diterima oleh ion magnesium dan elektrod
iodida
ferum saling ditukar
4. Berikut menunjukkan satu
tindak balas redoks. Larutan Elektrod 12. Rajah 3 menunjukkan
asid Rajah 1 susunan radas bagi sebuah
2H2S(g) + SO2(g) →
2S(p) + 2H2O(ce) sel kimia.
Tingkatan 5
Apakah nombor pengoksidaan Antara pernyataan berikut, V Tingkatan 5
bagi sulfur dalam setiap bahan yang manakah betul tentang e- e-
berikut? Logam
elektrod tersebut? Y
Dalam Dalam Dalam Logam
A Elektrod yang digunakan X
ialah nikel.
H2S SO2 S
B Tekanan gas hidrogen
A –2 –2 0 adalah 101 kPa.

B +4 –2 0 C Suhu larutan asid adalah X 2+(ak) Titian garam Y 2+(ak)
273 K. Rajah 3
C0 –2 +4

D –2 +4 0

285

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Antara pernyataan yang Anod Katod Antara yang berikut, yang
berikut, yang manakah benar manakah berlaku dalam sel
tentang sel itu? A Plumbum Oksigen
I Kepekatan ion-ion elektrolisis itu?
X 2+ dalam larutan itu B Oksigen Plumbum
berkurangan A Elektrod kuprum menjadi
II Logam Y menderma C Hidrogen Oksigen lebih nipis
elektron-elektron dengan
lebih mudah daripada D Oksigen Hidrogen B Pepejal perang dienapkan
logam X pada elektrod platinum
III Logam Y bertindak 15. Rajah 6 menunjukkan
sebagai katod susunan radas bagi C Keamatan warna biru
IV Logam X menjadi lebih elektrolisis natrium bromida elektrolit bertambah
nipis lebur.
A I dan II D Gas kuning kehijauan
B I dan III terbebas
C II dan IVPenerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
D III dan IV A 1.5 Pengekstrakan Logam
daripada Bijihnya
1.4 Sel Elektrolisis Elektrod Elektrod
karbon X karbon Y 18. Antara pernyataan berikut,
13. Rajah 4 menunjukkan yang manakah benar tentang
susunan radas bagi satu Natrium elektrolisis aluminium oksida
eksperimen. bromida lebur yang terlarut dalam kriolit
lebur?
Elektrod Rajah 6 I Elektrod-elektrod terdiri
platinum daripada grafit
Cecair X Apakah yang diperhatikan di II Ion-ion aluminium
elektrod karbon X selepas 30 kehilangan tiga elektron
Rajah 4 di katod
minit? III Anod terbakar dan
Cecair X menyalakan mentol hendaklah diganti secara
tetapi tidak berubah secara A Gas perang dibebaskan berkala
kimia. Apakah cecair X? B Pepejal kelabu berkilat IV Gas hidrogen dihasilkan
A Kuprum lebur di anod
B Larutan glukosa dienapkan A I dan II
C Plumbum(II) bromida lebur B I dan III
D Asid sulfurik C Gas kuning kehijauan C II dan IV
dibebaskan D III dan IV
14. Rajah 5 menunjukkan
susunan radas bagi D Pepejal perang dienapkan
elektrolisis plumbum(II)
oksida lebur. 16. Larutan zink sulfat cair 19. Bahan kimia yang manakah
dielektrolisiskan dengan boleh mengekstrak besi
A menggunakan elektrod-
elektrod karbon. Antara daripada bijih besi?
persamaan setengah berikut,
yang manakah mewakili A Karbon dioksida
tindak balas di anod? B Batu kapur
C Sanga
A 2H+(ak) + 2e– ⎯→ H2(g) D Silika

B Zn2+(ak) + 2e– ⎯→ Zn(p)

C 4OH–(ak)– ⎯→
2H2O + O2 + 4e–

D SO42–(ak)– ⎯→
SO2(g) + O2(g) + 2e–

17. Rajah 7 menunjukkan 1.6 Pengaratan
susunan radas bagi sebuah
20. Pengaratan besi berlaku
sel elektrolisis. dengan kehadiran oksigen
dan air. Kaedah yang
Tingkatan 5 A manakah mempercepatkan
Tingkatan 5 pengaratan besi?
Elektrod Elektrod Elektrod A Penyaduran besi dengan
karbon platinum kuprum stanum
B Persentuhan besi dengan
Plumbum(II) Campuran larutan kuprum
oksida leburan kuprum(II) nitrat dan larutan C Penyambungan besi
kepada magnesium
Rajah 5 natrium klorida pekat D Penggalvanian besi
dengan zink
Apakah hasil-hasil yang Rajah 7
terbentuk di anod dan di
katod?

286

Zink

B

Kimia SPM  Bab 1 KesPeiamkbuabnegsai n Redoks  

Kuprum

21. Apabila pita magnesium panas yang mengandungi C
dibiarkan terdedah di udara, larutan kalium tiosianat
logam kelabu tersebut
berubah menjadi putih. dituangkan ke dalam setiap
Apakah inferens yang
boleh dibuat berdasarkan tabung uji. Tabung uji yang
pemerhatian ini?
A Magnesium terkakis manakah menunjukkan Paku besi
B Magnesium diturunkan keamatan warna merah Timah
C Magesium tahan kakisan
D Magnesium mengalami darah yang paling tinggi? D
pengoksidaan dengan
menerima elektron A

22. Empat paku besi dililit
dengan logam berbeza dan
disimpan di dalam empat
tabung uji A, B, C dan D. Jeli
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. Paku besi Paku besi
Zink Magnesium

B 23. Logam yang manakah dapat

Paku besi menghalang pengaratan
Kuprum
apabila bersentuhan dengan
C
besi?

A Argentum C Kuprum

B Zink D Plumbum

Soalan Subjektif Paku besi
Timah
Bahagian A
D

1. Rajah 1 menunjukkan tabung uji X dan Y. Air bromin ditambahkan ke dalam kedua-dua tabung uji.

Paku besi
Magnesium

Air bromin

Larutan Larutan
ferum(II) kalium
sulfat iodida

X Y

Rajah 1

(a) Nyatakan pemerhatian bagi tindak balas dalam [2 markah]
(i) tabung uji X.
(ii) tabung uji Y.



(b) Nyatakan maksud ‘agen pengoksidaan’ dari segi pemindahan elektron. [1 markah]

(c) Bagi tindak balas dalam tabung uji X: Tingkatan 5[1 markah]
(i) Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku. Tingkatan 5[1 markah]
(ii) Nyatakan nombor pengoksidaan bromin dalam air bromin. [1 markah]
(iii) Apakah fungsi air bromin? [1 markah]
(iv) Namakan satu bahan lain yang boleh menggantikan air bromin.

(d) Bagi tindak balas dalam tabung uji Y: [1 markah]
(i) Nyatakan nombor pengoksidaan bagi iodin dalam larutan kalium iodida.

(ii) Bahan yang manakah dioksidakan? Berikan perubahan nombor pengoksidaan untuk menyokong
[2 markah]
jawapan anda. [1 markah]

(iii) Namakan agen pengoksidaan.

287

  Kimia SPM  Bab 1 Keseimbangan Redoks

Bahagian C
2. (a) Berikut adalah persamaan bagi dua tindak balas.

A : Pb(NO3)2  +  ZnCl2  →  Zn(NO3)2  +  PbCl2
B : Pb(NO3)2  +  Zn    →  Zn(NO3)2  +  Pb

Tentukan sama ada setiap tindak balas tersebut merupakan tindak balas redoks atau tidak. Terangkan
[4 markah]
jawapan anda dari segi perubahan nombor pengoksidaan.

(b) Rajah 2 menunjukkan pemerhatian bagi dua tindak balas.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.
Susunan radas Larutan argentum Larutan kuprum(II)
nitrat sulfat

Logam P Logam Q

Pemerhatian Larutan tidak berwarna berubah Larutan berwarna biru berubah
menjadi biru menjadi hijau

Rajah 2

Berdasarkan rajah di atas, cadangkan logam yang sesuai untuk P dan Q. Kemudian, tuliskan persamaan
[6 markah]
ion bagi kedua-dua tindak balas tersebut.

(c) Larutan I dan larutan II boleh digunakan untuk menukar ion Fe2+ kepada ion Fe3+, dan sebaliknya.
Tindak balas R: Fe2+ + larutan I →   Fe3+
Tindak balas S: Fe3+  +  larutan II → Fe2+

Berdasarkan tindak balas R dan tindak balas S, cadangkan bahan yang sesuai bagi larutan I dan larutan
II. Kemudian, dengan memilih sama ada tindak balas R atau tindak balas S, huraikan satu eksperimen

untuk mengkaji pemindahan elektron pada suatu jarak. Dalam huraian anda, sertakan rajah berlabel dan
[10 markah]
persamaan ion yang terlibat.

Tingkatan 5
Tingkatan 5

288

JAWAPAN

Tingkatan 4 menggunakan tangannya untuk dapat disingkirkan daripada
mengibas bau bahan kimia ke
1Bab arah hidung. kebuk wasap dengan cepat dan
B – Larutan/ cecair bahan kimia
Jawapan Tingkatan 4 Pengenalan kepada Kimia tidak boleh disedut dengan tidak mencemarkan udara di
mulut. Alat penyedut/
pengepam harus digunakan bilik makmal. [3]
untuk menarik larutan/ cecair
bahan kimia memasuki alat Bahagian B
radas itu.
S3 Dia harus menanggalkan baju 2. (a) • Hipotesis ialah pernyataan
makmalnya dengan serta-merta.
Jika asid membasahi pakaiannya,
dia harus membilas seluruh
badannya di bawah pancuran air.
Pada masa yang sama, dia harus
meminta rakannya melaporkan
kejadian itu kepada guru.
Cuba Ini! Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.1.1 yang menghubungkan

S1 Kimia ialah cabang sains yang pemboleh ubah
mengkaji komposisi, struktur, sifat
dan interaksi antara jirim. dimanipulasikan dengan

S2 Besi: membuat paku, skru dan nat; pemboleh ubah bergerak
Klorin: merawat bekalan air paip;
Kalsium karbonat: bahan binaan/ balas. [1]
untuk membuat simen
• Pemboleh ubah
S3 Menjalankan penyelidikan dan
pembangunan produk makanan / dimanipulasikan ialah faktor
Menjalankan analisis terhadap kualiti
produk/ Menghasilkan formulasi yang diubah-ubah dalam
pembuatan makanan/ Memberikan
sokongan teknikal kepada bahagian sesuatu eksperimen.
pemasaran produk
[1]

• Pemboleh ubah bergerak

balas ialah faktor yang

Praktis SPM 1 berubah dengan pemboleh
Soalan Objektif
ubah dimanipulasikan. [1]

• Pemboleh ubah dimalarkan

1. D 2. B 3. C 4. B 5. A ialah faktor yang dikekalkan
6. D 7. C 8. C
Cuba Ini! 1.2 sepanjang eksperimen. [1]

4

S1 Membuat pemerhatian, membuat Soalan Subjektif (b) • Menyenaraikan semua
inferens, mengenal pasti masalah,
membuat hipotesis, mengenal bahan dan radas yang perlu
pasti pemboleh ubah, mengawal
pemboleh ubah, merancang Bahagian A digunakan. [1]
dan menjalankan eksperimen,
mengumpul data, mentafsir data, 1. (a) (i) Rambut panjang yang tidak • Menentukan cara
membuat kesimpulan, membuat
laporan diikat mudah disambar api. [1] bagaimana mengawal

S2 (a) Semakin banyak air ditambah (ii) Kasut yang bertutup pemboleh ubah
kepada asid, semakin tinggi nilai
pH asid itu. melindungi kaki daripada dimanipulasikan dan

(b) Pemboleh ubah dimanipulasikan: terkena tumpahan bahan pemboleh ubah dimalarkan.
Isi padu air yang ditambah
kimia atau kecederaan [1]
kepada asid
Pemboleh ubah bergerak balas: akibat alat radas kaca yang • Menentukan cara mengukur

Nilai pH asid jatuh ke atas kaki atau pemboleh ubah bergerak
Pemboleh ubah dimalarkan:
lantai. [1] balas. [1]
Jenis dan isi padu asid, kertas
pH (iii) Jika larutan berlebihan itu • Menentukan cara untuk

tercemar, tindakan menuang mengumpul, menganalisis

kembali larutan itu ke dan mentafsir data. [1]

dalam botol reagen akan 4

mencemarkan semua larutan (c) (i) Pemboleh ubah

di dalam botol. [1] dimanipulasikan – Jisim

3 garam yang ditambahkan

(b) Saya akan melaporkan kejadian kepada air tulen [1]

itu kepada guru dengan serta Pemboleh ubah bergerak

merta. Kemudian, dengan balas – Masa diambil untuk

Cuba Ini! 1.3 menggunakan sarung tangan, air membeku [1]

saya akan membuang tabung 2

S1 Kaca mata keselamatan – uji yang pecah ke dalam tong (ii) Semakin besar jisim garam yang
melindungi mata daripada terkena ditambahkan kepada air tulen,
bahan kimia khas yang disediakan dan semakin panjang masa yang
diambil untuk air membeku. [1]
Pancuran air – menyingkirkan bahan membersihkan tumpahan yang
kimia yang terkena pada badan
dengan pancutan air ke seluruh berlaku mengikut arahan guru.
badan
[3] (iii) Isi padu air tulen yang
Selimut kebakaran – memadamkan
api kebakaran pada badan mangsa (c) Kebuk wasap ialah kebuk yang digunakan [1]
kebakaran
udara di dalamnya sentiasa Jenis bekas yang digunakan [1]
S2 A – Bahan kimia tidak boleh dihidu
secara terus. Sebaliknya, disedut keluar. Kebuk wasap Peti sejuk yang digunakan [1]
individu itu sepatutnya
digunakan untuk menjalankan (mana-mana dua) 2

aktiviti yang melibatkan bahan (d) (i) Semakin besar jisim garam

kimia yang mudah meruap, yang ditambahkan kepada

mudah terbakar atau beracun air tulen, semakin tinggi

supaya wap dari bahan kimia ketumpatan air. [1]

464

  Kimia SPM  Jawapan 

(ii) • Pemboleh ubah • Kita juga menggunakan 2Bab

dimanipulasikan ialah jisim pelbagai produk petrokimia Jirim dan Struktur Atom

garam yang ditambahkan seperti plastik, detergen,

kepada air tulen. [1] gentian sintetik dan getah

• Jadi, jisim berlainan sintetik. [1] Cuba Ini! 2.1

garam ditambahkan • Logam seperti kuprum,

kepada air tulen, misalnya zink, aluminium dan besi S1 • Zarah-zarah gas terletak sangat
jauh di antara satu sama lain dan
1 g, 2 g, 3 g, 4 g dan 5 g. digunakan untuk membuat bergerak secara rawak. Zarah- Jawapan Tingkatan 4
zarah itu bergetar, berputar dan
[1] pelbagai mesin dan alat bergerak secara bebas. Zarah-
zarah itu mempunyai kandungan
• Pemboleh ubah bergerak logam yang penting dalam tenaga yang tinggi.

balas ialah ketumpatan industri. [1] • Apabila gas itu disejukkan,
zarah-zarah gas itu kehilangan
air. [1] tenaga dan bergerak dengan lebih
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved. • Pelbagai garam digunakan perlahan.
• Maka, dia boleh menyukat
untuk merawat penyakit • Akhirnya, gas itu bertukar menjadi
jisim awal dan jisim akhir cecair. Zarah-zarah cecair itu
kekurangan nutrien, tersusun dengan padat tetapi
setiap campuran air tidak teratur. Zarah-zarah itu boleh
misalnya, ferum(II) sulfat bergetar, berputar dan bergerak.
dan garam. Ketumpatan Zarah-zarah itu mempunyai
digunakan untuk merawat kandungan tenaga yang rendah.
garam dihitung dengan
kekurangan besi dalam S2 (a) 0 °C
formula berikut:
pesakit anemia. [1] (b) Hal ini adalah kerana tenaga
Ketumpatan = haba yang diserap oleh molekul-
jisim campuran (g) • Garam barium sulfat molekul ais digunakan untuk
mengatasi daya tarikan antara
isi padu campuran (cm3) digunakan dalam proses molekul-molekul agar ais bertukar
menjadi air.
[1] pemeriksaan sistem
(c)
• Pemboleh ubah pencernaan dengan Suhu (°C)

dimalarkan ialah air tulen menggunakan sinar-X.

dan jenis garam yang Pesakit akan minum

digunakan. [1] bancuhan garam tersebut

• Maka, air tulen sahaja sebelum foto sinar-X

digunakan untuk diambil. [1]
(mana-mana contoh 10
melarutkan garam. bahan kimia lain yang

Hanya satu jenis garam sesuai)

digunakan sepanjang 10

eksperimen, misalnya (b) Hipotesis: Mengecat

natrium klorida. [1] menghalang pengaratan besi [1]

6 Pemboleh ubah:

Bahagian C Dimanipulasikan: Kehadiran

3. (a) • Kita menggunakan pelbagai lapisan cat pada besi [1]

• bahan kimia dalam pelbagai Bergerak balas : Pengaratan 120
• 100
• aspek kehidupan harian besi [1]
•
• seperti dalam makanan, Dimalarkan: Kehadiran air [1]
•
pertanian, industri dan Prosedur:

perubatan.

Misalnya, kita menggunakan 15 S
R
natrium klorida dan Q
P
mononatrium glutamat Air paip –30

(MSG) sebagai perisa Paku besi Masa (min)
yang dicat
dalam lauk-pauk. [1]

Sukrosa atau gula pasir

digunakan dalam pelbagai [1] Cuba Ini! 2.2

jenis makanan seperti 1) Dua batang paku besi

manisan, kek dan kuih- dibersihkan dengan kertas S1 (a) Atom hidrogen mengandungi 1
proton bercas relatif +1 dan 1
muih. [1] pasir. [1] elektron bercas relatif –1.
Jadi, cas bersih atom H ialah
Asid asetik (asid etanoik) 2) Satu batang paku besi (+1) – (–1) = 0

digunakan sebagai cuka disapu dengan satu lapisan

untuk menjeruk makanan.[1] cat dan dibiarkan kering. [1]

Dalam bidang pertanian, 3) Kedua-dua batang paku (b) Semua proton dan neutron
suatu atom terletak di nukleus.
ammonia digunakan untuk itu dimasukkan ke dalam
Sebiji proton atau neutron
membuat pelbagai baja tabung uji berasingan yang adalah lebih kurang 2000 kali
lebih berat daripada 1 elektron.
tanaman. [1] mengandungi air paip dan

Kapur mati (kalsium dibiarkan selama tiga hari. [1]

hidroksida) digunakan untuk Pemerhatian: S2 Atom ialah zarah diskrit, sangat kecil
dan tidak boleh dibahagikan.
merawat tanah berasid. [1] Paku besi yang dicat tidak

Hidrokarbon dalam berkarat manakala paku besi S3 (a) Elektron

petroleum yang diasingkan yang tidak dicat berkarat. [1] (b) Atom Thomson berbentuk sebiji
sfera yang bercas positif dan
secara penyulingan Kesimpulan: taburan elektron di dalamnya.

berperingkat merupakan Mengecat menghalang

bahan api penting. Misalnya pengaratan besi. [1]

petrol dan diesel untuk 10 S4 • Rutherford menemui zarah
proton yang bercas positif.
menggerakkan kenderaan.

[1]

465

SPM CC038342 FOCUS SPM
TINGKATAN
4∙5
KSSM
KIMIA Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved.

REVISI üNota Komprehensif FOCUS SPM KSSM Tingkatan 4 • 5 – siri teks
üAktiviti & Eksperimen rujukan yang lengkap dan padat dengan ciri-ciri
üInfografik
üPeta Konsep istimewa untuk meningkatkan pembelajaran
üTip SPM murid secara menyeluruh.

PENGUKUHAN & Siri ini merangkumi Kurikulum Standard KIMIA
PENTAKSIRAN Sekolah Menengah (KSSM) yang baharu serta

üPraktis SPM üKertas Model SPM mengintegrasikan keperluan Sijil Pelajaran
Malaysia (SPM). Pastinya satu sumber yang
üCuba Ini! üJawapan Lengkap
hebat bagi setiap murid!
CIRI-CIRI EKSTRA REVISI

üContoh üKod QR PENGUKUHAN
PENTAKSIRAN
üMentor SPM
EKSTRA

JUDUL-JUDUL DALAM SIRI INI: TINGKATAN 4• 5 KSSM
• Mathematics
• Bahasa Melayu • Matematik
• Karangan • Matematik Tambahan • Additional Mathematics
• English • Sains • Science
• Bahasa Cina • Biologi • Biology
Beli eBook • Sejarah • Fizik • Physics
di sini! • Pendidikan Islam • Kimia • Chemistry
• Pendidikan Seni Visual • Prinsip Perakaunan


W.M: RM?38?.?95? / E.M: RM3??9.?95?

CC038342
ISBN: 978-967-2720-68-3

PELANGI