J2 J3 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan (b) Takat lebur ialah suhu tetap apabila suatu pepejal berubah menjadi cecair. Melting point is a xed temperature where a solid changes to liquid. Takat didih ialah suhu tetap apabila suatu cecair berubah menjadi gas. Boiling point is a xed temperature where a liquid changes to gas. (c) AB: Pepejal/ Solid; BC: Pepejal dan cecair/ Solid and liquid; CD: Cecair/ Liquid AB: Zarah-zarah pepejal menyerap tenaga haba dan bergetar dengan lebih cepat; suhu dan tenaga kinetik semakin meningkat. Solid particles absorb heat energy and vibrate faster; the temperature and kinetic energy increases. BC: Tenaga haba yang diserap digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah. Maka, suhu tidak berubah; suhu tetap ini ialah takat lebur. Pada ketika ini, pepejal melebur. Heat energy absorbed is used to overcome the forces of attraction between particles. Hence, the temperature does not change; the xed temperature is the melting point. At this stage, solid melts. CD: Dalam keadaan cecair, suhu dan tenaga kinetik semakin bertambah. Zarah-zarah bergerak dengan cepat. In liquid state, the temperature and kinetic energy increases. Particles move faster. (d) Atom nitrogen mempunyai 7 proton dan 7 elektron. Nombor nukleonnya ialah 14, maka bilangan neutronnya ialah 7. Nitrogen atom has 7 protons and 7 electrons. e nucleon number is 14, therefore the number of neutrons is 7. N BAB 3 Konsep Mol, Formula dan Persamaan KERTAS 1 1 D 2 D 3 A 4 A 5 D 6 B 7 C 8 C 9 C 10 B 11 D 12 C 13 D 14 A 15 D 16 A 17 B 18 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) CH2 (b) [12+2(1)]n = 84 14n = 84 n = 84 —– 14 n = 6 Formula molekul/ Molecular formula = (CH2 )n = (CH2 )6 = C6 H12 (c) Bil. mol/No. of moles of C4 H10 = 1.75 ——58 = 0.030 mol Bil. molekul/ No. of molecules of C4 H10 = 0.030 mol × 6.02 × 1023 = 1.806 × 1022 molekul/ molecules 2 (a) (i) Jisim/ Mass of MgSO4 = 24 + 32+ (16 4) = 120 g mol-1 Bilangan mol/ Number of moles of MgSO4 = 4.8 g 120 g mol-1 = 0.04 mol (ii) Bilangan zarah/ Number of particles = 0.04 × 6.02 × 1023 = 2.408 × 1022 zarah/ particles (iii) 1 dm3 = 0.04 mol 0.5 dm3 = 0.02 mol Jisim/ Mass of MgSO4 = 0.02 mol × 120 g mol–1 = 2.4 g (b) Peratus komposisi jisim/ Composition percentage by mass of Mg = 24 [24 + 32 + 4(16) + 7(2 + 16)] × 100 = 24 246 × 100 = 9.76% (c) (i) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (ii) Bilangan mol/ Number of moles of Mg = 1.2 g 24 g mol-1 = 0.05 mol Isi padu gas H2 yang terbebas/ Volume of H2 gas released = 0.05 mol × 24 dm3 mol-1 = 1.2 dm3 = 1 200 cm3 3 (a) (i) Oksida logam J/ Oxide of metal J: Magnesium oksida/ Magnesium oxide Oksida logam K/ Oxide of metal K: Kuprum(II) oksida/ Copper(II) oxide, Plumbum(II) oksida/ Lead(II) oxide (ii) X: Asid hidroklorik/ Hydrochloric acid Y: Ketulan zink/ Zinc granules (iii) Tidak boleh. Hal ini kerana logam J lebih reaktif daripada hidrogen. Cannot. is is because metal J is more reactive than hydrogen. (b) Unsur Element Logam Q Metal Q Oksigen, O Oxygen, O Jisim (g) Mass (g) 25.42 – 23.50 = 1.92 25.90 – 25.42 = 0.48 Bilangan mol atom Number of moles of atom = 1.92 64 = 0.03 = 0.48 16 = 0.03 Nisbah paling ringkas Simplest ratio 1 1 Formula empirik ialah QO. e empirical formula is QO. BAHAGIAN B DAN C 4 (a) (i) Air kapur menjadi keruh/ Lime water turns cloudy C6 H12O6 → 2C2 H5 OH + CO2 (ii) Bilangan mol etanol/ Number of moles of ethanol = 192.8 g [2(12) + 6(1) + 16] = 192.8 46 = 4.19 mol Bilangan mol glukosa/ Number of moles of glucose = 4.19 mol 2 = 2.095 mol Jisim glukosa yang digunakan/ Mass of glucose used = 2.095 mol × [6(12) + 12(1) + 6(16)] = 2.095 × 180 g mol–1 = 377.1 g PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 3 3/3/2023 4:41:21 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J4 J5 (b) (i) Unsur Element Kuprum, Cu Copper, Cu Oksigen, O Oxygen, O Jisim (g) Mass (g) 25.42 – 23.50 = 1.92 25.90 – 25.42 = 0.48 Bilangan mol atom Number of moles of atom 1.92 ——64 = 0.03 0.48 ——16 = 0.03 Nisbah terendah Simplest ratio 1 1 Formula empirik oksida kuprum ialah CuO. e empirical formula of oxide of copper is CuO. (ii) Etanol Ethanol Bongkah kayu Wooden block Salur kaca Glass tube Zink Zinc Asid hidroklorik hydrochloric acid 1.0 mol dm-3 Serbuk kuprum(II) oksida Copper(II) oxide powder Salur kaca Glass tube Salur getah Rubber tube Lubang udara Air hole Air Water (c) (i) Formula molekul bagi suatu sebatian merujuk kepada formula kimia yang menunjukkan bilangan sebenar atom bagi setiap unsur yang berpadu dalam satu molekul sebatian itu. e molecular formula of a compound refers to the chemical formula which shows the actual number of atoms of each combining element in one molecule of that compound. Formula empirik menunjukkan nisbah teringkas bilangan atom dalam suatu molekul. Empirical formula shows the simplest ratio of the number of atoms in a molecule. (ii) x: C6 H6 y: C6 H12O6 z: C6 H12 (iii) Sebatian Compound Peratusan nitrogen Nitrogen percentage KNO3 = 14 ———–––——— [39 + 14 + 3(16)] × 100 = 14 —– 101 × 100 = 13.86% (NH4 )2 SO4 = 2(14) ————–——–––———— [2(14) + 8(1) + 32 + 4(16)] × 100 = 28 —– 132 × 100 = 21.21% (iv) C6 H12 + 9O2 → 6CO2 + 6H2 O BAB 4 Jadual Berkala Unsur KERTAS 1 1 C 2 C 3 C 4 D 5 D 6 C 7 C 8 B 9 D 10 D 11 B 12 A 13 D 14 B 15 D 16 C 17 B 18 A KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Nombor proton bertambah Increasing in proton number (b) 17 X (c) (i) Cu (ii) – Mempunyai lebih daripada satu nombor pengoksidaan Have more than one oxidation number – Boleh membentuk ion kompleks Can form complex ions – Boleh membentuk ion/sebatian berwarna Can form coloured ions/compounds – Bertindak sebagai mangkin Act as catalyst (Mana-mana dua/ Any two) (d) (i) Oksida bes/ Basic oxide (ii) Kerana aluminium boleh bertindak balas dengan asid dan alkali. Because it can react with both acids and alkalis. 2 (a) 2.8.8.1 (b) (i) Kumpulan 1, Kala 3/ Group 1, Period 3 (ii) – Kumpulan 1, kerana unsur E mempunyai satu elektron valens Group 1, because element E has one valence electron – Kala 3, kerana unsur E mempunyai tiga petala yang berisi elektron Period 3, because element E has three shells occupied with electrons (c) 2D + 2H2 O → 2DOH + H2 /2Li + 2H2 O → 2LiOH + H2 (d) (i) Atom F (ii) – Atom F mempunyai saiz atom paling besar berbanding dengan atom D dan atom E. Atom F has the biggest atomic size compared to atoms D and E. – Jarak antara nukleus dan elektron valens semakin menjauh. e distance between nucleus and valence electron becomes further. – Daya tarikan antara nukleus dan elektron semakin lemah. Atom F lebih mudah melepaskan elektron valens. Attraction force between the nucleus and the electron become weaker. It is easier for atom F to release its valence electron. 3 (a) (i) Aluminium/ Aluminium (ii) Oksida amfoterik/ Amphoteric oxide (iii) R2 O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 O (b) (i) Separa logam/ metaloid Semi-metallic/ metalloid (ii) Konduktor elektrik yang baik pada suhu tinggi. Good electrical conductor at high temperature. BAHAGIAN B DAN C 4 (a) Gas oksigen Oxygen gas Logam Metal Sudu pembakaran Combustion spoon Balang gas Gas jar PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 4 3/3/2023 4:41:21 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J4 J5 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan Prosedur/ Procedure: 1. Potong suatu ketulan kecil logam X menggunakan pisau dan forsep. Cut a small piece of metal X using a pen knife and forceps. 2. Lapkan minyak para n pada permukaan X dengan kertas turas. Wipe o the para n oil on the surface of the metal X with lter paper. 3. Letakkan logam X di atas sudu pembakaran dan panaskan dengan kuat sehingga terbakar. Place metal X on a combustion spoon and heat it up strongly until it starts to burn. 4. Masukkan logam X yang terbakar ke dalam balang gas yang berisi oksigen. Put the burning metal X into the gas jar lled with oxygen gas. 5. Catatkan pemerhatian. Record the observation. 6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggantikan logam X dengan logam Y dan Z. Repeat steps 1 to 5 by replacing metal X with metal Y and Z. Persamaan kimia/Chemical equation: 4X + O2 → 2X2 O 4Y + O2 → 2Y2 O 4Z + O2 → 2Z2 O Kesimpulan/ Conclusion: Susunan unsur mengikut kereaktifan yang semakin meningkat ialah Y, Z dan X. e arrangement of elements in increasing order of reactivity is Y, Z and X. (b) X: Kalium/ Potassium Y: Litium/ Lithium Z: Natrium/ Sodium Kereaktifan unsur Kumpulan 1 bergantung pada kecenderungan atom untuk menderma elektron valensnya. Semakin mudah elektron valens didermakan, semakin reaktif unsur tersebut. e reactivity of elements in Group 1 depends on the tendency of an atom to donate its valence electron. e easier it is for the valence electron to be donated, the more reactive is the element. Menuruni Kumpulan 1, bilangan proton bertambah, jadi bilangan petala elektron bertambah. Saiz atom semakin meningkat yang bermaksud elektron valens semakin jauh dari nukleus. Going down Group 1, the number of protons increases so the number of electron shells increases. e atomic size increases which means that the valence electron is further away from the nucleus. Daya tarikan nukleus terhadap elektron valens semakin lemah. Maka, lebih mudah untuk elektron valens didermakan. e nuclear attraction force towards the valence electron is weaker. us the valence electron is more easily donated. (c) X2 O + 2H2 O → 2XOH Y2 O + 2H2 O → 2YOH Z2 O + 2H2 O → 2ZOH Apabila dilarutkan di dalam air, oksida-oksida logam tersebut membentuk larutan beralkali yang tidak berwarna. Celupkan kertas litmus merah lembap ke dalam larutan-larutan tersebut. Kertas litmus merah bertukar menjadi biru. When dissolved in water, the metal oxides form colourless alkaline solutions. Dip moist red litmus papers into the solutions. e red litmus papers turn blue. (d) 4Z + O2 → 2Z2 O 4 mol Z → 2 mol Z2 O 0.1 mol Z → 0.1 —–2 = 0.05 mol Z2 O Jisim/ Mass of 2Z2 O = 0.05 × [2(23) + 16] = 3.1 g 5 (a) (i) Unsur T lebih elektronegatif daripada unsur Q. Element T is more electronegative than element Q. Susunan elektron bagi Q ialah 2.8.1 dan bagi T ialah 2.8.7. e electron arrangement for Q is 2.8.1 and for T is 2.8.7. Bilangan proton di dalam nukleus atom T lebih banyak daripada atom Q. e number of protons in the nucleus of atom T is more than in atom Q. Daya tarikan nukleus terhadap elektron valens dalam atom T adalah lebih kuat daripada atom Q. e nuclear attraction force towards the valence electron is stronger in atom T than in atom Q. Oleh itu, atom T lebih cenderung untuk menarik elektron ke dalam petalanya berbanding dengan atom Q. erefore, atom T is more prone to attract electron into its shell compared to atom Q. (ii) Oksida bes ialah oksida logam yang bertindak balas dengan asid untuk membentuk garam dan air. Basic oxides are metal oxides which react with acids to form salt and water. Oksida asid ialah oksida bukan logam yang bertindak balas dengan alkali untuk membentuk garam dan air. Acidic oxides are non-metal oxides which react with alkalis to form salt and water. Oksida amfoterik ialah oksida logam yang bertindak balas dengan kedua-dua asid dan alkali untuk membentuk garam dan air. Amphoteric oxides are metal oxides which react with both acids and alkalis to form salt and water. (iii) S Pepejal putih S oksida larut di dalam kedua-dua larutan natrium hidroksida dan asid nitrik cair untuk membentuk larutan tidak berwarna. e white solid of S oxide dissolves in both sodium hydroxide solution and dilute nitric acid to form colourless solutions. Persamaan kimia/ Chemical equation: Al2 O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2 O Al2 O3 + 6HNO3 → (2Al(NO3 )3 + 3H2 O (b) Pemerhatian/ Observation: P terbakar dengan sangat cepat dengan nyalaan ungu. P burns vigorously with a purple ame. Q terbakar dengan cepat dengan nyalaan kuning. Q burns quickly with a yellow ame. Penerangan/ Explanation: P lebih reaktif daripada Q. P is more reactive than Q. Susunan elektron bagi P ialah 2.8.8.1, manakala bagi Q ialah 2.8.1. e electron arrangement for P is 2.8.8.1, whereas for Q is 2.8.1. Bilangan petala elektron dalam P lebih banyak daripada Q yang menyebabkan daya tarikan nukleus terhadap elektron valens menjadi semakin lemah. e number of electron shells in P is more than in Q which results in weaker nuclear attraction force towards the valence electron. Jadi, lebih mudah untuk P mendermakan elektronnya berbanding dengan Q. Maka, P lebih reaktif daripada Q. So, it is easier for P to donate its electron compared to Q. us, P is more reactive than Q. 6 (a) Q,P, O, N, M, L, K, J Apabila merentasi kala, bilangan proton bertambah, PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 5 3/3/2023 4:41:21 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J6 J7 dan cas positif nukleus turut bertambah. Daya tarikan nukleus menjadi semakin kuat. Maka, elektron ditarik lebih dekat kepada nukleus. Oleh itu, saiz atom berkurang. Going across the period, the number of protons increases and the positive charge of nucleus also increases. e nuclear attraction force becomes stronger. us, the electrons are pulled closer to the nucleus. erefore, the atomic size decreases. (b) 1. Berupaya membentuk ion atau sebatian berwarna Able to form coloured ions or compounds 2. Mempunyai lebih daripada satu nombor pengoksidaan Has more than one oxidation number (c) Menuruni Kumpulan 1, bilangan proton bertambah. Saiz atom/ bilangan petala elektron bertambah jadi, jarak antara elektron valens dengan nukleus juga bertambah yang menyebabkan daya tarikan nukleus terhadap elektron valens menjadi semakin lemah. Oleh itu, kecenderungan atom untuk melepaskan elektron semakin bertambah, maka kereaktifan semakin meningkat. Going down Group 1, the number of protons increases. e atomic size/ number of electron shells increases so the distance between the valence electron and the nucleus is further which results in weaker nuclear attraction force towards the valence electron. erefore, the atom is more prone to release electron thus the reactivity increases. Menuruni Kumpulan 17, bilangan proton bertambah. Saiz atom/ bilangan petala elektron bertambah jadi, jarak antara elektron valens dengan nukleus juga bertambah yang menyebabkan daya tarikan nukleus terhadap elektron valens menjadi semakin lemah. Oleh itu, kecenderungan atom untuk menerima elektron semakin berkurang, maka kereaktifan semakin berkurang. Going down Group 17, the number of protons increases. e atomic size/ number of electron shells increases so the distance between the valence electron and the nucleus is further which results in weaker nuclear attraction force towards the valence electron. erefore, the atom is less prone to receive electron, thus the reactivity decreases. (d) Persamaan kimia/ Chemical equation: 4K + O2 → 2K2 O Pepejal putih tersebut larut di dalam larutan natrium hidroksida untuk membentuk larutan tidak berwarna tetapi tidak larut di dalam asid nitrik. e white solid dissolves in sodium hydroxide solution to form a colourless solution but does not dissolve in nitric acid. pH larutan tersebut ialah 9 dan bersifat bes. e pH of the solution is 9 and it is basic. BAB 5 Ikatan Kimia KERTAS 1 1 A 2 D 3 C 4 C 5 A 6 D 7 A 8 C 9 B 10 B 11 C 12 A 13 D KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) (i) Set A: Ion/ Ions Set B: Atom/ Atoms (ii) Cl - - M 2+ Cl (b) (i) Ikatan kovalen/ Covalent bond (ii) (iii) Takat lebur dan takat didih larutan M klorida lebih tinggi daripada tetraklorometana. e melting point and boiling point of the M chlorine solution are higher than that of tetrachloromethane. 2 (a) S (b) (i) PQ (ii) Ion/ Ions (iii) 2+ P 2− Q (c) (i) Ikatan kovalen ganda dua/ Double covalent bond (ii) Q Q (d) (i) Ikatan logam/ Metallic bond (ii) Ion logam yang bercas positif terbentuk apabila elektron valens dinyahsetempatkan. Semua elektron valens yang dinyahsetempatkan boleh bergerak bebas antara struktur logam dan membentuk lautan elektron. Daya tarikan elektrostatik antara lautan elektron dengan ion logam bercas positif membentuk ikatan logam. Positively charged metal ions are formed when valence electrons are delocalised. All delocalised electrons can move freely between the metal structures and form sea of electrons. e electrostatic attraction forces between the sea of electrons and the positively charged metal ions form metallic bond. BAHAGIAN B DAN C 3 (a) L ialah sebatian ion dan M ialah sebatian kovalen. L is an ionic compound and M is a covalent compound. Takat lebur L adalah lebih tinggi daripada M. e melting point of L is higher than M. L terdiri daripada ion-ion bercas positif dan negatif yang saling tertarik antara satu sama lain oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. L consists of positively and negatively-charged ions which are attracted to each other by a strong electrostatic attraction force. Banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. A lot of heat energy is needed to overcome the forces. M terdiri daripada molekul-molekul neutral yang terikat oleh daya tarikan van der Waals yang lemah. M consists of neutral molecules which are bonded by the weak van der Waals attraction force. Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. Little heat energy is needed to overcome the forces. (b) (i) H2 + Cl2 → 2HCl Cl Cl Cl Cl C PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 6 3/3/2023 4:41:22 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J6 J7 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan (ii) Bil. mol/ No. of moles of H2 = 800 ——— 24 000 = 0.033 mol Daripada persamaan, 1 mol H2 bertindak balas dengan 1 mol Cl2 . From the equation, 1 mole of H2 reacts with 1 mole of Cl2 . Jadi, 0.033 mol H2 bertindak balas dengan 0.033 mol Cl2 . So, 0.033 mole of H2 reacts with 0.033 mole of Cl2 . Bil. mol/ No. of moles of HCl = 2 × 0.033 = 0.066 mol Isi padu/ Volume of HCl = 0.066 × 24 000 = 1 584 cm3 (c) Sebatian A Compound A Jenis ikatan dalam sebatian A ialah ikatan ion. e type of bond found in compound A is ionic bond. Susunan elektron bagi atom J ialah 2.8.2 dan bagi atom K ialah 2.6. e electron arrangement for atom J is 2.8.2 and for atom K is 2.6. Satu atom J menderma dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8 dan membentuk ion J2+. One atom J donates two electrons to achieve the stable octet electron arrangement, 2.8 and forms J2+ ion. Satu atom K menerima dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8 dan membentuk ion K2–. One atom K receives two electrons to achieve the stable octet electron arrangement, 2.8 and forms K2–ion. Kedua-dua ion J2+ dan ion K2– ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat untuk membentuk sebatian ion, JK. Both ions J2+ and K2– are attracted by a strong electrostatic attraction force to form an ionic compound, JK. Sebatian B/ Compound B Jenis ikatan dalam sebatian B ialah ikatan kovalen ganda dua. e type of bond found in compound B is double covalent bond. Susunan elektron bagi atom K ialah 2.6 yang memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. e electron arrangement for atom K is 2.6 which needs two electrons to achieve the stable octet electron arrangement. Dua atom K berkongsi dua pasang elektron untuk membentuk satu molekul. Two atoms K share two pairs of electrons to form a molecule. Ikatan kovalen ganda dua terbentuk. A double covalent bond is formed. 4 (a) Contoh bagi sebatian K ialah natrium klorida dan sebatian J ialah naftalena. Examples for compound K is sodium chloride and compound J is naphthalene. Sebatian Compound Natrium klorida Sodium chloride Naftalena Naphthalene Takat lebur dan takat didih Boiling point and melting point Tinggi kerana ion bercas positif dan negatif ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. Banyak tenaga haba diperlukan untuk memutuskan ikatan tersebut. High because the positively and negatively-charged ions are attracted by a strong electrostatic attraction force. A lot of heat energy is needed to break the bonds. Rendah kerana molekul ditarik oleh daya tarikan van der Waals yang lemah. Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. Low because the molecules are attracted by a weak van der Waals attraction force. Little heat energy is needed to overcome the forces. Keterlarutan di dalam air dan pelarut organik Solubility in water and organic solvents Larut di dalam air tetapi tidak larut di dalam pelarut organik. Air ialah molekul berkutub yang mempunyai atom oksigen yang bercas separa negatif dan atom hidrogen yang bercas separa positif. Ion natrium yang bercas positif tertarik ke atom oksigen, manakala ion klorida yang bercas negatif tertarik ke atom hidrogen. Daya tarikan ini cukup kuat untuk mengatasi daya tarikan elektrostatik antara ion yang membolehkan sebatian itu larut di dalam air. Soluble in water but not in organic solvents. Water molecule is polar which contains partially negatively-charged oxygen atom and partially positively-charged hydrogen atom. e positivelycharged sodium ion is attracted to the oxygen atom while the negatively-charged chloride ion is attracted to the hydrogen atom. ese attraction forces are strong enough to overcome the electrostatic attraction force between ions which allows the compound to dissolve in water. Larut di dalam pelarut organik tetapi tidak larut di dalam air. Molekul naftalena adalah neutral dan tidak membawa sebarang cas. Oleh itu, air tidak dapat melarutkan sebatian itu. Soluble in organic solvents but not in water. Naphthalene molecule is neutral and does not carry any charge. erefore, water cannot dissolve the compound. Kegunaan Use Garam masakan Table salt Sebagai ubat gegat untuk mencegah lipas As mothballs to repel cockroaches (b) (i) Mg O 2+ 2- Susunan elektron bagi atom magnesium ialah 2.8.2, manakala bagi atom oksigen ialah 2.6. e electron arrangement for magnesium atom is 2.8.2, while for oxygen atom is 2.6. Satu atom magnesium menderma dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8 dan membentuk ion Mg2+. PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 7 3/3/2023 4:41:22 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J8 J9 One magnesium atom donates two electrons to achieve the stable octet electron arrangement, 2.8 and forms Mg2+ ion. Satu atom oksigen menerima dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8 dan membentuk ion O2–. One oxygen atom receives two electrons to achieve the stable octet electron arrangement, 2.8 and forms O2– ion. Oleh itu, kedua-dua ion Mg2+ dan O2– saling ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat untuk membentuk sebatian ion, MgO. erefore, both Mg2+ and O2– ions are attracted to each other with a strong electrostatic attraction force to form an ionic compound, MgO. (ii) 2Mg + O2 → 2MgO Bil. mol/ No. of moles of Mg = 0.05 ——24 = 0.002 mol 2 mol Mg → 2 mol MgO 0.002 mol Mg → 0.002 mol MgO Jisim/ Mass of MgO = 0.002 × (24 + 16) = 0.08 g 5 (a) (i) Susunan elektron bagi atom karbon ialah 2.4, manakala bagi atom oksigen ialah 2.6. e electron arrangement for carbon atom is 2.4, while for oxygen atom is 2.6. Atom karbon memerlukan empat lagi elektron, manakala atom oksigen memerlukan dua lagi elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Carbon atom needs four more electrons, while oxygen atom needs two more electrons to achieve the stable octet electron arrangement. Oleh itu, atom karbon menyumbang empat elektron, manakala atom oksigen menyumbang dua elektron untuk perkongsian. So, carbon atom contributes four electrons, while oxygen atom contributes two electrons for sharing. Satu atom karbon berkongsi dua pasang elektron dengan dua atom oksigen untuk membentuk sebatian kovalen, CO2 . One carbon atom shares two pairs of electrons with two oxygen atoms to form a covalent compound, CO2 . (ii) Cl Cl Cl Cl C O C O Tetraklorometana/ Tetrachloromethane Susunan elektron bagi atom karbon ialah 2.4, manakala bagi atom klorin ialah 2.8.7. e electron arrangement for carbon atom is 2.4, while for chlorine atom is 2.8.7. Atom karbon memerlukan empat lagi elektron, manakala atom klorin memerlukan satu lagi elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Carbon atom needs four more electrons, while chlorine atom needs one more electron to achieve the stable octet electron arrangement. Oleh itu, atom karbon menyumbang empat elektron, manakala atom klorin menyumbang satu elektron untuk perkongsian. So, carbon atom contributes four electrons, while chlorine atom contributes one electron for sharing. Satu atom karbon berkongsi empat elektron dengan empat atom klorin untuk membentuk sebatian kovalen, CCl4 . One carbon atom shares four electrons with four chlorine atoms to form a covalent compound, CCl4 . (b) (i) Susunan elektron bagi atom nitrogen ialah 2.5, manakala bagi atom hidrogen ialah 1. e electron arrangement for nitrogen atom is 2.5, while for hydrogen atom is 1. Atom nitrogen memerlukan tiga lagi elektron, manakala atom hidrogen memerlukan satu lagi elektron untuk mencapai susunan elektron oktet dan duplet yang stabil. Nitrogen atom needs three more electrons, while hydrogen atom needs one more electron to achieve the stable octet and duplet electron arrangement. Oleh itu, atom nitrogen menyumbang tiga elektron, manakala atom hidrogen menyumbang satu elektron untuk perkongsian. So, nitrogen atom contributes three electrons, while hydrogen atom contributes one electron for sharing. Satu atom nitrogen berkongsi tiga elektron dengan tiga atom hidrogen untuk membentuk sebatian kovalen, NH3 . One nitrogen atom shares three electrons with three hydrogen atoms to form a covalent compound, NH3 . (ii) . H H N x H H+ x + x . . : Pasangan elektron bebas Free pair of electrons Molekul ammonia Ammonia molecule Ion hidrogen Hydrogen ion Ikatan datif Dative bond . H H N x H H+ x x . . : . H H N x H H x x . . : Ion ammonium Ammonium ion + PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 8 3/3/2023 4:41:22 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J8 J9 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan Ion ammonium terbentuk daripada perkongsian sepasang elektron antara atom nitrogen molekul ammonia, NH3 dengan ion hidrogen, H+ daripada molekul air. Ammonium ion is formed through the sharing of a pair of electrons between the nitrogen atom of an ammonia molecule, NH3 and the hydrogen ion, H+ of a water molecule, H2 O. Hanya atom nitrogen menyumbang sepasang elektron bebasnya untuk membentuk ikatan kovalen dengan ion hidrogen. Only the nitrogen atom contributes its free pair of electrons to form a covalent bond with the hydrogen ion. Hasilnya, kesemua atom nitrogen dan hidrogen dalam molekul ammonium, NH4 + telah mencapai susunan elektron oktet dan duplet yang stabil. As a result, all of nitrogen and hydrogen atoms in the ammonium molecule, NH4 + have achieved the stable octet and duplet electron arrangements. Persamaan kimia/ Chemical equation: NH3 + H+ → NH4 + 6 (a) Z: Karbon/ Carbon Jenis ikatan: Ikatan kovalen Type of bond: Covalent bond Persamaan kimia seimbang/ Balanced chemical equation: C + O2 → CO2 (b) Q dan R. Susunan elektron unsur Q ialah 2.8.7. Susunan elektron unsur R ialah 2.8.1. Unsur R mendermakan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8 untuk membentuk ion R+ . Unsur Q menerima satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, 2.8.8 untuk membentuk ion Q– . Oleh itu, satu atom R akan bertindak balas dengan satu atom Q untuk membentuk sebatian ion RQ yang diikat oleh daya elektrostatik yang kuat. Q and R. e electron arrangement of element Q is 2.8.7. e electron arrangement of element R is 2.8.1. Element R donates one electron to achieve a stable octet electron arrangement, 2.8 to form R+ ion. Element Q receives one electron to achieve a stable octet electron arrangement, 2.8.8 to form Q– ion. erefore, one atom R will react with one atom Q to form an ionic compound RQ that is bonded by a strong electrostatic force. R+ R + Q Q– (c) (i) Sebatian E: Plumbum(II) bromida Compound E: Lead(II) bromide Sebatian F: Naftalena/ Compound F: Naphthalene (ii) Plumbum(II) bromida Lead(II) bromide Naftalena Naphthalene Mengalirkan arus elektrik kerana kehadiran ion-ion bercas yang bebas bergerak Conducts electricity because of the presence of freely moving charged ions Tidak mengalirkan arus elektrik kerana terdiri daripada molekul-molekul neutral Cannot conduct electricity because it consists of neutral molecules Takat lebur dan takat didih tinggi kerana ion bercas positif dan negatif ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. Banyak tenaga haba diperlukan untuk memutuskan ikatan tersebut. High melting and boiling points because the positively and negatively-charged ions are attracted by a strong electrostatic attraction force. A lot of heat energy is needed to break the bonds. Takat lebur dan takat didih rendah kerana molekul ditarik oleh daya tarikan van der Waals yang lemah. Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. Low melting and boiling points because the molecules are attracted by a weak van der Waals attraction force. A little heat energy is needed to overcome the forces. 7 (a) Cadangan sebatian XY2 / Suggestion for compound XY2: MgCl2 , CaCl2 , MgBr2 , CaBr2 , PbBr2 Susunan radas/Apparatus set-up: Panaskan Heat A Anod Anode Katod Cathode Elektrod karbon Carbon electrodes Bahan Substance Mangkuk pijar Crucible Segi tiga tanah liat Clay triangle + – Prosedur/ Procedure: 1. Sebuah mangkuk pijar diisi dengan serbuk magnesium klorida sehingga separuh penuh. A crucible is lled with magnesium chloride powder until half full. 2. Dua elektrod karbon dimasukkan ke dalam serbuk magnesium klorida dan disambung kepada bateri dan ammeter dengan wayar penyambung. Two carbon electrodes are inserted into the magnesium chloride powder and connected to battery and ammeter with connecting wires. 3. Pemesongan jarum ammeter diperhatikan dan direkodkan. e de ection of ammeter needle is observed and recorded. 4. Serbuk magnesium klorida dipanaskan dengan kuat sehingga melebur. Magnesium chloride powder is heated strongly until it melted. 5. Pemesongan jarum ammeter diperhatikan dan direkodkan. e de ection of ammeter needle is observed and recorded. Pemerhatian/ Observation: Jarum ammeter tidak terpesong semasa magnesium klorida masih dalam keadaan pepejal tetapi terpesong apabila magnesium klorida dileburkan. Ammeter needle did not de ect while magnesium chloride is still in solid state but de ected when magnesium chloride is melted. Kesimpulan/Conclusion: PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 9 3/3/2023 4:41:23 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J10 J11 Magnesium klorida tidak boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan leburan atau akueus. Hal ini kerana, dalam keadaan pepejal, ionion tidak bergerak bebas. Manakala, dalam keadaan leburan atau akueus, ion-ion bergerak bebas untuk ditarik ke anod atau katod. Magnesium chloride cannot conduct electricity in solid state but can conduct electricity in molten and aqueous states. is is because, in solid state ions do not move freely. While in molten or aqueous state, ions move freely to anode or cathode. (b) Jenis ikatan: Ikatan logam. Ion logam yang bercas positif terbentuk apabila elektron valens dinyahsetempatkan. Semua elektron valens yang dinyahsetempatkan boleh bergerak bebas antara struktur logam dan membentuk lautan elektron. Daya tarikan elektrostatik antara lautan elektron dan ion logam bercas positif membentuk ikatan logam. Type of bond: Metallic bond Positively-charged metal ions are formed when valence electrons in metal atom are delocalised. e delocalised electrons can move freely between the metal atoms to form sea of electrons. Electrostatic forces between sea of electrons and positivelycharged metal ions formed metallic bonds. Ion logam Metal ion Elektron valens Valence electron Lautan elektron Sea of electrons Ion logam Metal ion Elektron valens Valence electron Lautan elektron Sea of electrons (c) Sifat Properties XY2 CY4 Takat lebur dan takat didih Boiling point and melting point Tinggi High Rendah Low Keterlarutan dalam air dan pelarut organik Solubility in water and organic solvents Larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut organik Soluble in water but not in organic solven Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik Insoluble in water but dissolves in organic solvent Kekonduksian elektrik Electrical conductivity Boleh mengkonduksikan elektrik Can conduct electricity Tidak boleh mengkonduksikan elektrik Cannot conduct electricity BAB 6 Asid, Bes dan Garam KERTAS 1 1 D 2 B 3 B 4 C 5 A 6 C 7 A 8 D 9 D 10 B 11 C 12 A 13 C 14 C 15 A 16 B 17 C 18 B 19 C 20 B 21 A 22 D 23 C 24 B 25 C 26 A 27 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) (i) 1. Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 / Copper(II) sulphate solution 2. Larutan natrium karbonat, Na2 CO3 / Sodium carbonate solution (ii) Cu2+(ak/ aq) + CO3 2–(ak/ aq) → CuCO3 (p/ s) (iii) Gas yang terbebas mengeruhkan air kapur e gas released turns lime water cloudy (b) (i) Hidrogen klorida di dalam propanon hanya wujud sebagai molekul neutral tanpa sebarang ion hidrogen, maka hidrogen klorida tidak menunjukkan sifat keasidan. Hydrogen chloride in propanone only exists as neutral molecules without any hydrogen ions present, thus it does not show acidity properties. (ii) Gas hidrogen klorida perlu dilarutkan di dalam air untuk mengion kepada ion hidrogen. Hydrogen chloride gas should be dissolved in water to ionise into hydrogen ions. 2 (a) Larutan Y: Natrium karbonat Solution Y: Sodium carbonate Asid M: Asid sulfurik Acid M: Sulphuric acid (b) Kebesan asid M ialah jenis diprotik kerana satu molekul asid sulfurik mengion kepada dua ion hidrogen. Acid M is a diprotic acid because one molecule of the acid ionises into two hydrogen ions. H2 SO4 → 2H+ + SO4 2– (c) (i) Kuprum(II) karbonat/ Copper(II) carbonate (ii) Garam hijau L bertukar menjadi hitam. e green salt L turns black. (iii) Panaskan Heat Kuprum(II) karbonat Copper(II) carbonate Air kapur Lime water BAHAGIAN B DAN C 3 (a) (i) Kaedah I: Natrium/ Kalium/ Ammonium Method I: Sodium/ Potassium/ Ammonium Kaedah II: Magnesium/ Kalsium/ Plumbum/ Argentum Method II: Magnesium/ Calcium/ Lead/ Silver (ii) TO + 2HNO3 → T(NO3 )2 + H2 O Bil. mol/ No. of moles of HNO3 = 1.0 × 50 ———– 1 000 = 0.05 mol 2 mol HNO3 → 1 mol T(NO3 )2 0.05 mol HNO3 → 0.05 2 = 0.025 mol T(NO3 )2 Jisim/ Mass of T(NO3 )2 = 0.025 × [24 + 2(14) + 6(16)] = 3.7 g (iii) Ma Va Mb Vb = n —a nb (0.5)(50) x(50) = 1 —1 x = (0.5)(50) 50 = 0.5 mol dm–3 PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 10 3/3/2023 4:41:23 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J10 J11 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan Kepekatan/ Conc. of SOH = 0.5 × 40 = 20 g dm–3 (iv) Untuk kedua-dua hasil tindak balas: Turaskan hasil tindak balas. Tuang hasil turasan ke dalam mangkuk penyejat. Panaskan hasil turasan itu secara perlahan untuk menyejatkan larutan sehingga suatu larutan tepu diperoleh. Biarkan larutan tepu menyejuk dan penghabluran berlaku. Turaskan hablur itu, basuh dengan sedikit air suling sejuk dan keringkan di antara kertas turas. Untuk mendapatkan hablur tulen garam, penghabluran semula boleh dijalankan. For both products: Filter the product. en, pour the ltrate into an evaporating dish. Heat the ltrate gently to evaporate the solution until a saturated solution is obtained. Allow the solution to cool down and crystallisation occurs. Filter o the crystals, wash it with little cold distilled water and dry them between lter papers. To obtain pure salt crystals, recrystallisation can be carried out. (b) 1. Serbuk logam T/ Metal T powder 2. Karbonat T/ Carbonate T (c) Asid nitrik ialah asid kuat, manakala asid etanoik ialah asid lemah. Nitric acid is a strong acid, while ethanoic acid is a weak acid. Asid nitrik mengion secara lengkap di dalam air dan menghasilkan kepekatan ion hidrogen yang tinggi. Nitric acid ionises completely in water to produce a high concentration of hydrogen ions. HNO3 → H+ + NO3 – Manakala, asid etanoik mengion separa di dalam air untuk menghasilkan kepekatan ion hidrogen yang rendah. Meanwhile, ethanoic acid ionises partially in water to produce a low concentration of hydrogen ions. CH3 COOH CH3 COO– + H+ 4 (a) (i) 2NaOH + H2 SO4 → Na2 SO4 + 2H2 O (ii) Isi padu purata/ Average volume of H2 SO4 = 14.9 + 15 + 15.1 ——————— 3 = 15.0 cm3 Ma V ——–a Mb Vb = n —a nb (0.5)(15) x(25) = 1 —2 x = 0.3 × 2 = 0.6 mol dm–3 (iii) Garam Z: Natrium sulfat/ Salt Z: Sodium sulphate Langkah-langkah/ Steps: Turaskan hasil tindak balas. Tuang hasil turasan ke dalam mangkuk penyejat. Panaskan hasil turasan itu secara perlahan untuk menyejatkan larutan sehingga suatu larutan tepu diperoleh. Biarkan larutan tepu menyejuk dan penghabluran berlaku. Turaskan hablur itu, basuh dengan sedikit air suling sejuk dan keringkan antara kertas turas. Untuk mendapatkan hablur tulen garam, penghabluran semula boleh dijalankan. Filter the product. en, pour the ltrate into an evaporating dish. Heat the ltrate gently to evaporate the solution until a saturated solution is obtained. Allow the solution to cool down and crystallisation occurs. Filter o the crystals, wash it with little cold distilled water and dry them between lter papers. To obtain pure salt crystals, recrystallisation can be carried out. (b) Garam Y: Plumbum(II) karbonat Salt Y: Lead(II) carbonate Disediakan melalui tindak balas penguraian ganda dua Prepared through double decomposition reaction Persamaan kimia/ Chemical equation: Pb(NO3 )2 + K2 CO3 → PbCO3 + 2KNO3 Prosedur/ Procedure: 1. Sukat 20.0 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 1.0 mol dm–3 dan tuangkan ke dalam bikar. Measure 20.0 cm3 of 1.0 mol dm–3 lead(II) nitrate solution and pour into a beaker. 2. Tambahkan 20.0 cm3 larutan kalium karbonat 1.0 mol dm–3 ke dalam bikar. Add 20.0 cm3 of 1.0 mol dm–3 potassium carbonate solution to the beaker. 3. Kacau campuran dengan rod kaca. Stir the mixture with a glass rod. 4. Turaskan campuran untuk mendapatkan mendakan. Filter the mixture to obtain the precipitate. 5. Basuh mendakan itu dengan air suling dan keringkan antara kertas turas. Wash the precipitate with distilled water and dry it between lter papers. Garam terlarutkan: Plumbum(II) nitrat Soluble salt: Lead(II) nitrate Persamaan kimia/ Chemical equation: PbCO3 + 2HNO3 → Pb(NO3 )2 + CO2 + H2 O 5 (a) Larutan X: Larutan barium nitrat Solution X: Barium nitrate solution Larutan Y: Larutan kalium sulfat Solution Y: Potassium sulphate solution Persamaan kimia/ Chemical equation: Ba(NO3 )2 + K2 SO4 → BaSO4 + 2KNO3 Persamaan ion/ Ionic equation: Ba2+ + SO4 2– → BaSO4 100 cm3 larutan X 0.5 mol dm–3 disediakan daripada larutan piawainya melalui kaedah pencairan: 100 cm3 of 0.5 mol dm–3 solution X is prepared from its standard solution through dilution: 1. Hitung isi padu larutan piawai X yang diperlukan. Calculate the volume of standard solution X needed. M1 V1 = M2 V2 (2.0)(V1 ) = (0.5)(100) V1 = 25 cm3 2. Sedut 25.0 cm3 larutan piawai X dengan pipet dan pindahkan ke dalam kelalang volumetrik 100 cm3 . Draw up 25.0 cm3 of standard solution X using a pipette and transfer it into a 100 cm3 volumetric ask. 3. Tambahkan air suling sehingga ke tanda senggatan. Add distilled water up to calibration mark. 4. Tutup kelalang volumetrik dengan penutup dan goncangkan untuk mencampurkannya dengan sekata. Close the volumetric ask with a stopper and shake it to mix it thoroughly. (b) (i) Larutan K/ Solution K: Fe2+ Larutan L/ Solution L: Fe3+ Larutan M/ Solution M: Cu2+ (ii) Tambahkan larutan akueus yang mengandungi ion sulfat ke dalam kedua-dua larutan. Add an aqueous solution containing sulphate ions to both solutions. Sekiranya mendakan terbentuk, larutan tersebut mengandungi ion plumbum(II), Pb2+. If precipitate is formed, the solution contains lead(II) ions, Pb2+. Jika tiada mendakan terbentuk, larutan tersebut mengandungi ion aluminium, Al3+. If no precipitate is formed, the solution contains aluminium ions, Al3+. Atau/ Or Tambahkan larutan kalium iodida/ natrium iodida ke dalam kedua-dua larutan. PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 11 3/3/2023 4:41:23 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J12 J13 (iv) Bil. mol/ No. of moles of T =0.043 ——– 24 = 0.0018 mol 2 mol HCl ← 1 mol T So, 0.0018 × 2 = 0.0036 mol HCl ← 0.0018 mol T Daripada/ From n = MV ——– 1 000 Kepekatan/ Concentration of HCl = 10 000 (0.0036) —————–——– 50 = 0.072 mol dm–3 (c) (i) Perubahan/ pengurangan jisim logam karbonat J Change/ decrease in the mass of metal carbonate J (ii) Jisim logam karbonat J (g) Mass of metal carbonate J (g) Masa (s) Time (s) 2 (a) (i) Set I = 50 cm3 ———– 40 s = 1.25 cm3 s–1 Set II = 50 cm3 ———– 60 s = 0.833 cm3 s–1 (ii) Kadar tindak balas dalam Set I lebih tinggi daripada Set II. e rate of reaction in Set I is higher than Set II. (iii) Dalam Set I, serbuk magnesium digunakan. Jumlah luas permukaan yang terdedah kepada perlanggaran bagi serbuk magnesium lebih besar daripada ketulan magnesium. Frekuensi perlanggaran antara zarah bertambah. Jadi, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah. Oleh itu, kadar tindak balas bertambah. In Set I, magnesium powder is used. e total surface area exposed to collisions of magnesium powder is larger than that of magnesium granules. e frequency of collisions between particles increases. So, the frequency of e ective collisions increases. Hence, the rate of reaction increases. (b) (i) Mg + 2HNO3 → Mg(NO3 )2 + H2 (ii) Bil. mol/ No. of moles of HNO3 = (0.5)(25) ———– 1 000 = 0.0125 mol 2 mol HNO3 → 1 mol H2 0.0125 mol HNO3 → 0.0125 ———– 2 = 0.00625 mol H2 Isi padu/ Vol. of H2 = 0.00625 × 24 = 0.15 dm3 → 150 cm3 BAHAGIAN B DAN C 3 (a) Persamaan kimia: Chemical equation: Na2 S2 O3 + H2 SO4 → Na2 SO4 + SO2 + S + H2 O Rajah susunan radas/ Diagram of apparatus set-up Add potassium iodide/ sodium iodide solution into both solutions. Sekiranya mendakan kuning terbentuk, larutan tersebut mengandungi ion plumbum(II), Pb2+. If yellow precipitate is formed, the solution contains lead(II) ions, Pb2+. Jika tiada mendakan terbentuk, larutan tersebut mengandungi ion aluminium, Al3+. If no precipitate is formed, the solution contains aluminium ions, Al3+. (iii) Ujian kimia/ Chemical test: 1. Tuangkan 2.0 cm3 larutan ion nitrat ke dalam tabung uji. Pour 2.0 cm3 of nitrate ion solution into a test tube. 2. Tambahkan 2.0 cm3 asid sulfurik cair dan larutan ferum(II) sulfat ke dalam tabung uji. Add 2.0 cm3 of dilute sulphuric acid and iron(II) sulphate solution to the test tube. 3. Goncangkan tabung uji. Shake the test tube. 4. Condongkan tabung uji. Dengan cermat, titiskan beberapa titis asid sulfurik pekat pada dinding dalam tabung uji. Slant the test tube. Carefully drop several drops of concentrated sulphuric acid along the wall of the test tube. 5. Pembentukan cincin perang mengesahkan kehadiran ion nitrat. e formation of brown ring con rms the presence of nitrate ions. Rajah/ Diagram: FeSO4 Larutan NO3 – Solution NO3 – H2 SO4 (cair/ dilute) Cincin perang Brown ring H2 SO4 (pekat/ concentrated) BAB 7 Kadar Tindak Balas KERTAS 1 1 D 2 D 3 A 4 D 5 A 6 D 7 A 8 D 9 A 10 B 11 D 12 B 13 B 14 A 15 D 16 D 17 D 18 A KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Karbon dioksida/ Carbon dioxide (b) (i) Kadar tindak balas purata/ Average rate of reaction: = 43 cm3 ———– 120 s = 0.358 cm3 s–1 (ii) Kadar tindak balas purata dalam minit ke-2: Average rate of reaction in 2nd minute: = (43 – 26) cm3 —————– (120 – 60) s atau/ or (43 – 26) cm3 —————– (2 – 1) min = 0.283 cm3 s–1 atau/ or 17.0 cm3 min–1 (iii) = (35 – 26) cm3 —————– (90 – 60) s = 0.3 cm3 s–1 PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 12 3/3/2023 4:41:25 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J12 J13 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan Larutan natrium tiosulfat + asid sulfurik Sodium thiosulphate solution + sulphuric acid Kertas putih bertanda ‘X’ White paper marked with ‘X’ xxxxxxxxxxx Termometer Thermometer Prosedur/ Procedure: 1. Sukat 50.0 cm3 larutan natrium tiosulfat 0.2 mol dm–3 dan tuangkan ke dalam kelalang kon. Measure 50.0 cm3 of 0.2 mol dm–3 sodium thiosulphate solution and pour into a conical ask. 2. Sukat suhu larutan menggunakan termometer dan catatkan. Measure the temperature of the solution using a thermometer and record the reading. 3. Letakkan kelalang kon di atas sekeping kertas yang bertanda ‘X’ di tengah. Place the conical ask on a paper marked with ‘X’ at the centre. 4. Sukat 5.0 cm3 asid sulfurik 1.0 mol dm–3 dan tuangkan dengan cepat dan cermat ke dalam kelalang kon. Measure 5.0 cm3 of 1.0 mol dm–3 sulphuric acid and pour quickly and carefully into the conical ask. 5. Goyangkan kelalang kon dan pada masa yang sama, mulakan jam randik. Swirl the conical ask and at the same time, start the stopwatch. 6. Perhatikan tanda ‘X’ secara menegak dari mulut kelalang kon. Hentikan jam randik dengan serta merta apabila tanda ‘X’ tidak kelihatan. Catatkan masa. Observe the ‘X’ mark vertically from the mouth of the conical ask. Immediately stop the stopwatch when it disappears from sight. Record the time. 7. Ulang langkah 1 hingga 6 menggunakan 50.0 cm3 larutan natrium tiosulfat 0.2 mol dm–3 yang dipanaskan sehingga 35 °C, 40 °C, 45 °C and 50 °C. Repeat steps 1 to 6 using 50.0 cm3 of 0.2 mol dm–3 sodium thiosulphate solution heated to 35 °C, 40 °C, 45 °C and 50 °C. Penjadualan data/ Tabulation of data Suhu (°C) Temperature (°C) 30 35 40 45 50 Masa yang diambil untuk ‘X’ hilang (s) Time taken for ‘X’ to disappear (s) 1 ———–—– Masa/ Time (s–1) Kesimpulan/ Conclusion: Semakin tinggi suhu, semakin cepat masa yang diperlukan untuk mendakan sulfur terbentuk dan semakin cepat tanda ‘X’ hilang dari pandangan/ semakin tinggi kadar tindak balas. e higher the temperature of sodium thiosulphate solution, the faster it takes for the ‘X’ mark to disappear from sight/ the higher the rate of reaction. (b) (i) Kadar tindak balas dalam Set I lebih tinggi daripada dalam Set II. e rate of reaction in Set I is higher than in Set II. Dalam Set I, serbuk zink digunakan. In Set I, zinc powder is used. Jumlah luas permukaan yang terdedah kepada perlanggaran bagi serbuk zink lebih besar daripada ketulan zink. e total surface area exposed to collisions of zinc powder is larger than that of zinc granules. Frekuensi perlanggaran antara zarah bertambah. e frequency of collisions between particles increases. Jadi, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah. So, the frequency of e ective collisions increases. Oleh itu, kadar tindak balas bertambah. Hence, the rate of reaction increases. (ii) Kadar tindak balas dalam Set III lebih tinggi daripada dalam Set II. e rate of reaction in Set III is higher than in Set II. Dalam Set III, larutan kuprum(II) sulfat digunakan sebagai mangkin. In Set III, copper(II) sulphate solution is used as a catalyst. Mangkin tersebut menyediakan lintas alternatif dengan merendahkan tenaga pengaktifan. e catalyst provides an alternative pathway by lowering the activation energy. Lebih banyak zarah bahan tindak balas dapat mencapai tenaga pengaktifan yang lebih rendah tersebut. More reactant particles are able to achieve the lower activation energy. Jadi, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah. So, the frequency of e ective collisions increases. Oleh itu, kadar tindak balas bertambah. Hence, the rate of reaction increases. 4 (a) (i) Kadar tindak balas dalam Set II lebih tinggi daripada dalam Set I. e rate of reaction in Set II is higher than in Set I. Dalam Set II, kepekatan asid nitrik lebih tinggi daripada dalam Set I. In Set II, the concentration of nitric acid is higher than in Set I. Apabila kepekatan bertambah, bilangan zarah per unit isi padu bertambah. When the concentration is higher, the number of particles per unit volume increases. Frekuensi perlanggaran antara zarah bertambah. e frequency of collisions between particles increases. Jadi, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah. So, the frequency of e ective collisions increases. Oleh itu, kadar tindak balas bertambah. Hence, the rate of reaction increases. Kadar tindak balas dalam Set III lebih tinggi daripada dalam Set I. e rate of reaction in Set III is higher than in Set I. Dalam Set III, suhu lebih tinggi. In Set III, the temperature is higher. Pada suhu yang tinggi, tenaga kinetik zarah bahan tindak balas bertambah. At high temperature, the kinetic energy of reactant particles increases. Lebih banyak zarah bahan tindak balas mempunyai tenaga untuk mengatasi tenaga pengaktifan. More reactant particles have the energy to overcome the activation energy. Jadi, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah. So, the frequency of e ective collisions increases. Oleh itu, kadar tindak balas bertambah. Hence, the rate of reaction increases. (ii) Mg + 2HNO3 → Mg(NO3 )2 + H2 Set I: Bil. mol/ No. of moles of HNO3 = (0.2)(30) ———– 1 000 = 0.006 mol PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 13 3/3/2023 4:41:25 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J14 J15 2 mol HNO3 → 1 mol H2 0.006 mol HNO3 → 0.006 ——– 2 = 0.003 mol H2 Isi padu maksimum/ Maximum vol. of H2 = 0.003 × 24 = 0.072 dm3 → 72 cm3 Set II: Bil. mol/ No. of moles of HNO3 = (0.4)(30) ———– 1 000 = 0.012 mol 2 mol HNO3 → 1 mol H2 0.012 mol HNO3 → 0.012 ——– 2 = 0.006 mol H2 Isi padu maksimum H2 Maximum vol. of H2 = 0.006 × 24 = 0.144 dm3 → 144 cm3 (iii) 40 35 60 95 Isi padu gas hidrogen (cm3 ) Volume of hydrogen gas (cm3 ) Masa (s) Time (s) III I II (b) Tekanan yang tinggi di dalam periuk tekanan meningkatkan suhu air kepada melebihi 100 °C. e high pressure inside the pressure cooker increases the temperature of water to more than 100 °C. Tenaga kinetik zarah makanan bertambah. e kinetic energy of the food particles increases. Oleh itu, makanan masak dengan cepat. Hence, the food cooks faster. Suhu yang rendah di dalam peti sejuk memperlahankan aktiviti bakteria. e cold temperature inside a refrigerator slows down bacterial activity. Penguraian oleh bakteria lebih lambat, jadi makanan tidak rosak dengan cepat. e decomposition by bacteria is slower, so the food does not spoil as fast. Oleh itu, makanan dapat bertahan dengan lebih lama. Hence, the food can last longer. 5 (a) (i) Kadar tindak balas purata Eksperimen I Average rate of reaction Experiment I = 40 cm3 ———– 210 s = 0.19 cm s–1 Kadar tindak balas purata Eksperimen II Average rate of reaction Experiment II = 40 cm3 ———– 180 s = 0.222 cm s–1 Kadar tindak balas Eksperimen II adalah lebih tinggi daripada kadar tindak balas Eksperimen I. e rate of reaction of Experiment II is higher than the rate of reaction of Experiment I. Faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas: Kepekatan bahan tindak balas, suhu bahan tindak balas, saiz bahan tindak balas, penggunaan mangkin Factors that a ect rate of reaction: Concentration of reactants, temperature of reactants, size of reactants, use of catalyst (ii) 0 10 20 30 40 50 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Isi padu gas (cm3 ) Volume of gas (cm3 ) Masa (s) Time (s) II I (b) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2 O + CO2 Daripada eksperimen, bilangan mol gas CO2 From the experiment, the number of moles of CO2 gas = 0.04 dm3 —————— 24 dm3 mol–1 = 0.00167 mol Daripada persamaan, bilangan mol HCl From the equation, the number of moles of HCl = 0.00167 × 2 = 0.00334 mol Kepekatan HCl Concentration of HCl = 0.00334 mol —————— 25 cm3 × 1 000 = 0.13 M (c) Suhu dan mangkin Temperature and catalyst Apabila suhu bertambah, tenaga kinetik zarahzarah juga bertambah. Maka, bilangan zarah yang mencapai tenaga pengaktifan juga bertambah. Jadi, frekuensi perlanggaran di antara bahan tindak balas bertambah menyebabkan frekuensi perlanggaran berkesan lebih tinggi. Maka, kadar tindak balas bertambah. When temperature increases, kinetic energy of particles increases. Hence, the number of particles that achieves activation energy increases. erefore, collision frequency between the reactants increases resulting higher frequency of e ective collisions. e rate of reaction increases. Kehadiran mangkin membolehkan tindak balas berlaku melalui satu laluan alternatif dengan tenaga pengaktifan yang lebih rendah. Lebih banyak zarah yang berlanggar mampu mengatasi tenaga pengaktifan yang lebih rendah ini. Kekerapan perlanggaran berkesan bertambah, maka kadar tindak balas bertambah. e presence of catalyst ensures the reaction to occur via an alternative path with a lower activation energy. More particles collide that can overcome the activation energy. e frequency of e ective collisions increases, thus the rate of reaction increases. BAB 8 Bahan Buatan dalam Industri KERTAS 1 1 D 2 D 3 D 4 C 5 D 6 B 7 C 8 C 9 B 10 B 11 A 12 B 13 D 14 B 15 B 16 B 17 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan komposisi yang tetap dengan unsur utama ialah logam. PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 14 3/3/2023 4:41:26 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J14 J15 Praktis Topikal SPM: Kimia Tingkatan 4 – Jawapan Alloy is a mixture of two or more elements in a xed composition with the main element is a metal. (b) (i) Duralumin Duralumin (ii) 96% aluminium, 4% kuprum 96% aluminium, 4% copper (iii) (iv) Ringan dan kuat Light and strong 2 (a) (i) X: Kaca borosilikat Borosilicate glass Y: Kaca silika terlakur Fused silica glass (ii) Silikon dioksida, natrium karbonat, kalsium karbonat Silicon dioxide, sodium carbonate and calcium carbonate (iii) (Mana-mana dua/ Any two) 1. Lebih lembut Softer 2. Ketumpatan yang lebih tinggi Higher density 3. Lebih berat Heavier 4. Indeks pembiasan yang tinggi High refractive index (b) (i) Kaca borosilikat Borosilicate glass (ii) Alatan memasak/ Radas kaca makmal Cookware/ Laboratory glassware (c) (i) Konkrit diperkukuhkan Reinforced concrete (ii) Kekuatan regangan dalam konkrit meningkat apabila diperkukuhkan dengan keluli. Ini menjadikan jambatan lebih kuat dan dapat mengelakkannya daripada runtuh dengan mudah. e tensile strength in concrete increases when reinforced with steel. is makes the bridge stronger and prevents it from collapsing easily. BAHAGIAN B DAN C 3 (a) (i) Keras dan tahan kakisan Hard and resistant to corrosion (ii) Kelebihan/ Advantages: 1. Lengai secara kimia/ Chemically inert 2. Tidak terkakis/ Non-corrosive Kelemahan: Rapuh Disadvantage: Brittle (iii) Besi Iron Kromium Chromium Nikel Nickel Karbon Carbon Periuk R/ Pot R Periuk S/ Pot S Aluminium Aluminium Kuprum Copper (iv) Periuk R lebih tahan lasak daripada periuk S kerana periuk R lebih kuat. Pot R is more durable to pot S because pot R is stronger. Hal ini kerana, periuk R diperbuat daripada aloi yang terdiri daripada jenis atom yang berbeza. is is because, pot R is made of an alloy that consists of di erent types of atoms. Kehadiran atom asing yang berlainan saiz mengganggu susunan teratur atom logam tulen. e presence of foreign atoms of di erent sizes disrupts the orderly arrangement of the pure metal. Apabila daya dikenakan, lapisan atom tidak mudah menggelongsor di atas satu sama lain. When force is applied, the layers of atoms do not slide over one another easily. (v) Aloi: Keluli/ Alloy: Steel Komposisi: 98% besi dan 2% karbon Composition: 98% iron and 2% carbon Kegunaan: Untuk membuat struktur bangunan, landasan kereta api dan badan kereta Uses: To make building structures, railway tracks and car bodies (b) Konkrit tersebut mudah pecah kerana kekuatan regangannya rendah. Jadi, konkrit tersebut tidak mampu menahan tekanan tersebut. e concrete is easily broken because its tensile strength is low. So, it is not able to withstand the pressure. Untuk mengatasi masalah ini, mereka perlu membuat bahan komposit yang dinamakan konkrit diperkukuhkan menggunakan tetulang keluli/ jejaring dawai dan campuran konkrit. To overcome this problem, they need to make a composite substance namely reinforced concrete using steel bars/ wire mesh and concrete mixture. Konkrit diperkukuhkan mempunyai kekuatan regangan lebih tinggi. Jadi, konkrit tersebut akan lebih tahan terhadap tekanan. e reinforced concrete has high tensile strength. So, it will be able to withstand pressure. 4 (a) (i) Bahan komposit ialah bahan yang diperbuat daripada gabungan dua atau lebih bahan berbeza seperti logam, aloi, polimer, kaca dan seramik. Bahan komposit mempunyai sifat-sifat yang lebih bagus/ istimewa berbanding dengan komponenkomponen asalnya. Composite materials are produced from combination of two or more di erent compounds such as metal, alloy, polymer, glass and ceramic. Composite materials have much more superior properties compared to their original components. (ii) V: Gentian optik Optical bre W: Superkonduktor Superconductor X: Konkrit diperkukuhkan Reinforced concrete Y: Kaca fotokromik Photochromic glass Z: Kaca gentian Fibreglass PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 15 3/3/2023 4:41:26 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J16 JPB (iii) V: Membolehkan maklumat dipindahkan dalam bentuk cahaya pada kelajuan yang sangat tinggi Enables information to be transmitted in the form of light at a very high speed W: Rintangan elektrik sifar, ringan dan mempunyai daya magnet yang sangat kuat Zero electrical resistance, light and has very strong magnetic force X: Keras dan kuat Hard and strong Y: Menjadi gelap apabila terdedah kepada cahaya cerah dan menjadi jernih dalam cahaya malap Darkens when exposed to bright light and becomes clear in dim light Z: Kuat dan ringan Strong and light (iv) Bahan komposit W mempunyai rintangan elektrik sifar, ringan dan mempunyai daya magnet yang sangat kuat. Composite material W has zero electrical resistance, light and has very strong magnetic force. Dalam bidang pengangkutan, magnet superkonduktor digunakan bagi menggerakkan kereta api Maglev. In transportation, superconductor magnet is used to mobilise the Maglev train. Magnet yang sangat kuat menyebabkan kereta api terapung di atas landasan kereta api dan membolehkannya bergerak dengan kelajuan yang sangat tinggi. e strong magnet causes the train to hover above the railway tracks and allows the train to move at a very high speed. (b) Kaca plumbum/ Lead crystal glass Sifat kaca plumbum ialah mempunyai takat lebur yang rendah, sangat lembut yang membolehkannya dibentuk dengan mudah, indeks biasan yang tinggi menjadikannya berkilat serta mempunyai ketumpatan yang tinggi. e properties of lead crystal glass are having a low melting point, very soft and that allows it to be shaped easily and has a high refractive index that makes it shiny and has a high density. PT Chem D'bhsa Tg4_Ans_vim2p(2023).indd 16 3/3/2023 4:41:26 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.