49 © Nilam Publication Sdn. Bhd. UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Tulis persamaan kimia seimbang bagi setiap tindak balas yang berikut: 1 Kuprum(II) karbonat Kuprum(II) oksida + Karbon dioksida CuCO3 CuO + CO2 2 Ammonia + Hidrogen klorida Ammonium klorida NH3 HCl + NH4Cl 3 Plumbum(II) nitrat + Kalium iodida Plumbum(II) iodida + Kalium nitrat Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3 4 Asid sulfurik + Natrium hidroksida Natrium sulfat + Air H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O 5 Kuprum(II) oksida + Asid hidroklorik Kuprum(II) klorida + Air CuO + 2HCl CuCl2 + H2O 6 Natrium + Air Natrium hidroksida + Hidrogen 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 7 Kalium oksida + Air Kalium hidroksida K2O + H2O 2KOH 8 Zink oksida + Asid nitrik Zink nitrat + Air ZnO + 2HNO3 Zn(NO3)2 + H2O 9 Plumbum(II) nitrat Plumbum(II) oksida + Nitrogen dioksida + Oksigen 2Pb(NO3)2 2PbO + 4NO2 + O2 10 Aluminium nitrat Aluminium oksida + Nitrogen dioksida + Oksigen 4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2 Contoh: Persamaan menunjukkan tindak balas antara zink dengan asid hidroklorik. Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Hitungkan jisim zink yang perlu ditindakbalaskan dengan asid hidroklorik berlebihan untuk menghasilkan 6 dm3 gas hidrogen pada keadaan bilik. [Jisim atom relatif: Zn = 65, Cl = 35.5, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada suhu bilik] Tuliskan persamaan seimbang Tulis maklumat daripada soalan di atas persamaan ? g Zn(p) berlebihan 2HCl 6 dm3 + ➝ ZnCl2 + H2 Tukarkan kuantiti yang diberi kepada mol menggunakan teknik dalam carta berikut. Bilangan mol H2 = 6 dm3 24 dm3 mol–1 = 0.25 mol Gunakan nisbah mol bahan yang terlibat untuk mencari bilangan mol bahan lain. Catatan: Pekali setiap formula menunjukkan bilangan mol bahan tindak balas yang bertindak balas dan hasil yang terbentuk. Daripada persamaan,, 1 mol H2 : 1 mol Zn 0.25 mol H2 : 0.25 mol Zn Latihan Penghitungan Berkaitan Persamaan Kimia SP 3.4.3 TP3 Kuiz 03 U3 Kimia T4(p27-52)csy2p.indd 49 21/12/2022 2:22 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 50 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Jisim (g) ÷ (JAR/JFR/JMR) g mol–1 × (JAR/JFR/JMR) g mol–1 Bilangan mol (n) Isi padu gas (dm3 ) ÷ 24 dm3 mol–1/ 22.4 dm3 mol–1 × 24 dm3 mol–1/ 22.4 dm3 mol–1 Tukar mol kepada kuantiti yang dikehendaki menggunakan carta di bawah. Jisim Zn = 0.25 mol × 65 g mol–1 = 16.25 g 1 Persamaan berikut menunjukkan tindak balas antara kalium dengan oksigen. 4K + O2 2K2O Hitungkan jisim kalium yang diperlukan untuk menghasilkan 23.5 g kalium oksida. [Jisim atom relatif: K = 39, O = 16] Bilangan mol K2O = 23.5 g (2 × 39 + 16) g mol–1 = 23.5 94 = 0.25 mol Daripada persamaan, 2 mol K2O : 4 mol K 0.25 mol K2O : 0.5 mol K Jisim K = 0.5 mol × 39 g mol–1 = 19.5 g 2 8.0 g serbuk kuprum(II) oksida dicampurkan kepada asid nitrik cair yang berlebihan dan dihangatkan. Hitungkan jisim kuprum(II) nitrat yang terhasil. [Jisim atom relatif: N = 14, O = 16, Cu = 64] CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O Bilangan mol CuO = 8 g (64 + 16) g mol–1 = 0.1 mol Daripada persamaan, 1 mol CuO : 1 mol Cu(NO3)2 0.1 CuO : 0.1 mol Cu(NO3)2 Jisim Cu(NO3)22 = 0.1 mol × 188 g mol–1 = 18.8 g 3 1.3 g zink bertindak balas dengan asid sulfurik cair yang berlebihan. Hasil tindak balas ialah zink sulfat dan hidrogen. Hitungkan isi padu hidrogen yang terbebas pada STP. [Jisim atom relatif: Zn = 65, isi padu molar gas 22.4 dm3 mol–1 pada STP] Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 Bilangan mol Zn = 1.3 g 65 g mol–1 = 0.02 mol Daripada persamaan, 1 mol Zn : 1 mol H2 0.02 mol Zn : 0.02 mol H2 Isi padu H2 = 0.02 mol × 22.4 dm3 mol–1 = 0.448 dm3 = 448 cm3 Soalan Subjektif TP3 TP3 TP3 KBAT LATIHAN PENGUKUHAN 03 U3 Kimia T4(p27-52)csy2p.indd 50 21/12/2022 2:22 PM
51 © Nilam Publication Sdn. Bhd. UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 4 Persamaan menunjukkan pembakaran gas propana. C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 720 cm3 gas propana (C3H8) pada keadaan bilik terbakar dalam oksigen berlebihan. Hitungkan jisim karbon dioksida yang terbentuk. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik] C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O Bilangan mol C3H8 = 720 cm3 24 000 cm3 mol–1 = 0.03 mol Daripada persamaan, 1 mol C3H8 : 3 mol CO2 0.03 mol C3H8 : 0.09 mol CO2 Jisim CO2 = 0.09 mol × 44 g mol–1 = 3.96 g 5 Rajah di bawah menunjukkan sebuah kereta dilengkapi dengan beg udara yang akan mengembang apabila berlaku kemalangan. Beg udara mengandungi pepejal natrium azida, NaN3 yang akan terurai dengan cepat membentuk natrium dan gas nitrogen. Gas nitrogen yang terbentuk akan mengisi beg udara itu. [Jisim atom relatif: N = 14; H = 1; Na = 23 dan 1 mol gas menempati isi padu 24 dm3 pada suhu dan tekanan bilik] (a) Bina persamaan kimia bagi penguraian natrium azida. 2NaN3 → 2Na + 3N2 (b) Dalam suatu kemalangan, beg udara mengandungi 72 dm3 gas nitrogen pada suhu dan tekanan bilik. Berapakah jisim natrium azida yang diperlukan untuk menghasilkan 72 dm3 gas nitrogen? Bilangan mol nitrogen = 72 dm3 24 dm3 mol–1 = 3 mol Bilangan mol NaN3 = 2 mol Jisim NaN3 = 2 mol × [23 + 3(14)] g mol–1 = 130 g (c) Natrium azida, NaN3, bertindak balas dengan asid hidroklorik cair untuk menghasilkan natrium klorida dan sebatian A. Sebatian A mengandungi 2.33% hidrogen dan 97.7% nitrogen berdasarkan jisim. (i) Apakah formula empirik sebatian A? Unsur H N Jisim (g) 2.33 97.7 Bilangan mol 2.33 –—– 1 = 2.33 97.7 –—– 14 = 6.98 Nisbah teringkas 2.33 –—– 2.33 = 1 6.98 –—– 2.33 ≈ 3 Formula empirik: HN3 (ii) Bina persamaan bagi tindak balas antara natrium azida dan asid hidroklorik cair. NaN3 + HCl → NaCl + HN3 TP3 KBAT TP3 03 U3 Kimia T4(p27-52)csy2p.indd 51 21/12/2022 2:22 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 52 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Soalan Tambahan 1 Jisim satu atom unsur Y adalah dua kali lebih daripada satu atom oksigen. Apakah jisim atom relatif bagi unsur Y? [Jisim atom relatif: O = 16] A 12 C 32 B 24 D 36 2 Sebuah botol mengandungi 3.01 × 1023 zarah gas. Berapakah bilangan mol zarah gas dalam botol itu? [Pemalar Avogrado = 6.02 × 1023 mol–1] A 0.5 mol C 3.0 mol B 1.0 mol D 6.0 mol 3 Antara gas berikut, yang manakah mengandungi 0.4 mol atom pada suhu dan tekanan bilik? [Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan bilik] A 4.8 dm3 Ne C 4.8 dm3 CO2 B 4.8 dm3 O2 D 4.8 dm3 NH3 4 Sebuah mentol diisi dengan 1 800 cm3 gas argon pada keadaan bilik. Berapakah bilangan atom argon dalam mentol itu? [Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik, Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1] A 4.515 × 1022 C 8.03 × 1022 B 4.515 × 1023 D 8.03 × 1021 5 Berapakah bilangan atom oksigen dalam 0.1 mol air? [Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1] A 6.02 × 1022 C 6.02 × 1023 B 1.204 × 1022 D 1.204 × 1023 6 5 g unsur X bertindak balas dengan 8 g unsur Y membentuk sebatian dengan formula XY2. Apakah jisim atom relatif unsur X? [Jisim atom relatif: Y = 80] A 25 C 50 B 40 D 100 7 Rajah menunjukkan perwakilan piawai bagi atom unsur X dan Y. 16 8 X 35 17 Y Unsur X dan Y bertindak balas untuk membentuk sebatian. Apakah jisim formula relatif bagi sebatian itu? A 51 C 86 B 67 D 172 8 Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi menentukan formula empirik oksida logam X. Panaskan Logam X Antara berikut, yang manakah mungkin bagi logam X? A Zink C Stanum B Plumbum D Kuprum 9 Persamaan di bawah menunjukkan penguraian magnesium nitrat apabila dipanaskan. 2Mg(NO3)2 2MgO + 4NO2 + O2 Berapakah bilangan molekul oksigen terhasil apabila 7.4 g magnesium nitrat terurai apabila dipanaskan? [Jisim formula relatif Mg(NO3)2 = 148; Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023 mol–1] A 1.505 × 1022 C 1.505 × 1023 B 3.010 × 1022 D 3.010 × 1023 10 Persamaan di bawah menunjukkan persamaan kimia pembakaran etanol dalam oksigen berlebihan. C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O Berapakah isi padu gas karbon dioksida yang dibebaskan apabila 9.20 g etanol terbakar lengkap? [Jisim atom relatif: H = 1, C = 12, O = 16, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada keadaan bilik] A 4.8 cm3 C 96.0 cm3 B 9.6 cm3 D 9 600 cm3 11 Berapakah peratus kandungan nitrogen mengikut jisim dalam urea, CO(NH2)2? [Jisim atom relatif: C = 12, N = 14, H = 1 dan O = 16] A 23.3% C 46.7% B 31.8% D 63.6% 12 1.72 g bagi oksida logam X mengandungi 0.8 g oksigen. Apakah formula empirik bagi oksida itu? [Jisim atom relatif : X = 46; O =16] A XO2 C X2O3 B X2O D X2O5 TP2 TP3 TP3 TP2 TP2 TP3 TP3 TP4 TP4 TP3 TP4 TP4 Soalan Objektif PRAKTIS SPM 03 U3 Kimia T4(p27-52)csy2p.indd 52 21/12/2022 2:22 PM
53 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. JADUAL BERKALA Sejarah Perkembangan – Sumbangan Ahli Sains Kumpulan Kala 3 (a) Sifat kelogaman (berkilat, mengalirkan arus elektrik, mulur, kekuatan tegangan tinggi, takat lebur dan ketumpatan tinggi) (b) Ciri-ciri istimewa: (i) Kebanyakan unsur peralihan membentuk sebatian berwarna. (ii) Kebanyakan unsur peralihan mempunyai lebih dari satu nombor pengoksidaan. (iii) Terdapat unsur peralihan boleh membentuk ion kompleks. (iv) Terdapat unsur peralihan boleh bertindak sebagai mangkin (a) Monoatom dan lengai (b) Kegunaan dalam kehidupan Sifat fizikal & perubahan dalam sifat fizikal menuruni kumpulan (a) Sifat kimia sama. (Bertindak balas dengan H2O, O2 & Cl2) (b) Kereaktifan meningkat menuruni kumpulan (a) Sifat kimia sama. (Bertindak balas dengan H2O, NaOH & Fe) (b) Kereaktifan berkurang menuruni kumpulan Merentasi Kala 3 dari kiri ke kanan: (a) Perubahan saiz atom (b) Perubahan keelektronegatifan (c) Perubahan sifat kelogaman (logam ➝ separa logam ➝ bukan logam) (d) Perubahan sifat oksida (Oksida bes ➝ oksida amfoterik ➝ oksida asid) Kumpulan 18 (Gas adi) Kumpulan 1 (Logam alkali) Kumpulan 17 (Halogen) Kala Unsur peralihan Unsur disusun dalam turutan menaik nombor proton Susunan elektron dalam suatu atom Bilangan petala yang diisi elektron di dalam satu atom Terletak antara Kumpulan 2 dan Kumpulan 13 Atom unsur mempunyai tiga petala berisi elektron Atom unsur mempunyai tujuh elektron valens Atom unsur mempunyai satu elektron valens Atom unsur mencapai susunan elektron duplet/ oktet yang stabil Bilangan elektron valens dalam suatu atom 4 UNIT Peta Konsep Belajar di Tingkatan 1, Unit 6: Jadual Berkala JADUAL BERKALA UNSUR 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 53 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 54 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Apakah Jadual Berkala? • Ia adalah suatu susunan unsur-unsur dalam tertib pertambahan nombor proton. Apakah kelebihan menyusun unsur-unsur dalam Jadual Berkala? Jadual berkala membolehkan: • Ahli kimia mempelajari, memahami dan mengingat sifat kimia dan sifat fizik semua unsur dan sebatian secara teratur. • Sifat unsur dan sebatiannya diramal berdasarkan kedudukan unsur dalam Jadual Berkala. • Hubungan antara unsur dari kumpulan yang berlainan diketahui. 4.1 PERKEMBANGAN JADUAL BERKALA UNSUR SK 4.1 Kebaikan Pengelasan Unsur dalam Jadual Berkala SP 4.1.2 Saintis Penemuan Antoine Lavoisier • Bahan dikelaskan kepada 4 kumpulan dengan sifat kimia yang sama. J.W Dobereiner • Bahan disusun dalam kumpulan yang mengandungi 3 unsur yang mempunyai sifat kimia yang serupa. • Kumpulan unsur dengan sifat kimia sama dinamakan Triad. • Sistem Triad terhad kepada beberapa unsur sahaja. John Newlands • Unsur disusun mengikut pertambahan jisim atom. • Hukum Oktaf kerana sifat sama berulang pada setiap unsur kelapan. • Sistem ini tidak tepat kerana ada unsur dengan nombor jisim yang salah. Lothar Meyer • Isi padu atom = Jisim 1 mol (g) Ketumpatan (g cm–3) • Memplotkan graf isi padu atom melawan jisim atom. • Mendapati unsur dengan sifat kimia yang sama menduduki tempat setara dalam lengkungan. Mendeleev • Unsur disusun mengikut pertambahan jisim atom. • Unsur dengan sifat kimia sama berada dalam kumpulan sama. • Ruang kosong disediakan untuk unsur yang belum ditemui. • Penyumbang kepada pembentukan Jadual Berkala moden. Henry Moseley • Mengelaskan unsur berdasarkan konsep nombor proton dan menyusun unsur-unsur mengikut turutan menaik nombor proton. • Penyumbang kepada pembentukan Jadual Berkala moden. Sumbangan Ahli Sains dalam Sejarah Perkembangan Jadual Berkala SP 4.1.1 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP1 TP2 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai Jadual Berkala Unsur. Memahami Jadual Berkala Unsur seterusnya dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 54 21/12/2022 3:42 PM
55 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Tuliskan susunan elektron untuk atom bagi setiap unsur dalam Jadual Berkala di bawah. SP 4.2.1 Nombor nukleon Nombor proton Simbol unsur A ZX K A L A 1 18 1 H* 1 1 1 2 13 14 15 16 17 He 4 2 2 2 Li 7 3 2.1 Be 8 4 2.2 B11 5 2.3 C12 6 2.4 N14 7 2.5 O16 8 2.6 F 19 9 2.7 Ne 20 10 2.8 3 Na 23 11 2.8.1 Mg 24 12 2.8.2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al 27 13 2.8.3 Si 28 14 2.8.4 P 31 15 2.8.5 S 32 16 2.8.6 Cl 35 17 2.8.7 Ar 40 18 2.8.8 4 K39 19 2.8.8.1 Ca 40 20 2.8.8.2 Br 80 35 KUMPULAN LOGAM PERALIHAN Apa prinsip asas untuk menyusun dalam Jadual Berkala? • Unsur-unsur dalam Jadual Berkala disusun secara mendatar mengikut tertib pertambahan nombor proton . SP 4.2.2 Nyatakan dua komponen utama Jadual Berkala: (i) Kumpulan (ii) Kala 4.2 SUSUNAN UNSUR DALAM JADUAL BERKALA MODEN SK 4.1 Apakah Kumpulan? • Lajur menegak dalam Jadual Berkala yang disusun berdasarkan bilangan elektron valens yang terdapat pada petala terluar bagi atom. Bagaimana nombor kumpulan berkait dengan bilangan elektron valens? • Terdapat 18 lajur disusun secara menegak disebut Kumpulan 1, Kumpulan 2, Kumpulan 13 hingga Kumpulan 18. Bilangan elektron valens 1 2 3 4 5 6 7 8 (kecuali Helium) Kumpulan 1 2 13 14 15 16 17 18 Bagi atom unsur dengan 3 hingga 8 elektron valens, nombor kumpulan ialah: 10 + bilangan elektron valens. Kumpulan-kumpulan tertentu mempunyai nama tertentu. Apakah nama kumpulan-kumpulan tertentu tersebut? Kumpulan Nama khas 1 Logam alkali 2 Logam alkali-bumi 3 – 12 Unsur peralihan 17 Halogen 18 Gas adi SP 4.2.2 Kumpulan 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 55 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 56 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Bagaimanakah nombor kumpulan dikaitkan dengan jenis bahan? Kumpulan 1, 2 dan 13 Logam Kumpulan 3 – 12 Logam (Unsur peralihan) Kumpulan 14 – 18 Bukan logam Kala pendek, # Kala 3 akan dipelajari dengan terperinci dari segi sifat fizik dan sifat kimia Kala panjang Apakah Kala? • Baris unsur secara mendatar dalam Jadual Berkala yang terdiri daripada bilangan petala berisi elektron yang sama di dalam atom . Bagaimanakah nombor kala berkait dengan bilangan petala? Bilangan petala 1 2 3 4 5 6 7 Kala 1 2 3 4 5 6 7 • Kala 1 mengandungi 2 unsur • Kala 2 dan 3 mengandungi 8 unsur # • Kala 4 dan 5 mengandungi 18 unsur • Kala 6 mengandungi 32 unsur • Kala 7 mengandungi 23 unsur SP 4.2.2 Kala 1 Lengkapkan jadual berikut. Unsur Nombor proton Susunan elektron Bilangan elektron valens Kumpulan Bilangan petala Kala H 1 1 1 1 1 1 He 2 2 2 18 1 1 Li 3 2.1 1 1 2 2 Be 4 2.2 2 2 2 2 B 5 2.3 3 13 2 2 C 6 2.4 4 14 2 2 N 7 2.5 5 15 2 2 O 8 2.6 6 16 2 2 F 9 2.7 7 17 2 2 Ne 10 2.8 8 18 2 2 Na 11 2.8.1 1 1 3 3 Mg 12 2.8.2 2 2 3 3 Al 13 2.8.3 3 13 3 3 TP2 Latihan 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 56 21/12/2022 3:42 PM
57 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 2 Rajah di bawah menunjukkan simbol kimia yang mewakili unsur X, Y dan Z. X23 11 Z 39 Y 19 12 6 (a) Terangkan bagaimana menentukan kedudukan unsur X dalam Jadual Berkala. • Nombor proton unsur X adalah 11 dan bilangan proton dalam atom X adalah 11 . • Bilangan elektron dalam atom X adalah 11 . • Susunan elektron bagi atom X adalah 2.8.1 . • Unsur X terletak dalam Kumpulan 1 kerana atom X mempunyai satu elektron valens . • Unsur X berada dalam Kala 3 kerana atom X mempunyai tiga petala berisi dengan elektron . (b) (i) Nyatakan kedudukan unsur Y dalam Jadual Berkala. (ii) Terangkan bagaimana anda menentukan kedudukan unsur Y dalam Jadual Berkala. (i) Unsur Y terletak di Kumpulan 14 dan Kala 2 . (ii) • Nombor proton bagi unsur Y adalah 6 dan bilangan proton dalam atom Y adalah 6 . • Susunan elektron atom Y adalah 2.4 . • Unsur Y terletak di Kumpulan 14 kerana atom Y mempunyai 4 elektron valens. • Unsur Y terletak di Kala 2 kerana atom Y mempunyai 2 petala berisi dengan elektron . (c) Antara unsur di atas, yang manakah mempunyai sifat kimia yang serupa? Terangkan jawapan anda. • Unsur X dan unsur Z . • Susunan elektron atom X adalah 2.8.1 dan susunan elektron atom Z adalah 2.8.8.1 . • Atom X dan atom Z mempunyai bilangan elektron valens yang sama. TP3 Nyatakan nama khas bagi unsur-unsur Kumpulan 18. Gas adi Tuliskan susunan elektron bagi atom unsur-unsur Kumpulan 18. Unsur Susunan elektron Helium (He) 2 Neon (Ne) 2.8 Argon (Ar) 2.8.8 Kripton (Kr) 2.8.18.8 Xenon (Xe) – Radon (Rn) – 4.3 UNSUR DALAM KUMPULAN 18 SK 4.3 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Jadual Berkala Unsur untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 57 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 58 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Kumpulan 18 adalah gas monoatomik. Terangkan maksud monoatomik. SP 4.3.1 • Gas ini wujud sebagai atom tunggal. Terangkan mengapa gas adi adalah monoatom dan lengai secara kimia. SP 4.3.1 • Atomnya telah mencapai susunan elektron duplet untuk helium dan susunan elektron oktet untuk yang lain. • Unsur kumpulan ini tidak bergabung dengan unsur lain kerana atomnya tidak akan menderma, menerima atau berkongsi elektron. Nyatakan kegunaan gas adi. SP 4.3.3 Gas adi Kegunaan Helium Untuk mengisi belon cuaca dan pesawat Neon Untuk mengisi lampu neon (untuk papan iklan) Argon Untuk mengisi mentol lampu elektrik Kripton Untuk mengisi lampu kilat fotografi Radon Untuk mengubati kanser Nyatakan sifat fizik dan perubahan menuruni Kumpulan 18. SP 4.3.2 1 Semua gas adi tidak larut dalam air dan tidak dapat mengkonduksikan elektrik dalam semua keadaan. 2 Takat lebur dan takat didih sangat rendah kerana atom gas adi ditarik oleh daya van der Waals yang lemah , sedikit tenaga diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. 3 Menuruni Kumpulan 18: • Saiz atom bertambah kerana bilangan petala bertambah. • Ketumpatan rendah dan semakin meningkat kerana jisim bertambah dengan banyak berbanding dengan isi padu. • Takat didih bertambah kerana pertambahan saiz atom menyebabkan daya tarikan van der Waals semakin kuat, semakin banyak tenaga diperlukan untuk mengatasinya. Terangkan mengapa argon tidak bertindak balas dengan filamen tungsten yang panas dari segi susunan elektron. • Atom argon telah mencapai susunan elektron oktet yang stabil. • Atom argon tidak perlu menerima , menderma atau berkongsi elektron dengan unsur lain. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 58 21/12/2022 3:42 PM
59 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Nyatakan nama khas bagi unsur-unsur Kumpulan 1. • Logam alkali Senaraikan unsur-unsur dalam Kumpulan 1 Jadual Berkala dan tuliskan susunan elektron dan bilangan petala bagi atom unsur-unsur. Unsur Simbol Nombor proton Susunan elektron Bilangan petala Litium Li 3 2.1 2 Natrium Na 11 2.8.1 3 Kalium K 19 2.8.8.1 4 Nyatakan sifat fizik unsur-unsur Kumpulan 1. SP 4.4.1 • Pepejal kelabu dengan permukaan berkilat. • Lebih lembut dan ketumpatan yang lebih rendah berbanding dengan logam lain. • Takat lebur dan takat didih lebih rendah berbanding dengan logam lain. Terangkan perubahan sifat fizik menuruni unsur Kumpulan 1. SP 4.4.1 • Saiz atom bertambah kerana bilangan petala bertambah. • Ketumpatan bertambah kerana pertambahan jisim lebih cepat dari pertambahan jejari. • Takat didih dan takat lebur berkurang kerana apabila saiz atom bertambah, ikatan logam semakin lemah. Terangkan persamaan dalam sifat kimia unsur Kumpulan 1. SP 4.4.4 Catatan: 1 Proton adalah zarah sub atom yang bercas positif 2 Elektron adalah zarah sub atom yang bercas negatif • Semua atom unsur dalam Kumpulan 1 mempunyai 1 elektron valens dan mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil dengan melepaskan satu elektron valens membentuk ion bercas +1 . Contoh: (i) Atom litium melepaskan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil: Susunan elektron: 2 e– Susunan elektron: 2.1 Li Li + + Bilangan proton = 3, jumlah cas: +3 Bilangan elektron = 3, jumlah cas: –3 Atom litium adalah neutral . Bilangan proton = 3, jumlah cas: +3 Bilangan elektron = 2, jumlah cas: –2 Ion litium bercas positif , Li+ terbentuk. (ii) Atom natrium melepaskan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil: Susunan elektron: 2.8 e– Susunan elektron: 2.8.1 Na Na + + Bilangan proton = 11, jumlah cas: +11 Bilangan elektron = 11, jumlah cas: –11 Atom natrium adalah neutral . Bilangan proton = 11, jumlah cas: +11 Bilangan elektron = 10, jumlah cas: –10 Ion natrium bercas positif , Na+ terbentuk. 4.4 UNSUR DALAM KUMPULAN 1 SK 4.4 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP4 Menganalisis pengetahuan mengenai Jadual Berkala Unsur dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 59 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 60 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Eksperimen Sifat Kimia bagi Unsur-unsur Kumpulan 1: SP 4.4.2 (a) Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan air menghasilkan alkali dan gas hidrogen. 2X + 2H2O 2XOH + H2 , X adalah logam Kumpulan 1 Air Litium Kaedah: (i) Masukkan air dalam bekas hingga separuh penuh. (ii) Potong sepotong litium menggunakan pisau dan forsep. (iii) Keringkan minyak pada permukaan litium menggunakan kertas turas. (iv) Letakkan litium dengan perlahan di atas permukaan air di dalam bekas. (v) Apabila tindak balas berhenti, uji larutan yang terhasil dengan kertas litmus merah. (vi) Catatkan semua pemerhatian. (vii) Ulang langkah (i) – (vi) dengan menggunakan natrium dan kalium menggantikan litium satu demi satu. Pemerhatian: Unsur Pemerhatian Inferens Kereaktifan Li • Litium bergerak perlahan dengan nyalaan merah di atas permukaan air. • Larutan tidak berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada biru . • Litium adalah logam yang paling kurang reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , litium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: 2Li + 2H2O 2LiOH + H2 Kereaktifan bertambah menuruni Kumpulan 1 Na • Natrium bergerak cepat dengan nyalaan kuning di atas permukaan air. • Larutan tidak berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada biru . • Natrium adalah logam yang reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , natrium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 K • Kalium bergerak sangat cepat dengan nyalaan ungu di atas permukaan air. • Larutan tidak berwarna menukarkan kertas litmus merah kepada biru . • Kalium adalah logam yang paling reaktif bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali , kalium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: 2K + 2H2O 2KOH + H2 • Semua unsur Kumpulan 1 mempunyai sifat kimia yang serupa kerana semua atom dalam Kumpulan 1 mempunyai bilangan elektron valens yang sama iaitu satu dan mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil dengan melepaskan satu elektron valensnya untuk membentuk ion bercas positif . Bagaimanakah unsur Kumpulan 1 disimpan? Terangkan. SP 4.4.3 • Unsur tersebut disimpan dalam minyak parafin. • Untuk menghalang daripada bertindak balas dengan wap air dan udara. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 60 21/12/2022 3:42 PM
61 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. (b) Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan oksigen membentuk oksida logam. Oksida logam larut dalam air menghasilkan larutan berakali. 4X + O2 2X2O X2O + H2O 2XOH, X adalah logam unsur Kumpulan 1 (Li, Na dan K) Kaedah: (i) Potong secebis kecil litium menggunakan pisau dan forsep. (ii) Keringkan minyak pada permukaan litium dengan kertas turas. (iii) Letakkan litium pada sudu pembakaran dan panaskan litium dengan kuat hingga ia menyala. (iv) Letakkan litium yang menyala dalam balang gas berisi oksigen. (v) Apabila tindak balas berhenti, tambahkan air untuk melarutkan sebatian yang terbentuk. (vi) Tambahkan beberapa titis penunjuk universal kepada larutan yang terbentuk. (vii) Catatkan pemerhatian. (viii) Ulang langkah (i) – (vii) menggunakan natrium dan kalium untuk menggantikan litium satu demi satu. Pemerhatian: Unsur Pemerhatian Inferens Kereaktifan Li • Litium terbakar perlahan dengan nyalaan merah menghasilkan pepejal putih . • Pepejal putih larut dalam air membentuk larutan tidak berwarna . • Larutan itu menukarkan warna penunjuk universal dari hijau kepada ungu . • Litium adalah paling kurang reaktif terhadap oksigen. • Litium bertindak balas dengan oksigen membentuk litium oksida. • Persamaan kimia seimbang: 4Li + O2 2Li2O • Litium oksida bertindak balas dengan air untuk membentuk larutan alkali, litium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: Li2O + H2O 2LiOH Kereaktifan bertambah menuruni Kumpulan 1 Na • Natrium terbakar terang dengan nyalaan kuning menghasilkan pepejal putih . • Pepejal putih larut dalam air membentuk larutan tidak berwarna . • Larutan itu menukarkan warna penunjuk universal dari hijau kepada ungu . • Natrium adalah logam reaktif terhadap oksigen. • Natrium bertindak balas dengan oksigen membentuk natrium oksida. • Persamaan kimia seimbang: 4Na + O2 2Na2O • Natrium oksida bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali, natrium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: Na2O + H2O 2NaOH K • Kalium terbakar sangat terang dengan nyalaan ungu menghasilkan pepejal putih . • Pepejal putih larut dalam air membentuk larutan tidak berwarna . • Larutan itu menukarkan warna penunjuk universal dari hijau kepada ungu . • Kalium adalah logam paling reaktif terhadap oksigen. • Kalium bertindak balas dengan oksigen membentuk kalium oksida. • Persamaan kimia seimbang: 4K + O2 2K2O • Kalium oksida bertindak balas dengan air membentuk larutan beralkali, kalium hidroksida. • Persamaan kimia seimbang: K2O + H2O 2KOH Sudu pembakaran Gas oksigen Balang gas Litium menyala 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 61 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 62 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 (c) Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan klorin menghasilkan logam klorida. 2X + Cl2 2XCl, X adalah logam unsur Kumpulan 1 (Li, Na dan K) Sudu pembakaran Gas klorin Balang gas Pembakaran logam Kumpulan 1 Kaedah: (i) Potong secebis kecil litium menggunakan pisau dan forsep. (ii) Keringkan minyak pada permukaan litium dengan kertas turas. (iii) Letakkan litium pada sudu pembakaran dan panaskan litium dengan kuat hingga ia menyala. (iv) Letakkan litium yang menyala dalam balang gas berisi klorin. (v) Apabila tindak balas berhenti, tambahkan air untuk melarutkan sebatian yang terbentuk. (vi) Tambahkan beberapa titis penunjuk universal kepada larutan yang terbentuk. (vii) Catatkan pemerhatian. (viii) Ulang langkah (i) – (vii) menggunakan natrium dan kalium untuk menggantikan litium satu demi satu. Pemerhatian: Unsur Pemerhatian Inferens Kereaktifan Li • Litium terbakar perlahan dengan nyalaan merah menghasilkan pepejal putih . • Litium adalah paling kurang reaktif terhadap klorin. • Litium bertindak balas dengan klorin membentuk litium klorida . • Persamaan kimia seimbang: 2Li + Cl2 2LiCl Kereaktifan bertambah menuruni Kumpulan 1 Na • Natrium terbakar terang dengan nyalaan kuning menghasilkan pepejal putih . • Natrium adalah logam reaktif terhadap klorin. • Natrium bertindak balas dengan klorin membentuk natrium klorida . • Persamaan kimia seimbang: 2Na + Cl2 2NaCl K • Kalium terbakar sangat terang dengan nyalaan ungu menghasilkan pepejal putih . • Kalium adalah logam paling reaktif terhadap klorin. • Kalium bertindak balas dengan klorin membentuk kalium klorida . • Persamaan kimia seimbang: 2K + Cl2 2KCl 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 62 21/12/2022 3:42 PM
63 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 3 Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan oksigen membentuk oksida logam. Oksida logam bertindak balas dengan air. 4X + O2 → 2X2O X2O + H2O → 2XOH (a) 4 Li + O2 → 2Li2O Li2O + H2O → 2LiOH (b) 4 Na + O2 → 2Na2O Na2O + H2O → 2NaOH (c) 4 K + O2 → 2K2O K2O + H2O → 2KOH Logam Kumpulan 1 Li, Na, K X Lengkapkan yang berikut: SP 4.4.4 2 Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan klorin. 2X + Cl2 → 2XCl (a) 2 Li + Cl2 → 2LiCl (b) 2 Na + Cl2 → 2NaCl (c) 2 K + Cl2 → 2KCl 1 Logam Kumpulan 1 bertindak balas dengan air. 2X + 2H2O → 2XOH + H2 (a) 2 Li + 2H2O → 2LiOH + H2 (b) 2 Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (c) 2 K + 2H2O → 2KOH + H2 Nyatakan nama khas bagi unsur Kumpulan 17. • Halogen Senaraikan unsur-unsur dalam Kumpulan 17 Jadual Berkala dan tuliskan susunan elektron dan bilangan petala atom unsur tersebut. Unsur Simbol Nombor proton Susunan elektron Bilangan petala Fluorin F2 9 2.7 2 Klorin Cl2 17 2.8.7 3 Bromin Br2 35 2.8.18.7 4 Iodin I2 53 2.8.18.18.7 5 Nyatakan sifat fizik unsur Kumpulan 17. SP 4.5.1 • Halogen tidak boleh mengkonduksi elektrik dan haba dalam semua keadaan. 4.5 UNSUR DALAM KUMPULAN 17 SK 4.5 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 63 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 64 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Terangkan perubahan sifat fizik menuruni unsur Kumpulan 17. SP 4.5.1 (a) Takat lebur dan takat didih meningkat menuruni kumpulan kerana: • Saiz atom bertambah menuruni Kumpulan 17 kerana dengan pertambahan bilangan petala , saiz molekul semakin besar. • Daya tarikan antara molekul (daya van der Waals) semakin kuat. • Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara molekul yang lebih kuat semasa peleburan atau pendidihan. (b) Keadaan fizik berubah dari gas (fluorin dan klorin) kepada cecair (bromin) dan kepada pepejal (iodin) pada suhu bilik kerana pertambahan kekuatan tarikan antara molekul dari fluorin ke iodin. (c) Ketumpatan adalah rendah dan semakin meningkat. (d) Warna unsur semakin gelap : fluorin (kuning muda), klorin (kuning kehijauan), bromin (perang) dan iodin (ungu kehitaman). Terangkan persamaan sifat kimia bagi unsur Kumpulan 17. SP 4.5.2 Catatan: 1 Proton adalah zarah sub atom yang bercas positif 2 Elektron adalah zarah sub atom yang bercas negatif (a) Semua atom unsur Kumpulan 17 mempunyai tujuh elektron valens, mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion bercas negatif . Contoh: (i) Atom fluorin menerima satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil: Susunan elektron: 2.8 F– Susunan elektron: 2.7 F + e– Bilangan proton = 9, jumlah cas: +9 Bilangan elektron = 9, jumlah cas: –9 Atom fluorin adalah neutral . Bilangan proton = 9, jumlah cas: +9 Bilangan elektron = 10, jumlah cas: –10 Ion fluorida, F– bercas negatif terbentuk. (ii) Atom klorin menerima satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil: Susunan elektron: 2.8.8 Cl– Susunan elektron: 2.8.7 Cl + e– Bilangan proton = 17, jumlah cas: +17 Bilangan elektron = 17, jumlah cas: –17 Atom klorin adalah neutral . Bilangan proton = 17, jumlah cas: +17 Bilangan elektron = 18, jumlah cas: –18 Ion klorida, Cl– bercas negatif terbentuk. (b) Semua unsur Kumpulan 17 mempunyai sifat kimia yang serupa kerana atom unsur Kumpulan 17 mempunyai tujuh elektron valens, mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion bercas negatif . 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 64 21/12/2022 3:42 PM
65 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Unsur dalam Kumpulan 17 wujud sebagai molekul dwiatom. Terangkan. • Unsur Kumpulan 17 wujud sebagai molekul dwiatom . • Dua atom unsur berkongsi sepasang elektron valen untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Contoh: Dua atom fluorin berkongsi sepasang elektron untuk membentuk molekul fluorin: Atom fluorin Atom fluorin Molekul fluorin Kongsi F F F F Klorin, bromin dan iodin wujud sebagai molekul dwiatom (Cl2, Br2 dan I2) Eksperimen Sifat Kimia bagi Unsur-unsur Kumpulan 17: SP 4.5.1 (a) Halogen bertindak balas dengan air dengan kereaktifan berbeza: X2 + H2O HX + HOX, X adalah halogen. (Cl2, Br2 dan I2 ) Gas klorin Air bromin Hablur iodin Chlorine or Bromine Klorin atau Bromin Haba Heat Haba Heat NaOH to absorb Chlorine / bromine NaOH untuk menyerap klorin / bromin Iron wool Wul Besi Iodine Iodin Fluorine, Chlorine Florin, Klorin air water Gas klorin Air Kaedah: • Gas klorin dilalukan melalui air dalam tabung uji. • Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru. Air Air bromin Kaedah: • Beberapa titis air bromin ditambah kepada air dalam tabung uji. • Tabung uji digoncang. • Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru. Hablur iodin Air Kaedah: • Sedikit hablur iodin ditambah kepada air dalam tabung uji. • Tabung uji digoncang. • Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus biru. Pemerhatian: • Klorin larut dengan cepat dalam air menghasilkan larutan berwarna kuning muda: Cl2 + H2O HCl + HOCl • Larutan menukarkan kertas litmus biru kepada merah dan melunturkannya dengan cepat. Pemerhatian: • Bromin larut dengan perlahan dalam air menghasilkan larutan berwarna perang: Br2 + H2O HBr + HOBr • Larutan menukarkan kertas litmus biru kepada merah dan melunturkannya dengan perlahan. Pemerhatian: • Iodin larut dengan sangat perlahan dalam air menghasilkan larutan berwarna perang: I2 + H2O HI + HOI • Larutan menukarkan kertas litmus biru kepada merah . Kertas litmus tidak dilunturkan . Inferens: • Klorin, bromin dan iodin bertindak balas dengan air membentuk larutan berasid. • Selain larutan berasid, klorin dan bromin juga membentuk bahan peluntur. • Keterlarutan berkurang dari klorin ke iodin. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 65 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 66 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 2Fe + 3X2 2FeX3, X2 mewakili sebarang halogen. (Cl2, Br2 atau I2 ) Halogen Pemerhatian Persamaan kimia Klorin • Wul besi terbakar dengan sangat terang dan membentuk pepejal perang apabila sejuk. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Bromin • Wul besi berbara dengan terang dan membentuk pepejal perang apabila sejuk. 2Fe + 3Br2 2FeBr3 Iodin • Wul besi berbara dengan perlahan dan membentuk pepejal perang apabila sejuk. 2Fe + 3I2 2FeI3 Eksperimen (a), (b) dan (c) menunjukkan semua halogen menunjukkan sifat kimia yang serupa tetapi kereaktifannya berkurang apabila menuruni kumpulan: F2, Cl2, Br2 dan l2 Kereaktifan berkurang (c) Halogen bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida: X2 + 2NaOH NaX + NaOX + H2O, X2 adalah halogen. (Cl2, Br2 dan I2 ) Lengkapkan yang berikut: (i) Cl2 + 2NaOH NaCl + NaOCl + H2O (ii) Br2 + 2NaOH NaBr + NaOBr + H2O (iii) I2 + 2NaOH NaI + NaOI + H2O Kereaktifan berkurang 1 Terdapat tujuh kala dikenali sebagai kala 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 2 Nombor kala bagi suatu unsur mewakili nombor petala yang diisi dengan elektron bagi setiap atom unsur. Unsur Nombor proton Susunan elektron Bilangan petala Kala Li 3 2.1 2 2 Na 11 2.8.1 3 3 K 19 2.8.8.1 4 4 4.6 UNSUR DALAM KALA 3 SK 4.6 (b) Halogen bertindak balas dengan besi panas membentuk pepejal perang, ferum(III) halida. Haba Haba Iodin Wul besi Klorin atau Bromin NaOH untuk menyerap klorin/ bromin Wul besi Haba 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 66 21/12/2022 3:42 PM
67 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Senaraikan unsur-unsur dalam Kala 3 dan tuliskan susunan elektron dan bilangan petala atom unsur-unsur tersebut. Unsur Nombor proton Susunan elektron Bilangan petala Radius (nm) Na 11 2.8.1 3 0.191 Mg 12 2.8.2 3 0.160 Al 13 2.8.3 3 0.130 Si 14 2.8.4 3 0.118 P 15 2.8.5 3 0.110 S 16 2.8.6 3 0.102 Cl 17 2.8.7 3 0.099 Ar 18 2.8.8 3 0.095 Takrifkan keelektronegatifan. SP 4.6.1 • Kekuatan suatu atom dalam molekul menarik elektron ke arah nukleusnya. Nyatakan perubahan dalam sifat unsur merentasi Kala 3 dari kiri ke kanan. SP 4.6.2 SP 4.6.3 (a) Keadaan fizik: • Keadaan fizik unsur-unsur dalam suatu kala berubah dari pepejal kepada gas dari kiri ke kanan. • Logam di sebelah kiri adalah pepejal dan bukan logam di sebelah kanan kebanyakannya adalah gas. (b) Perubahan sifat kelogaman dan kekonduksian elektrik: Unsur Na Mg Al Si P S Cl Ar Sifat kelogaman Logam Separa logam atau metaloid Bukan logam Kekonduksian elektrik Konduktor elektrik yang baik. Konduktor elektrik yang lemah tetapi bertambah dengan kenaikan suhu dan kehadiran boron atau fosforus. Kegunaan: semikonduktor Tidak boleh mengkonduksi elektrik (c) Perubahan sifat oksida unsur Kala 3: Na Mg Al Si P S Cl Oksida bes Oksida amfoterik Oksida asid Oksida bes + Air Alkali Contoh: Na2O + H2O 2NaOH Oksida bes + Asid Garam + Air Contoh: MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Oksida amfoterik + Asid Garam + Air Oksida amfoterik + Alkali Garam + Air Contoh: Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Oksida asid + Air Asid Contoh: SO2 + H2O H2SO3 Oksida asid + Alkali Garam + Air Contoh: SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 67 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 68 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Takrifkan oksida bes, oksida amfoterik dan oksida asid. • Oksida bes adalah oksida logam yang boleh bertindak balas dengan asid membentuk garam dan air . • Oksida asid adalah oksida bukan logam yang boleh bertindak balas dengan alkali membentuk garam dan air . • Oksida amfoterik adalah oksida yang boleh bertindak balas dengan asid dan alkali untuk membentuk garam dan air . Oksida unsur Kala 3 terdiri daripada oksida bes, oksida asid dan oksida amfoterik. Jalankan satu eksperimen bagi mengkaji sifat tiga oksida logam yang berbeza. Anda dibekalkan dengan radas dan bahan berikut. Tabung uji, spatula, rod kaca, penunu Bunsen, kaki retort dan pengapit, asid nitrik 2.0 mol dm–3, natrium hidroksida 2.0 mol dm–3, serbuk magnesium oksida, serbuk aluminium oksida, serbuk silikon(IV) oksida, silinder penyukat 10 ml dan penitis 1 Jalankan eksperimen dengan mengikuti langkah-langkah di bawah. (i) Masukkan empat spatula serbuk magnesium oksida, MgO ke dalam dua tabung uji yang berasingan. (ii) Sukat dan tambahkan 5.0 cm3 natrium hidroksida, NaOH 2.0 mol dm–3 ke dalam tabung uji pertama. (iii) Sukat dan tambahkan 5.0 cm3 asid nitrik, HNO3 2.0 mol dm–3 ke dalam tabung uji kedua. (iv) Panaskan kedua-dua tabung uji secara perlahan-lahan dan kacaukan dengan menggunakan rod kaca seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Eksperimen untuk Mengkaji Perubahan Sifat Unsur-unsur Oksida Merentasi Kala 3: SP 4.6.2 SPM K3 Asid nitrik, HNO3 Magnesium oksida, MgO Natrium hidroksida, NaOH Panaskan Panaskan Rajah 1 (v) Perhatikan keterlarutan oksida di dalam kedua-dua larutan dan catatkan pemerhatian anda. (vi) Ulang langkah (i) hingga (v) dengan menggantikan magnesium oksida dengan aluminium oksida, Al2O3 dan silikon(IV) oksida, SiO2 . (vii) Catatkan pemerhatian anda dalam Jadual 1. S P O T S P M K 3 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 68 21/12/2022 3:42 PM
69 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Oksida Pemerhatian Tindak balas dengan asid nitrik, HNO3 Tindak balas dengan natrium hidroksida, NaOH Magnesium oksida, MgO Pepejal putih larut membentuk larutan tidak berwarna. Tiada perubahan. Pepejal putih tidak larut. Aluminium oksida, Al2O3 Pepejal putih larut membentuk larutan tidak berwarna. Pepejal putih larut membentuk larutan tidak berwarna. Silikon(IV) oksida, SiO2 Tiada perubahan. Pepejal putih tidak larut. Pepejal putih larut membentuk larutan tidak berwarna. Jadual 1 [3 markah] (a) Nyatakan pemboleh ubah (i) dimanipulasikan: Jenis oksida unsur pada Kala 3 (ii) bergerak balas : Tindak balas oksida dengan asid dan alkali (iii) dimalarkan : Asid nitrik dan larutan natrium hidroksida [3 markah] (b) Berikan persamaan bagi tindak balas magnesium oksida, MgO dan asid nitrik, HNO3. MgO + 2 HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O [2 markah] (c) Nyatakan hipotesis bagi eksperimen ini. Oksida unsur merentasi Kala 3 berubah dari oksida bes (magnesium oksida) kepada oksida amfoterik (aluminium oksida) dan kepada oksida asid (silicon(IV) oksida). [2 markah] (d) Nyatakan definisi secara operasi bagi sifat asid dalam eksperimen ini. Apabila serbuk aluminium oksida ditambahkan dalam larutan natrium hidroksida, aluminium oksida larut. [2 markah] (e) Kelaskan oksida berikut kepada oksida asid dan oksida bes. • Natrium oksida • Karbon dioksida • Fosforus pentoksida • Kalsium oksida Oksida asid Oksida bes Karbon dioksida Fosforus pentoksida Natrium oksida Kalsium oksida [3 markah] S P O T S P M K 3 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 69 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 70 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Terangkan Perubahan Kereaktifan Unsur Menuruni Kumpulan 1 dan 17 Serta Perubahan Saiz dan Keelektronegatifan Merentasi Kala 3 Jejari atom berkurang merentasi Kala 3 dari natrium kepada klorin. Mg Al P S Na Si Cl • Semua atom unsur Kala 3 mempunyai 3 petala berisi elektron . Merentasi Kala 3 dari kiri ke kanan: • Nombor proton bertambah satu unit dari natrium kepada klorin. • Pertambahan nombor proton menyebabkan bilangan cas positif pada nukleus bertambah . • Kekuatan tarikan proton dalam nukleus terhadap elektron dalam petala bertambah . • Jejari atom unsur berkurang merentasi Kala 3. • Kekuatan suatu atom dalam molekul menarik elektron ke arah nukleusnya bertambah . • Keelektronegatifan bertambah merentasi Kala 3 dari natrium kepada klorin. • Atom logam Kumpulan 1 mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil dengan melepaskan satu elektron valens membentuk ion bercas +1 . Menuruni Kumpulan 1: • Bilangan petala bertambah, saiz atom bertambah. • Kekuatan tarikan nukleus terhadap elektron valens semakin lemah . • Elektron valens lebih mudah dilepaskan oleh atom logam Kumpulan 1. • Kereaktifan unsur bertambah. • Atom unsur Kumpulan 17 mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion bercas –1 . Menuruni Kumpulan 17: • Bilangan petala bertambah, saiz atom bertambah. • Kekuatan tarikan nukleus terhadap elektron semakin lemah . • Kekuatan atom halogen untuk menarik elektron ke petala paling luar berkurang . (keelektronegatifan berkurang) • Kereaktifan unsur berkurang. F Cl Br Kereaktifan berkurang menuruni Kumpulan 17 Kereaktifan bertambah menuruni Kumpulan 1 Li Na K 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 70 21/12/2022 3:42 PM
71 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Jadual Berkala Banding dan terangkan Kereaktifan unsur X dan Y. Unsur X Y Nombor proton 11 19 • Unsur Y adalah lebih reaktif daripada unsur X. • Susunan elektron atom X ialah 2.8.1 dan atom Y ialah 2.8.8.1 • Bilangan petala berisi elektron atom Y adalah lebih daripada atom X. • Saiz atom Y lebih besar daripada atom X. • Daya tarikan antara nukleus terhadap elektron valens atom Y lebih lemah daripada atom X. • Oleh itu, atom Y lebih mudah menderma elektron valens berbanding atom X. Banding dan terangkan kereaktifan unsur X dan Y. LS 4.5.4 Unsur X Y Nombor proton 9 17 • Unsur Y adalah kurang reaktif daripada unsur X. • Susunan elektron atom X ialah 2.7 dan atom Y 2.8.7. • Bilangan petala berisi bagi atom Y adalah lebih daripada atom X. • Saiz atom Y lebih besar daripada atom X. • Oleh itu, daya tarikan nukleus untuk menarik satu elektron pada petala paling luar atom Y lebih lemah daripada atom X. Banding dan terangkan keelektronegatifan unsur X dan Y. SP 4.6.1 Unsur X Y Nombor proton 11 17 • Unsur Y lebih elektronegatif daripada unsur X. • Susunan elektron atom X ialah 2.8.1 dan atom Y ialah 2.8.7 . • Atom X dan Y mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama. • Bilangan proton dalam nukleus atom Y lebih banyak daripada atom X. • Daya tarikan antara nukleus dan elektron dalam petala atom Y lebih kuat daripada atom X. • Saiz atom Y lebih kecil daripada atom X. • Kecenderungan untuk menarik elektron atom Y lebih kuat daripada atom X. Membanding Kereaktifan Menuruni Kumpulan 1 dan Kumpulan 17: Membanding Saiz / Jejari Atom dan Keelektronegatifan Merentasi Kala 3: (i) Bandingkan bilangan petala dalam setiap atom. (ii) • Bandingkan kekuatan proton dalam nukleus menarik elektron valens (Kumpulan 1). • Bandingkan kekuatan proton dalam nukleus menarik elektron ke petala paling luar (Kumpulan 17). (iii) • Bandingkan kecenderungan atom untuk melepaskan elektron (Kumpulan 1). • Bandingkan kecenderungan atom untuk menerima elektron (Kumpulan 17). (iv) Bandingkan kereaktifan unsur dalam kumpulan. (i) Bandingkan bilangan petala dalam setiap atom. (ii) Bandingkan bilangan proton dalam nukleus. (iii) Bandingkan kekuatan tarikan dari proton dalam nukleus terhadap elektron dalam petala . (iv) Bandingkan saiz atom / Bandingkan keelektronegatifan. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 71 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 72 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 Nyatakan kedudukan unsur peralihan dalam Jadual Berkala SP 4.7.1 • Berada di antara Kumpulan 2 dan 13 Contoh: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu dan Zn. Apakah sifat kelogaman bagi unsur peralihan? (i) Berkilat (ii) Mengalirkan haba dan elektrik (iii) Mulur (iv) Kekuatan tegangan yang sangat tinggi (v) Takat lebur dan ketumpatan yang tinggi Apakah ciri istimewa bagi unsur peralihan? SP 4.7.2 • Kebanyakan unsur peralihan membentuk sebatian berwarna. Contoh: (i) Ferum(III) klorida adalah perang. (ii) Ferum(II) klorida adalah hijau. (iii) Kuprum(II) sulfat adalah biru. • Kebanyakan unsur peralihan mempunyai lebih dari satu nombor pengoksidaan dalam sebatiannya. Contoh: Unsur Sebatian Nombor pengoksidaan Kuprum Kuprum(I) klorida + 1 Kuprum(II) oksida + 2 Ferum Ferum(II) klorida + 2 Ferum(III) klorida + 3 • Nombor pengoksidaan unsur dalam sebatian akan dipelajari dalam tajuk “redoks”, Tingkatan 5. • Terdapat unsur peralihan yang boleh membentuk ion kompleks: Unsur Ion kompleks Formula Ferum Heksasianoferrat(II) Fe(CN)6 4- Kuprum Kuprum(II) tetramina Cu(NH4)4 2+ Nyatakan kegunaan unsur peralihan dalam industri. SP 4.7.3 • Terdapat unsur peralihan yang boleh bertindak sebagai mangkin dalam industri. • Mangkin adalah bahan yang boleh mengubah kadar tindak balas. • Mangkin tidak berubah secara kimia selepas tindak balas. Contoh: (i) Ferum: Proses Haber dalam pengeluaran ammonia (ii) Vanadium(V) oksida: Proses Sentuh dalam pengeluaran asid sulfurik (iii) Platinum: Proses Ostwald dalam pengeluaran asid nitrik 4.7 UNSUR PERALIHAN SK 4.7 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Jadual Berkala Unsur dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat. 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 72 21/12/2022 3:42 PM
73 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 1 Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron bagi atom P dan Q. P P Q Q (a) Unsur P dan Q terletak dalam kumpulan yang sama dalam Jadual Berkala. Nyatakan kumpulan itu. Kumpulan 1 (b) Bagaimanakah unsur P dan Q disimpan di dalam makmal? Berikan sebab bagi jawapan anda. Dalam minyak parafin. Untuk mengelakkan mereka bertindak balas dengan oksigen atau wap air di atmosfera. (c) (i) Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas antara unsur P dengan air. 2P + 2H2O 2POH + H2 (ii) Apakah perubahan warna yang dijangkakan apabila beberapa titik fenolftalein dititiskan ke dalam larutan akueus yang terhasil? Terangkan jawapan anda. Tidak berwarna kepada warna ungu atau merah jambu. Larutan yang terbentuk adalah beralkali. (iii) Antara unsur P dan Q, yang manakah lebih reaktif apabila bertindak balas dengan air? Unsur Q adalah lebih reaktif daripada P. (iv) Terangkan jawapan anda dalam 1(c)(iii). • Saiz atom Q lebih besar daripada atom P. • Elektron valens atom Q lebih jauh dari nukleus dibandingkan dengan atom P. • Daya tarikan antara nukleus kepada elektron valens atom Q lebih lemah berbanding dengan atom P. • Atom Q lebih mudah untuk melepaskan elektron valens berbanding dengan atom P. (d) Namakan satu unsur yang mempunyai ciri-ciri kimia yang sama dengan P dan Q. Kalium 2 Jadual di bawah menunjukkan bilangan neutron dan jisim atom relatif bagi lapan unsur yang diwakili oleh huruf P, Q, R, S, T, U, V dan W. Unsur P Q R S T U V W Bilangan neutron dalam atom 12 12 14 14 16 16 18 22 Jisim atom relatif 23 24 27 28 31 32 35 40 Bilangan proton 11 12 13 14 15 16 17 18 Susunan elektron 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 2.8.6 2.8.7 2.8.8 Soalan Subjektif TP2 TP1 TP3 TP3 TP4 TP4 TP2 LATIHAN PENGUKUHAN Kuiz 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 73 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 74 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 (a) Lengkapkan jadual dengan menulis bilangan proton dan susunan elektron bagi atom setiap unsur. (b) (i) Nyatakan kala manakah unsur P – W terletak dalam Jadual Berkala. Terangkan jawapan anda. Kala 3 kerana atom unsur P – W mempunyai tiga petala yang mengandungi elektron. (ii) Nyatakan bilangan proton bagi unsur lain yang sama kumpulan dengan P. 3/19 (c) Tuliskan simbol perwakilan piawai untuk unsur Q. 24 12Q (d) Unsur yang manakah wujud sebagai gas monoatom? W gas dwiatom? T/ U/ V (e) (i) Unsur yang manakah bertindak balas cergas dengan air untuk menghasilkan gas hidrogen? P (ii) Tuliskan persamaan seimbang untuk tindak balas 2(e)(i). 2P + 2H2O → 2POH + H2 (f) Nyatakan susunan unsur T, U dan V dalam tertib pertambahan jejari atom. Terangkan jawapan anda. • V, U dan T. • Atom T, U dan V mempunyai tiga petala yang mengandungi elektron. • Jumlah proton // cas positif dalam nukleus meningkat dari T ke V. • Daya tarikan antara nukleus terhadap elektron dalam petala bertambah dari T ke V. • Petala diisi dengan elektron ditarik lebih dekat ke nukleus dari T ke V. 3 Rajah di bawah menunjukkan sebahagian daripada Jadual Berkala Unsur. X, Y, Z, A, B, D, E, F dan G tidak mewakili simbol yang sebenar. X Y Z A B D E F G (a) (i) Nyatakan kedudukan unsur B dalam Jadual Berkala. Kala 3, Kumpulan 13 (ii) Terangkan jawapan anda dalam 3(a)(i). Susunan elektron atom B ialah 2.8.3. Atom B mempunyai tiga elektron valens, unsur B berada dalam Kumpulan 13. Atom B mempunyai 3 petala berisi elektron. Unsur B berada dalam Kala 3. (b) (i) Unsur yang manakah adalah gas monoatom? Unsur Y/Z (ii) Terangkan jawapan anda dalam 3(b)(i). Atom Y sudah mencapai susunan elektron duplet yang stabil // mempunyai susunan elektron 2. ATAU Atom Z sudah mencapai susunan elektron oktet yang stabil // mempunyai susunan elektron 2.8. TP2 TP2 TP3 TP1 TP2 TP2 TP2 TP3 TP2 TP2 TP2 TP2 TP2 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 74 21/12/2022 3:42 PM
75 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. (c) Unsur X adalah gas hidrogen dan unsur Y adalah gas helium. Rajah di sebelah menunjukkan belon kaji cuaca berisi gas helium. (i) Terangkan mengapa gas helium digunakan untuk mengisi belon kaji cuaca. Gas helium adalah ringan dan lengai. (ii) Bolehkah gas hidrogen menggantikan gas helium di dalam belon itu? Nyatakan sebab bagi jawapan anda. Tidak boleh. Gas hidrogen mudah menyala, ia akan meletup dengan kehadiran gas oksigen pada suhu yang tinggi. (d) Pilih unsur yang: (i) wujud dalam bentuk molekul X / D / E (ii) membentuk oksida asid D / E (iii) atom yang tiada neutron X (iv) logam alkali A / F (v) membentuk oksida amfoterik B (vi) mempunyai nombor proton 15 D (vii) paling elektropositif F (viii) membentuk oksida bes A / F (ix) membentuk sebatian berwarna G (e) Susun Y, A, B, D dan E mengikut tertib pertambahan saiz atom. Y, E, D, B, A (f) (i) Tulis susunan elektron bagi atom unsur: D: 2.8.5 E: 2.8.7 (ii) Bandingkan keelektronegatifan unsur D dan E Unsur E lebih elektronegatif daripada unsur D. (iii) Terangkan jawapan anda dalam 3(f)(ii). • Atom E dan atom D mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama. • Bilangan proton dalam nukleus pada atom E adalah lebih banyak daripada atom D. • Kekuatan proton dalam nukleus atom E untuk menarik elektron adalah lebih kuat daripada atom D. KBAT TP2 TP5 TP2 TP2 TP2 TP4 TP4 Latihan Topikal Gas helium 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 75 21/12/2022 3:42 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 76 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 4 1 Nombor proton unsur P adalah 8. Apakah kedudukan unsur P dalam Jadual Berkala Unsur? Kumpulan Kala A 16 2 B 16 3 C 18 2 D 18 3 2 Kalium bertindak balas dengan unsur Q dalam Kumpulan 17 dalam Jadual Berkala Unsur. Antara persamaan kimia berikut, yang manakah betul? A K + Q KQ B K+ + Q– KQ C 2K + Q2 2KQ D K + Q2 KQ2 3 Rajah di bawah menunjukkan perwakilan piawai unsur X, Y dan Z. Y32 16 Z23 X 11 27 13 Apakah jenis oksida terbentuk dari X, Y dan Z? Oksida X Oksida Y Oksida Z A Amfoterik Asid Bes B Amfoterik Bes Asid C Asid Amfoterik Bes D Asid Asid Bes 4 Rajah di bawah menunjukkan kedudukan unsur X, Y dan Z dalam Jadual Berkala Unsur. X Y Z Antara pernyataan berikut, yang manakah benar? A Semua unsur boleh mengkonduksi elektrik. B Semua unsur wujud dalam bentuk gas pada suhu bilik. C Takat didih unsur bertambah dari X → Y → Z. D Ketumpatan unsur berkurang dari X → Y → Z. 5 Antara berikut, yang manakah dapat membentuk oksida asid? I Kalsium II Sulfur III Kalium IV Nitrogen A I dan II sahaja B I dan III sahaja C II dan IV sahaja D III dan IV sahaja 6 Jadual di bawah menunjukkan sifat oksida unsur X, Y dan Z yang berada dalam Kala 3 Jadual Berkala Unsur. Unsur Sifat oksida yang terbentuk X – Oksida X bertindak balas dengan asid nitrik. – Oksida X tidak bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida. Y – Oksida Y bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida. – Oksida Y tidak bertindak balas dengan asid nitrik. Z – Oksida Z bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida. – Oksida Z bertindak balas dengan asid nitrik. Apakah susunan yang betul bagi unsur X, Y dan Z dari kiri ke kanan Kala 3 Jadual Berkala Unsur? A Z, X, Y C X, Y, Z B X, Z, Y D Y, Z, X 7 Pernyataan berikut menerangkan sifat suatu unsur. • Digunakan sebagai mangkin. • Membentuk ion atau sebatian berwarna. • Menunjukkan nombor pengoksidaan yang berbeza. Antara berikut, yang manakah adalah kedudukan unsur tersebut dalam Jadual Berkala Unsur? A B C D TP TP3 TP2 TP3 TP4 TP4 TP4 Soalan Objektif PRAKTIS SPM 04 U4 Kimia T4(p53-76)csy2p.indd 76 21/12/2022 3:42 PM
77 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. IKATAN KIMIA Ion positif Ion negatif Molekul ringkas Struktur molekul gergasi Ikatan Ion Ikatan Logam Ikatan Kovalen Ikatan Hidrogen Sebatian ion Pemindahan elektron dari ATOM LOGAM ke ATOM BUKAN LOGAM Lautan elektron dari elektronelektron valens ATOM LOGAM dan ION LOGAM positif Daya tarikan elektrostatik antara lautan elektron dan ion logam Molekul sebatian kovalen Ikatan Datif Contoh: 2.8 2.8.8 Untuk mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil Melibatkan Melibatkan Melibatkan Elektron disumbangkan oleh keduadua atom Elektron disumbangkan oleh satu atom sahaja Antara atom hidrogen dengan atom nitrogen/ oksigen/fluorin Ikatan hidrogen Ikatan datif Atom logam menderma elektron Atom bukan logam menerima elektron Daya van der Waals yang lemah antara molekul Natrium klorida Ion ammonium Air Berlian Contoh: Contoh: Contoh: Contoh: Perkongsian sepasang/ dua pasang/tiga pasang elektron antara ATOM BUKAN LOGAM H δ+ H δ+ O δ– O δ– H δ+ H δ– H N H H H Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul Contoh: Karbon dioksida Peta Konsep 5 UNIT IKATAN KIMIA Daya elektrostatik yang kuat antara ion positif dan ion negatif Simulasi 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 77 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 78 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Apakah itu sebatian? • Bahan yang mengandungi dua jenis atau lebih unsur bergabung secara kimia. Mengapakah unsur kumpulan 18 adalah gas lengai? • Atom mencapai susunan elektron yang duplet bagi helium dan oktet bagi atom lain. Apakah ikatan kimia? • Ikatan kimia dibentuk apabila dua atau lebih atom-atom unsur terikat bersama. • Terdapat dua jenis ikatan kimia iaitu Ikatan Ion dan Ikatan Kovalen. Mengapakah atom tertentu membentuk ikatan kimia dengan atom lain? • Atom-atom membentuk ikatan kimia untuk mencapai susunan elektron yang stabil iaitu susunan elektron duplet atau oktet . SP 5.1.1 SP 5.1.1 SP 5.1.1 5.1 ASAS PEMBENTUKAN SEBATIAN SK 5.1 Apakah jenis unsur yang membentuk ikatan ion? • Ikatan ion terbentuk antara atom unsur logam yang melepaskan elektron kepada atom unsur bukan logam yang menerima elektron. Bagaimanakah ikatan ion terbentuk? • Atom unsur yang melepaskan elektron membentuk ion positif dan atom yang menerima elektron membentuk ion negatif. • Ikatan ion biasanya dibentuk antara atom-atom daripada Kumpulan 1, 2 dan 13 (logam) dengan atom-atom dari Kumpulan 15, 16 dan 17 (bukan logam). Lengkapkan jadual di bawah: SP 5.2.1 Perubahan Na Na+ + e– Ca Ca2+ + 2e– O + 2e– O2– Cl + e– Cl– Susunan elektron 2.8.1 2.8 2.8.2 2.8 2.6 2.8 2.8.7 2.8.8 Jumlah cas positif (Dari bilangan proton) +11 +11 +12 +12 +8 +8 +17 +17 Jumlah cas negatif (Dari bilangan elektron) –11 –10 –12 –10 –8 –10 –17 –18 Jumlah cas 0 +1 0 +2 0 –2 0 –1 Jenis zarah Atom natrium Ion natrium Atom kalsium Ion kalsium Atom oksigen Ion oksida Atom klorin Ion klorida Takrifkan ikatan ion. SP 5.2.1 • Daya elektrostatik antara ion positif dan ion negatif membentuk ikatan ion. SP 5.2.1 5.2 IKATAN ION SK 5.2 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai ikatan kimia. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 78 21/12/2022 2:30 PM
79 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Contoh 1: Terangkan pembentukan natrium klorida: Ramal formula: Unsur Nombor proton Susunan elektron Na 11 2.8.1 Cl 17 2.8.7 Na Na+ + e– Cl + e– Cl– Na+ 1 Cl– 1 ⇒ NaCl Atom natrium, Na Ion natrium, Na+ Atom klorin, Cl Ion klorida, Cl– Daya elektrostatik antara ion yang kuat Pindah Na Cl Na Cl (a) Susunan elektron atom natrium ialah 2.8.1 . Atom natrium mempunyai satu elektron valens. Dengan itu, atom natrium tidak stabil . Atom natrium melepaskan satu elektron ini untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion natrium , Na+ dengan susunan elektron 2.8 . (b) Susunan elektron bagi atom klorin ialah 2.8.7 . Atom klorin mempunyai tujuh elektron valens. Atom klorin mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima satu elektron membentuk ion klorida , Cl– dengan susunan elektron 2.8.8 . (c) Ion natrium , Na+ dan ion klorida , Cl– ditarik dengan daya elektrostatik yang kuat. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan ion. TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP2 Memahami ikatan kimia dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut. (c) • Nyatakan tarikan elektrostatik yang terbentuk antara ion positif dan ion negatif. (b) • Nyatakan susunan elektron atom bukan logam (bilangan elektron valens 5/6/7). • Nyatakan bilangan elektron yang diterima oleh setiap atom. • Nyatakan nama ion negatif yang terbentuk dan susunan elektron yang dicapai (susunan elektron duplet/oktet yang stabil). Meramal formula: Tentukan formula sebatian ion yang terbentuk. Lukis susunan elektron untuk sebatian yang terbentuk. • Tulis susunan elektron atom logam dan atom bukan logam. • Dengan merujuk kepada bilangan elektron valens setiap atom, tentukan cas bagi ion yang terbentuk. • Silangkan pekali cas setiap ion untuk mendapat formula sebatian ion tersebut. • Bilangan ion positif dan ion negatif dalam sebatian adalah berdasarkan formula yang telah ditentukan. • Lukis semua elektron dalam petala ion positif dan ion negatif. • Tuliskan cas bagi setiap ion (a) • Nyatakan susunan elektron atom logam (bilangan elektron valens 1/2/3). • Nyatakan bilangan elektron yang dilepaskan oleh setiap atom. • Nyatakan nama ion positif yang terbentuk dan susunan elektron yang dicapai (susunan elektron duplet/oktet yang stabil). Penerangan Langkah untuk Menerangkan Pembentukan Ikatan Ion untuk Sebatian Ion AR 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 79 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 80 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Contoh 2: Terangkan pembentukan magnesium oksida: Unsur Nombor proton Susunan elektron Mg 12 2.8.2 O 8 2.6 Mg Mg2+ + 2e– O + 2e– O2– Mg2+ 2 O2– 2 ⇒ MgO Lukiskan susunan elektron bagi setiap sebatian yang terbentuk. Atom magnesium, Mg Pindah Atom oksigen, O Mg O Ion magnesium, Mg2+ Atom oksigen, O2– 2+ Mg O 2– (a) Susunan elektron atom magnesium ialah 2.8.2 . Atom magnesium mempunyai 2 elektron di petala terluar. Maka atom magnesium tidak stabil . Atom magnesium melepaskan 2 elektron valens untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion magnesium, Mg2+ dengan susunan elektron 2.8 . (b) Susunan elektron atom oksigen ialah 2.6 . Atom oksigen juga tidak stabil. Atom oksigen menerima dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion oksida , O2– dengan susunan elektron 2.8 . (c) Daya elektrostatik yang kuat terbentuk antara ion magnesium , Mg2+ dan ion oksida , O2– membentuk ikatan ion. Apakah jenis unsur yang membentuk ikatan kovalen? • Ikatan kovalen terbentuk apabila atom-atom bukan logam terikat bersama. [Atom-atom dari Kumpulan 14, 15, 16 dan 17] Bagaimanakah ikatan kovalen terbentuk? • Ikatan ini terbentuk apabila dua atau lebih atom yang sama atau berlainan berkongsi elektron valens untuk mencapai susunan elektron duplet dan oktet yang stabil membentuk molekul yang neutral. • Semasa pembentukan ikatan kovalen, setiap atom akan menyumbang bilangan elektron yang sama untuk dikongsi. Bilangan elektron yang dikongsi boleh jadi sepasang, dua pasang atau tiga pasang. • Daya yang wujud antara molekul adalah daya van der Waals yang lemah. Daya ini semakin kuat apabila saiz molekul bertambah. Takrifkan ikatan kovalen. SP 5.3.1 • Ikatan kovalen ialah ikatan yang terbentuk melalui perkongsian elektron antara atom. 5.3 IKATAN KOVALEN SK 5.3 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 80 21/12/2022 2:30 PM
81 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Contoh 1: Terangkan pembentukan molekul hidrogen, H2 Kongsi Ikatan kovalen antara atom H H H H atau: H + H H H atau H – H Struktur Lewis (a) Atom hidrogen mempunyai satu elektron pada petala pertama dengan susunan elektron 1, memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil. (b) Dua atom hidrogen berkongsi sepasang elektron membentuk satu molekul hidrogen. (c) Kedua-dua atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil. (d) Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah satu pasang. Ikatan kovalen tunggal terbentuk. Contoh 2: Terangkan pembentukan molekul oksigen, O2 Kongsi Atom oksigen, O Atom oksigen, O Molekul oksigen, O2 O O O O atau: O O O O atau O = O (a) Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (b) Dua atom oksigen berkongsi dua pasang elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, membentuk satu molekul oksigen. Setiap atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (c) Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah 2 pasang. Ikatan kovalen ganda dua terbentuk. Contoh 3: Terangkan pembentukan molekul nitrogen, N2 Atom nitrogen, N Atom nitrogen, N Molekul nitrogen, N2 Kongsi N N N N atau: N N N N atau (a) Atom nitrogen dengan susunan elektron 2.5 memerlukan 3 elektron untuk oktet yang stabil. (b) Dua atom nitrogen berkongsi 3 pasang elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, membentuk satu molekul nitrogen. Setiap atom nitrogen mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (c) Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah 3 pasang. Ikatan kovalen ganda tiga terbentuk. SP 5.3.1 SP 5.3.1 AR 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 81 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 82 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 (d) Nyatakan susunan elektron yang dicapai oleh setiap atom dalam molekul (susunan elektron duplet/oktet yang stabil). (e) Nyatakan jenis ikatan kovalen antara atom. Berdasarkan lukisan susunan elektron, nyatakan: (b) bilangan pasangan elektron yang perlu dikongsi antara atom. (c) bilangan elektron yang disumbangkan oleh setiap atom untuk dikongsi oleh setiap atom dalam molekul dan jenis ikatan kovalen yang terbentuk (tunggal/ganda dua). (a) Nyatakan susunan elektron setiap atom dan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil. • Elektron dikongsi dalam pasangan. • Bilangan pasangan elektron yang dikongsi adalah berdasarkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan duplet/oktet yang stabil. • Tulis susunan elektron untuk setiap atom. • Dengan merujuk kepada bilangan elektron valens setiap atom, tentukan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan elektron oktet/ duplet yang stabil. • Silangkan bilangan elektron yang diperlukan untuk mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil. Lukis susunan elektron untuk sebatian yang terbentuk berdasarkan formula. Meramal formula: Tentukan formula sebatian kovalen yang terbentuk. Langkah untuk Menerangkan Pembentukan Ikatan Kovalen dalam Sebatian Kovalen Penerangan Contoh 4: Terangkan pembentukan Hidrogen klorida, HCl Unsur Nombor proton Susunan elektron H 1 1 Cl 17 2.8.7 Ramal formula: H Cl 1 elektron perlu perlu 1 elektron Silangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom ⇒ HCl Atom hidrogen, H Atom klorin, Cl Molekul hidrogen klorida, HCl H Cl H Cl Kongsi atau: H Cl H Cl atau H – Cl (a) Atom hidrogen dengan susunan elektron 1 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil. Atom klorin dengan susunan elektron 2.8.7 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (b) Satu atom klorin berkongsi satu pasang elektron dengan satu atom hidrogen membentuk molekul hidrogen klorida dengan formula HCl . (c) Satu atom klorin menyumbang satu elektron dan satu atom hidrogen menyumbang satu elektron untuk dikongsi bersama. (d) Atom klorin mencapai susunan elektron oktet yang stabil dan atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil. (e) Satu atom klorin membentuk satu ikatan kovalen tunggal dengan satu atom hidrogen. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 82 21/12/2022 2:30 PM
83 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Contoh 5: Terangkan pembentukan karbon dioksida, CO2 Unsur Nombor proton Susunan elektron C 6 2.4 O 8 2.6 Ramal formula: C O 4 elektron perlu perlu 2 elektron Silangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom ⇒ CO2 Atom oksigen, O Atom oksigen, O Molekul karbon dioksida, CO2 Atom karbon, C Kongsi Kongsi O C O O C O atau: O C O O C O atau O = C = O (a) Atom karbon dengan susunan elektron 2.4 memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (b) Satu atom karbon berkongsi empat pasang elektron dengan dua atom oksigen membentuk molekul karbon dioksida dengan formula CO2 . (c) Satu atom karbon menyumbang empat elektron dan setiap satu daripada dua atom oksigen menyumbang dua elektron untuk dikongsi bersama membentuk ikatan kovalen ganda dua . (d) Atom karbon mencapai susunan elektron oktet yang stabil dan atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (e) Satu atom karbon membentuk dua ikatan kovalen ganda dua dengan dua atom oksigen. Perbandingan Pembentukan Ikatan Ion dan Ikatan Kovalen SP 5.3.2 Ikatan Ion Ikatan Kovalen Nyatakan jenis unsur terlibat. • Antara logam (Kumpulan 1, 2 dan 13) dengan bukan logam (Kumpulan 15, 16 dan 17). • Antara bukan logam dengan bukan logam (Kumpulan 14, 15, 16 dan 17). Bagaimanakah ikatan terbentuk? • Elektron dilepaskan oleh atom logam dan diterima oleh atom bukan logam (elektron berpindah). • Pasangan elektron dikongsi oleh atom-atom bukan logam yang sama atau berlainan. Apakah jenis zarah yang dihasilkan? • Atom logam membentuk ion positif . • Atom bukan logam membentuk ion negatif . • Molekul yang neutral . Bagaimana meramal formula? • Tentukan pekali cas pada ion dan silangkan. • Tentukan bilangan elektron yang diperlukan untuk mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil dan silangkan. AR 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 83 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 84 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Nyatakan maksud keelektronegatifan. • Keelektronegatifan adalah kekuatan atom dalam molekul untuk menarik elektron ke arah nukleusnya. • Contoh-contoh atom elektronegatif adalah klorin, oksigen dan nitrogen. Catatan: Keelektronegatifan secara umumnya meningkat dari kiri ke kanan merentasi kala dan berkurang menuruni kumpulan di dalam jadual berkala. Apakah itu ikatan hidrogen? SP 5.4.1 • Ikatan hidrogen ialah tarikan antara atom hidrogen dengan atom-atom elektronegatif daripada molekul yang lain apabila atom hidrogen terikat secara kovalen dengan atom yang tinggi keelektronegatifan, seperti nitrogen, oksigen atau fluorin. Adakah semua atom elektronegatif yang terikat secara kovalen dengan hidrogen menyebabkan ikatan hidrogen terbentuk antara molekul yang terbentuk? Terangkan. • Tidak. • Atom elektronegatif yang terikat kepada atom hidrogen mempunyai sifat berikut: (i) Atom mestilah bersifat elektronegatif. (ii) Atom mesti mempunyai sekurang-kurangnya sepasang elektron yang tidak dikongsikan. (iii) Atom mestilah agak kecil. • Keadaan ini dipenuhi oleh hanya 3 atom iaitu Nitrogen, Oksigen dan Fluorin. Air adalah molekul berpolar dan ikatan hidogen terbentuk antara molekul air. Terangkan. SP 5.4.1 Ikatan Molekul dan Ikatan Hidogen (a) Apabila hidrogen terikat secara kovalen dengan atom oksigen yang elektronegatif, pasangan elektron itu lebih hampir dengan atom oksigen berbanding dengan atom hidrogen. (b) Ini membawa kepada pembentukan cas separa positif (δ+) pada atom hidrogen, H dan cas separa negatif (δ–) pada atom oksigen, O. (c) Atom hidrogen yang bercas separa positif akan tertarik dengan atom oksigen daripada molekul lain yang bercas separa negatif, dikenali sebagai ikatan hidrogen. H δ+ Ikatan hidrogen H δ+ O δ– O δ– H δ+ H δ– Ikatan kovalen Ikatan hidrogen δ+ δ+ δ+ δ+ δ– δ– O O O O H H H H H H H H O H H Ikatan hidrogen dalam hidrogen fluorida. SP 5.4.1 Fδ– Fδ– Fδ– Fδ– Hδ+ Hδ+ Hδ+ Hδ+ Ikatan kovalen Ikatan hidrogen 5.4 IKATAN HIDROGEN SK 5.4 TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai ikatan kimia untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan rumah. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 84 21/12/2022 2:30 PM
85 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Ikatan hidrogen dalam ammonia. Hδ+ Hδ+ Hδ+ Nδ– Nδ– Nδ– H H H H H H Ikatan Ikatan kovalen hidrogen Bagaimana ikatan hidrogen mempengaruhi takat didih? SP 5.4.2 Molekul yang ditarik oleh ikatan hidrogen mempunyai takat didih yang lebih tinggi daripada molekul yang ditarik oleh daya van der Waals. Contoh 1: Bahan Jisim molekul relatif Takat didih / ºC Etanol (C2H5OH) H – C – C – O – H H H H H 46 +78 Propana (C3H8) H – C – C – C – H H H H H H H 44 –42 • Etanol dan propana mempunyai saiz dan jisim molekul relatif yang hampir sama. • Takat didih etanol adalah lebih tinggi daripada propana. • Molekul etanol mempunyai atom hidrogen yang terikat pada atom oksigen seperti dalam molekul air. • Terdapat ikatan hidrogen antara molekul etanol, lebih banyak tenaga diperlukan untuk memutuskan ikatan tersebut sebelum ia mendidih. • Propana adalah molekul tak berpolar . • Molekul propana ditarik oleh daya van der Waals yang lemah. • Tiada ikatan hidrogen antara molekul propana. Contoh 2: Bahan Jisim molekul relatif Takat didih / ºC Air (H2O) 18 100 Hidrogen sulfida (H2S) 34 –60 • Jisim molekul relatif hidrogen sulfida lebih tinggi daripada air, tetapi takat didih air lebih tinggi daripada hidrogen sulfida. • Terdapat ikatan hidrogen antara molekul air (H2O), lebih banyak tenaga diperlukan untuk memutuskan ikatan sebelum ia mendidih. • Tiada ikatan hidrogen antara molekul hidrogen sulfida (H2S) kerana keelektronegatifan sulfur yang rendah. Kuiz 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 85 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 86 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Air adalah pelarut polar. Terangkan. Air: Pelarut Polar • Air bertindak sebagai pelarut polar kerana ia boleh tertarik sama ada pada cas positif atau cas negatif pada bahan larut: (a) Bahagian bercas separa positif atom hidrogen pada molekul air menarik bahagian bercas separa negatif molekul yang lain atau ion negatif sebatian ionik. (b) Bahagian bercas separa negatif atom oksigen pada molekul air menarik bahagian bercas separa positif molekul lain atau ion positif sebatian ionik. Cl Cl – – Na+ Na+ Molekul air Molekul air Catatan: Penerangan ini adalah berkait dengan air sebagai pelarut sebatian ionik yang akan dipelajari dalam sifat fizik sebatian ionik. Bagaimana ikatan hidrogen mempengaruhi keterlarutan di dalam air? • Molekul yang boleh membentuk ikatan hidrogen dengan air mempunyai keterlarutan yang tinggi di dalam air. Contoh: (a) • Etanol (C2H5OH) adalah molekul polar yang larut di dalam air. • Etanol membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. H H – C – C – O – H H H H O O Ikatan hidrogen H | | H H | | H (b) • Contoh lain bagi molekul polar yang membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air adalah ammonia (NH3), hidrogen klorida (HCl), gula (C6H12O6) dan metanol (CH3OH). • Kekutuban bagi molekul-molekul ini menunjukkan mereka akan terlarut dalam air. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 86 21/12/2022 2:30 PM
87 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 1 Selulosa dan keratin adalah contoh sebatian yang boleh membentuk ikatan hidrogen dengan molekul lain. Rajah menunjukkan formula struktur selulosa dan keratin. Selulosa Keratin H | O H | O O | H O | H O O O H O H O H O O H O O HO H3C CH3 Selulosa adalah sebatian organik, kebanyakan digunakan untuk menghasilkan kertas . Keratin adalah protein semula jadi yang kuat dan bahan utama yang membentuk rambut. Menyelak helaian kertas lebih mudah apabila hujung jari dibasahkan dengan air berbanding hujung jari yang kering. Terangkan. TP4 KBAT • Molekul selulosa yang membentuk kertas adalah molekul polar . • Apabila hujung jari basah, terdapat ikatan hidrogen antara molekul air dan molekul selulosa di dalam kertas, dengan itu lebih mudah untuk menyelak helaian kertas. • Apabila hujung jari kering, tiada ikatan hidrogen terbentuk antara molekul air dan molekul selulosa di dalam kertas, oleh itu sukar untuk menyelak helaian kertas. Rambut basah lebih melekit daripada rambut yang kering. Terangkan. TP4 KBAT • Molekul keratin yang membentuk lapisan luar rambut ialah molekul polar . • Apabila rambut basah, terdapat ikatan hidrogen di antara molekul air dan molekul keratin di lapisan luar rambut. Akibatnya, rambut menjadi melekit. • Apabila rambut kering, tiada Ikatan hidrogen terbentuk di antara molekul air dan molekul keratin di lapisan luar rambut. Akibatnya, rambut tidak melekit. TP6 Latihan TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP4 Menganalisis pengetahuan mengenai ikatan kimia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 87 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 88 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 2 Rajah menunjukkan susunan molekul air di dalam cecair dan ais. Ikatan hidrogen Ais (Pepejal) Ikatan hidrogen adalah stabil Air (Cecair) Ikatan hidrogen secara konsisten terputus dan terbentuk semula Terangkan susunan molekul air di dalam air (cecair). • Dalam air (cecair), molekul air tersusun rapat serta tertarik bersama ikatan hidrogen dan bergerak secara rawak. Terangkan susunan molekul air di dalam ais (pepejal). • Apabila air membeku, ikatan hidrogen adalah stabil, susunan molekul air menjauhi antara satu sama lain. • Oleh itu, isi padu ais lebih besar daripada air. Apakah kesan peningkatan isi padu ais? • Kesan peningkatan isi padu ais adalah ketumpatannya menjadi rendah daripada ketumpatan air, maka ais menjadi lebih ringan daripada air. Mengapa ais terapung di atas air? • Ais terapung kerana ais adalah kurang tumpat daripada air. TP5 Apakah itu ikatan datif? • Ikatan datif atau ikatan koordinat adalah sejenis ikatan kovalen antara dua atom yang mana kedua-dua elektron berasal dari satu atom sahaja. Terangkan pembentukan ikatan datif di dalam ion ammonium NH4 + . (a) Tindak balas antara ammonia dan hidrogen klorida akan menghasilkan ammonium klorida. NH3 + HCl NH4Cl (b) Ion ammonium, NH4 + , terbentuk oleh pemindahan ion hidrogen (H+ ) dari hidrogen klorida kepada pasangan elektron bebas pada molekul ammonia. Ion klorida, Cl– Ion ammonium, NH4 + Hidrogen klorida Ammonia Pasangan elektron bebas Ikatan datif N Cl N Cl H H H H H H H H + + H+ NH3 + HCl → NH4 + + Cl– (c) Ion ammonium adalah bercas positif kerana hanya ion hidrogen, H+ dipindahkan dari atom klorin ke atom nitrogen. (d) Dalam ion ammonium, atom nitrogen dan atom klorin telah mencapai susunan elektron stabil oktet manakala atom hidrogen telah mencapai susunan elektron stabil duplet . SP 5.5.1 5.5 IKATAN DATIF SK 5.5 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 88 21/12/2022 2:30 PM
89 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Terangkan pembentukan ikatan datif di dalam ion hidroksonium, H3O+ . SP 5.5.1 (a) Melarutkan hidrogen klorida ke dalam air untuk menbuat asid hidroklorik H2O + HCl H3O+ + Cl– (b) Ion hidroksonium, H3O+ dibentuk dengan pemindahan ion hidrogen (H+ ) daripada hidrogen klorida kepada pasangan elektron bebas pada molekul air. Ion klorida, Cl– Ion hidroksonium, H3O+ Air Hidrogen klorida Pasangan elektron bebas Ikatan datif H O H Cl H O H Cl H H + + H+ atau H2O + HCl → H3O+ + Cl– (c) Ion hidroksonium adalah bercas positif kerana hanya ion hidrogen, H+ dipindahkan dari hidrogen klorida kepada pasangan elektron bebas pada atom oksigen. (d) Dalam ion hidroksonium, atom oksigen telah mencapai susunan elektron stabil oktet manakala atom hidrogen telah mencapai susunan elektron stabil duplet. Apakah elektron valens? • Elektron valens ialah elektron yang diisi dalam petala paling luar suatu atom. Apakah elektron dinyahsetempatkan dalam atom logam? • Di dalam logam, atom-atom tersusun padat dan teratur. • Atom logam cenderung melepaskan elektron valens dan menjadi ion positif. • Elektron valens dari atom logam dapat bergerak bebas dalam struktur logam tersebut. • Elektron yang bergerak bebas tersebut dipanggil elektron dinyahsetempat. Apakah lautan elektron? • Lautan elektron adalah elektron yang dinyahsetempat yang bergerak bebas di dalam ruang antara atom logam. Apakah itu ikatan logam? • Ia adalah daya elektrostatik yang kuat antara lautan elektron dengan ion logam bercas positif. Terangkan bagaimana ikatan logam terbentuk. SP 5.6.1 • Apabila elektron valens dilepaskan oleh atom logam, atom logam menjadi ion logam bercas positif. • Ikatan logam terbentuk dari tarikan elektrostatik yang kuat antara lautan elektron yang bercas negatif dengan ion logam yang berkedudukan tetap serta bercas positif. Ion logam bercas positif Lautan elektron Elektron valens • Apabila atom kehilangan elektron, ia menjadi ion positif . • Dalam ikatan logam, hanya elektron luar yang bergerak. Ion-ion logam yang positif tidak boleh bergerak . 5.6 IKATAN LOGAM SK 5.6 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 89 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 90 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Nyatakan sifat fizikal logam. Terangkan. Sifat fizikal Penerangan Takat lebur dan takat didih yang tinggi • Banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi tarikan elektrostatik yang kuat antara lautan elektron dengan ion positif dalam ikatan logam. Konduktor elektrik yang baik • Elektron yang dinyahsetempat dapat bergerak bebas untuk mengalirkan arus elektrik. • Elektron dinyahsetempat dapat mengalir dan membawa cas dari terminal negatif ke terminal positif apabila arus elektrik dibekalkan. SP 5.6.2 Perbandingan Pembentukan Ikatan Ion, Ikatan Kovalen dan Ikatan Logam Ikatan Ion Ikatan Kovalen Ikatan Logam Nyatakan jenis unsur terlibat. • Antara logam (Kumpulan 1, 2 and 13) dan bukan logam (Kumpulan 15, 16 dan 17) • Antara bukan logam dan bukan logam (Kumpulan 14, 15, 16 dan 17) • Antara atom-atom logam. Bagaimanakah ikatan terbentuk? • Elektron dilepaskan oleh atom logam untuk membentuk ion positif • Pemindahan elektron adalah untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil • Elektron diterima oleh atom bukan logam untuk membentuk ion negatif • Daya elektrostatik kuat antara ion positif dan negatif • Pasangan elektron dikongsi oleh atom bukan logam yang sama atau berbeza. • Perkongsian elektron adalah untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. • Dua struktur yang berbeza untuk bahan kovalen: (i) Struktur molekul ringkas. Daya van der Waals yang lemah antara molekul ringkas. (ii) Banyak atom terikat untuk membentuk struktur kovalen gergasi. • Atom logam kehilangan elektron valens untuk membentuk lautan elektron dinyahsetempat • Daya elektrostatik yang kuat antara lautan elektron dan ion-ion logam • Kebanyakan ion-ion logam terikat bersama untuk membentuk struktur kekisi gergasi Contoh susunan elektron dalam zarah + 2– + A E A Daya elektrostatik yang kuat antara ion # Ikatan ion terhasil daripada daya tarikan elektrostatik yang kuat antara ion bercas positif dan ion bercas negatif. Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul # Ikatan kovalen terhasil daripada perkongsian pasangan elektron antara atom-atom dalam molekul. Daya elektrostatik kuat antara lautan elektron dan ion-ion logam 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 90 21/12/2022 2:30 PM
91 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 5.7 SEBATIAN ION DAN SEBATIAN KOVALEN SK 5.7 Eksperimen untuk Mengkaji Perbezaan antara Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen SP 5.7.1 Untuk membandingkan kekonduksian elektrik bagi sebatian ion dan sebatian kovalen Pemboleh ubah dimanipulasikan: Plumbum(II) bromida dan naftalena // Sebation ion dan kovalen Pemboleh ubah bergerak balas: Kekonduksian elektrik / pemesongan penunjuk ammeter Pemboleh ubah dimalarkan: Elektrod karbon Hipotesis: Plumbum(II) bromida tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan. Naftalena tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan. Bahan: Plumbum(II) bromida, naftalena Radas: Bateri, elektrod karbon, ammeter, penunu Bunsen, wayar penyambung, mangkuk pijar, tungku kaki tiga A Elektrod karbon Plumbum(II) bromida Panaskan Prosedur: 1 Isi sebuah mangkuk pijar dengan serbuk plumbum(II) bromida sehingga separuh penuh. 2 Masukkan dua elektrod karbon ke dalam plumbum(II) bromida dan elektrod karbon disambung kepada bateri dan ammeter dengan wayar penyambung. 3 Perhatikan dan rekodkan pesongan penunjuk ammeter. 4 Panaskan serbuk plumbum(II) bromida dengan kuat sehingga ia melebur. 5 Perhatikan dan rekodkan pesongan penunjuk ammeter. 6 Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggunakan naftalena untuk menggantikan plumbum(II) bromida. Pemerhatian: Sebatian Pesongan penunjuk ammeter Pepejal Leburan Plumbum(II) bromida ✗ ✓ Naftalena ✗ ✗ Kesimpulan: Plumbum(II) bromida tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan. Naftalena tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan. Untuk membandingkan keterlarutan bagi sebatian ion dan sebatian kovalen dalam air dan pelarut organik Pemboleh ubah dimanipulasikan: Magnesium klorida dan naftalena // Sebatian ion dan kovalen Pemboleh ubah bergerak balas: Keterlarutan sebatian ion dan kovalen dalam air dan pelarut organik Pemboleh ubah dimalarkan: Air dan sikloheksana // air dan pelarut organik Hipotesis: Magnesium klorida boleh larut dalam air tetapi tidak dalam pelarut organik. Naftalena tidak boleh larut dalam air tetapi boleh larut dalam pelarut organik. Bahan: Bikar, tabung uji, spatula Radas: Magnesium klorida, naftalena, air suling, sikloheksana Air suling Magnesium klorida Naftalena Prosedur: 1 Masukkan separuh spatula magnesium klorida dan naftalena ke dalam setiap tabung uji yang berbeza. 2 Tambah 5 cm3 air suling ke dalam setiap tabung uji. 3 Goncang kedua-dua tabung uji. 4 Rekod pemerhatian. 5 Ulang langkah 1 hingga 4 dengan menggantikan air dengan sikloheksana. Pemerhatian: Sebatian Keterlarutan Air suling Sikloheksana Magnesium klorida Larut Tak larut Naftalena Tak larut Larut Kesimpulan: Magnesium klorida boleh larut dalam air tetapi tidak dalam pelarut organik. Naftalena tidak boleh larut dalam air tetapi boleh dalam pelarut organik. Untuk membandingkan takat lebur bagi sebatian ion dan sebatian kovalen Pemboleh ubah dimanipulasikan: Magnesium klorida dan naftalena // Sebation ion dan kovalen Pemboleh ubah bergerak balas: Takat lebur Pemboleh ubah dimalarkan: Jumlah magnesium klorida dan naftalena Hipotesis: Magnesium klorida mempunyai takat lebur yang tinggi daripada naftalena Bahan: Magnesium klorida, naftalena, air Radas: Bikar, tabung didih, penunu Bunsen, tungku kaki tiga Prosedur: 1 Masukkan separuh spatula magnesium klorida dan naftalena ke dalam setiap tabung didih. 2 Panaskan kedua-dua tabung didih ke dalam air sehingga air mendidih. 3 Catat perubahan keadaan fizik. Pemerhatian: Sebatian Pemerhatian Magnesium klorida Tiada perubahan Naftalena Lebur dengan mudah. Naftalena meruap Kesimpulan: Magnesium klorida mempunyai takat lebur yang tinggi daripada naftalena Serbuk naftalena Air Panaskan Magnesium klorida TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP5 Menilai pengetahuan mengenai ikatan kimia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 91 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 92 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Sebatian ion Ikatan kovalen Molekul ringkas Molekul raksasa Contoh susunan/ struktur elektron Natrium klorida, NaCl + + + + + _ _ _ _ + _ _ + + + _ _ + _ Daya elektrostatik yang kuat antara ion positif dan ion negatif Molekul karbon dioksida, CO2 Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul Daya van der Waals yang lemah antara molekul Berlian Ikatan kovalen antara atom karbon Atom karbon Silikon dioksida, SiO2 Nyatakan jenis daya antara zarah. Daya elektrostatik yang kuat antara ion. Daya van der Waals yang lemah antara molekul. Ikatan kovalen yang kuat antara atomatom di dalam struktur gergasi Banding dan terangkan takat lebur dan takat didih. • Takat lebur dan takat didih tinggi kerana ion positif dan ion negatif ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. • Banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya . • Takat lebur dan takat didih rendah kerana daya "van der Waals" yang lemah antara molekul. • Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya . • Takat lebur yang sangat tinggi kerana sejumlah besar tenaga yang diperlukan untuk memutuskan ikatan kovalen yang kuat antara atom karbon Bandingkan Sifat Fizik Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 92 21/12/2022 2:30 PM
93 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Sebatian ion Ikatan kovalen Molekul ringkas Molekul raksasa Banding dan terangkan kekonduksian elektrik • Tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal kerana ion-ion tidak bebas bergerak . • Dalam keadaan leburan atau akueus kerana ion-ion bebas bergerak . • Tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam semua keadaan. • Sebatian kovalen terdiri daripada molekul yang neutral. • Tidak ada ion bebas bergerak dalam keadaan leburan atau akueus. • Berlian dan silikon dioksida tidak boleh mengkonduksi elektrik pada semua keadaan kerana tiada elektron dinyahsetempat. • Grafit boleh mengkonduksi elektrik disebabkan elektron dinyahsetempat wujud di antara lapisan-lapisan heksagonal. Banding keterlarutan dalam air dan pelarut organik • Kebanyakannya larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut organik* kerana air adalah molekul yang berkutub. • Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik* (contoh: eter, alkohol, benzena, tetraklorometana dan propanon). * Pelarut organik adalah sebatian kovalen yang wujud dalam bentuk cecair pada suhu bilik • Tidak larut di dalam air dan pelarut organik. • Tarikan di antara molekul pelarut dan atom-atom karbon tidak cukup kuat untuk mengatasi ikatan kovalen yang kuat di dalam struktur kovalen gergasi. Contoh sebatian ion dan kovalen Plumbum(II) bromida, PbBr2 Natrium klorida, NaCl Kuprum(II) sulfat, CuSO4 Naftalena, C H8 10 Asetamida, CH CONH 3 2 Heksana, C H6 14 Berlian (karbon sahaja) Grafit (karbon sahaja) Silikon dioksida (silikon dan oksigen) Kegunaan dalam kehidupan harian • Kalium klorida sebagai baja • Garam biasa, Natrium klorida (NaCl) • Soda kapur, Kalsium oksida (CaO) • Magnesium hidroksida, Mg(OH)2 dalam antasid untuk mengurangkan asid perut • Serbuk penaik, Natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) • Turpentin adalah pelarut dalam cat • Karbon dioksida dalam alat pemadam api • Etanol C H2 OH dalam pewangi 5 • Butana, C H4 10 dalam gas LPG untuk memasak Kegunaan grafit • Pensel • Elektrod dalam bateri Kegunaan berlian • Barang kemas • Pemotongan kaca atau menggerudi batuan 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 93 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 94 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 1 Jadual di bawah menunjukkan takat lebur, takat didih dan kebolehan kekonduksian elektrik bagi lima bahan, A hingga E. Bahan Takat lebur / ºC Takat didih / ºC Kekonduksian elektrik dalam keadaan pepejal Kekonduksian elektrik apabila terlarut dalam air A 850 2 100 Boleh mengkonduksi Tidak boleh mengkonduksi B 3 550 4 830 Tidak boleh mengkonduksi Tidak boleh mengkonduksi C 0 100 Tidak boleh mengkonduksi Tidak boleh mengkonduksi D 789 1 447 Tidak boleh mengkonduksi Boleh mengkonduksi E –98 –61 Tidak boleh mengkonduksi Tidak boleh mengkonduksi (a) Bahan apakah adalah pepejal pada suhu bilik? A, B, E (b) Bahan apakah adalah sebatian ionik? D (c) Bahan apakah adalah berlian? B (d) Bahan apakah mempunyai elektron dinyahsetempatkan? A 2 Jadual di bawah menunjukkan maklumat tentang dua jenis bahan yang berbeza. Bahan P Q Formula struktur C | C | C C | C | C C | C | C C C C | C | C C | C | C C | C | C C C H | C H H H Jenis molekul Molekul gergasi Molekul kecil (a) Bandingkan takat lebur dan takat didih bahan P dan bahan Q. Jelaskan jawapan anda. • Bahan P mempunyai takat lebur dan takat didih yang sangat tinggi. • Sejumlah besar tenaga haba diperlukan untuk memutuskan ikatan kovalen antara atom karbon. • Bahan Q mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah kerana daya van der Waals yang lemah antara molekul. • Hanya sedikit tenaga haba yang diperlukan untuk mengatasinya. (b) Ramalkan kekonduksian elektrik dalam bahan P dan bahan Q. Jelaskan jawapan anda. • Bahan P dan Q tidak boleh mengkonduksi elektrik kerana kedua-duanya adalah sebatian molekul neutral. • Tiada ion yang bergerak bebas dalam kedua-dua sebatian ini. • Bahan P dan bahan Q juga tiada elektron dinyahsetempat kerana semua elektron valens digunakan untuk ikatan kovalen. 3 Rajah di sebelah menunjukkan alat pemadam api kanister karbon dioksida. Karbon dioksida disimpan pada tekanan tinggi dalam keadaan cecair di dalam alat pemadam api. (a) Karbon bertindak balas dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida. [Diberi nombor proton karbon ialah 6 dan nombor proton oksigen ialah 8] (i) Nyatakan jenis ikatan yang hadir dalam sebatian ini dan tuliskan formula sebatian yang terbentuk. Ikatan kovalen dan CO2 Soalan Subjektif LATIHAN PENGUKUHAN Alat pemadam api kanister yang mengandungi karbon dioksida cecair TP2 TP4 TP5 Kuiz Ikatan Kimia TP3 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 94 21/12/2022 2:30 PM
95 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. (ii) Jelaskan bagaimana suatu sebatian terbentuk di antara unsur karbon dan oksigen berdasarkan susunan elektronnya. • Atom karbon dengan susunan elektron 2.4 memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. • Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. • Satu atom karbon berkongsi empat pasang elektron dengan dua atom oksigen untuk membentuk molekul dengan formula CO2. • Satu atom karbon menyumbang empat elektron dan dua atom oksigen masing-masing menyumbang dua elektron bagi perkongsian untuk membentuk ikatan kovalen berganda. • Satu atom karbon membentuk dua ikatan kovalen berganda dengan dua atom oksigen. • Atom karbon dan atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil iaitu 2.8. (b) Lukiskan susunan elektron karbon dioksida. O C O (c) Jelaskan mengapa alat pemadam api karbon dioksida adalah satu-satunya alat pemadam api yang disyorkan bagi kebakaran melibatkan peralatan elektrik. • Karbon dioksida adalah selamat untuk digunakan pada peralatan elektrik dan sekitarnya. • Karbon dioksida tidak boleh mengalirkan elektrik. 4 Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron bagi sebatian A. Sebatian A terbentuk dari tindak balas antara unsur X dan unsur Y. + X Y – (a) (i) Tuliskan susunan elektron bagi atom unsur X dan Y. X: 2.8.1 Y: 2.8.7 (ii) Bandingkan saiz atom unsur X dan unsur Y. Jelaskan jawapan anda. • Atom Y adalah lebih kecil daripada atom X. • Atom X dan atom Y mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama banyak. • Bilangan proton dalam nukleus atom Y lebih banyak dari atom X. • Kekuatan tarikan nukleus terhadap elektron dalam petala atom Y lebih kuat daripada atom X. (b) Bagaimana ion X dan ion Y terbentuk daripada atom masing-masing? Ion X: Atom X melepaskan satu elektron Ion Y: Atom Y menerima satu elektron (c) (i) Tuliskan formula sebatian A dan namakan jenis ikatan dalam sebatian A. XY dan ikatan ion (ii) Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas antara unsur X dan unsur Y untuk membentuk sebatian A. 2X + Y2 2XY TP3 TP3 TP2 TP3 KBAT TP2 TP2 TP4 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 95 21/12/2022 2:30 PM
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 96 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 (d) Y bertindak balas dengan karbon untuk membentuk suatu sebatian. Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk. [Diberi nombor proton karbon ialah 6] 5 Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan kekonduksian elektrik bagi bahan V, W, X dan Y. Bahan Takat lebur (°C) Kekonduksian elektrik Pepejal Leburan V –7 Tidak mengkonduksi elektrik Tidak mengkonduksi elektrik W 80 Tidak mengkonduksi elektrik Tidak mengkonduksi elektrik X 808 Tidak mengkonduksi elektrik Mengkonduksi elektrik Y 1 080 Mengkonduksi elektrik Mengkonduksi elektrik (a) (i) Antara bahan di atas, yang manakah kuprum? Beri sebab bagi jawapan anda. Y, ia boleh mengalirkan elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan. (ii) Terangkan bagaimana kuprum mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal. Atom kuprum membebaskan elektron untuk membentuk elektron dinyahsetempat yang bebas bergerak. Apabila tenaga elektrik digunakan, elektron dinyahsetempat itu mengalir dan membawa cas dari terminal negatif ke terminal positif. (b) Nyatakan jenis zarah dalam bahan V dan W. Jelaskan mengapa bahan V dan W tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan. Molekul. Bahan V dan W terdiri daripada molekul neutral. Tidak ada ion yang bergerak bebas dalam keadaan pepejal dan leburan. (c) Takat didih bahan V adalah 59 °C. Apakah keadaan fizik bahan V pada suhu bilik? Cecair (d) Lukiskan susunan zarah V pada suhu bilik. (e) Jelaskan mengapa takat lebur dan takat didih bahan V dan W rendah? Daya van der Waals antara molekul adalah lemah. Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya. (f) Nyatakan jenis zarah dalam sebatian X. Jelaskan mengapa bahan X tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan. Ion. Ion tidak bebas bergerak dalam keadaan pepejal. Ion boleh bergerak bebas dalam keadaan leburan. TP3 TP5 TP5 TP2 TP2 TP3 TP2 TP2 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 96 21/12/2022 2:30 PM
97 UNIT 5 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 1 Antara bahan berikut, yang manakah adalah sebatian ion? A Metana, CH4 B Karbon dioksida, CO2 C Propanol, C3H7OH D Kuprum(II) oksida, CuO 2 Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron dalam sebatian yang terbentuk antara atom X dan atom Y. Y Y Y X Y Antara pernyataan berikut, yang manakah adalah benar tentang sebatian itu? A Ia adalah sebatian ion. B Sebatian itu mempunyai takat lebur yang tinggi. C Sebatian itu boleh mengkonduksi elektrik. D Sebatian terbentuk secara perkongsian elektron. 3 Antara berikut, yang manakah adalah sifat zink klorida? A Mudah meruap B Mempunyai takat lebur rendah C Tidak larut dalam air D Mengalirkan arus elektrik dalam keadaan leburan 4 Rajah di bawah menunjukkan simbol unsur T. 24 12T Apakah susunan elektron bagi ion yang terbentuk dari atom T? A 2.8 C 2.8.8 B 2.8.2 D 2.8.8.8 5 Jadual di bawah menunjukkan susunan elektron atom P, Q, R dan S. Atom P Q R S Susunan elektron 2.4 2.8.1 2.8.2 2.8.7 Antara pasangan berikut, yang manakah membentuk sebatian secara perpindahan elektron? A P dan S C Q dan S B P dan R D Q dan R 6 Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur P, Q, R dan S. Unsur P Q R S Nombor proton 6 8 17 20 Antara pasangan berikut, yang manakah membentuk sebatian dengan takat lebur dan takat didih yang tinggi? A P and Q B Q and S C P and R D Q and R 7 Jadual di bawah menunjukkan nombor proton unsur X dan Y. Unsur X Y Nombor proton 6 8 Apakah jenis ikatan dan formula kimia bagi sebatian yang terbentuk antara atom X dan Y? Jenis ikatan Formula kimia A Ion YX2 B Ion XY2 C Kovalen XY2 D Kovalen YX2 8 Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron ion X+ . X Antara berikut, yang manakah adalah kedudukan unsur X dalam Jadual Berkala? Kumpulan Kala A 1 3 B 18 3 C 1 4 D 18 4 TP2 TP2 TP3 TP2 TP3 TP3 TP4 TP3 Soalan Objektif PRAKTIS SPM 05 U5 Kimia(p77-97)csy2p.indd 97 21/12/2022 2:30 PM
Peta Konsep © Nilam Publication Sdn. Bhd. 98 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 UNIT 6 UNIT 6 Maksud • Asid ialah bahan kimia yang mengion dalam air untuk menghasilkan ion hidrogen. • Bes ialah bahan kimia yang bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan garam dan air sahaja. • Alkali ialah suatu bes yang larut dalam air dan mengion kepada ion hidroksida. • Pentitratan asid-alkali • Kegunaan dalam kehidupan harian Kekuatan asid dan alkali • Asid kuat dan alkali kuat • Asid lemah dan alkali lemah Kebesan asid: • Asid monoprotik • Asid diprotik Sifat Kimia Asid 1 Asid + Logam ➝ Garam + Hidrogen 2 Asid + Logam karbonat ➝ Garam + Air + Karbon dioksida 3 Asid + Bes ➝ Garam + Air (Peneutralan) Bes 1 Bes + Garam ammonium ➝ Garam + Air + Gas ammonia 2 Bes + Asid ➝ Garam + Air (peneutralan) 3 Bes + Ion logam ➝ Hidroksida logam ASID DAN BES Kegunaan dalam kehidupan harian Penyediaan larutan piawai Kepekatan ion hidrogen dan ion hidroksida pH larutan yang digunakan dalam kehidupan Kepekatan asid and alkali dalam mol dm–3 and g dm–3 Contoh Nilai pH asid dan alkali Peneutralan Diklasifikasikan berdasarkan Untuk membandingkan dan menerangkan sifat asid/ alkali dalam air, tanpa air atau dalam pelarut lain Menerangkan peranan air dalam pembentukan ion hidrogen dan ion hidroksida Berdasarkan pengionan: • Asid/alkali kuat dan lemah • Asid monoprotik dan diprotik pH = –log [H+ ] pH + pOH = 14 CATATAN: • Susunan Standard Kandungan (SK) dalam tajuk Asid dan Bes: (6.1) Peranan air → (6.3) Kekuatan asid dan alkali → (6.4) Sifat-sifat kimia asid dan alkali→ (6.5) Larutan akueus → (6.6) Larutan piawai → (6.2) Nilai pH → (6.7) Peneutralan • SK 6.2 diletakkan selepas SK 6.6 untuk memudahkan kefahaman konsep kerana nilai pH berkaitan dengan kekuatan serta kepekatan asid/alkali yang telah dipelajari dalam SK 6.3, SK 6.5 dan SK 6.6 6 UNIT ASID, BES DAN GARAM 06 6a Kimia(p98-131)csy2p.indd 98 21/12/2022 3:45 PM