MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 30 SOALAN 3 : GARAM : PERATURAN PEMARKAHAN No. 6 Rubrik Pemarkahan Markah Jumlah Pemarkahan a. Mendakan kuning terbentuk , larut dalam air panas 1 1 b. X(NO3)2 + 2KY Æ 2XY + 2KNO3 1 1 c. Tindak balas penguraian ganda dua , pemendakan ganda dua Anggaran jisim : 0.5 cm = 1.0 g contoh 2.0 g ( Nota : bergantung kepada jawapan pelajar ) Bil mol = ( 0.1 x 10 ) / 1000 = 0.001 mol Bil mol = ( 1.0 x 100 ) / 1000 = 0.1 mol Berdasarkan jawapan pelajar dalam anggaran : Jika 0.001 mol X nitrat + KY menghasilkan 2.0 g jika 1.0 mol X nitrat maka menghasilkan ( 1.0 x 2.0 g ) / 0.001 = 2000 g mendakan 1 1 1 1 1 5 d. Mendakan kuning larut dalam air panas kemudian terbentuk Kembali bila disejukkan 1 e. Ion iodin terbentuk 1 f. Kation X : ion Plumbum (II) , Pb2+ Anion Y : ion iodida ,I1 1 2 g. Garam yang tak larut ialah proses tindakbalas yang menghasikan mendakan garam berwarna kuning apabila larutan iion Plumbum (II) dicampurkan dengan ion iodide. 1 1 2 Total 15
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 31 SOALAN 4 : KADAR TINDAKBALAS SENARAI SEMAK CALON ARAHAN Anda tidak dibenarkan bekerja dengan radas bagi lima belas minit pertama. Tempoh ini hendaklah digunakan untuk menyemak senarai radas, membaca soalan dan merancang eksperimen yang akan dijalankan. Tandakan ( √ ) pada ruangan kotak yang disediakan untuk menyemak bahan dan radas yang disedia dan dibekalkan. INSTRUCTION You are not allowed to work with apparatus in first fifteen minutes. This period is used to check the apparatus list, read the question and plan the experiment which is carried out. Mark ( √ ) in the box provided to check the material and apparatus prepared and supplied. Bil Radas dan Bahan Kuantiti Ada (/) atau Tiada (X) 1 Bikar 100 ml Beaker 100 ml 3 2 Jam randik Stop watch 1 3 Silinder Penyukat 50 ml Measuring cylinder 50 ml 1 4 Silinder Penyukat 25 ml Measuring cylinder 50 ml 1 5 Pita magnesium (3 g) Magnesium ribbon 3 g 3 6 Asid sulfurik 1.0 mol dm-3 Sulphuric acid 1.0 mol dm-3 150 ml 7 Air Suling Distilled water 1 8 Kertas pasir Sand paper 1 9 Rod kaca Glass rod 1
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 32 SOALAN 4 : KADAR TINDAKBALAS Anda dikehendaki menjalankan satu eksperimen untuk membandingkan kadar tindak balas antara magnesium dengan asid sulfurik yang mempunyai kepekatan berbeza bagi tiga set eksperimen iaitu Set I, Set II dan Set III. Berikut adalah maklumat bagi ketiga-tiga set eksperimen itu : Set I 45 cm3 Asid sulfurik 2.0 moldm-3 + 5 cm3 air suling + magnesium Set II 40 cm3 Asid sulfurik 2.0 moldm-3 + 10 cm3 air suling + magnesium Set III 35 cm3 Asid sulfurik 2.0 moldm-3 + 15 cm3 air suling + magnesium Jadual 1 Jalankan eksperimen mengikut langkah-langkah berikut: 1 Sukat 45 cm3 asid sulfurik 1.0 mol dm-3 menggunakan silinder penyukat 50 ml dan tuangkan ke dalam bikar . 2 Sukat 5 cm3 air suling menggunakan silinder penyukat 25 ml dan masukkan ke dalam bikar yang mengandungi asid sulfurik 3 Kacau larutan menggunakan rod kaca 4 Ulang langkah 1 hingga 4 untuk menyediakan larutan-larutan Set II dan Set III menggunakan maklumat diberi dalam Jadual 1 5 Labelkan larutan yang disediakan dengan Set I, Set II dan Set III 6 Bersihkan pita magnesium menggunakan kertas pasir 7 Masukkan pita magnesium ke dalam bikar set I dan mulakan jam randik 8 Hentikan jam randik serta merta apabila semua pita magnesium bertindak balas dengan asid seperti dalam Rajah 1.
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 33 Rajah 1 9 Rekodkan masa yang diambil dalam Jadual 2 . 10 Ulang langkah 6-8 dengan untuk set II dan set III. (a) Lengkapkan Jadual 2 Jadual 2 [3 markah] (b) Berdasarkan eksperimen dalam Set 1, nyatakan satu pemerhatian . ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [1 markah]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 34 (c) Nyatakan inferens berdasarkan pemerhatian di (b). ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [1 markah] (d) Nyatakan pembolehubah untuk eksperimen ini: (i) pembolehubah dimanipulasikan ………………………………………………………………………………………… (ii) pembolehubah bergerak balas ………………………………………………………………………………………… (iii) pembolehubah dimalarkan ………………………………………………………………………………………… [3 markah] (e) Nyatakan hubungan antara kepekatan asid sulfurik dengan kadar tindak balas ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [1 markah] (f) (i) Berdasarkan eksperimen ini, tentukan kadar tindak balas Set II dan Set III Set II : Set III : [2 markah]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 35 (ii) Bandingkan kadar tindak balas Set II dan Set III . Terangkan jawapan anda . ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [3 markah] (g) Nyatakan definisi secara operasi bagi kadar tindak balas ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [1 markah]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 36 SOALAN 4 : KADAR TINDAK BALAS : PERATURAN PEMARKAHAN BIL RUBRIK MARKAH JUMLAH MARKAH (a) [Dapat merekod bacaan jam randik dengan betul] - bacaan jam randik lebih tinggi apabila kepekatan berkurang - Bacaan 1 titik perpuluhan Contoh jawapan : Set 1 : 7.0 s Set 2 : 10.0 s Set 3 : 15.0 s 1 1 1 3 (b) [Dapat membuat pemerhatian dengan betul] Contoh jawapan : 1. Gelembung gas terbebas // 2. Magnesium melarut 1 1 (c) [Dapat membuat inferens dengan betul] Contoh jawapan : 1. Gas hidrogen terhasil 2. Magnesium bertindak balas dengan asid 1 1 (d) [Dapat mengenalpasti pembolehubah dimanipulasi, bergerak balas dan dimalarkan ] i. Dimanipulasi ii. Bergerakbalas iii. Dimalarkan Contoh jawapan : i. Kepekatan asid sulfurik ii. Kadar tindak balas//masa yang diambil untuk tindak balas lengkap iii. Jisim magnesium 1 1 1 3
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 37 BIL RUBRIK MARKAH JUMLAH MARKAH (e) [Dapat menyatakan hubungan antara kepekatan asid sulfurik dengan kadar tindak balas Contoh jawapan : Semakin tinggi kepekatan asid sulfurik, semakin tinggi kadar tindak balas 1 1 (f) [ Dapat menentukan kadar tindak balas dengan betul] Contoh jawapan : Set 1 : 3g/7s = 0.43 g s-1 Set 2 : 3g/10s = 0.30 g s-1 1 1 2 (g) [ Dapat membandingkan kadar tindak balas Set I dan Set II dengan betul] Contoh jawapan : P1 - kadar tindak balas set 1 lebih tinggi dari set II P2- Kepekatan asid sulfurik dalam set I lebih tinggi dari Set II P3- Frekuensi perlanggaran antara ion H+ dan Mg dalam set I lebih tinggi //Frekuensi perlanggaran berkesan antara ion H+ dan Mg dalam set I lebih tinggi 1 1 1 3 (g) [ Dapat mendefinisi secara operasi kadar tindak balas dengan betul] - apa yang diperhatikan - Apa yang dilakukan Contoh jawapan : Masa yang diambil untuk semua magnesium larut apabila magnesium ditambahkanke dalam asid sulfurik 1 1 Jumlah 15 15
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 38 SOALAN 5 : REDOKS SENARAI SEMAK CALON CANDIDATES’ CHECK LIST ARAHAN Anda tidak dibenarkan bekerja dengan radas bagi lima pertama. Tempoh ini hendaklah digunakan untuk menyemak senarai radas, membaca soalan dan merancang eksperimen yang akan dijalankan. Tandakan (√) pada ruangan kotak yang disediakan untuk menyemak bahan dan radas yang disediakan dan dibekalkan. INSTRUCTION You are not allowed to work with apparatus in first five minutes. This period is used to check the apparatus list, read the question and plan the experiment which is to be carried out. Mark (√) in the box provided to check the material and apparatus prepared and supplied. Bil Radas / Bahan Kuantiti Tandakan (√) 1 Wayar penyambung dengan klip buaya Connecting wire with crocodile clips 3 2 Bikar 250 ml yang mengandungi 100 cm3 larutan kuprum(II) sulfat 1.0 mol dm-3 berlabel ‘Larutan W’ 250 cm3 beaker containing 100 cm3 copper(II) sulfat 1.0 mol dm-3 labelled ‘Solution W’. 1 3 Elektrod karbon Carbon electrodes 2 4 Rod/jalur kuprum Copper rod/strip 2 5 Bateri 1.5V Saiz D 1.5V D sized battery 9 6 Pemegang bateri Battery holder 9 7 Suis Switch 1
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 39 5. Anda dikehendaki menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji kesan jenis elektrod yang digunakan terhadap pemilihan ion untuk dinyahcas pada elektrod dalam elektrolisis. You are required to carry out an experiment to investigate the effect of type of electrode used in the selection of ions to be discharged at the electrode in an electrolysis. Jalankan eksperimen mengikut langkah-langkah di bawah: Carry out the experiment by following the procedures below: 1. Sambungkan elektrod karbon kepada suis dan bateri dengan wayar penyambung. Connect the carbon electrodes to the switch and batteries with connecting wire. 2. Celupkan elektrod karbon ke dalam larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 1.0 mol dm-3 di dalam bikar berlabel W. Dip the carbon electrodes into the copper(II) sulfat 1.0 mol dm-3 solution in the beaker labelled W. 3. Hidupkan suis untuk melengkapkan litar dan biarkan selama beberapa minit. Switch on the circuit and leave it for a few minutes. 4. Perhatikan dan rekodkan perubahan yang berlaku pada anod dan katod. Observe and record any changes at the anode and cathode. 5. Ulangi langkah 1 hingga 5 dengan menggunakan elektrod kuprum. Repeat step 1 to 5 using the copper electrodes. (a) Rekodkan pemerhatian di anod dan katod dalam Jadual 1 di bawah. Record the changes at the anode and cathode in Table 1 below. Jenis elektrod Type of electrode Pemerhatian/Observation Anod/Anode Katod/Cathode Karbon Carbon Kuprum Copper Jadual 1 Table 1 [4 markah]/[4 marks]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 40 (b) Nyatakan pemboleh ubah bagi eksperimen ini. State the variables for this experiment. i. Pemboleh ubah dimanipulasikan Manipulated variable .................................................................................................................................... ii. Pemboleh ubah bergerak balas Responding variable .................................................................................................................................... [2 markah]/[2 marks] (c) Tuliskan setengah persamaan untuk menunjukkan pembentukan hasil pada anod bagi elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 bagi kedua-dua elektrod karbon dan kuprum. Write half equation to show the formation of product at the anode for the electrolysis of copper(II) sulphate solution for both carbon and copper electrodes. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ [2 markah]/[2 marks] (d) Berdasarkan persamaan setengah di 1(b) di atas, namakan hasil yang terbentuk pada anod bagi kedua-dua elektrod karbon dan kuprum. Based on the half equation in 1(b), name the product formed at the anode for both carbon and copper electrodes. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ [2 markah]/[2 marks]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 41 (e) Terangkan mengapa terdapat perbezaan hasil yang terbentuk pada anod bagi kedua-dua elektrod karbon dan kuprum. Explain the difference in product formed at the anode for both carbon and copper electrodes. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ [4 markah]/[4 marks] (f) Nyatakan definisi secara operasi bagi hasil yang terbentuk di anod apabila menggunakan elektrod kuprum. State the operational definition of product formation in anode while using copper electrode. ................................................................................................................................................ ……………………………………………………………………………………………… [1 markah]/[1 mark] Kertas Soalan Tamat End of question
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 42 SOALAN 5 : REDOKS : ARAHAN PERSEDIAAN KIMIA KERTAS 3 4541 /3 ARAHAN PERSEDIAAN UNTUK KEGUNAAN GURU MATA PELAJARAN DAN PEMBANTU MAKMAL TERHAD TIDAK BOLEH DIDEDAHKAN KEPADA CALON PEPERIKSAAN A: SENARAI BAHAN DAN RADAS Bil Radas dan Bahan Kimia Chemical and apparatus Kuantiti per calon Quantity per candidate Tandakan Mark ( √ ) Catatan Note 1 Wayar penyambung dengan klip buaya Connecting wire with crocodile clips 3 2 Larutan kuprum(II) sulfat 1.0 mol dm-3 dalam bikar berlabel ‘Larutan W’ Copper(II) sulfat 1.0 mol dm-3 in a beaker labelled ‘Solution W’. 100 cm3 3 Elektrod karbon Carbon electrodes 2 4 Rod/jalur kuprum Copper rod/strip 2 5 Bateri 1.5V Saiz D 1.5V D sized battery 9 6 Pemegang bateri Battery holder 9 7 Suis Switch 1
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 43 B. CARA PERSEDIAAN 1. Bahan dalam botol reagen no. 2 (kuprum(II) sulfat, CuSO4) [Ketumpatan = 3.6 g/cm3, Jisim Molar = 160.00 g mol-1] Jisim molekul relatif = 160.00 Bil. Mol = 160 g / 160 g mol-1 = 1.0 mol Larutkan 160.00 g CuSO4 dalam 100 cm3 air suling. Jadikan 1000 cm3 dengan menambahkan air suling menggunakan kelalang volumetrik untuk menyediakan larutan ini. Larutan ini mestilah homogen bagi semua sidang. Larutan ini dilabel sebagai “ larutan kuprum(II) sulfat 1.0 mol dm-3 “
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 44 SOALAN 5 : REDOKS : RUBRIK PEMARKAHAN SOALAN QUESTION CADANGAN JAWAPAN SUGGESTED ANSWER MARKAH MARK 1 a) Jenis elektrod Type of electrode Pemerhatian Observation Anod Anode Katod Cathode Karbon Carbon Gas/gelembung gas tidak berwarna terhasil Colourless gas/bubble gas produced Semakin tebal // pepejal perang terenap Becomes thicker // brown solid deposited Kuprum Copper Semakin tipis Becomes thinner Semakin tebal // pepejal perang terenap Becomes thicker // brown solid deposited 4 b) i) Pemboleh ubah dimanipulasikan/Manipulated variable: Jenis elektrod Type of electrode ii) Pemboleh ubah bergerak balas/Responding variable: Pemerhatian di anod dan katod Observation at anode and cathode 1 1 c) Elektrod karbon/carbon electrode: 2H+ + 2e o H2 Elektrod kuprum/copper electrode: Cu o Cu2+ + 2e 1 1 d) Elektrod karbon/carbon electrode: Gas hidrogen Hydrogen gas Elektrod kuprum/copper electrode: Ion kuprum(II) Copper(II) ion 1 1 SOALAN 5 : REDOKS : RUBRIK PEMARKAHAN
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 45 SOALAN QUESTION CADANGAN JAWAPAN SUGGESTED ANSWER MARKAH MARK e) Elektrod karbon/carbon electrode: Ion hidrogen dipilih untuk dinyahcas di anod. Ion hydrogen dipilih kerana nilai E0 lebih negatif/kurang positif berbanding ion kuprum(II). Hydrogen ion is selected to be discharged. Value of E0 of hydrogen ions is more negative/less positive than copper(II) ions. Elektrod kuprum/copper electrode: Elektrod/logam kuprum mengion membentuk ion kuprum(II). Elektrod kuprum ialah elektrod aktif. Copper electrode/metal ionizes to form copper(II) ions. Copper electrode is an active electrode. 1 1 1 1 f) Apabila elektrod kuprum dicelup ke dalam larutan kuprum(II) sulfat, elektrod kuprum di anod menjadi semakin nipis // ion kuprum (II) terhasil. When copper electrode is dipped into copper(II) sulphate solution, copper electrode at the anode becomes thinner // copper(II) ions produced. 1 JUMLAH 15
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 46 SOALAN 6 : SEBATIAN KARBON SENARAI SEMAK CALON Arahan Anda dikehendaki menyemak radas dan bahan, membaca soalan dan merancang eksperimen dalam tempoh lima minit yang pertama. Tandakan ( √ ) pada ruangan kotak yang disediakan untuk radas dan bahan yang disediakan. Bil Radas / Bahan Kuantiti Tandakan (√) 1 Larutan hidrokarbon berlabel X Liquid hidrokarbon labelled X 10 ml 2 Larutan hidrokarbon berlabel Y Liquid hidrokarbon labelled Y 10 ml 3 Kayu uji Wooden splinter 1 4 Kertas turas Pemetik api 2 5 Pemetik api Lighter 1 6 Mangkuk penyejat Evaporating dish 2
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 47 SOALAN 6 : SEBATIAN KARBON Pembakaran bahan api menghasilkan haba yang banyak untuk kegunaan harian kita. Namun begitu pembakaran bahan api juga menghasilkan sisa carbon yang boleh mencemarkan persekitaran. Dengan menggunakan bahan dan radas yang dibekalkan, Jalankan eksperimen untuk membandingkan kejelagaan 2 jenis sebatian carbon yang dibekalkan. (a) Bina satu jadual untuk merekodkan pemerhatian bagi eksperimen ini. Construct a table to record your observation for this experimen. [4 markah/4 marks]
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 48 (b) Nyatakan pemboleh ubah bagi eksperimen ini. State the variables for this experiment. iii. Pemboleh ubah dimanipulasikan Manipulated variables .................................................................................................................................... iv. Pemboleh ubah bergerak balas Responding variables .................................................................................................................................... [2 markah/2 marks] (c) Bandingkan pemerhatian anda apabila Larutan X dan Larutan Y dibakar dalam udara. Compare your observation when Liquid X and liquid Y burned. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ [1 markah/1 marks] (d) Peratus jisim karbon per molekul dapat dihitung berdasarkan formula berikut. Percentage of carbon mass per molecule can be determine by using below formula. Jisim Karbon %C = ____________. x 100 JMR sebatian
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 49 Hitungkan peratus jisim karbon per molekul bagi Heksana, C6H12 dan Heksena, C6H10. Calculate the percentage of carbon mass per molecule for hexane C6H12 and hexene C6H10. [4 markah/4marks] (e) Berdasarkan keputusan pengiraan di (d), namakan Larutan X dan Larutan Y. Based on calculation in (d), name liquid X and liquid Y. Larutan X/Liquid X : Larutan Y/ Liquid Y : [2 markah/2marks] (f) Nyatakan hubungan antara peratus jisim karbon per molekul dalam heksana dan heksena dengan kejelagaan. State the relationship between the percentage of carbon by mass per molecule hexane and hexene with the sootiness. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ [1 markah/1 mark] (g) Nyatakan satu tindak balas lain untuk membandingkan Larutan X dan Larutan Y. State another method that can be use to distinguish hexane and hexene. ................................................................................................................................................ [1 markah/1 mark] Kertas Soalan Tamat
MODUL CATALYST CHEMISTRY 3 MODUL CATALYST CHEMISTRY K3 © JABATAN PENDIDIKAN SABAH 50 SOALAN 6 : SEBATIAN KARBON : PERATURAN PEMARKAHAN BIL RUBRIK MARKAH JUMLAH MARKAH (a) [Dapat membina jadual dan menulis pemerhatian dengan betul] - Jadual lengkap dengan 2 kotak pemerhatian - Ada tajuk jadual Contoh: Larutan X Larutan Y Lebih berjelaga // tompok hitam pada kertas turas lebih gelap Kurang berjelaga// tompok hitam pada kertas turas kurang gelap Jenis larutan Larutan X Larutan Y Pemerhatian Lebih berjelaga // tompok hitam pada kertas turas lebih gelap Kurang berjelaga// tompok hitam pada kertas turas kurang gelap 1 1 1 1 4 (b) [Dapat menyatakan pembolehubah dengan betul] Contoh jawapan: Pembolehubah manipulasi: -Jenis larutan // Larutan X dan Larutan Y Pembolehubah bergerakbalas -Kejelagaan nyalaan 1 1 2 (c) [Dapat membuat perbandingan ] Contoh jawapan: Kejelagaan yg dihasilkan oleh Larutan X lebih banyak berbanding larutan Y apabila dibakar dalam udara. Atau sebaliknya 1 1 (d) [Dapat menghitung peratus jisim karbon per molekul dengan tepat] JMR Heksana = 72+12=84 %jisim karbon/molekul = 72/84 x 100 = 85.70% JMR Heksena = 72 +10=82 %jisim karbon/molekul = 72/82 x 100 = 87.80% 1 1 1 1 4
BACK TO BASIC FORM 4 C A T A L Y S T C H E M I S T R Y M O D U L E J P N S A B A H
Structure of atom Proton number/ Nombor proton Name of element/ Nama unsur Symbol/ Simbol Nucleon number/ Nombor nukleon Number of proton/ Nombor proton Number of neutron/ Nombor neutron Number of electron/ Nombor elektron EarraSe1 1 2 4 3 Lithium Li 7 3 4 3 4 9 5 11 6 12 7 14 8 16 9 19 10 20 11 23 12 24 13 27 14 28 15 31 16 32 17 35 18 40 19 39 20 40
1 m/ Struktur atom Electron ngement/ usunan elektron Valence electron/ elektron valens Number of occupied shells/ Nombor petala Representation of element/ Perwakilan unsur Group/ Kumpulan <no of valence electron>/ Bil elektron valens Period/ Kala <no of occupied shells>/ Bil petala terisi 2.1 1 2 3 7 1 2
2 FORMATION OF ION Proton number Name of element Symbol Half equation Formula of ion & Name of ion 1 Hydrogen H H H+ + e- 1 0 H+ Hydrogen ion 2 Helium He - - 3 4 Be Be Be2+ + 2 e- Be2+ 5 6 Carbon C - - 7 N + 3e- N3- 2.5 2.8 N3- Nitride ion 8 9 10 Neon Ne - - 11 12 13 14 Silicon Si - - 15 16 17 18 Argon Ar - - 19 20 Small notes: Ions are positively or negatively charged particles. Ions always achieve stable octet/ duplet electron arrangement. Metal atoms with valence electron 1, 2 or 3 will donate electron to become a positive ion; Non-metal atoms with valence electron 5, 6 or 7 will accept electron to become a negative ion.
3 Explanation for formation of ion: Penerangan bagi pembentukan ion: Sodium Na Sodium atom, Na with electron arrangement 2.8.1 donates one electron to become Sodium ion, Na+ with electron arrangement 2.8 to achieve stable octet electron arrangement. Atom natrium, Na dengan susunan elektron 2.8.1 menderma satu elektron untuk menjadi ion natrium, Na+ dengan susunan elektron 2.8 untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil. Chlorine Cl Chlorine atom, Cl with electron arrangement _______ accepts ______electron to become chloride ion, Cl- with electron arrangement 2.8.8 to achieve stable _____________________. Atom klorin, Cl dengan susunan elektron ______menderma satu elektron untuk menjadi ion klorida, Cl+ dengan susunan elektron 2.8.8 untuk mencapai susunan elektron________________. Magnesium Mg Oxygen O Aluminium Al Fluorine F
4 CHEMICAL BONDING IKATAN KIMIA N CCCCCCCCCCCCCSZCC Properties of Ionic Compound and Covalent Compound Sifat Sebatian Ionk dan sebatian kovalen Ionic compound Sebatian ionik Covalent compound Sebatian kovalen High melting and boiling point Takat lebur dan takat didih tinggi Low melting and boiling point Takat lebur dan takat didih rendah The ions are attracted by strong electrostatic force. More heat energy is needed to overcome the strong attraction force between ions. Ion-ion ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan yang kuat antara ion The molecules are attracted by weak intermolecular force. Less heat energy is needed to overcome the weak attraction force between molecules. Molekul-molekul ditarik oleh daya tarikan Van der Waals yang lemah Tenaga haba yang sedikit diperlukan untuk mengatasi daya tarikan yang lemah antara molekul Conduct electricity in aqueous solution or molten state but not in solid state Boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan larutan atau leburan tetapi tidak dalam keadaan pepejal Cannot conduct electricity in all states Tidak boleh mengkonduksikan elektricity dalam semua keadaan Presence of free moving ions in molten or aqueous solution. In solid state, there are no free moving ions. Dalam keadaan pepejal, tiada ion-ion yang bergerak bebas Dalam keadaan leburan atau larutan, ada ion-ion yang bebas bergerak Consist of neutral molecules No free moving ions present. Terdiri daripada molekul yang bersifat neutral Tidak terdapat ion yang bebas bergerak Usually dissolve in water but not in organic solvent Larut dalam air tetapi tidak di pelarut organik Usually dissolve in organic solvent but not in water Larut dalam pelarut organik tetapi tidak di air Ionic Bond Ikatan ionik Metal/ Logam Group/ Kumpulan 1, 2, 13 Non-metal/ Bukan logam Group/ Kumpulan 15, 16, 17 Covalent Bond Ikatan kovalen Donates eMenderma eNon-metal/ Bukan logam Group/ Kumpulan 14, 15, 16, 17 (include/ termasuk H) Accepts eMenerima eShare eBerkongsi e- (+) ion (-) ion Attracted by strong electrostatic force Tertarik oleh daya tarikan electrostatik yang kuat Non-metal/ Bukan logam Group/ Kumpulan 14, 15, 16, 17 (include/ termasuk H)
5 IONIC COMPOUND SEBATIAN IONIK Draw the electron arrangement for the ionic compound formed from the given atoms. Lukis susunan elektron bagi sebatian ionik yang terbentuk daripada atom yang diberi. Magnesium Oxygen (2.8.2) (2.6) Sodium Chlorine ( ) ( ) Sodium Oxygen ( ) ( ) Magnesium Chlorine ( ) ( ) Lithium Oxygen ( ) ( ) Aluminium Fluorine ( ) ( )
6 COVALENT COMPOUND SEBATIAN KOVALEN Draw the structural formula for the covalent compound stated. Lukiskan formula struktur bagi sebatian kovalen yang disebut. Fluorine, F2 Hydrogen, H2 Oxygen, O2 Nitrogen, N2 Methane, CH4 Hydrogen chloride, HCl
7 Water, H2O Carbon dioxide, CO2 Ammonia, NH3 Fluoromethane, CH3F Tetrachloromethane, CCl4
8 CHEMICAL BOND IKATAN KIMIA Ionic compound Sebatian ionik Covalent compound Sebatian kovalen Melting point and boiling point Takat lebur dan takar didih Explanation/ Penerangan: P1: P2: More heat energy is needed to overcome the strong attraction force between ions Explanation/ Penerangan: P1: P2: Conductivity of electricity Kekonduksian elektrik Conduct electricity in _________ state, ___________________but not in solid state P1: P2: P1: Solubility Keterlarutan
9 PERIODIC TABLE JADUAL BERKALA COMPARISON BETWEEN GROUP 1 & GROUP 17 PERBANDINGAN ANTARA KUMPULAN 1 & KUMPULAN 17 Group 1 Group 17 Reactivity when going down the group Kereaktifan semasa menuruni kumpulan Code: S - Size A - Attraction Force F E - Electron Increase Bertambah Decrease Berkurang When going down the group, Size of atom increase attraction force between nucleus and valence electron become weaker Atom easier to donate electron Menuruni kumpulan, Saiz atom bertambah Daya tarikan antara nukleus terhadap elektron valens semakin lemah Atom lebih mudah mendermakan elektron When going down the group, Size of atom increase attractive force between nucleus and valence electron become weaker Atom harder to accept electron Menuruni kumpulan, Saiz atom bertambah Daya tarikan antara nukleus terhadap elektron valens semakin lemah Atom lebih mudah menerima elektron Melting & Boiling point when going down group Takat lebur & takat didih apabila menuruni kumpulan Decrease Berkurang Increase Bertambah When going down the group, Size of atom increase metallic bond between atoms become weaker less heat energy needed to overcome the weaker metallic bonding between atom Menuruni kumpulan, Saiz atom bertambah Ikatan logam antara atom menjadi lemah Hanya sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi ikatan logam antara atom When going down the group, Size of halogen molecule increases Intermolecular force of attraction between molecule become stronger more heat energy needed to overcome the stronger attraction force between molecule Menuruni kumpulan, Saiz molekul halogen bertambah Daya tarikan antara molekul semakin bertambah Lebih banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara molekul Chemical properties Sifat Kimia H (halogen) - 2Na + Cl2 → 2NaCl O (oxygen) - 4Na + O2 → 2Na2O W (water) - 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 W (water) - H2O + Cl2 HCl + HOCl I (iron) - 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 SH (NaOH) - 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaOCl + H2O
10 COMPARISON BETWEEN GROUP 1 & GROUP 17 PERBANDINGAN ANTARA KUMPULAN 1 & KUMPULAN 17 Group 1 Kumpulan 1 Group 17 Kumpulan 17 Reactivity Kereaktifan S AF betw _ & _ E Why K is more reactive than Na? Mengapakah K lebih reaktif daripada Na? Why Cl2 is more reactive than Br2? Mengapakah Cl2 lebih reaktif daripada Br2? P1: Atomic size of K is bigger than Na. Saiz atom K lebih besar berbanding Na. P2: P3: P1: P2: P3: Melting & Boiling point Takat lebur & takat didih Why melting point of K is higher than Na? Mengapakah takat lebur K lebih tinggi berbanding Na? Why boiling point of Br2 if higher than Cl2? Mengapakah takat didih Br2 lebih tinggi berbanding Cl2? P1: Size of K atom is bigger than Na atom Saiz atom K lebih besar daripada atom Na P2: metallic bond between K atoms is weaker than Na atoms Ikatan logam antara atom K lebih lemah berbanding atom Na. P3: less heat energy needed to overcome the weaker metallic bonding between atom Lebih sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasi ikatan logam antara atom P1: P2: P3: Chemical properties Sifat kimia H (halogen) - Na + Cl2 → O (oxygen) - Na + O2 → W (water) - Na + 2H2O → W (water) - H2O + Cl2 I (iron) - Fe + Cl2 → SH (NaOH) - NaOH + Cl2 → Tips: When given two element, must do comparison!
Chemical Formula for Ionic Compound Formula Kimia bagi sebatian ion Formula of ions/ Formula bagi ion Cation (positively-charged ion)/ Kation (ion bercas positif) +1 +2 Hydrogen/ Hidrogen H+ Magnesium/ Magnesium Mg2+ AlumLithium/ Litium Li+ Calcium/ Kalsium Ca2+ Iron (Sodium/ Natrium Na+ Barium/ Barium Ba2+ ChromPotassium/ Kalium K+ Zinc/ Zink Zn2+ Silver/ Argentum Ag+ Copper (II)/ Kuprum(II) Cu2+ Ammonium/ Ammonium NH4 + Iron (II)/ Ferum(II) Fe2+ Copper (I)/ Kuprum(I) Cu+ Lead (II)/ Plumbum(II) Pb2+ Tin (II)/ Stanum(II) Sn2+ Manganese (II)/ Mangan(II) Mn2+ Anion (negatively-charged ion)/ Anion (ion bercas negative) -1 -2 Chloride/ Klorida Cl- Oxide/ Oksida O2- Fluoride/ Fluorida F- Sulphide/ Sulfida S2- Bromide/ Bromida Br- Sulphate/ Sulfat SO4 2- Iodide/ Iodida I - Sulphite/ Sulfit SO3 2- Hydroxide/ hidroksida OH- Carbonate / Karbonat CO3 2- Nitrate / nitrat NO3 - Thiosulphate/ Tiosulfat S2O3 2- Ethanoate / Etanoat CH3COO- Chromate (VI)/ Kromat (VI) CrO4 2- Manganate (VII)/ Manganat(VII) MnO4 - Dichromate (VI)/ Dikromat(VI) Cr2O7 2- Ionic compound coion(cation) and negSebatian ionik menpositif( kation) dan
11 +3 +4 inium/ Aluminium Al3+ Manganese (IV)/ Mangan (IV) Mn4+ (III)/ Ferum(III) Fe3+ Lead (IV) / Plumbum(IV) Pb4+ mium (III) / Kromium(III) Cr3+ Tin (IV)/ Stanum(IV) Sn4+ -3 Nitride / Nitrida N3- Phosphate / Fosfat PO4 3- nsist of positive gative ion (anion) gandungi ion ion negative (anion)
Constructing chemical formula of ionic compound Working Formula of IoX+ Y- XX+ Y2- X+ XX2+ YYXX3+ YYYXX3+ Y2- X3+ Y2- Y2- X2Example Magnesium chloride Mg2+ Cl- Cl- MgCl2 MgCl2 Magnesium chloride consist of Mg2+ ion and Clion One Mg2+ ion combine with two Cl- ion to form a neutral ionic compound Total positive charge: +2 Total negative charge: -2 Copper NO3 - ioone elBrackegroup
12 onic compound XY 2Y Y2 Y3 2Y3 An ionic compound is neutral. The total positive charges are equal to the total negative charges (II) nitrate Cu2+ NO3 - NO3 - Cu(NO3)2 on made up of more than lement( N and O) et shows that there are 2 s of NO3 - ion. Sodium carbonate Na+ CO3 2- Na+ Na2CO3 Formula for sodium ion? Formula for carbonate ion? No need to bracket if only one element.
13 Chemical formula Formula Kimia Working Formula Working Formula Working Formula X+ Y- XY X2+ Y- YXY2 X3+ Y2- X3+ Y2- Y2- X2Y3 X+ Y2- X+ X2Y X3+ Y- Y- YXY3 X2+ Y2- XY Name Working Formula Name Working Formula Sodium chloride Lithium carbonate Sodium sulphate Lithium hydroxide Sodium carbonate Na+ CO3 2 - Na+ Na2CO3 Potassium sulphate Magnesium nitrate Mg2+ NO3 - NO3 - Mg(NO3)2 Potassium nitrate Magnesium sulphate Iron(II) sulphate Magnesium hydroxide Iron(II) chloride Copper(II) sulphate Iron(III) oxide Copper(II) nitrate Zinc nitrate Lead(II) chloride Zinc carbonate Lead(II) nitrate Ammonium chloride Aluminium hydroxide Ammonium sulphate Aluminium oxide Calcium carbonate
14
QUESTIONS ON NUMBER OF MOLE SOALAN BERKAITAN BILANGAN MOL Q: Find number of mole of 2.0 g of sodium hydroxide, NaOH. Cari bilangan mol bagi 2.0 g natrium klorida, NaOH. [RAM: Na, 23; O, 16; H, 1] A: Mr m n = No of mole of NaOH = Bilangan mol NaOH * Ans : 0.05 mol Mass of substance Q: Find mass of 1.5 mole of carbon dioxide, CO2 [RAM: C, 12; O, 16] Cari jisism untuk 1.5 mol karbon dioksida, CO2. * Ans : 66 g VoQ: Find number ofgas, NH3 at room cCari bilangan mol pada keadaan bilik[Vr : 24 dm3 mol-1 a[Vr : 24 dm3 mol-1 p* Ans : 0.0025 mQ: What is the vodioxide gas, CO2 at Apakah isipadu bapada STP? [Vr : 22.4 dm3 mol-1 * Ans : 8.96 dm3
15 lume of gas f mole of 60 cm3 of ammonia condition. bagi 60 cm3 gas ammonia k. at room condition] pada keadaan bilik ol lume of 0.4 mole of carbon tSTP? agi 0.4 mol gas karbon dioksida 1at STP] Number of particles Q: How many moles of water contain 3.01 x 1023 water molecule? Berapakah bilangan mol air yang mengandungi 3.01 x 1023 molekul air? * Ans : 0.05 mol Q: Find the total number of Cari jumlah a) molecules molekul b) atoms atom in 0.2 mol of ammonia, NH3 molecule. dalam 0.2 mol molekul ammonia, NH3 * Ans : No of molecules = 1.204 x 1023 No of atoms= 4 x 0.2 x 6.02x1023
COMBINATION QUESTIONS Always find the number of mole first
16 Q: What is the mass of 120 cm3 of carbon dioxide, CO2 in room condition? Apakah jisim bagi 120 cm3 carbon dioksida, CO2 pada keadaan bilik? [RAM: C, 12; O, 16]. [Vr: 24 dm3 mol-1 at room condition] Ans: 0.22 g Step 1: Find number of mole of CO2 Langkah 1: Cari bilangan mol CO2 Step 2: Find mass of CO2 Langkah 2: Cari jisim CO2
17 CHEMICAL EQUATIONS (IN CHEMICAL PROPERTIES OF ACID) Acid react with Example C Carbonate Acid + metal carbonate salt + carbon dioxide + water 2 HCl + CaCO3 CaCl2 + CO2 + H2O M Metal (not Cu, Ag) Acid + metal salt + hydrogen 2 HCl + Mg MgCl2 + H2 O Oxide Acid + metal oxide salt + water 2 HNO3 + CuO Cu(NO3)2 + H2O H Hydroxide Acid + metal hydroxide salt + water H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O Acid (C) Metal carbonate Chemical equation Sulphuric acid Magnesium carbonate Hydrochloric acid Calcium carbonate Nitric acid Zinc carbonate (M) Metal Sulphuric acid Magnesium Hydrochloric acid Zinc Nitric acid Magnesium (O) Metal Oxide Sulphuric acid Zinc oxide Hydrochloric acid Sodium oxide Nitric acid Copper(II) oxide (H) Metal hydroxide Sulphuric acid Sodium hydroxide Hydrochloric acid Magnesium hydroxide Nitric acid Potassium hydroxide
18 CALCULATION RELATED TO CHEMICAL EQUATION Q: Excess lead(II) nitrate solution, Pb(NO3)2 is added to 20 cm3 0.5 moldm-3 potassium iodide solution, KI. Calculate the mass of the yellow precipitate, lead(II) iodide, PbI2 formed. [RAM: Pb, 207 ; I, 127] A: Equation Pb(NO3)2 + 2 KI PbI2 + 2 KNO3 Info given M = 0.5 moldm-3 mass = ? V = 20cm3 STEP 1) No of mol of Kl 1000 MV n = (0.5)(20) 1000 No of mol of KI = 0.01 mol STEP 2) Compare mole ratio Info given Find KI PbI2 Mole ratio (from eq) 2 1 Actual mole 0.01 0.005 2 0.01 STEP 3) Mass of PbI2 Mr m n 0.005 = Pb I m 2 0.005 = 207 2(127) m m = 0.005 x [ 207 + 2(127)] Mass of PbI2 = 2.305 g Follow the 3 steps! 1 Mole 2 Compare 3 Find 3
19 CALCULATIONS (USE THE 3 MAIN STEPS!) SALT Q: Excess lead(II) nitrate solution, Pb(NO3)2 is added to 20 cm3 0.5 moldm-3 potassium iodide solution, KI. Calculate the mass of the yellow precipitate, lead(II) iodide, PbI2 formed. [RAM: Pb, 207 ; I, 127] Eq: P1 P2 P3 Ans: 2.305 g CARBON COMPOUND Q: 720 cm3 of propane gas, C3H8 is burn in excess oxygen in room condition. Calculate mass of carbon dioxide, CO2 formed. [RAM: C, 12; O, 16; Molar volume at room condition= 24 dm3 mol-1 ] Eq: P1 P2 P3 Ans: 3.96 g RATE OF REACTION Q: Excess calcium carbonate react with 25 cm3 1.0 moldm-3 hydrochloric acid. Calculate the volume of carbon dioxide gas released in room condition. [ Molar volume = 24 dm3 mol-1 ] Eq: P1 P2 P3 Ans: 0.3 dm3 OXIDATION AND REDUCTION Q: Iron is extracted from iron ore, Fe2O3 using coke, C. The production of iron in industry is represented by the following chemical equation. 2 Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 If the factory is able to process 480 kg iron ore per day by using excess carbon, calculate the mass of the iron produced. [RAM: O = 16; Fe = 56] P1 P2 P3 Ans: 336000 g
20 ACID AND BASE Q: Excess copper(II) carbonate react with 50 cm3 1.0 moldm-3 hydrochloric acid. Calculate the volume of carbon dioxide gas released in room condition. [RAM: Cu: 64, O: 16 ; Molar volume = 24 dm3 mol-1 ] Eq: P1 P2 P3 Ans: 0.6 dm3 ACID AND BASE Q: 8.1g zinc oxide react with 50 cm3 2.0 moldm-3 nitric acid. Calculate the mass of the zinc nitrate crystal formed. [RAM: Zn, 65; O, 16; N, 14] Eq: Limiting reactant: Excess reactant: P1 P2 Compare with limiting reactant P3 Ans: 9.45 g
21 CHAPTER 6 (FORM 4): ACID, BASE AND SALT Definition of acid An acid is a substance that produces H+ ions when ionized in water. Definition of alkali An alkali is a substance that produces OH- ions when ionized in water. Acid Alkali Difference Strong Acid Weak Acid Strong Alkali Weak Alkali Dissociation Completely dissociate in water Partially dissociate in water Concentration of ion Low concentration of H+ ion High concentration of OH- ion pH value Low pH value High pH value pH 1-2 3-6 13-14 8-12 Example Hydrochloric acid, HCl Nitric acid, HNO3 Sulphuric acid, H2SO4 Ethanoic acid, CH3COOH Phosphoric acid, H3PO4 Sodium hydroxide, NaOH Potassium hydroxide, KOH Calcium hydroxide, Ca(OH)2 Ammonia, NH3 Equation Monoprotic Monoprotic Monoprotic Monoprotic CH3COOH CH3COO- + H+ NH3 + H2O NH4 + + OHDiprotic Diprotic H2SO4 2 H+ + SO4 2- Ca(OH)2 Ca2++ 2OH-
Concentration (gdm-3 ) = mass of solute (g) Volume of solution(dm3 ) Q: 4.0 g of sodium hydroxide, NaOH is dissolved in water to make 200 cm3 soa) What is the concentration of the solution? A: Concentration of NaOH solution = mass of NaOH Volume of solution = Ans: 20 gdm-3 Concentration and Molarity in moldm-3 of acid and alkali Change cm3 to dm3 1000 200 cm3 = 0.2 dm3