PDF KIMIA T5

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 149 © Nilam Publication Sdn. Bhd. Mengapa kok digunakan sebagai bahan bakar dalam pengambilan besi? Relau bagas menggunakan kok sebagai bahan api untuk memenuhi keperluan tenaga proses tersebut dan juga agen penurunan untuk pengekstrakan bijih besi ke besi. Kok lebih murah daripada bahan api lain. Apakah sumber utama tenaga? Bahan api fosil seperti arang batu , petroleum dan gas asli . Mengapa bahan api fosil akhirnya akan habis digunakan? Bahan api fosil adalah sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui . Nyatakan sumber tenaga lain. Sumber tenaga yang lain adalah matahari, biojisim, air dan bahan radioaktif. Apabila menjalankan satu eksperimen pentitratan antara larutan asid hidroklorik dan larutan natrium hidroksida, asid hidroklorik tertumpah ke atas tangan seorang murid dengan tidak sengaja. Air berlebihan dialirkan ke atas tangan murid itu. Tindak balas antara suatu asid dan suatu alkali adalah eksotermik. Kamu dikehendaki menjalankan satu eksperimen untuk menentukan haba peneutralan antara asid kuat dan alkali kuat. Anda dibekalkan dengan radas dan bahan berikut: Termometer, cawan polistirena, silinder penyukat, 0.5 mol dm–3 larutan asid hidroklorik, 0.5 mol dm–3 larutan natrium hidroksida Jalankan eksperimen dengan mengikuti langkah-langkah berikut: 1 Sukat 25 cm3 larutan asid hidroklorik 0.5 mol dm–3 dengan menggunakan silinder penyukat dan tuang ke dalam sebuah cawan polistirena. 2 Dengan menggunakan termometer, sukat suhu larutan asid hidroklorik dan rekod bacaan itu. 3 Ulang langkah 1 dan 2, dengan menggantikan larutan asid hidroklorik dengan larutan natrium hidroksida. 4 Tambahkan larutan natrium hidroksida itu ke dalam larutan asid hidroklorik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. 5 Dengan menggunakan termometer, sukat perubahan suhu campuran dan rekod bacaan itu. 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Larutan natrium hidroksida Larutan asid hidroklorik Rajah 1 6 Bina sebuah jadual untuk merekodkan bacaan suhu larutan asid hidroklorik, larutan natrium hidroksida dan perubahan suhu larutan campuran. Jenis larutan Bacaan suhu (°C) Asid hidroklorik 28.5 Natrium hidroksida 28.5 Asid hidroklorik + Natrium hidroksida 41.5 [3 markah] Eksperimen: Haba Peneutralan SPM K3 S P O T S P M K 3

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 150 (a) Nyatakan perubahan suhu campuran. 13°C [1 markah] Berdasarkan eksperimen itu, (b) Tulis persamaan ion antara asid hidroklorik dan natrium hidroksida. H+ + OH– → H2O [1 markah] (c) (i) Nyatakan satu pemerhatian dalam tindak balas tersebut. Bahagian bawah cawan polistirena yang mengandungi campuran adalah hangat. [1 markah] (ii) Nyatakan perubahan haba dalam tindak balas itu. Terangkan. Haba dibebaskan ke persekitaran. Ini kerana suhu campuran lebih tinggi daripada bacaan awal asid hidroklorik dan natrium hidroksida [2 markah] (d) Kirakan; (i) Perubahan haba [1 markah] (ii) Bilangan mol asid hidroklorik dan natrium hidroksida [2 markah] (iii) Haba peneutralan [2 markah] (e) Nyatakan definisi operasi bagi tindak balas yang berlaku. Suhu meningkat apabila alkali dimasukkan ke dalam larutan asid untuk menghasilkan 1 mol air. [2 markah] Perubahan haba, Q = mcθ Q = (25 g + 25 g) (4.2 J g–1°C–1) (13°C) = 2 730 J Bilangan mol asid hidroklorik dan natrium hidroksida, = 0.5 × 25 1 000 = 0.0125 mol Haba peneutralan, = 2.73 kJ 0.0125 mol = 218.4 kJ mol–1

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 151 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 1 Jadual di bawah memberikan beberapa ciri pelbagai bahan kimia yang digunakan sebagai bahan bakar. Bahan api Kejelagaan api Kos relatif Nilai bahan api / kJ g–1 Hidrogen Bersih Sangat mahal 142.5 Etanol Bersih Mahal 30 Kerosin Sederhana Sederhana 37 Petrol Bersih Mahal 34 Gas asli Bersih Sederhana 50 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan nilai bahan api? Nilai bahan api adalah jumlah haba yang dibebaskan apabila 1 g bahan api terbakar lengkap, unitnya adalah kJ g–1. (b) Hidrogen mempunyai nilai bahan api 142.5 kJ g–1 manakala etanol mempunyai nilai bahan api 30 kJ g–1. Bahan api yang manakah sesuai digunakan bagi pelancar roket ke angkasa lepas? Berikan alasan bagi jawapan anda. Hidrogen. Hidrogen menghasilkan nilai bahan api paling tinggi berbanding bahan api yang lain. Hidrogen terbakar dalam udara membentuk wap air yang tidak mencemarkan alam sekitar. (c) Rajah di bawah menunjukkan proses bagi menghasilkan sejenis bahan api. Laut 300 – 400 juta tahun lalu Laut 50 – 100 juta tahun lalu Petroleum Tanah, batu Tanah Organisma mati (i) Namakan tiga bahan api yang boleh dihasilkan daripada proses di atas. 1 Petrol 2 Kerosin 3 Gas asli (ii) Nyatakan dua kekurangan menggunakan jenis bahan api ini. 1 Tidak boleh diperbaharui 2 Proses penghasilan bahan api menggunakan kos yang tinggi (iii) Bahan api yang diekstrak daripada tumbuhan dan tanaman dikenali sebagai bahan api bio. Adakah bahan api bio lebih baik berbanding bahan api di atas? Berikan hujah anda. Bahan api bio lebih baik. Boleh diperbaharui // mesra alam sekitar. ATAU Bahan bakar api lebih baik. Penghasilan bahan api bio memusnahkan tanaman dan tumbuhan untuk mendapatkan gula. Ini boleh memberi kesan kepada perubahan iklim, alam sekitar dan banyak lagi. TP2 TP3 Latihan TP3 TP4 KUIZ

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 152 1 Rajah di bawah menunjukkan susunan radas untuk eksperimen menentukan haba penyesaran argentum. 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Serbuk kuprum berlebihan Cawan plastik 100 cm3 larutan argentum nitrat 0.5 mol dm–3 Berikut adalah data yang diperoleh: Suhu awal larutan argentum nitrat = 28.0ºC Suhu tertinggi campuran hasil tindak balas = 40.5ºC [Muatan haba tentu larutan = 4.2 J g–1 °C–1, ketumpatan larutan = 1 g cm–3] (a) Apakah yang dimaksudkan dengan ‘haba penyesaran’ dalam eksperimen itu? Haba dibebaskan apabila satu mol argentum disesarkan dari larutan argentum nitrat oleh kuprum. (b) Nyatakan tiga pemerhatian dalam eksperimen itu dan berikan sebab untuk setiap pemerhatian. (i) Pepejal kelabu berkilat terenap kerana logam argentum disesar oleh kuprum dari larutan argentum nitrat. (ii) Larutan tanpa warna menjadi biru kerana kuprum(II) ion dihasilkan (iii) Bacaan termometer meningkat atau bekas menjadi panas kerana haba dibebaskan ke persekitaran / tindak balas adalah eksotermik (c) Mengapakah cawan plastik digunakan dalam eksperimen itu? Untuk mengurangkan kehilangan haba ke persekitaran. (d) Tulis persamaan ion untuk tindak balas itu. Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (e) Berdasarkan maklumat yang diberi, hitungkan: (i) perubahan suhu θ = 40.5 – 28.0 = 12.5°C (ii) haba yang dibebaskan dalam eksperimen Q = (100)(4.2)(12.5) = 5 250 J Soalan Struktur TP1 TP2 TP2 TP3 TP3

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 153 © Nilam Publication Sdn. Bhd. (iii) haba penyesaran argentum Bilangan mol AgNO3 = 100 × 0.5 1 000 = 0.05 mol Dari persamaan, 2 mol AgNO3 menghasilkan 2 mol Ag 0.05 mol AgNO3 menghasilkan 0.05 mol Ag Haba penyesaran argentum = –5 250 J 0.05 mol = –105 kJ mol–1 (f) (i) Eksperimen itu diulangi menggunakan 100 cm3 larutan argentum nitrat 1.0 mol dm–3 dan serbuk kuprum yang berlebihan. Hitungkan perubahan suhu dalam eksperimen ini. Bilangan mol Ag+ = 1 × 100 1 000 = 0.1 mol, Bilangan mol Ag disesarkan = 0.1 mol Perubahan suhu, θ = 0.1 × 105 000 100 × 4.2 = 25 ºC (ii) Terangkan mengapa perubahan suhu berbeza dengan (e)(i). Bilangan mol argentum disesar adalah dua kali ganda, maka jumlah tenaga haba dibebaskan juga dua kali ganda. Jumlah tenaga haba yang dua kali ganda digunakan untuk meningkatkan suhu larutan yang sama isi padunya. Kenaikan suhu larutan juga menjadi dua kali ganda. 2 Eksperimen I dijalankan untuk menentukan haba peneutralan antara asid kuat dengan alkali kuat. 50 cm3 larutan natrium hidroksida 0.5 mol dm–3 dituangkan dalam cawan plastik dan suhu awal dicatat. 50 cm3 asid nitrik 0.5 mol dm–3 kemudian dituangkan ke dalam cawan mengandungi larutan natrium hidroksida. Campuran tindak balas dikacau dan haba yang terbebas menaikkan suhu sebanyak 3°C. [Muatan haba tentu bahan larutan = 4.2 J g–1 °C–1] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Cawan plastik 50 cm3 larutan natrium hidroksida 0.5 mol dm–3 dan 50 cm3 asid nitrik 0.5 mol dm–3 Eksperimen I (a) Apakah yang dimaksudkan ‘haba peneutralan’ dalam eksperimen ini? Haba yang dibebaskan apabila 1 mol air terbentuk dari tindak balas antara asid nitrik dan larutan natrium hidroksida. TP1 TP2 TP1

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 154 (b) Hitungkan (i) bilangan mol natrium hidroksida yang bertindak balas dengan asid nitrik Bilangan mol = 50 × 0.5 1 000 = 0.025 mol (ii) haba yang dibebaskan dalam tindak balas itu Haba dibebaskan = Perubahan haba = 100 × 4.2 × 3 = 1 260 J (iii) haba peneutralan bagi tindak balas NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 0.025 mol 0.025 mol 0.025 mol 0.025 mol NaOH bertindak balas dengan 0.025 mol HNO3 membentuk 0.025 mol H2O Haba dibebaskan ialah 1 260 J Haba peneutralan = ∆H = – 1 260 J 0.025 mol = –50.4 kJ mol–1 (c) Tulis persamaan termokimia untuk tindak balas dalam eksperimen. NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O ∆H = –50.4 kJ mol–1 (d) (i) Bina rajah aras tenaga bagi tindak balas tersebut. Tenaga NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O ∆H = –50.4 kJ (ii) Nyatakan dua maklumat tentang tindak balas yang boleh didapati dari rajah aras tenaga di atas. – Ia adalah tindak balas eksotermik // Tenaga haba dibebaskan ke persekitaran – Jumlah tenaga bahan tindak balas lebih tinggi daripada hasil tindak balas – Tenaga haba sebanyak 50.4 kJ dibebaskan apabila 1 mol air terbentuk (mana-mana 2) TP2 TP3 TP2 TP2

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 155 © Nilam Publication Sdn. Bhd. (e) Eksperimen II dijalankan dalam keadaan yang sama dengan eksperimen I di mana 50 cm3 asid etanoik 1 mol dm–3 ditambah kepada 50 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3. Suhu campuran meningkat sebanyak 5.5ºC. 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Cawan plastik 50 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3 dan 50 cm3 asid etanoik 1 mol dm–3 Eksperimen II (i) Hitungkan bilangan mol natrium hidroksida digunakan. Bilangan mol natrium hidroksida = MV 1 000 = 1 × (50) 1 000 = 0.05 mol (ii) Hitungkan haba peneutralan bagi tindak balas antara asid etanoik dengan larutan natrium hidroksida. [Muatan haba tentu bahan larutan = 4.2 J g–1 °C–1, ketumpatan larutan = 1 g cm–3] Haba dibebaskan = mcθ = (50 + 50) × 4.2 × 5.5 = 2 310 J Haba peneutralan = – 2 310 J 0.05 mol = – 46 200 J mol–1 = 46.2 kJ mol–1 (f) Bandingkan haba peneutralan dalam Eksperimen I dan Eksperimen II. Terangkan jawapan anda. Haba peneutralan dalam Eksperimen I lebih tinggi daripada Eksperimen II. Asid nitrik adalah asid kuat mengion lengkap dalam air. Asid etanoik adalah asid lemah yang mengion separa dalam air, sebahagian asid etanoik wujud dalam bentuk molekul. Sebahagian haba yang dibebaskan dalam Eksperimen II semasa peneutralan diserap untuk mengionkan molekul asid etanoik yang belum mengion. (g) Eksperimen II diulang dengan menambah 1 mol dm–3 asid etanoik berisi padu 100 cm3 kepada 1 mol dm–3 larutan natrium hidroksida berisi padu 100 cm3 , peningkatan suhu masih 5.5ºC. Terangkan mengapa. Bilangan mol air yang dihasilkan dua kali ganda, maka jumlah tenaga haba dibebaskan juga dua kali ganda. Jumlah tenaga haba yang dua kali ganda digunakan untuk meningkatkan jumlah keseluruhan larutan yang juga dua kali ganda. Maka, peningkatan suhu tetap sama. 3 Satu eksperimen dijalankan untuk menentukan haba pemendakan antara plumbum(II) nitrat dan kalium sulfat. 50.0 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm–3 ditambahkan kepada 50.0 cm3 larutan kalium sulfat 0.5 mol dm–3 di dalam cawan plastik. Persamaan termokimia untuk tindak balas seperti berikut: Pb(NO3)2 + K2SO4 → PbSO4 + 2KNO3 ∆H = –50.4 kJ mol–1 [Muatan haba tentu bahan larutan = 4.2 J g–1 °C–1, ketumpatan larutan = 1 g cm–3] (a) Apakah yang dimaksudkan dengan ‘haba pemendakan’ dalam eksperimen itu? Haba yang dibebaskan apabila 1 mol plumbum(II) sulfat termendap dari larutan akueus yang mengandungi ion Pb2+ dan ion SO4 2–. TP3 TP3 TP4 TP4 TP1

UNIT 3 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 156 (b) Nyatakan satu pemerhatian dalam eksperimen. Mendakan putih terbentuk. (c) Hitungkan (i) Bilangan mol plumbum(II) nitrat Bilangan mol = 50 × 0.5 1 000 = 0.025 mol (ii) Perubahan haba dalam eksperimen Pb(NO3)2 + K2SO4 → PbSO4 + 2KNO3 ∆H = –50.4 kJ mol–1 Bilangan mol PbSO4 = 0.025 mol 1 mol plumbum(II) sulfat termendak, haba terbebas ialah 50.4 kJ 0.025 mol of plumbum(II) sulfat termendak, haba terbebas ialah = 50.4 × 0.025 = 1.26 kJ atau 50.4 kJ = Q 0.025 Q = 50.4 × 0.025 = 1.26 kJ (iii) Perubahan suhu 1 260 J = 100 × 4.2 × θ θ = 1 260 100 × 4.2 = 3°C (d) Lukis gambar rajah aras tenaga untuk tindak balas tersebut Tenaga Pb(NO3 )2 + K2 SO4 PbSO4 + 2KNO3 ∆H = –50.4 kJ mol –1 (e) Tulis persamaan ion untuk tindak balas di atas. Pb2+ + SO4 2– → PbSO4 (f) Eksperimen diulangi dengan menggunakan 50.0 cm3 plumbum(II) etanoat 0.5 mol dm–3 dan 50.0 cm3 larutan natrium sulfat 0.5 mol dm–3. Apakah perubahan suhu untuk tindak balas itu? Terangkan jawapan anda. 3°C. Pemendakan plumbum(II) sulfat hanya melibatkan ion Pb2+ dan ion SO4 2–. (g) Mengapakah cawan plastik digunakan dalam eksperimen ini? Plastik adalah penebat haba yang baik // untuk mengurangkan kehilangan haba ke persekitaran. TP2 TP2 TP2 TP3 TP3 TP2 Ekstra

UNIT 4 UNIT 4 157 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Peta Konsep POLIMER UNIT 4Pempolimeran Penambahan: – Monomer-monomer yang mempunyai ikatan kovalen ganda dua antara karbon, C=C bergabung bersama untuk membentuk molekul rantai panjang yang disebut polimer. – Contoh polimer yang terbentuk: Politena, polivinil klorida (PVC), polistirena dan polipropena. Pempolimeran Kondensasi: – Monomer-monomer bergabung bersama untuk membentuk molekul besar dengan penyingkiran molekul kecil seperti air dan hidrogen klorida. – Contoh polimer terbentuk: Gentian sintetik seperti terilena (poliester) dan nilon. – Aktiviti untuk menghasilkan nilon dalam makmal. Polimer Semula Jadi Contoh: – Protein – Kanji – Getah Asli Polimer Sintetik Contoh: – Polietena – Polistirena – Getah stirenabutadiena Termoplastik – Menjadi lembut apabila dipanaskan dan keras apabila disejukkan – Boleh dikitar semula – Contoh: Politena, perspeks dan polivinil klorida (PVC) Termoset – Terurai, bukannya mencair apabila dipanaskan pada suhu yang tinggi – Tidak boleh dikitar semula – Contoh: Bakelit, epoksi resin dan melamin. Elastomer – Kenyal – Tidak mudah dikitar semula – Contoh: Getah silikone, getah stirena-butadiena, neoprena dan getah asli. Mewajarkan kegunaan polimer dalam kehidupan seharian Terbentuk oleh Ciri-ciri polimer Sumber polimer Bandingkan getah asli dan getah tervulkan POLYMERS: A long chain molecules made up of large number of small repeating identical unit of monemer. POLIMER: MOLEKUL BERANTAI PANJANG YANG TERBENTUK DARIPADA POLIMER: Molekul berantai panjang yang terbentuk daripada gabungan banyak unit kecil yang sama dipanggil monomer. Getah Sintetik – Makna: Polimer sintetik yang elastik dan dapat memperoleh kembali panjang asalnya setelah diregangkan. – Contoh: Tiokol, getah silikone, getah stirenabutadiena dan neoprena. – Sifat dan kegunaan – Kesan getah sintetik pada persekitaran Getah Sintetik Getah Asli Getah Asli – Formula struktur – Pencegahan penggumpalan lateks – Proses penggumpalan lateks – Ciri-ciri dan kegunaan Getah tervulkan – Proses pemvulkanan – Pemvulkanan alternatif

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 158 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Terangkan: (i) Polimer (ii) Monomer (iii) Pempolimeran (i) Polimer ialah molekul berantai panjang yang terbentuk daripada gabungan banyak unit kecil yang sama dipanggil monomer. (ii) Monomer adalah unit kecil yang berulang dalam polimer. (iii) Pempolimeran ialah proses penggabungan bersama monomer-monomer untuk membentuk polimer. Pempolimeran Monomer Polimer Catatan: Tindak balas penambahan pempolimeran telah dipelajari dalam topik Sebatian Karbon (Unit 2) pada muka surat 92. Apakah jenis polimer berdasarkan sumber mereka? (i) Polimer semula jadi (ii) Polimer sintetik Apakah polimer semula jadi? Berikan contoh. – Polimer semula jadi biasanya dijumpai di dalam tumbuhan dan haiwan . – Contoh polimer semula jadi dan monomernya adalah: Polimer semula jadi Monomer Protein Asid amino Kanji Glukosa Getah Isoprena Apakah itu polimer sintentik? Berikan contoh. – Polimer sintetik adalah polimer buatan. Monomer biasanya diperoleh daripada petroleum yang telah mengalami proses penapisan dan peretakan . – Contoh polimer sintetik adalah plastik, getah sintetik dan gentian sintetik. – Contoh polimer sintetik dan monomernya adalah: Polimer sintetik Monomer Politena Etena, C2H4 Polipropena Propena, C3H6 Polivinil klorida (PVC) Kloroetena, C2H3Cl Polistirena Stirena, C2H3C6H5 Getah stirena-butadiena Stirena dan butadiena Catatan: Perkataan “plastik” datang daripada perkataan Greek “plastikos”, yang bermaksud boleh dibentuk. Termoplastik, termoset dan elastomer adalah tiga jenis polimer dengan ciri yang berbeza. Huraikan ciri-ciri bagi ketiga-tiga jenis polimer ini: TP2 Termoplastik Termoset Elastomer Rantai linear tanpa rangkai silang Rangkai silang Rantai linear dengan rangkai silang Menerangkan tentang Polimer SP 4.1.2 POLIMER 4.1 SK 4.1

UNIT 4 UNIT 4 159 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Berikan contoh barang pengguna yang diperbuat dari termoplastik, termoset dan polimer elastomer dalam pembuatan barang pengguna. Termoplastik • Baldi, beg plastik dan botol diperbuat daripada politena • Bahan pembungkusan diperbuat daripada polistirena • Penebat wayar elektrik dan paip diperbuat daripada polivinil klorida (PVC) Termoset • Palam elektrik, bumper kereta dan pemegang seterika atau peralatan memasak diperbuat daripada bakelite • Pelekat diperbuat daripada epoksi resin • Peralatan pinggan mangkuk diperbuat daripada melamin Elastomer • Peralatan perubatan diperbuat daripada getah silikone • Tayar diperbuat daripada getah stirena-butadiena • Kasut, perahu kecil dan pakaian selam diperbuat daripada neoprena – Polimer yang menjadi lembut apabila dipanaskan dan keras apabila sejuk . Proses ini boleh berulang. – Boleh dibentuk banyak kali. Maka, polimer termoplastik boleh dikitar semula. – Contoh: Politena , perspeks dan polivinil klorida (PVC) – Polimer yang tidak mencair apabila dipanaskan. Polimer ini akan terurai , bukan mencair apabila dipanaskan pada suhu yang tinggi. – Tidak boleh dibentuk. Maka, polimer termoset tidak boleh dikitar semula . – Contoh: Bakelit, epoksi resin dan melamin . – Polimer dengan sifat kenyal yang tinggi. Ia akan kembali kepada bentuk asal selepas diregangkan atau dimampatkan. – Tidak mudah untuk dikitar semula – Contoh: Getah silikone, getah stirena-butadiena dan neoprena Catatan: Polimer termoplastik dan termoset adalah dua jenis plastik.

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 160 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Bandingkan ciri termoplastik dan termoset. Ciri-ciri Perbezaan Termoplastik Termoset Kebolehbakaran Mudah Susah Ketahanan pada haba Rendah Tinggi Kekerasan Lembut Keras Takat lebur Rendah Tinggi Boleh dibentuk Ya Tidak Boleh dikitar semula Ya Tidak Kehadiran rangkai silang Tidak Ya Persamaan Polimer termoplastik dan polimer termoset adalah penebat haba dan elektrik yang baik, tidak mudah dioksidakan , kalis air dan kalis minyak. PEMPOLIMERAN (i) Tindak Balas Pempolimeran Penambahan Apakah pempolimeran penambahan? Pempolimeran penambahan adalah tindak balas yang wujud apabila banyak monomer yang mempunyai ikatan kovalen ganda dua antara karbon, C = C bergabung bersama untuk membentuk rantai panjang yang dipanggil polimer. Contoh: Lengkapkan persamaan pempolimeran bagi etena, propena dan kloroetena. Catatan: Rujuk latihan di bawah untuk membina persamaan pempolimeran penambahan (tindak balas pempolimeran penambahan alkena). (a) Pempolimeran etena: Etena Politena H H n C = C H H H H – C – C – H H n di mana n ialah bilangan yang sangat besar sehingga beberapa ribu (b) Pempolimeran propena: Propena Polipropena H CH3 n C = C H H H CH3 – C – C – H H n (c) Pempolimeran kloroetena: Kloroetena Polivinil klorida H H n C = C H CI H H – C – C – H CI n

UNIT 4 UNIT 4 161 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Lengkapkan jadual berikut bagi polimer yang dihasilkan oleh pempolimeran penambahan. TP1 TP2 TP3 Persamaan pempolimeran Sifat & kegunaan Polimer: Polietena C C H H H H n C C H H H H n Etena Polietena • Tahan lama, ringan dan mudah dicairkan dan dibentuk. • Beg plastik, beg membeli belah, bekas plastik dan permainan plastik. Polimer: Polipropena C C CH3 H H H n C C CH3 H H H n Propena Polipropena • Kuat, tahan lama dan mudah dicairkan dan dibentuk. • Botol plastik, meja dan kerusi plastik, bekas bateri kereta dan tali. Polimer: Polivinil klorida (PVC) C C Cl H H H n C C Cl H H H n Kloroetena Polivinil klorida (PVC) • Kuat, ringan, tahan lama, tahan api dan mempunyai sifat penebat elektrik yang sangat baik. • Paip, baju hujan, beg, kasut, kulit tiruan dan sarung kabel. Polimer: Polistirena C C H H H n C C H H H n Stirena Polistirena • Penebat haba, ringan dan mudah dibentuk. • Bahan pembungkusan, cawan dan pinggan pakai buang. Polimer: Politetrafluoroetena (PPTFE atau Teflon) C C F F F F n C C F F F F n Tetrafluoroetena Politetrafluoroetena (PPTFE atau Teflon) • Tahan lasak, tidak melekat, lengai secara kimia dan kuat. • Lapisan tidak melekat untuk kuali dan peralatan memasak lain, penebat elektrik. TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai polimer. TP2 Memahami polimer serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. Latihan

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 162 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 (ii) Tindak Balas Pempolimeran Kondensasi Apakah pempolimeran kondensasi? Ia adalah proses di mana monomer-monomer bergabung bersama untuk membentuk molekul yang besar dengan penyingkiran molekul-molekul kecil seperti air dan hidrogen klorida. Catatan: Pempolimeran kondensasi melibatkan sekurang-kurangnya dua jenis monomer yang berbeza. Tindak balas pempolimeran ini berlaku pada kumpulan berfungsi monomer ini. Apakah dua polimer yang dihasilkan daripada tindak balas ini? (i) Terilena (ii) Nilon Catatan: Terilena dan nilon adalah gentian sintetik. Terilena Apakah nama lain bagi terilena? Poliester Catatan: Terdapat rangkaian ester di dalam terilena. Bagaimanakah terilena dihasilkan? – Monomer yang digunakan untuk membuat poliester adalah molekul-molekul diol dan diasid. – Molekul diol mempunyai dua kumpulan –OH dan molekul-molekul diasid mempunyai dua kumpulan –COOH . – Apabila banyak molekul-molekul diasid terkondensasi dengan molekul-molekul diol, poliester dan air dihasilkan. – Terilena diperbuat daripada etana-1, 2-diol dan asid benzena-1, 4-dikarboksilik. H O C C O H H O (CH2)2 O H O O n Asid benzena-1, 4-dikarboksilik Etana-1, 2-diol C C O (CH2)2 O nH2O O O Terilena n Catatan: Benzena adalah molekul aromatik. Formula molekul untuk benzena ialah C6H6. Rajah di sebelah menunjukkan tiga cara untuk mewakili benzena. Apakah kegunaan terilena? Terilena sesuai untuk membuat tekstil, stoking, payung terjun dan jaring ikan kerana kenyal, lengai secara kimia, dapat diwarnai dan mudah dijadikan gentian. C C C H H H H H H C C C (1) (2) (3) Nilon Bagaimanakah nilon dihasilkan? SP 4.1.2 Nilon adalah istilah umum diberikan kepada polimer sintetik diperbuat daripada dua jenis monomer: (i) Amina (–NH2) dan asid karboksilik (–COOH) menghasilkan nilon dan air . (ii) Amina (–NH2) dan klorida asil (–COCI) menghasilkan nilon dan hidrogen klorida . Contoh: (i) Kondensasi antara molekul 1, 6-heksanadiamina dan asid 1, 6-heksanadioik untuk membentuk nilon-6, 6. H O C (CH2)4 C O H H N (CH2)6 N H O O H H n Asid 1, 6-heksanadioik 1, 6-heksanadiamina C (CH2)4 C N (CH2)6 N nH2O O O H H n Nilon-6, 6 (ii) Kondensasi antara molekul 1, 6-heksanadiamina dan dekanadiol diklorida untuk membentuk nilon-6,10. C (CH2)8 C N (CH2)6 N nHCl O O H H Nilon-6, 10 n CI C (CH2)8 C CI H N (CH2)6 NH O O H H n Dekanadiol diklorida 1, 6-heksanadiamina

UNIT 4 UNIT 4 163 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Wajarkan Kegunaan Polimer kepada Alam Sekitar. SP 4.1.3 Nyatakan kelebihankelebihan sintetik polimer. (a) Ringan dan kuat (b) Murah (c) Mudah dibentuk dan diwarna (d) Lengai dan tahan kepada bahan kimia (e) Sangat stabil dan tidak terkakis Terangkan pencemaran persekitaran dari polimer sintetik. TP2 (a) Sebilangan besar polimer sintetik tidak terbiodegradasi (tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisma). Pembuangan polimer sintetik seperti botol plastik dan bekas menyebabkan sistem saliran dan sungai tersumbat sehingga menyebabkan banjir kilat . (b) Pembakaran terbuka polimer akan membebaskan gas berasid dan beracun yang akan menyebabkan pencemaran udara: – Pembakaran kebanyakan sintetik polimer akan menghasilkan: (i) Gas karbon dioksida yang menyebabkan kesan rumah hijau (ii) Karbon monoksida yang beracun – Pembakaran PVC akan membebaskan gas hidrogen klorida yang menyebabkan hujan asid – Pembakaran polimer sintetik yang mengandungi karbon dan nitrogen seperti nilon akan menghasilkan gas yang sangat beracun seperti hidrogen sianida (c) Bekas plastik yang tertinggal di tempat terbuka boleh menyebabkan air hujan bertakung dan boleh menyebabkan pembiakan nyamuk yang membawa penyakit demam denggi. (d) Bahan plastik yang hanyut ke sungai dan ke laut boleh disalah anggap oleh hidupan laut sebagai makanan. Plastik tidak boleh dicerna. Memakannya akan menyebabkan kematian hidupan laut. Cadangkan cara untuk mengurangkan pencemaran polimer sintetik. TP3 (a) Kurang, kitar semula dan gunakan semula polimer sintetik. (b) Menggunakan plastik terbiodegradasi . (c) Penyelidikan berterusan untuk menghasilkan polimer biodegradasi yang murah. (d) Hancurkan plastik dengan pirolisis : Plastik boleh hancur dengan pemanasan pada suhu antara 400°C – 800°C tanpa oksigen. Bagaimanakah untuk menghasilkan nilon di dalam makmal? Nilon disediakan di dalam makmal melalui tindak balas antara amina dan klorida asil, bukannya asid kerana klorida asil lebih reaktif daripada asid karboksilik. Nyatakan sifat-sifat nilon. Nilon adalah polimer yang kuat dan ringan , tahan lasak dan kalis air serta mudah dijadikan gentian, senang dicuci dan diwarnakan dalam pelbagai warna. Apakah kegunaan nilon? Nilon digunakan untuk membuat berus gigi, tali, tali pancing, payung terjun, karpet, tekstil, benang dan penebat elektrik. Prosedur penghasilan polimer Penghasilan polimer di makmal

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 164 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 1 Jadual di bawah menunjukkan contoh produk polimer sintetik yang digunakan dalam kehidupan seharian. Lengkapkan jadual di bawah. Produk Palam Beg politena Peralatan memasak Polimer Bakelit Politena Getah silikone Jenis polimer Termoset Termoplastik Elastomer Nyatakan dua ciri-ciri polimer – Tidak mencair dan terurai apabila dipanaskan pada suhu yang tinggi. – Tidak boleh dikitar semula. – Menjadi lembut apabila dipanaskan dan keras apabila disejukkan. – Boleh dikitar semula. – Sifat kenyal yang tinggi. – Tahan haba. (a) Nyatakan dua kesan pelupusan secara tidak teratur bagi polimer itu terhadap alam sekitar. – Tidak terbiodegredasi, boleh menyebabkan longkang tersumbat dan banjir kilat. – Pembakaran polimer membebaskan gas berasid yang menyebabkan hujan asid. (b) Nyatakan dua cara yang betul untuk melupuskan polimer itu. – Mengitar semula – Diuraikan secara pirolisis 2 Rajah menunjukkan Dacron, atau polietilena tereftalat (PET), satu polimer sintetik yang digunakan untuk membuat bekas makanan. Ia dibuat dengan pempolimeran campuran monomer asid tereftalat, C6H4(COOH)2 dengan etilena glikol, (CH2OH)2. O O HO OH C C H O C C O H H H H H Asid tereftalat Etilena glikol (a) Apakah jenis pempolimeran yang dialami oleh dua monomer ini? Berikan sebab. Pempolimeran kondensasi. Tindak balas ini menyingkirkan molekul kecil dari monomer untuk membentuk polimer. TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai polimer untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. TP4 Menganalisis pengetahuan mengenai polimer dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. TP3 TP3 Latihan TP2

UNIT 4 UNIT 4 165 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 (b) Lukis formula struktur bagi polimer yang terbentuk dari monomer-monomer tersebut. C C O C C O O O H H H H (c) Cadangkan nama lain bagi polimer ini. Berikan sebab bagi jawapan anda. Poliester. Ia mengandungi rangkaian ester. (d) Dacron tidak terbiodegradasi. (i) Apakah yang dimaksudkan dengan tidak terbiodegradasi? Bahan yang tidak boleh diuraikan oleh mikroorganisma seperti bakteria. (ii) Terangkan mengapa sifat tidak terbiodegradasi Dacron mempunyai kelebihan dan kekurangan apabila digunapakai sebagai bekas makanan. Bekas makanan boleh menyimpan makanan dalam masa yang lama tetapi bahan buangannya menyebabkan pencemaran tanah kerana tapak pelupusan menjadi penuh. (e) Suatu polimer lain juga dibuat dengan cara yang sama seperti Dacron. Dua monomernya adalah seperti di bawah: HO OH CI C CI O Hydroquinone Fosgen (i) Lukis formula struktur untuk mewakili polimer yang dihasilkan daripada dua monomer ini. O O C O (ii) Namakan hasil daripada tindak balas ini. Hidrogen klorida TP2 TP2 TP4 Terangkan struktur getah asli. SP 4.2.1 (a) Getah ialah polimer asli. Ia terbentuk daripada monomer isoprena . (b) Formula molekul isoprena ialah C5H8. (c) Molekul isoprena terikat bersama oleh proses pempolimeran penambahan untuk membentuk polimer getah asli, poliisoprena: Isoprena (2-metilbuta-1, 3-diena) Poliisoprena n ialah nombor yang besar ( C C C C ) n H H H H H n ( C C C C ) H H H H H CH3 CH3 Apakah lateks? Lateks ialah cecair seperti susu yang diperoleh daripada pokok getah yang ditoreh. Lateks ialah koloid yang mengandungi zarah-zarah getah yang tersebar dalam air. GETAH ASLI 4.2 SK 4.2 TP2

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 166 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Terangkan mengapa lateks wujud sebagai cecair. – Zarah-zarah getah terdiri daripada polimer getah berantai panjang, (C5H8)n yang dikelilingi membran protein . – Membran protein adalah bercas negatif . – Daya tolakan di antara zarah-zarah bercas negatif menghalang zarah-zarah tersebut daripada bergabung atau bergumpal. Bercas negatif Polimer getah Air Tolakan Apakah penggumpalan lateks? Lateks dalam keadaan pepejal bertukar menjadi separa pepejal. Apakah sebab penggumpalan lateks? Lateks tergumpal apabila: (i) Asid seperti asid metanoik (asid formik), asid etanoik (asid asetik) atau asid lemah lain ditambah ke dalamnya. (ii) Dibiarkan selama 1 – 2 hari. Terangkan bagaimana lateks menggumpal apabila asid ditambah kepadanya. (i) Ion hidrogen bercas positif daripada asid meneutralkan cas-cas negatif pada permukaan membran protein. Zarah getah yang neutral terbentuk. H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H H+ + H+ H+ H+ H+ Perlanggaran Zarah getah yang neutral Membran protein pecah H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H H+ + H+ H+ H+ H+ Tolakan (ii) Zarah-zarah neutral tidak lagi menolak di antara satu sama lain. Zarah-zarah neutral ini berlanggar di antara satu sama lain, menyebabkan membran pecah . (iii) Polimer getah terbebas dan bergumpal dengan bergabung untuk membentuk gumpalan getah yang besar. Lateks telah tergumpal. Membran protein pecah Polimer getah menggumpal Jelaskan bagaimana penggumpalan lateks apabila dibiarkan 1 hingga 2 hari. Terangkan. (i) Bakteria dari udara masuk ke dalam lateks. (ii) Aktiviti bakteria di dalam lateks menghasilkan asid laktik yang mengandungi ion hidrogen (H+) yang menyebabkan penggumpalan lateks. Lateks tergumpal adalah separa pepejal. (iii) Ion hidrogen bercas positif daripada asid meneutralkan cas-cas negatif pada permukaan membran protein. Zarah getah yang neutral terbentuk. (iv) Zarah-zarah neutral tidak lagi menolak di antara satu sama lain. Zarah-zarah neutral ini berlanggar di antara satu sama lain, menyebabkan membran pecah . (v) Polimer getah terbebas dan bergumpal dengan bergabung untuk membentuk gumpalan getah yang besar. Lateks telah tergumpal.

UNIT 4 UNIT 4 167 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Bagaimanakah menghalang penggumpalan lateks? Penggumpalan lateks boleh dihalang dengan menambah ammonia (alkali) kepadanya. Terangkan bagaimana kehadiran alkali boleh menghalang proses penggumpalan lateks. (a) Larutan ammonia (mengandungi ion OH– ) akan meneutralkan sebarang asid yang mungkin dihasilkan oleh bakteria. (b) Ion hidroksida, OH– daripada alkali meneutralkan ion hidrogen, H+ yang dihasilkan oleh asid disebabkan serangan bakteria ke atas protein. (c) Membran protein kekal bercas negatif kerana tiada ion-ion hidrogen. (d) Zarah-zarah getah menolak di antara satu sama lain. (e) Polimer-polimer getah tidak boleh bergabung dan menggumpal . Aktiviti makmal untuk menyiasat penggumpalan lateks. SP 4.2.2 Tujuan: Untuk menyiasat penggumpalan lateks. Bahan: Lateks, 2 mol dm–3 asid etanoik, 2 mol dm–3 larutan ammonia, kertas litmus merah dan biru. Radas: Bikar, penitis, rod kaca. Prosedur: (i) Ukur dan tuang 20 cm3 lateks ke dalam tiga bikar yang berlabel A, B dan C. (ii) Tambah asid etanoik titis demi titis ke dalam bikar A sehingga lateks menjadi berasid (kertas litmus biru bertukar merah). Kacau campuran bagi setiap penambahan asid. (iii) Tambah larutan ammonia titis demi titis ke dalam bikar B sehingga lateks menjadi beralkali (kertas litmus merah bertukar biru). Kacau campuran bagi setiap penambahan alkali. (iv) Biarkan ketiga-tiga bikar semalaman. (v) Perhatikan dan rekod apa-apa perubahan yang berlaku. Pemerhatian: Bikar Pemerhatian A Lateks menggumpal dengan cepat B Lateks tidak menggumpal C Lateks menggumpal dengan perlahan Ciri-ciri dan Kegunaan Getah Asli. Sifat Penerangan Kegunaan Kekenyalan Apabila diregangkan , ia menjadi lurus. Ia kembali kepada bentuk asal apabila daya regangan dilepaskan. Tiub getah, sarung tangan, getah pengikat dan tapak kasut. Ketahanan terhadap pengoksidaan Polimer getah asli teroksida dengan mudah kerana kehadiran ikatan ganda dua. Sifat-sifat ini menjadikan kegunaan getah asli terhad. Kesan haba Apabila dipanaskan, getah menjadi lembut dan menjadi melekit . Apabila disejukkan, ia menjadi keras dan rapuh . Kesan pelarut Getah asli larut dalam larutan organik, beralkali dan berasid. Catatan: (a) Getah asli adalah kenyal (ia akan kembali kepada bentuk asal apabila daya regangan dilepaskan). (b) Apabila getah diregang secara berlebihan, molekul getah tidak kembali kepada kedudukan asal. Getah telah hilang sifat kekenyalannya.

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 168 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Anda dikehendaki menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji kesan asid dan alkali ke atas penggumpalan lateks dengan menggunakan bahan yang sesuai. Anda dibekalkan dengan radas dan bahan berikut: Bikar, rod kaca, silinder penyukat, 0.5 mol dm–3 larutan asid metanoik, 0.5 mol dm–3 larutan ammonia (a) (i) Prosedur eksperimen anda untuk mengkaji penggumpalan lateks. 1. Isikan lateks ke dalam bikar sehingga separuh penuh. 2. Tambahkan larutan ammonia. 3. Kacaukan campuran menggunakan rod kaca. 4. Catatkan pemerhatian di dalam Jadual 1. 5. Ulang langkah 1 hingga 4 dengan menggunakan larutan asid metanoik bagi menggantikan larutan ammonia. [5 markah] (ii) Pemerhatian dalam dua larutan yang berbeza ditunjukkan dalam bentuk jadual. Campuran Pemerhatian Lateks dan larutan ammonia Lateks tidak bergumpal Lateks dan larutan asid metanoik Lateks bergumpal [4 markah] (b) Terangkan pemerhatian di a(ii). Ion H+ daripada asid meneutralkan cas negatif di dalam membran protein. Zarah getah berlanggar antara satu sama lain dan membran protein memecah. Ion OH– daripada larutan ammonia meneutralkan ion hidrogen daripada asid laktik. Membran protein kekal bercas negatif dan zarah getah menolak antara satu sama lain. [4 markah] (c) Kelaskan bahan berikut kepada bahan yang boleh menggumpal lateks dan bahan yang tidak boleh menggumpal lateks. • Metanol • Asid etanoik • Asid formik • Metilbenzena Bahan yang boleh menggumpal lateks Bahan yang tidak boleh menggumpal lateks • Asid formik • Asid etanoik • Metanol • Metilbenzena [2 markah] Eksperimen: Kesan Asid dan Alkali ke atas Penggumpalan Lateks dengan Menggunakan Bahan yang Sesuai. SPM K3 S P O T S P M K 3

UNIT 4 UNIT 4 169 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah pemvulkanan getah? Pemvulkanan adalah proses di mana atom sulfur getah membentuk rangkaian silang antara rantai polimer getah bersebelahan pada ikatan berganda antara atom karbon. C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H S S H CH3 CH3 H H H H H S S H H H CH3 CH3 H H Getah asli Getah tervulkan Rangkai silang sulfur Bagaimanakah getah tervulkan disediakan? (i) Sulfur dipanaskan bersama dengan getah asli. (ii) Jalur getah direndam dengan larutan sulfur monoklorida dalam metilbenzena dan kemudiannya dikeringkan. Jelaskan bagaimana kehadiran atom sulfur mengubah sifat-sifat getah tervulkan. (i) Atom-atom sulfur membentuk rangkai silang di antara molekul panjang getah. (ii) Ini mengurangkan kebolehan polimer untuk menggelongsor di antara satu sama lain. (iii) Molekul-molekul getah kembali kepada kedudukan asal selepas diregangkan . Pemvulkanan Getah asli Getah tervulkan Huraikan aktiviti makmal untuk menghasilkan getah tervulkan. SP 4.2.3 Tujuan: Untuk menyediakan getah tervulkan. Bahan: Lateks, larutan disulfur diklorida dalam metilbenzena. Radas: Jubin putih, pisau, rod kaca, bikar. Prosedur: Penyediaan getah tervulkan (i) Lateks dituang perlahan-lahan ke atas jubin putih. (ii) Rod kaca digunakan untuk meratakan lateks untuk membentuk lapisan setebal sekitar 1 hingga 2 mm. (iii) Jubin putih dibiarkan untuk 1 hingga 2 hari bagi lateks menggumpal. (iv) Kepingan getah yang terbentuk kemudian dipotong menjadi dua jalur dengan ukuran yang sama. (v) Satu jalur kepingan getah dicelup ke dalam larutan disulfur diklorida kira-kira 1 minit. (vi) Jalur getah tervulkan kemudian dikeluarkan dari larutan dan dikeringkan di udara.

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 170 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Eksperimen untuk membandingkan kekenyalan getah asli dan getah tervulkan. SP 4.2.3 Tujuan: Untuk membandingkan kekenyalan getah asli dan getah tervulkan. Pernyataan masalah: Adakah getah tervulkan lebih kenyal dari getah tak tervulkan (getah asli)? Hipotesis: Getah tervulkan lebih kenyal daripada getah tak tervulkan. Pemboleh ubah: (a) Dimanipulasikan: Getah tervulkan dan getah tak tervulkan (b) Bergerak balas: Panjang jalur getah selepas beban dikeluarkan (c) Dimalarkan: Saiz jalur getah, jisim pemberat Definisi secara operasi bagi getah kenyal: Getah yang memanjang sedikit ketika digantung dengan beban dan kembali ke ukuran asalnya ketika berat dilepaskan. Bahan: Jalur getah tervulkan dan getah tak tervulkan Radas: Klip bulldog, pembaris meter, pemberat, cangkuk, kaki retort dan pengapit. Prosedur: Jalur getah tervulkan Jalur getah tak tervulkan Pemberat Pemberat (i) Ukur dan rekod panjang awal jalur getah tervulkan dan tak tervulkan. (ii) Gantung getah tervulkan dan tak tervulkan dengan menggunakan klip bulldog. (iii) Gantungkan pemberat yang sama jisim pada setiap dua jalur tesebut. Ukur panjang kedua-dua jalur yang diregangkan. (iv) Alihkan beban, ukur dan rekod kembali panjang kedua-dua jalur. Keputusan: Jenis getah Panjang awal (cm) Panjang yang diregangkan (cm) Panjang selepas pemberat dialihkan (cm) Perbezaan panjang (cm) Getah tak tervulkan Getah tervulkan

UNIT 4 UNIT 4 171 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah kesan meregangkan getah asli dan getah tervulkan? Getah Asli Sebelum meregang Semasa meregang Selepas meregang Polimer getah berselirat menjadi gumpalan. Molekul getah menggelongsor di antara satu sama lain apabila getah asli diregang. Molekul getah tidak kembali ke kedudukan asalnya apabila diregangkan secara berlebihan. Getah asli telah kehilangan kekenyalannya. Getah Tervulkan Sebelum meregang Semasa meregang Selepas meregang ' ' Mewakili rangkai silang sulfur dalam getah tervulkan. Molekul getah menggelongsor di antara satu sama lain apabila getah tervulkan diregangkan. Rangkai silang sulfur menarik molekul getah kembali ke kedudukan asal. Perbandingan Sifat antara Getah tak Tervulkan dan Getah Tervulkan. Sifat Getah Tak Tervulkan Getah Tervulkan Kekenyalan Kurang kenyal kerana rantai polimer getah dapat menggelongsor antara satu sama lain dengan mudah. Lebih elastik kerana rangkai silang sulfur menghalang rantai polimer molekul getah saling menggelongsor antara satu sama lain. Kekuatan dan kekerasan Lebih lemah dan lebih lembut . Apabila diregangkan melebihi had kenyal, rantai polimer akan putus . Lebih kuat dan lebih keras kerana adanya rangkai silang antara polimer. Ketahanan haba Tidak tahan suhu tinggi. Cair dengan mudah apabila dipanaskan. Boleh tahan suhu tinggi kerana kehadiran rangkai silang sulfur menjadikannya lebih sukar untuk mencair. Ketahanan terhadap pengoksidaan Mudah dioksidakan oleh oksigen kerana adanya banyak ikatan berganda dalam polimer getah. Tidak mudah dioksidakan oleh oksigen kerana bilangan ikatan berganda berkurang. Catatan: Oleh kerana sifatnya yang bertambah baik, getah tervulkan sesuai untuk membuat tayar dan alat ganti dalam industri automobil.

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 172 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Kaedah alternatif pemvulkanan adalah pemvulkanan getah tanpa penggunaan sulfur. Antara kaedahnya adalah: Pemvulkanan logam oksida digunakan untuk getah sintetik seperti getah kloroprena dan getah klorobutil. Menggunakan logam oksida Pemvulkanan yang menggunakan peroksida digunakan untuk getah sintetik tanpa –C=C– untuk membentuk rangkai silang antara polimer. Peroksida menghasilkan radikal yang membentuk rangkai silang –C–C–antara polimer bersebelahan. Menggunakan peroksida Ia adalah pemvulkanan sinar elektron dari lateks getah asli. Getah tervulkan yang dihasilkan lebih lembut dan menunjukkan kekuatan tegangan yang tinggi. Penyinaran Apakah getah sintetik? SP 4.3.1 Getah sintetik adalah elastomer yang kenyal dan dapat kembali ke panjang asalnya setelah diregangkan dan ditekan. Catatan: Struktur polimer sintetik adalah sama dengan struktur polimer getah asli. Bagaimanakah getah sintetik dihasilkan? Getah sintetik dihasilkan melalui proses pempolimeran monomer hidrokarbon yang diperoleh daripada pecahan petroleum. Bandingkan sifat-sifat getah asli dengan getah sintetik. Sifat-sifat Perbezaan Getah asli Getah sintetik Ketahanan haba Kurang Lebih Kekerasan Lembut Keras Mudah dioksidakan oleh oksigen Mudah Sukar Ketahanan kepada bahan kimia dan pelarut Tidak tahan Tahan Kekenyalan Kurang kenyal Kenyal Persamaan Getah asli dan getah sintetik adalah penebat haba dan elektrik yang baik serta mudah untuk tervulkan untuk meningkatkan kekuatannya. GETAH SINTETIK 4.3 SK 4.3

UNIT 4 UNIT 4 173 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 1 (a) Getah asli ialah polimer semula jadi. (i) Berikan dua lagi contoh polimer semula jadi. Protein, kanji (ii) Lukiskan formula struktur dan tulis nama IUPAC bagi monomer getah asli. C C C C H CH3 H H H H Nyatakan jenis getah sintetik, sifat-sifat dan kegunaannya. Jenis getah sintetik Sifat istimewa Kegunaan Neoprena Tidak mudah terbakar, tahan panas, tahan terhadap air, minyak dan bahan kimia. Pelapik tangki untuk menyimpan petrol dan pelarut, hos petrol, paip getah untuk gas dan bahan kimia, pakaian selam dan penebat wayar. Tiokol Sangat tahan terhadap minyak dan pelarut. Pelapik tangki untuk menyimpan petrol dan pelarut serta hos petrol. Getah stirenabutadiena Rintangan haba dan ketahanan lelasan yang tinggi. Tayar kereta, tapak kasut, tali sawat dan gasket. Getah silikone Tahan suhu yang tinggi. Tiub getah, peralatan memasak, bekas simpanan makanan, pelekat dan bahan kedap, peralatan perubatan dan komponen automotif. Getah nitril (NBR) Sangat tahan terhadap minyak dan pelarut. Untuk gasket, hos enjin dan sarung tangan. Bincangkan kegunaan getah sintetik dan kesannya kepada persekitaran. Terangkan. SP 4.3.2 (a) Tayar ialah salah satu produk getah sintetik yang merupakan bahan buangan yang terbesar yang sukar dilupuskan kerana sifatnya yang tidak terbiodegradasi. (b) Tanpa sistem pelupusan yang betul, tayar yang telah digunakan boleh menjadi tempat pembiakan nyamuk serta mencemarkan alam sekitar. (c) Tayar terpakai juga terdedah kepada risiko kebakaran serta mengeluarkan asap yang mengandungi bahan kimia toksik. (d) Sifat tayar yang tahan terhadap suhu tinggi menyebabkannya sesuai untuk dikitar semula menjadi hiasan di kawasan terbuka. (e) Tayar terpakai juga boleh dikitar semula dengan menukarkannya kepada serbuk getah yang boleh digunakan untuk membuat jubin getah untuk taman permainan, tikar getah serta trek stadium. KUIZ TP1 TP2 2-metilbut-1, 3-diena Latihan

UNIT 4 UNIT 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 174 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 (b) Tayar kapal terbang diperbuat daripada getah tervulkan. (i) Apakah getah tervulkan? Getah tervulkan adalah getah yang dihasilkan apabila atom sulfur membentuk rangkai silang antara polimer getah bersebelahan pada ikatan berganda karbon-karbon. (ii) Terangkan mengapa getah tervulkan adalah lebih kenyal daripada getah tak tervulkan. – Atom sulfur membentuk rangkai silang antara molekul getah panjang. – Ini mengurangkan keupayaan polimer menggelongsor antara satu sama lain. – Molekul getah kembali ke kedudukan semula setelah diregang. (c) Rajah di bawah menunjukkan tiga bahan yang diperbuat daripada getah sintetik yang berbeza. Bahan X Bahan Y Bahan Z (i) Apakah jenis getah sintetik digunakan untuk membuat bahan X, Y dan Z? Nyatakan sifat istimewa bagi setiap getah sintetik. • Getah sintetik untuk membuat bahan X adalah Tiokol. Tiokol tahan terhadap minyak dan pelarut. • Getah sintetik untuk membuat bahan Y adalah neoprena. Neoprena tidak mudah terbakar, tahan haba, tahan terhadap air, minyak dan bahan kimia. • Getah sintetik untuk membuat bahan Z adalah getah stirena-butadiena (SBR). SBR mempunyai ketahanan panas dan ketahanan lelasan yang tinggi. (ii) Bahan Z memainkan peranan penting dalam pembuatan kereta. Apakah kesan terhadap alam sekitar jika bahan Z tidak dilupuskan dengan betul? Cadangkan aktiviti kitar semula untuk bahan Z. • Tayar ialah salah satu produk getah sintetik yang merupakan bahan buangan yang terbesar yang sukar dilupuskan kerana sifatnya tidak terbiodegradasi. Tanpa sistem pelupusan yang betul, tayar yang telah digunakan menjadi tempat pembiakan nyamuk serta mencemarkan alam sekitar. • Tayar terpakai juga terdedah kepada risiko kebakaran serta mengeluarkan asap yang mengandungi bahan kimia toksik. Sifat tayar yang tahan terhadap suhu tinggi menyebabkanya sesuai untuk dikitar semula menjadi hiasan di kawasan terbuka. • Tayar terpakai juga boleh dikitar semula dengan menukarkannya kepada serbuk getah yang boleh digunakan untuk membuat jubin getah untuk taman permainan, tikar getah serta trek stadium. TP1 TP2 TP4 KBAT TP3

UNIT 5 UNIT 5 175 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 KIMIA KONSUMER DAN INDUSTRI Peta Konsep UNIT 5 Terangkan Boleh ditukar kepada Maksud Jenis bahan kimia digunakan Jenis Jenis Aplikasi Aplikasi Huraikan Terangkan Huraikan & Terangkan Enzim biologi Keadaan optimum KIMIA KONSUMER DAN INDUSTRI Teknologi Hijau Lemak Tepu Sabun Penghidrogenan Tindakan mencuci Pengantioksida Penstabil Perisa Penyediaan Pemekat Pengemulsi Pengawet Pewarna Keberkesanan dalam air lembut dan air liat Suhu 180°C Mangkin: Nikel Lemak tak Tepu Bahan Tambah Makanan Ubat-ubatan Kosmetik Detergen Semikonduktor & Elektronik Tenaga & Elektrik Pertanian Antialergi Ubat psikotik Kortikosteroid Pewangi Antimikrob Kosmetik perawatan Analgesik Kosmetik rias Contoh bahan tambah makanan dan makanan Makanan Tekstil – Enzim biologi – Pemutih – Pewangi Minyak dan Lemak Agen Pencuci Pengurusan sisa dan sisa air Rawatan sisa air Nanoteknologi

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 176 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah minyak dan lemak? SP 5.1.1 – Minyak dan lemak adalah ester semula jadi. – Terbentuk melalui pengesteran alkohol gliserol atau propan-1, 2, 3-triol dengan asid lemak. – Lemak adalah triester (trigliserida) Catatan: Minyak dan lemak adalah sangat hampir serupa tetapi berbeza dalam keadaan fizikal. Apakah alkohol gliserol? Gliserol ialah alkohol dengan tiga kumpulan hidroksil, dikenali sebagai propan-1, 2, 3-triol H H H H C C C H OH OH OH Apakah asid lemak? Asid lemak adalah rantai panjang asid karboksilik dengan rantaian karbon yang panjang , R-COOH atau CnH2n+1COOH. R ialah kumpulan alkil dengan formula am CnH2n+1, n adalah 10 hingga 20 Persamaan am tindak balas pengesteran antara gliserol dan asid lemak. Tindak balas pengesteran antara gliserol dengan asid lemak: 1 mol gliserol 3 mol asid lemak 1 mol minyak atau lemak 3 mol air H O H O H C O H + H O C R H C O C R O O H C O H + H O C R' H C O C R' + 3 H – O – H O O H C O H + H O C R'' H C O C R'' H H R, R’ dan R’’ mewakili rantaian hidrokarbon (kumpulan alkil) yang sama atau berbeza. ⇒ Gliserol + Asid lemak Minyak atau lemak + Air ⇒ Molekul minyak dan lemak terdiri daripada dua bahagian iaitu diperoleh daripada gliserol dan asid lemak . AR MINYAK DAN LEMAK 5.1 SK 5.1

UNIT 5 UNIT 5 177 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah molekul lemak tepu? SP 5.1.2 Molekul lemak tepu adalah ester bagi asid lemak tepu. Asid lemak tepu mengandungi ikatan kovalen karbonkarbon (–C–C–) tunggal . Contoh: Gliseril tristearat H O H C O C (CH2)16 — CH3 O H C O C (CH2)16 — CH3 O H C O C (CH2)16 — CH3 H Diperoleh daripada gliserol Diperoleh daripada asid lemak (rantai karbon mengandungi ikatan kovalen tunggal antara atom karbon) Apakah molekul lemak tak tepu? SP 5.1.2 Molekul lemak tak tepu ialah ester bagi asid lemak tak tepu yang mengandungi ikatan kovalen tunggal dan ganda dua di antara atom-atom karbon dalam rantai hidrokarbonnya. Contoh: Gliseril trilinolat H O H C O C (CH2)7 — (CH2)7CH = CHCH2CH = CH(CH2)4CH3 O H C O C (CH2)16 — (CH2)7CH = CHCH2CH = CH(CH2)4CH3 O H C O C (CH2)16 — (CH2)7CH = CHCH2CH = CH(CH2)4CH3 H Rantai hidrokarbon mengandungi ikatan kovalen ganda dua antara atom-atom karbon Catatan: 1. Sekiranya terdapat hanya satu ikatan berganda dalam molekul asid lemak, lemak yang terbentuk adalah mono tak tepu. 2. Jika terdapat dua atau lebih ikatan berganda dalam molekul asid lemak, lemak yang terbentuk adalah poli tak tepu. Apakah minyak atau lemak tepu dan tak tepu? Minyak dan lemak ialah campuran molekul lemak tepu dan tak tepu: (i) Suatu minyak atau lemak dikelaskan sebagai tepu jika ia mengandungi lebih banyak molekul lemak tepu berbanding molekul lemak tak tepu , contohnya lemak haiwan. (ii) Suatu minyak atau lemak dikelaskan sebagai tak tepu jika ia mengandungi lebih banyak molekul lemak tak tepu berbanding molekul lemak tepu, contohnya minyak sayuran kecuali minyak kelapa.

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 178 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Bandingkan lemak tepu dan lemak tak tepu. SP 5.1.2 Aspek Lemak tepu Lemak tak tepu Ikatan Hanya ikatan kovalen tunggal antara atom karbon, C-C dalam rantai hidrokarbon Ikatan kovalen ganda dua antara atom karbon, C=C dan kovalen tunggal antara atom karbon, C-C dalam rantai hidrokarbon Takat lebur Lebih tinggi Lebih rendah Jisim formula relatif Lebih tinggi Lebih rendah Keadaan fizik pada suhu bilik Pepejal Cecair Sumber Lemak haiwan Lemak tumbuhan Apakah kepentingan minyak dan lemak? (a) Minyak dan lemak membekalkan tenaga untuk badan kita. (b) Membina membran sel dan hormon-hormon tertentu. (c) Melarutkan vitamin-vitamin tertentu untuk penyerapan. Apakah sumber minyak dan lemak? (a) Lemak dijumpai dalam haiwan seperti lembu dan kambing, adalah pepejal pada suhu bilik. Contoh lemak haiwan ialah mentega, keju dan lain-lain. (b) Lemak daripada tumbuh-tumbuhan adalah cecair pada suhu bilik. Ia dipanggil minyak Contoh minyak ialah minyak kacang, minyak kacang soya dan minyak jagung. Apakah proses menukarkan lemak tak tepu kepada lemak tepu? Terangkan. – Lemak tak tepu boleh ditukarkan kepada lemak tepu melalui proses penghidrogenan, contohnya dalam pembuatan marjerin. Mangkin yang digunakan ialah nikel pada 180°C. – Sumber bagi lemak tak tepu ialah minyak sawit, minyak kacang soya dan minyak jagung. – Setiap ikatan ganda dua karbon-karbon menyerap satu mol hidrogen: H H ~ C C ~ + H2 Nikel 180ºC H H ~ C C ~ H H Lemak tak tepu (cecair) Lemak tepu (pepejal) – Proses penghidrogenan dilakukan dengan mengalirkan gas hidrogen melalui cecair minyak panas dengan kehadiran nikel sebagai mangkin. Suhu 180°C dan tekanan 4 atm digunakan. Terangkan sifat fizik minyak yang bertukar kepada pepejal selepas penghidrogenan. – Jisim molekul relatif molekul minyak meningkat, kerana semakin banyak ikatan ganda dua ditambah hidrogen. – Kekuatan daya antara molekul menjadi lebih kuat dan lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya tersebut. Takat didih minyak meningkat dan keadaan fizikal berubah dari cecair ke pepejal. Berikan contoh kegunaan minyak dan lemak. SP 5.1.3 • Biodiesel terhasil daripada minyak sayuran, minyak masak terpakai atau lemak haiwan. • Biodiesel boleh diperbaharui dan boleh digunakan dalam enjin diesel sedia ada tanpa ubah suai. Sumber tenaga • Vitamin A, D, E dan K tidak larut dalam air tetapi larut dalam lemak. • Vitamin ini sebahagian daripada diet seimbang untuk mengekalkan kesihatan yang baik. • Penambahan lemak untuk diet haiwan tenusu dapat meningkatkan kesuburan dan penghasilan susu. Sumber nutrien • Minyak sayuran digunakan untuk membuat sabun, produk penjagaan kulit, lilin, minyak wangi dan produk penjagaan diri dan kosmetik lain. Kegunaan industri

UNIT 5 UNIT 5 179 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah kesan makan makanan yang tinggi kandungan lemak kepada kesihatan? Terangkan. (a) Memakan makanan yang tinggi dengan lemak haiwan akan meningkatkan kandungan LDL dalam darah. (b) Terdapat dua jenis kolestrol, kolestrol LDL dan kolestrol HDL: (i) Kolestrol LDL menyebabkan pengenapan plak pada dinding salur darah vena atau arteri yang boleh menyebabkan sakit jantung dan angin ahmar. (ii) Kolestrol HDL mengurangkan pengenapan pada dinding arteri. (c) Lemak haiwan (lemak tepu) mengandungi kolestrol LDL yang lebih banyak manakala minyak sayuran (lemak tak tepu) mengandungi lebih banyak kolestrol HDL. Nyatakan maksud sabun. SP 5.2.1 Sabun ialah garam natrium atau kalium bagi asid lemak. Apakah asid lemak? Asid lemak ialah asid organik yang mempunyai rantai karbon panjang CnH2n + 1COOH, n > 10. Asid lemak boleh didapati secara semula jadi sebagai ester dengan alkohol gliserol. (alkohol dengan 3 OH). Ester bagi asid lemak dengan gliserol ialah minyak atau lemak. Apakah sumber-sumber minyak dan lemak? Sumber minyak dan lemak adalah minyak sayuran dan lemak haiwan . Bagaimana untuk menyediakan sabun dari minyak dan lemak? Sabun boleh disediakan dengan hidrolisis minyak atau lemak dalam larutan kalium hidroksida atau natrium hidroksida . Tindak balas ini dipanggil saponifikasi . Apakah saponifikasi? Saponifikasi ialah proses yang melibatkan hidrolisis minyak atau lemak dengan larutan natrium hidroksida atau larutan kalium hidroksida yang pekat . Hasilnya adalah gliserol dan garam dari asid lemak iaitu sabun . Persamaan saponifikasi: Minyak atau lemak (ESTER) + Natrium hidroksida (ALKALI) Saponifikasi Gliserol (ALKOHOL) + Garam natrium dari asid lemak (SABUN) Lengkapkan yang berikut: H O H C O C R O H C O C R’ O H C O C R” H H H C OH H C OH H C OH H + 3NaOH + O R C O– Na+ O R’ C O– Na+ O R” C O– Na+ Minyak atau lemak Natrium hidroksida Gliserol Garam dari asid lemak R, R’ dan R” adalah rantai hidrokarbon panjang (kumpulan alkil). R, R’ dan R” boleh sama ataupun berbeza. BAHAN PENCUCI 5.2 SK 5.2

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 180 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Formula struktur sabun. O CH3(CH2)n C O– Na+ atau O CH3(CH2)n C O– K+ Formula am sabun. RCOO– Na+ atau RCOO– K+, di mana R ialah kumpulan alkil, CnH2n + 1, n > 10 Diberikan formula asid lemak yang berbeza, terbitkan formula kimia yang sepadan bagi sabun yang terbentuk. Asid lemak Sabun Formula bagi sabun Minyak atau lemak yang digunakan C11H23COOH Asid laurik Natrium laurat C11H23COONa Minyak kelapa C15H31COOH Asid palmitik Natrium palmitat C15H31COONa Minyak sawit C17H35COOH Asid stearik Natrium stearat C17H35COONa Lemak binatang Penyediaan Sampel Sabun dalam Makmal SP 5.2.2 Terangkan cara untuk menyediakan sabun daripada minyak terpakai. Sabun boleh dihasilkan daripada minyak terpakai seperti minyak untuk menggoreng. Ia juga dipanggil sabun kitar semula kerana ia mengurangkan sisa minyak terpakai dan mesra alam. Bahan-bahan yang diperlukan adalah minyak masak terpakai, natrium hidroksida, NaOH dan air. Persamaan kimia bagi saponifikasi: H O H C O C C15H31 O H C O C C15H31 O H C O C C15H31 H H H C OH H C OH H C OH H + 3NaOH + O C15H31 C O– Na+ O C15H31 C O– Na+ O C15H31 C O– Na+ Gliserol tripalmitat Gliserol Natrium palmitat (sabun) Kesimpulan Apabila minyak atau lemak bertindak balas dengan larutan pekat natrium hidroksida atau kalium hidroksida , gliserol dan garam asid lemak iaitu sabun terbentuk. Tindak balas ini dipanggil saponifikasi . Prosedur penyediaan sabun daripada minyak terpakai

UNIT 5 UNIT 5 181 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Nyatakan maksud detergen. SP 5.2.1 Detergen ialah agen pembersih yang bukan sabun. Detergen adalah garam natrium dari asid alkilbenzena sulfonik atau asid alkil sulfonik. Apakah dua kumpulan umum detergen? Natrium alkilbenzena sulfonat Natrium alkil sulfat O R O S O– Na+ O O R O S O– Na+ O R mewakili rantai hidrokarbon yang panjang Detergen Penyediaan detergen SP 5.2.2 Apakah sumber untuk membuat detergen? Detergen diperbuat daripada pecahan petroleum dan asid sulfurik daripada Proses Sentuh. Apakah proses yang terlibat dalam penyediaan detergen? Detergen dihasilkan melalui dua proses: (a) Pensulfonan atau pensulfatan (b) Peneutralan (a) Penyediaan natrium alkil benzena sulfonat (i) Pensulfonan alkilbenzena: Asid sulfurik pekat bertindak balas dengan alkilbenzena untuk membentuk asid alkilbenzena sulfonik. Alkilbenzena Asid sulfurik Asid alkilbenzena sulfonik H (ii) Peneutralan: Larutan natrium hidroksida kemudiannya meneutralkan asid alkilbenzena sulfonik untuk menghasilkan garam alkilbenzena sulfonat, iaitu detergen . Asid alkilbenzena sulfonik Natrium alkilbenzena sulfonat Natrium hidroksida Air

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 182 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Tindakan pembersihan sabun Apakah ion yang dihasilkan apabila sabun mengion dalam air? Sabun mempunyai formula am RCOO– Na+ / RCOO– K+ mengion dalam air untuk menghasilkan kation natrium atau kalium, Na+ atau K+ dan anion sabun, RCOO– . Huraikan struktur anion sabun. Anion sabun terdiri daripada dua bahagian: Alkil Ion karboksilat O C O– R (i) R ialah rantai hidrokarbon panjang yang bersifat: (ii) –COO– ialah ion karboksilat yang bersifat: • hidrofilik (larut dalam air) • bahagian berpolar (bercas negatif) • tak larut dalam minyak atau gris • hidrofobik (tak larut dalam air) • hujung tidak berpolar (tidak bercas) • larut dalam minyak atau gris Contoh: – Natrium laurat: CH3 – (CH2)14 – COONa dalam air mengion kepada: CH3 – (CH2)14 – COO– (anion sabun) dan Na+. Formula struktur anion sabun: CH2 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 O C-O– Rantai hidrokarbon atau hidrofobik . Ion karboksilat atau hidrofilik . – Struktur ringkas anion sabun: Hidrofobik Hidrofilik (b) Penyediaan natrium alkil sulfat (i) Pensulfatan alkohol: Asid sulfurik pekat bertindak balas dengan alkohol rantai panjang untuk membentuk alkil hidrogen sulfat. O CH3(CH2)nCH2 O H + HO S OH O Alkohol rantai panjang Asid sulfurik O CH3(CH2)nCH2 O S OH + H2O O Alkil hidrogen sulfat Air (ii) Peneutralan: Larutan natrium hidroksida kemudiannya meneutralkan alkil hidrogen sulfat untuk menghasilkan garam natrium alkil sulfat, iaitu detergen . O CH3(CH2)nCH2 O S OH + NaOH O O CH3(CH2)nCH2 O S ONa + H2O O Alkil hidrogen sulfat Natrium hidroksida Natrium alkil sulfat Air AR

UNIT 5 UNIT 5 183 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Terangkan bagaimana bahagian hidrofobik dan hidrofilik anion sabun berfungsi bersama untuk menghilangkan kotoran berminyak pada kain. (i) Sabun mengion dalam air menghasilkan anion sabun dan kation yang bebas bergerak. (ii) Anion sabun mengurangkan ketegangan permukaan air lalu meningkatkan kebolehan air untuk membasah. Oleh itu, air membasahi kain kotor. (iii) Bahagian hidrofilik anion sabun larut di dalam air manakala bahagian hidrofobik larut dalam gris. Bahagian hidrofilik Gris Bahagian hidrofobik Air Kain (iv) Pergerakan air semasa gosokan dan pengocakan menyebabkan gris tertanggal daripada permukaan kain. Bahagian hidrofilik Gris Bahagian hidrofobik Air Kain (v) Bahagian hidrofilik anion sabun mengelilingi gris, gris terapung di dalam air. (vi) Gris berpecah kepada titisan kecil . (vii) Titisan kecil tersebut tidak bergabung semula pada permukaan kain kerana tolakan sesama cas negatif pada bahagian hidrofilik di permukaan titisan gris. (viii) Titisan tersebut tersebar sekata dalam air, membentuk emulsi . (ix) Dengan membilas air kotor, titisan gris dapat ditanggalkan dan permukaan kain dapat dibersihkan. Titisan kecil gris Tolakan antara cas negatif anion sabun Kain Tindakan pencucian detergen Apakah ion yang dihasilkan apabila detergen mengion dalam air? Detergen melarut dalam air untuk membentuk anion detergen dan kation natrium. Contohnya pengionan natrium alkil sulfat; CH3 (CH2 )n CH3(CH2 ) O S n H2 O O O ONa+ O S O O O- Na+ +

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 184 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Huraikan struktur anion detergen. Struktur anion detergen sama dengan anion sabun. Anion detergen juga terdiri daripada dua bahagian iaitu bahagian hidrofobik dan bahagian hidrofilik. (i) Ion alkil sulfat: CH3 (CH2 )n O S O O O– Rantai hidrokarbon atau hidrofobik . Ion sulfat atau hidrofilik . (ii) Ion alkilbenzena sulfonat: Rantai hidrokarbon atau hidrofobik . Ion benzena sulfonat atau hidrofilik . CH3 (CH2 )n O S O OO Terangkan bagaimana bahagian anion hidrofobik dan hidrofilik detergen berfungsi bersama untuk menghilangkan kesan berminyak pada kain. Tindakan pembersihan detergen juga sama dengan sabun, rantai hidrokarbon melarut dan menembusi gris manakala ion sulfat atau ion benzena sulfonat kekal dalam air. Apakah air liat? Air liat mengandungi ion kalsium (Ca2+) dan ion magnesium (Mg2+) dengan kepekatan yang tinggi. Apakah kesan air liat kepada tindakan pembersihan sabun? Terangkan. – Keberkesanan sabun berkurang apabila digunakan di dalam air liat. – Ion kalsium dan ion magnesium bertindak balas dengan anion sabun untuk membentuk kekat sabun yang tak larut. 2C17H35COO− (ak) + Mg2+(ak) → (C17H35COO)2Mg (p)↓ Anion stearik/ anion sabun Magnesium stearat tak larut (kekat) 2C17H35COO− (ak) + Ca2+ (ak) → (C17H35COO)2Ca (p)↓ Anion stearik/ anion sabun Kalsium stearat tak larut (kekat) – Pembentukan kekat mengurangkan jumlah sabun yang diperlukan untuk pembersihan. Apakah kesan air liat kepada tindakan pembersih detergen? Terangkan. Anion detergen tidak membentuk kekat tak larut dengan ion kalsium dan ion magnesium. Ini bermakna detergen boleh bertindak sebagai agen pembersih dalam air liat. Maka, detergen lebih berkesan berbanding sabun dalam air liat. Keberkesanan Pembersihan Sabun dan Detergen SP 5.2.3

UNIT 5 UNIT 5 185 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Lengkapkan jadual berikut: Agen pembersih Sabun Detergen Sumber Lemak haiwan atau minyak sayuran Rantai hidrokarbon yang panjang daripada petroleum Formula am RCOONa R O SO3Na, ROSO3Na Struktur hujung berpolar (Hidrofilik) O C O– O O O S O– or atau O O O S O– Ion karboksilat O C O– O O O S O– O O O S O– atau Ion benzena sulfonat Ion sulfat Keberkesanan Pembersih yang berkesan dalam air lembut sahaja Berkesan dalam kedua-dua air lembut dan air liat Pembentukan kekat Membentuk kekat dalam air liat Tidak membentuk kekat dalam air liat pH Sedikit beralkali Nilai pH boleh diubah mengikut jenis pembersihan Kesan ke atas alam sekitar Terbiodegradasi, tidak menyebabkan pencemaran Kebanyakannya tidak terbiodegradasi, menyebabkan pencemaran Mengapakah bahanbahan tambah ditambah kepada detergen? Nyatakan fungsi bahan tambah tersebut. Bahan-bahan tambah dicampurkan untuk meningkatkan keberkesanan pembersihan. Lengkapkan jadual berikut: Bahan tambah Fungsi Enzim biologi seperti lipase dan peptidase Membuang kotoran-kotoran protein seperti darah Agen pemutih seperti natrium perborat dan natrium hipoklorit Menukar kotoran kepada sebatian tanpa warna Minyak wangi Menambahkan kewangian fabrik dan detergen Agen ampaian seperti natrium karboksimetil selulosa Untuk mengelakkan zarah kotoran termendap semula ke fabrik yang telah dibersihkan Natrium sulfat dan natrium silikat kontang Agen pengeringan – mengekalkan bahan pencuci kering dengan menyerap wap air

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 186 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Eksperimen untuk membandingkan keberkesanan sabun dan detergen SP 5.2.3 Radas: Bikar, silinder penyukat, rod kaca Bahan-bahan: 1 mol dm–3 larutan magnesium sulfat, serbuk detergen, serbuk sabun dan kain dengan kotoran berminyak. Detergen + air liat Sabun + air liat Kain dengan kotoran berminyak Prosedur: 1 Dua bikar diisi dengan 1 mol dm–3 magnesium sulfat sehingga separuh penuh. 2 ½ spatula serbuk sabun ditambahkan kepada satu bikar dan ½ spatula serbuk detergen ditambahkan kepada bikar yang lain. 3 Campuran tersebut dikacau dengan rod kaca. 4 Kain yang kotor direndam di dalam setiap bikar. 5 Kain kotor dalam setiap bikar dibasuh dengan gosokan. 6 Tindakan pembersihan sabun dan detergen ke atas kain-kain kotor tersebut diperhatikan dan direkodkan. Pemerhatian: Agen pembersih Sabun Detergen Keberkesanan Kotor berminyak kekal Kotor berminyak tanggal Pembentukan kekat Kekat terbentuk Tiada pembentukan kekat Kesimpulan: Detergen membersihkan kotoran dengan lebih berkesan berbanding sabun dalam air liat. Detergen lebih berkesan berbanding sabun dalam air liat. 1 Rajah di bawah menunjukkan formula struktur bagi suatu anion sabun. CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C – O_ O Hidrofobik Hidrofilik (a) Nyatakan sifat bagi bahagian hidrofobik dan hidrofilik dalam anion sabun. Hidrofobik larut dalam pelarut organik. Hidrofilik larut dalam air. TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai kimia konsumer dan industri. TP2 Memahami kimia konsumer dan industri serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. TP1 Latihan

UNIT 5 UNIT 5 187 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 (b) Sabun digunakan untuk membasuh kotoran berminyak pada kain. Terangkan tindakan pembersihan sabun ke atas kotoran berminyak. Sabun mengurangkan ketegangan permukaan air dan meningkatkan kebolehan air membasahi permukaan kain berminyak. Bahagian hidrofobik anion sabun larut dalam kotoran berminyak. Bahagian hidrofilik anion sabun larut dalam air. Gosokan dapat membantu menarik kotoran berminyak dan memecahkan kotoran berminyak kepada titisan kecil. Titisan-titisan tersebut tidak bergabung semula pada permukaan kain kerana berlaku penolakan di antara cas negatif pada bahagian hidrofilik anion sabun. Titisan-titisan itu tersebar dalam air dan membentuk emulsi. Pembilasan dapat membersihkan titisan-titisan ini dan menjadikan permukaan kain bersih. 2 Rajah di bawah menunjukkan formula struktur bahagian anion agen pembersih X dan zarah-zarah agen pembersih Y. O R C O– Na+ O R O S O– Na+ O Agen pembersih X Agen pembersih Y (a) Kenal pasti agen pembersih X dan Y sebagai sabun dan detergen. Sabun: Agen pembersih X Detergen: Agen pembersih Y (b) Lukiskan bahagian hidrofilik agen pembersih X dan Y. O C O– O O S O– O Agen pembersih X Agen pembersih Y (c) Nyatakan nama bahagian bagi agen pembersih X dan Y yang larut dalam gris. Hidrofobik (d) Sabun tidak berkesan sebagai agen pembersih dalam air liat. Terangkan. Anion sabun bertindak balas dengan ion magnesium dan ion kalsium dalam air liat membentuk mendakan putih magnesium dan garam kalsium atau kekat. Pembentukan kekat mengurangkan jumlah sabun yang boleh digunakan untuk membersih. (e) Nyatakan satu kelebihan detergen berbanding sabun. Detergen tidak membentuk kekat dengan ion magnesium dan ion kalsium dalam air liat. Tindakan pembersihan detergen lebih berkesan berbanding sabun dalam air liat. (f) Salah satu sifat sabun dan detergen ialah ia membentuk buih dengan air. Apakah fungsi buih? Membantu mengapungkan titisan gris. TP2 TP1 TP2 TP2 TP2 TP3 TP1

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 188 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 3 Seorang pelajar menjalankan dua eksperimen untuk mengkaji kesan pembersihan sabun dan detergen ke atas kain kotor yang berminyak di dalam air liat. Eksperimen Eksperimen I Eksperimen II Susunan alat radas Sabun + air liat Kain dengan kotoran berminyak Detergen + air liat Kain dengan kotoran berminyak Pemerhatian Kotoran berminyak kekal Kotoran berminyak hilang (a) Bandingkan kesan pembersihan antara eksperimen I dengan eksperimen II. Sabun dalam eksperimen I tidak berkesan sebagai agen pembersih dalam air liat manakala detergen dalam eksperimen II berkesan sebagai agen pembersih dalam air liat. (b) Terangkan mengapa terdapat perbezaan dalam pemerhatian. Air liat mengandungi ion kalsium, Ca2+ dan ion magnesium, Mg2+. Anion sabun dalam air liat bertindak balas dengan ion magnesium dan ion kalsium membentuk kekat, mendakan tak larut dan tiada buih yang terbentuk. Anion detergen bertindak balas dengan ion Ca2+ dan ion Mg2+ untuk membentuk garam terlarut, tiada mendakan, tiada kekat dan buih terbentuk. (c) Nyatakan bahan yang lebih sesuai sebagai agen pembersih untuk membuang kotoran dalam air liat. Detergen lebih berkesan berbanding sabun sebagai agen pembersih dalam air liat. Mengapakah bahan tambah makanan ditambah kepada makanan? SP 5.3.1 (a) Memperbaiki rupa, rasa dan teksturnya (b) Mengawet makanan Bagaimana bahan tambah makanan dikelaskan? Bahan tambah makanan dikelaskan mengikut fungsi-fungsinya. TP3 TP2 TP2 BAHAN TAMBAH MAKANAN 5.3 SK 5.3

UNIT 5 UNIT 5 189 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah jenis bahan tambah makanan, fungsi-fungsi dan contoh-contohnya? SP 5.3.1 SP 5.3.2 Bahan tambah makanan Jenis bahan tambah makanan • Ester Contoh Makanan (a) Meningkatkan rasa asli makanan (b) Menghasilkan rasa tiruan • Aspartam • Mononatrium glutamat (MSG) – Kek – Jem – Aiskrim – Minuman – Jus (c) Memaniskan makanan Contoh dan makanan (a) Mengelakkan makanan daripada rosak dengan menghalang atau memperlahankan pertumbuhan mikroorganisma (b) Mengelakkan makanan daripada rosak dengan: (i) Mengeluarkan air (ii) Membantutkan pertumbuhan mikroorganisma (c) Menghalang makanan daripada rosak dengan menyediakan keadaan berasid 3. Pewarna 1. Agen perisa 4. Pengawet Contoh Makanan (a) Menambah atau mengekalkan warna dalam makanan (b) Untuk menjadikan makanan lebih menarik Fungsi • Sebatian azo seperti tartrazine dan ‘sunset yellow’ • Sebatian trifenil seperti warna biru – Jus oren – Jem Contoh Makanan • Menghalang pengoksidaan yang menyebabkan lemak tengik dan buah menjadi perang Fungsi • Asid askorbik (vitamin C) • Asid sitrik – Kek – Biskut – Marjerin – Jus buah Contoh Makanan • Cuka Contoh Makanan • Garam • Gula – Ikan masin – Jem – Jeruk Contoh Makanan • Gam Acacia • Pektin / Gelatin – Gula-gula getah – Jem – Jeli – Krim keju – Dadih rendah lemak Fungsi (a) Memekatkan makanan Contoh dan makanan (a) Memperbaikkan tekstur makanan dengan menghalang emulsi* daripada terpisah kepada lapisan air dan minyak (Mengemulsikan makanan) (b) Memperbaiki struktur makanan dengan menjadikan teksturnya lebih sekata, halus dan licin Fungsi • Lesitin, Gelatin – Coklat – Aiskrim – Mentega – Sos salad – Sup – Makanan beku – Daging • Natrium nitrat – Sosej, burger, daging yang diproses • Natrium benzoat – Sos cili dan tomato • Sulfur dioksida – Jus buah, jem Fungsi Fungsi 2. Antioksidan 5. Pemekat 6. Penstabil

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 190 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 1 Rajah di bawah menunjukkan kandungan bahan-bahan yang terdapat dalam suatu bungkusan makanan. Pepejal susu, tartazin, gula, …… (a) Apakah fungsi tartazin? Menambah warna makanan. (b) Bagaimana gula membolehkan makanan tahan lebih lama? Gula menyebabkan makanan tahan lebih lama dengan mengeluarkan air dari sel mikroorganisma dan menghalang pertumbuhannya. (c) Jadual di bawah menunjukkan fungsi bagi dua contoh bahan tambah makanan. Bahan tambah makanan Fungsi Jenis bahan tambah makanan Natrium benzoat Mengawal dan menghalang pertumbuhan mikroorganisma P Lesitin Memperbaiki tekstur makanan Q Apakah P dan Q? P: Pengawet Q: Penstabil 2 Jadual di bawah menunjukkan jenis-jenis dan contoh-contoh bahan tambah makanan. Jenis bahan tambah Contoh V Natrium nitrat Natrium klorida Antioksidan X Agen perisa Y MSG Oktil etanoat W Gam Acacia Pewarna makanan Z TAHAP PENGUASAAN (TP) Menguasai Belum menguasai TP3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. TP4 Menganalisis pengetahuan mengenai kimia konsumer dan industri dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. TP1 TP1 TP2 Latihan

UNIT 5 UNIT 5 191 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 (a) Apakah V, W, X, Y dan Z? V: Pengawet W: Penstabil dan pemekat X: Asid askorbik Y: Sakarin / aspartam Z: Sebatian azo / sebatian trifenil (b) (i) Berikan satu contoh makanan yang menggunakan natrium nitrat sebagai bahan tambah makanan. Sosej / burger / daging (ii) Terangkan bagaimana natrium nitrat bertindak sebagai bahan tambah makanan. Natrium nitrat menghalang sosej / burger / daging daripada rosak dengan memperlahankan pertumbuhan mikroorganisma (iii) Cadangkan contoh lain bahan tambah makanan dari jenis yang sama seperti natrium nitrat yang digunakan dalam sos cili dan sos tomato. Natrium benzoat (c) (i) Berikan satu contoh makanan yang menggunakan natrium klorida sebagai bahan tambah makanan. Ikan masin (ii) Terangkan bagaimana natrium klorida bertindak sebagai bahan tambah makanan. Natrium klorida menghalang ikan daripada rosak dengan mengeluarkan air daripada sel mikroorganisma dan membantutkan pertumbuhannya. (d) (i) Apakah fungsi Y sebagai agen perisa? Memaniskan makanan dengan kalori yang lebih rendah. (ii) Apakah kesan sampingan MSG ke atas kesihatan kita? Menyebabkan sakit kepala / rambut gugur. (iii) Apakah fungsi oktil etanoat sebagai agen perisa? Menghasilkan rasa oren tiruan. (e) Namakan contoh bahan tambah makanan yang menyebabkan kanak-kanak menjadi hiperaktif. Sebatian azo / sebatian trifenil TP2 TP2 TP2 TP1 TP3 TP1

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 192 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah fungsi ubat? SP 5.4.1 Ubat digunakan untuk menghalang atau menyembuhkan penyakit atau mengurangkan kesakitan . Apakah sumber ubatubatan tradisional? Ubat tradisional diperoleh daripada sumber semula jadi (tumbuhan atau binatang), tanpa tindak balas kimia. Apakah contoh ubat tradisional dan kegunaanya? SP 5.4.1 Ubat tradisional Fungsi Lidah buaya Jusnya digunakan untuk merawat luka kulit dan kesan bakar. Peria Buahnya digunakan untuk merawat diabetes. Halia Rizomnya digunakan untuk merawat angin dalam perut, memperbaiki pengaliran darah dan pencernaan. Bawang putih Digunakan untuk mengurangkan tekanan darah dan mempunyai sifat-sifat antibiotik. Bunga raya Daunnya digunakan untuk meredakan demam dan merawat keguguran rambut. Kunyit Merawat jerawat. Asam jawa Jus asam jawa boleh mengurangkan batuk. Pegaga Daun pegaga digunakan sebagai teh herba untuk merawat sakit dan pembengkakan. Apakah ubat-ubatan moden? Ubat moden bahan kimia yang diekstrak daripada tumbuhan dan binatang atau bahan kimia buatan. Catatan: Ubat moden dihasilkan dalam bentuk cecair, kapsul, serbuk atau pil. UBAT-UBATAN DAN BAHAN KOSMETIK 5.4 SK 5.4

UNIT 5 UNIT 5 193 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 UBAT MODEN Jenis Analgesik Contoh: – Parasetamol – Aspirin (acetylsalicylic acid) – Kodeina Fungsi: Analgesik digunakan untuk melegakan kesakitan tanpa menyebabkan kebas atau tidak sedar: – Aspirin digunakan untuk melegakan kesakitan. Ia juga digunakan untuk mengurangkan keradangan dan pembekuan darah. – Parasetamol digunakan untuk mengurangkan kesakitan dan demam. Parasetamol boleh diberikan kepada kanak-kanak dan pesakit gastrik kerana ia tidak merengsakan perut. – Kodeina digunakan untuk mengurangkan kesakitan serta merawat batuk dan ciritbirit. Cara yang betul untuk digunakan: – Perlu diambil dengan preskripsi oleh doktor. Kesan sampingan: – Aspirin adalah berasid dan boleh menyebabkan pendarahan dalaman dan ulser perut. Ia tidak sesuai untuk pesakit gastrik. – Pengambilan parasetamol pada dos yang berlebihan boleh menyebabkan kerosakan hati. – Kodeina boleh menyebabkan mengantuk apabila ia diambil. Penyalahgunaan kodeina boleh menyebabkan ketagihan. Antimikrob Contoh: – Antibiotik seperti penisilin dan streptomisin. – Antiseptik seperti hidrogen peroksida, iodin dan etanol. – Pembasmi kuman seperti etanol dan formaldehid. Fungsi: Antimikrob membunuh mikroorganisma seperti bakteria, virus, dan kulat: – Antiseptik melambatkan atau menghentikan pertumbuhan mikroorganisma secara luaran dan membantu mencegah jangkitan. – Antibiotik membunuh atau merencatkan pertumbuhan bakteria. – Disinfektan memusnahkan mikroorganisma pada objek bukan hidup seperti kawasan awam dan bangunan. Cara yang betul untuk digunakan: – Antibiotik perlu diambil dengan preskripsi oleh doktor. – Pesakit mesti menghabiskan antibiotik yang disarankan oleh doktor untuk memastikan semua bakteria dibunuh. Jika tidak, bakteria menjadi imun terhadap antibiotik tersebut. Kesan sampingan: – Menyebabkan sakit kepala, alahan dan pening kepala. – Pesakit yang alah kepada penisilin perlu memaklumkan kepada doktor semasa rawatan. Antialergi Contoh: – Antihistamin Fungsi: – Mencegah dan merawat hidung tersumbat, bersin, gatal-gatal dan hidung berair. – Mengurangkan keradangan dan bengkak dari jenis alahan lain. Cara yang betul untuk digunakan: – Perlu diambil dengan preskripsi oleh doktor. Kesan sampingan: – Pening, mulut dan tekak kering, penglihatan kabur dan sembelit. Kortikosteroid Contoh: – Betamethasone valerate Fungsi: – Mengurangkan keradangan dan merawat asma, alahan dan artritis. Cara yang betul untuk digunakan: – Perlu diambil dengan preskripsi oleh doktor. Kesan sampingan: – Boleh menyebabkan osteoporosis, tekanan darah tinggi, kencing manis, pertambahan berat badan, penipisan kulit dan lebam dengan mudah. Ubat psikotik Contoh: – Haloperidol – Klorpromazin – Klozapin Fungsi: – Antipsikotik digunakan untuk merawat gejala penyakit mental yang menyebabkan perubahan personaliti dan tidak sensitif terhadap realiti. Cara yang betul untuk digunakan: – Perlu diambil dengan preskripsi oleh doktor. Kesan sampingan: – Menyebabkan mengantuk. – Mungkin membawa kepada kenaikan berat badan selepas penggunaan yang berpanjangan. – Pergerakan otot yang tidak terkawal pada rahang, bibir dan lidah. SP 5.4.2

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 194 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah kosmetik? Kosmetik adalah bahan atau produk yang digunakan pada luaran untuk tujuan membersihkan , melindungi atau mencantikkan . Apakah bahan asas kosmetik? Nyatakan contoh dan fungsi bahan asas tersebut. Bahan asas Catatan Air – Digunakan sebagai pelarut bahan asas kosmetik. – Air juga membentuk emulsi di mana komponen minyak dan air produk digabungkan untuk membentuk krim dan losyen. Pengemulsi – Lesitin, asid stearik dan polysorbate ialah contoh pengemulsi yang digunakan dalam krim dan losyen untuk membentuk campuran homogen antara air dan minyak. Pemekat – Gam xantan, gelatin dan gliserin adalah contoh pemekat yang digunakan dalam gel mandian, shampoo serta krim dan losyen. Pewarna – Titanium dioksida, zink oksida dan ferum(III) oksida adalah perwarna yang ditambah untuk menjadikan produk kosmetik kelihatan menarik . Pelembap – Gliserin, lanolin, 'shea butter' dan natrium laktat adalah contoh agen pelembap yang digunakan untuk mengekalkan kelembapan dalam produk kosmetik. Pengawet – Paraben, asid benzoik dan formaldehid adalah contoh pengawet yang digunakan untuk mengelakkan kerosakan produk disebabkan oleh mikroorganisma . Pewangi – Pewangi dapat memberikan bau yang menyenangkan dan membantu menghilangkan bau beberapa bahan. Apakah jenis kosmetik dan contoh-contohnya? SP 5.4.4 Jenis kosmetik Fungsi dan contoh Kosmetik rias – Digunakan secara luaran untuk menambahkan kecantikan muka. – Contoh: Bedak, bedak asas, gincu, pensel alis, pembayang mata dan maskara. Kosmetik perawatan – Digunakan untuk menyegarkan, menyembuhkan dan melindungi serta mencantikkan badan. – Contoh: Serum muka, masker muka, pelembap kulit, losyen, krim anti penuaan, krim pelindung matahari dan krim jerawat. Pewangi – Memberikan setiap minyak wangi atau produk aroma yang berbeza. Pewangi mungkin berasal dari petroleum atau bahan mentah semula jadi. – Contoh: Deodoran dan minyak wangi. Kosmetik juga dapat dibuat menggunakan bahan-bahan semula jadi. Berikan contoh. – Minyak kelapa dan madu untuk rawatan rambut. – Timun dan lemon untuk membuat toner. – Serbuk kopi, lemon dan madu untuk membuat skrub wajah. – Lidah buaya, air mawar dan minyak kelapa untuk membuat pelembap. Kosmetik SP 5.4.3

UNIT 5 UNIT 5 195 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Bandingkan kosmetik buatan sendiri dengan kosmetik komersial. Kosmetik buatan sendiri Kosmetik komersial Menggunakan bahan semula jadi dan selamat digunakan kerana tidak mengandungi bahan kimia yang merbahaya. Kemungkinan mengandungi bahan kimia terlarang dan mengakibatkan kesan sampingan yang merbahaya. Kos untuk menghasilkan produk adalah murah. Harga mungkin lebih tinggi dan pengguna sering tertipu dengan iklan yang mengelirukan. Bagaimanakah kualiti dan keselamatan ubat dan kosmetik di Malaysia dikawal? Ubat dan kosmetik perlu didaftarkan dengan Bahagian Regulatori Farmasi Negara (NPRA), Kementerian Kesihatan Malaysia (KKM) Bahan kimia merbahaya mungkin ditambah secara tidak sah ke dalam produk kosmetik. Nyatakan contohcontoh bahan kimia tersebut serta kesan sampingannya. – Hidrokuinon boleh menyebabkan kemerahan pada kulit, perubahan warna kulit yang tidak diingini, kulit menjadi hipersensitif dan boleh menghalang proses pigmentasi (depigmentasi) yang mengurangkan perlindungan kulit daripada pancaran sinar UV. – Tretinoin menyebabkan kulit menjadi kemerahan, mengelupas dan hipersensitif kepada cahaya matahari. – Betamethasone valerate boleh menyebabkan kulit merengsa, berjerawat, perubahan pada pigmentasi kulit dan meningkatkan risiko untuk diserap ke dalam sistem peredaran darah yang boleh membawa kesan mudarat. – Merkuri boleh menyebabkan kerosakan pada buah pinggang dan sistem saraf. Ia boleh mengganggu perkembangan otak bayi yang belum lahir. Ia juga boleh menyebabkan ruam, iritasi dan kerosakan lain pada kulit. Pengenalan kepada zarah nano Apakah nano? – Nano adalah sesuatu yang sangat kecil yang hanya boleh dilihat oleh mikroskop berkuasa tinggi. – Nano adalah sebahagian satu billion (bagi unit tertentu); faktor kepada 10–9. NPRA APLIKASI NANOTEKNOLOGI DALAM INDUSTRI 5.5 SK 5.5 Apakah skala nano? Skala nano adalah skala untuk menunjukkan saiz objek dengan kepanjangan 1-100 nanometer. 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 Skala makro Boleh dilihat dengan mata kasar Skala nano Lebih kecil dari sel dan lebih besar dari atom Skala mikro Terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar Skala atom Saiz atom Kanak-kanak Jari Rambut Bakteria Virus Atom Tangan Kutu Sel Gentian nano DNA Meter

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 196 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Apakah zarah nano? Zarah nano ialah zarah bersaiz antara 1 hingga 100 nanometer . 1 nm = 1 × 10–9 m (or 0.000000001 m). Adakah zarah nano lebih kecil berbanding atom? Tidak, zarah nano adalah 100 kali ganda lebih besar berbanding atom. Zarah-zarah nano adalah bersaiz 1 – 100 nm yang mengandungi beberapa ratus atom. Bagaimana saiz zarah nano berbanding saiz rambut manusia? Zarah-zarah nano adalah 500 – 100 000 lebih kecil berbanding saiz rambut manusia. Gentian nano Rambut Berikan contoh zarah nano. Grafen Karbon Grafen adalah satu lapisan atom karbon, terikat rapat dalam kekisi heksagon. Karbon bertiub-nano Digulung Helaian grafen Karbon bertiub-nano Apabila helaian grafen digulung, karbon bertiub-nano dihasilkan. Zarah nano silikon dioksida Zarah nano argentum Zarah nano argentum adalah gumpalan atom-atom argentum yang mempunyai diameter 1 – 100 nm. Zarah nano titanium dioksida Zarah nano zink oksida Nyatakan hubungan antara saiz zarah dengan nisbah antara luas permukaan dengan isi padu. Semakin kecil saiz sesuatu zarah, semakin besar nisbah antara luas permukaan dengan isi padu. Apakah kelebihan apabila saiz zarah adalah kecil? (a) Saiz zarah yang sangat kecil ini menembusi ia menembusi lapisan yang sangat halus dan nipis seperti kulit, aliran darah, sistem limfa dan lain-lain. (b) Fenomena ini telah membolehkan penciptaan bahan-bahan yang menarik serta penggunaan-penggunaan yang pelbagai.

UNIT 5 UNIT 5 197 © Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Kimia TINGKATAN 5 Nanoteknologi dan aplikasinya SP 5.5.1 Apakah nanosains? Nanosains ialah kajian pengolahan bahan-bahan pada skala nano. Apakah nanoteknologi? Nanoteknologi merupakan pembangunan bahan atau peranti dengan memanfaatkan ciri-ciri zarah nano. Adakah berkemungkinan untuk melihat zarahzarah nano dan apakah instrumen untuk memerhati struktur zarah-zarah nano? – Zarah-zarah nano adalah sangat kecil untuk dilihat menggunakan mata kasar mahupun mikroskop makmal konvensional. – Zarah-zarah nano dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop berkuasa tinggi seperti berikut: Mikroskop Daya Atom Mikroskop Pengimbas Elektron Mikroskop Pemancar Elektron Apakah bidang yang melibatkan nanoteknologi? Nyatakan zarah nano yang terlibat, kegunaan dan kelebihannya. • Semikonduktor grafen bersaiz lebih kecil dan efisien . • Karbon bertiub-nano dalam sistem pendawaian menyebabkan ia mempunyai kekonduksian yang tinggi . • Sel suria yang peka-warna mengandungi titanium dioksida. Sel suria ini lasak , ringan dan efisien. • Bateri grafen mempunyai jangka hayat yang lebih lama dan menjimatkan masa untuk mengecas bateri. Tenaga dan elektrik Semikonduktor dan elektronik • Titanium dioksida digunakan dalam racun serangga untuk meningkatkan aktiviti membasmi kuman dalam tumbuhan. • Zarah nano argentum digunakan dalam baja untuk meningkatkan pengambilan nutrisi. Pertanian • Zarah nano argentum digunakan di dalam fabrik bagi menghalang bau busuk yang berpunca daripada aktiviti bakteria . • Zarah nano besi digunakan dalam fabrik ahli bomba supaya fabrik kalis api dan tahan haba . • Titanium dioksida digunakan dalam fabrik bagi mengurangkan renyuk pada kain kapas dan sutera. • Zarah nano silikon dioksida digunakan dalam fabrik untuk menghasilkan fabrik kalis air. Pakaian Aplikasi nanoteknologi SP 5.5.2 Simulasi

UNIT 5 UNIT 5 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 198 MODUL • Kimia TINGKATAN 5 • Zarah nano argentum digunakan dalam pembungkus makanan untuk menghalang pertumbuhan bakteria dan memastikan makanan di dalamnya kekal segar. • Zarah nano silikon dioksida dan zink oksida ditambahkan ke dalam makanan bagi menambah baik rasa dan tekstur makanan. Makanan Zarah nano titanium dioksida dan zink oksida ditambahkan ke dalam losyen pelindung matahari untuk memberikan perlindungan UV. Sinaran UV tidak dapat menembusi lapisan kulit. Ini boleh menghalang kerosakan kulit seperti selaran matahari, penuaan kulit dan kanser kulit. Kosmetik Sistem penghantaran ubat di dalam badan menggunakan kapsul nano. Sistem ini membuatkan kaedah penghantaran ubat lebih berkesan dan ubat boleh memasuki ke dalam ruang kapilari yang sempit . Perubatan Grafen Apakah alotrop karbon? Alotrop adalah unsur yang wujud dalam dua atau lebih bentuk, yang mungkin berbeza dalam susunan atom. Berikan contoh alotrop karbon. Contoh alotrop karbon seperti yang ditunjukkan di dalam rajah mewakili atom karbon: Grafit Grafen Fullerene Karbon bertiub-nano Berlian Grafen adalah alotrop karbon yang digunakan secara meluas. Apakah grafen? Nyatakan keistimewaan grafen berbanding alotrop karbon yang lain. – Graphene adalah satu lapisan atom karbon, terikat rapat dalam kekisi heksagon. – Grafen terdapat dengan banyak secara semula jadi dan mesra alam sekitar. Apakah perbezaan antara struktur grafen dan grafit? Karbon Grafen mempunyai lapisan tunggal dalam atom karbon Grafit mempunyai beberapa lapisan atom karbon