BAB 4 STOIKIOMETRI

STANDARD KANDUNGAN

4.1 Jisim Atom Relatif, Jisim Molekul Relatif dan Jisim Formula Relatif

4.1.1 Memerihalkan jisim atom relatif.
4.1.2 Mengira jisim molekul relatif dan jisim formula relatif.
4.1.3 Menyelesaikan masalah numerikal berkaitan jisim molekul
relatif dan jisim formula relatif.

4.2 Konsep Mol

4.2.1 Menerangkan konsep mol dengan jisim bahan dan jisim atom
relatif atau jisim molekul relatif.
4.2.2 Menghubungkaitkan bilangan mol atom dengan jisim bahan
dan jisim atom relatif atau jisim molekul relatif.
4.2.3 Menghubungkaitkan bilangan mol molekul dengan jisim molekul
dan jisim molekul relatif.
4.2.4 Menerangkan maksud Pemalar Avogadro (NA).
4.2.5 Menghubungkaitkan Pemalar Avogadro (NA) dengan bilangan
zarah dan bilangan mol.
4.2.6 Menyelesaikan masalah numerikal yang melibatkan bilangan mol.

4.3 Formula Kimia

4.3.1 Menerangkan bagaimana ion positif dan ion negatif terbentuk
dengan menggunakan lakaran.
4.3.2 Menulis formula kimia sebatian.
4.3.3 Menjalankan eksperimen untuk mendapatkan formula kimia
sebatian dan persamaan tindak balas.

4.4 Konsep Mol dalam Persamaan Kimia

4.4.1 Menulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas kimia.
4.4.2 Menyelesaikan masalah berkaitan konsep mol berdasarkan
persamaan kimia bagi tindak balas kimia.

4.5 Larutan Piawai

4.5.1 Menentukan kepekatan larutan menggunakan konsep bilangan mol.
4.5.2 Mengira kepekatan sesuatu larutan dengan menggunakan
kaedah pencairan.

• Bagaimanakah menyelesaikan masalah • Jisim atom relatif
numerikal berkaitan jisim molekul relatif dan
jisim formula relatif? • Jisim molekul relatif

• Apakah konsep mol dan kaitannya dengan • Jisim formula relatif
Pemalar Avogadro (NA)?
• Mol
• Bagaimanakah menulis formula kimia?
• Pemalar Avogadro
• Bagaimanakah menulis persamaan (NA)
kimia seimbang?
• Formula kimia

• Kepekatan

84 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 85

4.1 Jisim Atom Relatif, Jisim Molekul Relatif dan Jisim 4.1.2 Jisim molekul relatif dan jisim formula relatif
Formula Relatif
4.1.1 Jisim atom relatif Sebelum ini, kita sudah mempelajari tentang jisim atom relatif yang menggunakan
perbandingan dengan jisim satu atom karbon-12. Bagaimana pula dengan jisim molekul
Adakah jisim buah tersebut dapat ditimbang? Berdasarkan relatif (JMR)? Jisim molekul relatif juga menggunakan karbon-12 sebagai unsur relatif.
Rajah 4.1, buah tersebut dapat ditimbang dengan
menggunakan penimbang. Bagaimana pula dengan atom? Molekul terdiri daripada atom-atom. Jadi, jisim molekul relatif sesuatu molekul dihitung
Atom terlalu kecil untuk ditimbang. Apakah penyelesaian dengan menjumlahkan jisim atom relatif semua atom yang membentuk objek tersebut.
kepada masalah ini? Penyelesaiannya adalah dengan
melakukan perbandingan terhadap jisim satu atom relatif Contoh 3
dengan atom yang lain. Kira jisim molekul relatif bagi air, H2O.
(JAR H = 1, O = 16)
Jisim atom relatif suatu unsur ialah jisim purata satu Penyelesaian:
1
Rajah 4.1 Jisim buah ditimbang atom satu unsur tersebut berbanding dengan 12 kali jisim Jisim formula relatif (JFR) digunakan bagi sebatian ion bukan molekul. Contoh sebatian
satu atom karbon-12. ion ialah natrium klorida. Natrium klorida melibatkan ion natrium dan ion klorida untuk
Fakta Sains membentuk satu sebatian.

John Dalton (1766 – 1844) Contoh 4
merupakan saintis yang Kira jisim formula relatif bagi sebatian natrium klorida dan kuprum(II) klorida.
berusaha untuk menentukan (JAR Na = 23, Cl = 35.5, Cu = 64)
jisim atom relatif setiap unsur. Penyelesaian:

Contoh 1
1

Jisim aluminium ialah 27 kali lebih besar daripada 12 jisim satu atom
karbon-12. Apakah jisim atom relatif bagi unsur aluminium?

Penyelesaian:

Contoh 2 Fakta Sains Jawab latihan
Jika jisim unsur A ialah 4 kali lebih besar daripada jisim karbon, apakah tambahan
jisim atom relatif bagi unsur A? Jisim atom relatif, jisim molekul
(JAR C = 12) relatif dan jisim formula relatif Boleh
Penyelesaian: tidak mempunyai unit. dicapai pada
11/7/2019.
4.1.1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI
86 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 4.1.2
87

4.1.3 Masalah numerikal berkaitan jisim molekul relatif dan 4.2 Konsep MoI
jisim formula relatif 4.2.1 Konsep Mol

Penyelesaian masalah numerikal bagi jisim molekul relatif dan jisim formula relatif berkait Fakta Sains
rapat dengan tajuk yang telah kita pelajari sebelum ini. Mari kita lihat Contoh 5.
Pada tahun 1893,
Contoh 5 Wilhelm Ostwald mula
Jisim molekul relatif bagi XY2 ialah 64. Jika jisim atom relatif bagi unsur X menggunakan perkataan
ialah 32, kirakan jisim atom relatif bagi unsur Y. mol untuk menerangkan
Penyelesaian: konsep perbandingan
jisim dan bahan.
Maka,

Pasang Dozen

Gambar foto 4.1 Kuantiti bahan-bahan di sekeliling dapat diukur

menggunakan pasang dan dozen

Jisim atom relatif unsur Y ialah 16. Kuantiti digambarkan sebagai pasang, dozen dan www Klik Internet
sebagainya seperti Gambar foto 4.1. Bagaimanakah
Uji Minda 4.1 dengan atom, molekul atau ion? Apakah unit kuantiti yang Layari laman sesawang
boleh diberikan untuk mewakili atau menyukat bahan untuk memahami konsep
1. Apakah maksud jisim atom relatif? tersebut? mol dengan lebih jelas dan
cara penggunaanya dalam
Unit mol digunakan untuk menyukat kuantiti bahan stoikiometri.
menggunakan karbon-12 sebagai piawai. Unit pembilang
2. Satu unsur Q ialah 9 kali lebih berat daripada satu atom litium. Hitungkan jisim atom relatif untuk atom, molekul dan ion ialah mol. Mol ialah unit SI
bagi unsur Q. bagi kuantiti bahan.

3. Kirakan jisim molekul relatif bagi molekul berikut: 1 mol sesuatu bahan ialah kuantiti yang mengandungi bilangan zarah yang sama
dengan bilangan atom yang terdapat dalam 12 g karbon-12.
Bahan Formula molekul Jisim molekul relatif
Gas nitrogen
Glukosa N2 Selain daripada mol, bilangan zarah ialah kuantiti yang digunakan untuk menyukat
C6H12O6 atom, molekul dan ion.

4. Kirakan jisim formula relatif bagi sebatian berikut:

Bahan Formula sebatian Jisim formula relatif
Kalsium karbonat
Magnesium sulfat terhidrat CaCO3 Satu mol bahan mengandungi zarah
MgSO4.7H2O

5. Pembuatan plaster dinding menggunakan gipsum, CaSO4.2H2O. Tunjukkan bahawa jisim
formula relatif gipsum ialah 172.

6. Gas butana, C4Hx digunakan sebagai bahan bakar dalam tong gas memasak. Jisim Nilai zarah ialah Pemalar Avogadro (NA).
molekul relatif bagi gas butana ialah 58. Apakah nilai x? SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI

(JAR Li = 7, N = 14, C = 12, H = 1, O = 16, Ca = 40, Mg = 24, S = 32) 4.1.3 4.2.1
89
88 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

4.2.2 Hubung kait bilangan mol atom dengan jisim bahan dan 4.2.3 Hubung kait bilangan mol molekul dengan jisim molekul dan
jisim molekul relatif
jisim atom relatif
Apakah pula hubung kait bilangan mol molekul dengan jisim molekul dan jisim molekul
Apakah hubung kait antara bilangan mol atom dengan jisim bahan dan jisim atom relatif? Molekul terbentuk daripada dua atau lebih atom. Formula kimia bagi sesuatu
relatif atau jisim molekul relatif? Apabila satu mol atom magnesium diletakkan di atas molekul menunjukkan bilangan dan jenis atom yang terkandung dalam molekul tersebut.
neraca analisis, neraca akan menunjukkan bacaan 24.00 g. Jisim satu mol atom dikenali
sebagai jisim molar (unit, g mol−1). Dalam hubungan ini, nilai jisim molar magnesium ialah Contohnya formula kimia bagi molekul karbon dioksida ialah CO2. Formula kimia ini
24.00 g mol−1 sama dengan nilai jisim atom relatif magnesium, iaitu 24.00 (tiada unit). menunjukkan terdapat 1 atom karbon dan 2 atom oksigen. Maka, jika bilangan atom untuk
Maka, jisim molar mempunyai nilai yang sama dengan jisim atom relatif bagi semua unsur. sesuatu molekul diketahui, jisim molekul relatif bagi molekul tersebut boleh dihitung.

Jisim atom relatif (JAR) = Jisim 1 mol bahan atom tersebut Contoh menghitung jisim molekul relatif bagi molekul AaBb adalah seperti berikut:
= Jisim molar

Jadual 4.1 Contoh jisim atom relatif, jisim 1 mol bahan dan jisim molar Jadual 4.2 Contoh jisim molekul relatif, jisim 1 mol bahan dan jisim molar.

Atom Jisim atom relatif Jisim 1 mol bahan Jisim molar Bahan Jisim molekul relatif Jisim 1 mol bahan Jisim molar
(g) (g mol–1) (g) (g mol–1)

Neon 20 20 20 Air, H2O 2(1) + 16 = 18 18 18
Natrium klorida, NaCl 23 + 35.5 = 58.5
Natrium 23 23 23 58.5 58.5

Pengiraan bilangan mol sesuatu atom menggunakan formula: Pengiraan bilangan mol sesuatu molekul adalah seperti berikut:

Contoh 6 Contoh 7
Hitung bilangan mol bagi 2.8 g gas nitrogen, N2.
Hitung bilangan mol bagi 0.27 g aluminium. (JAR N = 14)
(JAR Al = 27) Penyelesaian:

Penyelesaian:

Apakah kaitan antara bilangan mol, jisim dan jisim molar? Lihat Rajah 4.2. Contoh 8
× Jisim molar Hitung jisim 0.05 mol gas karbon dioksida, CO2.
(JAR C = 12, O = 16)
Bilangan moI Jisim bahan Penyelesaian:

÷ Jisim molar SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI

Rajah 4.2 Hubungan bilangan mol, jisim molar dan jisim bahan 4.2.2 4.2.3
91
90 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

4.2.4 Pemalar Avogadro (NA) 4.2.5 Hubung kait Pemalar Avogadro (NA) dengan bilangan zarah dan
bilangan mol
Apakah Pemalar Avogadro (NA)? Pemalar Avogadro digunakan secara meluas jika ia
melibatkan jisim molar sesuatu bahan. Simbol bagi Pemalar Avogadro ialah NA. Nama Apakah kaitan antara bilangan mol, bilangan zarah dan Pemalar Avogadro? Mari lihat
Pemalar Avogadro diambil sempena nama saintis Amedeo Avogadro (1776 – 1856), iaitu
seorang saintis dari Itali yang terkenal. hubungannya dalam Rajah 4.3.

× NA

Pemalar Avogadro (NA) didefinisikan sebagai bilangan zarah yang Bilangan moI Bilangan zarah

terkandung di dalam satu mol bahan, iaitu mol–1

Maka, satu mol bahan (atom, molekul atau ion) mengandungi bilangan zarah.

1 mol bahan atom mengandungi atom ÷ NA
1 mol bahan molekul mengandungi molekul Rajah 4.3 Hubungan bilangan mol, pemalar Avogadro dan bilangan zarah
ion
1 mol bahan ion mengandungi Contoh 12
Berapakah bilangan atom yang terdapat di dalam 2.5 mol atom emas?
Contoh 9 Penyelesaian:

Kirakan bilangan atom magnesium bagi 2 mol atom magnesium.

1 mol atom = atom

Penyelesaian:

Contoh 10 Contoh 13
Sebuah bekas kaca tertutup mengandungi 0.5 mol gas oksigen, O2.
Kirakan bilangan molekul air bagi 3 mol molekul air. Berapakah bilangan atom oksigen di dalam bekas kaca tersebut?
(JAR O = 16)
1 mol molekul = molekul Penyelesaian:

Penyelesaian: Di dalam 1 molekul oksigen mengandungi 2 atom oksigen.

Contoh 11

Kirakan bilangan ion bagi 0.5 mol ion bromida, Br−.

1 mol ion = ion

Penyelesaian: Jawab latihan
tambahan
4.2.4 Boleh 4.2.5
92 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 dicapai pada 93
11/7/2019.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI

4.2.6 Penyelesaian masalah melibatkan bilangan mol 4.3 Formula Kimia
4.3.1 Pembentukkan ion positif dan ion negatif
Mari kita selesaikan beberapa masalah yang melibatkan bilangan mol dengan
menggunakan konsep-konsep yang telah dipelajari sebelum ini. Adakah susunan elektron boleh mempengaruhi pembentukan ion? Ya, susunan elektron
akan mempengaruhi pembentukan ion positif dan ion negatif. Atom logam cenderung untuk
Contoh 14 menderma elektron dan membentuk ion positif manakala atom bukan logam cenderung
Di dalam dua bekas berbeza yang tertutup mengandungi 1 mol atom helium untuk menerima elektron dan membentuk ion negatif.
dan 1 mol atom uranium masing-masing. Bekas yang mana mengandungi lebih
banyak zarah? Bekas yang mana pula mempunyai jisim yang lebih besar? Pembentukan Ion
(JAR He = 4, U = 238)
Penyelesaian: Atom logam Atom bukan logam
Bilangan zarah bagi atom helium dan uranium sama kerana bilangan mol (Kumpulan 1, 2, 13) (Kumpulan 16, 17)
kedua-dua atom adalah sama.
Derma elektron Terima elektron
Maka, jisim yang terbesar ialah atom uranium.
Ion positif Ion negatif
Uji Minda 4.2
Rajah 4.4 Kecenderungan atom logam dan atom bukan logam membentuk ion positif
1. Hitung jisim: dan ion negatif
(a) 2 mol atom oksigen
(b) 1 mol atom aluminium Setiap atom unsur mempunyai sifat untuk mencapai susunan elektron yang stabil, iaitu
(c) 0.5 mol atom nitrogen susunan duplet (2 elektron terluar) atau susunan oktet (8 elektron terluar) seperti dalam
Rajah 4.5. Apabila atom mencapai susunan elektron yang stabil, tindak balas secara kimia
2. Berapakah mol atom yang terdapat dalam 2.8 g ferum? untuk membentuk sebatian lain tidak akan berlaku.
3. Kirakan bilangan mol molekul:
Duplet
(a) 8 g gas bromin, Br2
(b) 4.4 g gas karbon dioksida, CO2 Oktet Oktet
4. Berikan definisi Pemalar Avogadro (NA).
5. Kirakan bilangan mol molekul nitrogen, N2 yang mengandungi 3.01 × 1023 molekul Rajah 4.5 Susunan elektron atom yang stabil
nitrogen.
6. Antara 1 mol gas oksigen, O2 dengan 0.5 mol nitrogen dioksida, NO2 yang manakah SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 95
mengandungi atom oksigen yang lebih banyak? Terangkan.
7. Satu sampel cecair mengandungi 1.204 × 1023 molekul glukosa. Berapakah mol glukosa
yang terdapat dalam sampel cecair tersebut?
(JAR H = 1, N = 14, Al = 27, O = 16, Fe = 56, Br = 80, C = 12) NA = 6.02 × 1023

4.2.6
94 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Untuk lebih memahami tentang pembentukan ion positif dan ion negatif, mari kita lihat 4.3.2 Formula Kimia
Rajah 4.6 dan Rajah 4.7.
Pembentukan ion positif Sebatian ion terbentuk apabila ion positif dan ion negatif bergabung. Formula kimia
Atom natrium, Na mempunyai 1 elektron di petala terluar menjadikannya tidak stabil. merupakan simbol unsur-unsur yang bergabung dan ditulis bersama untuk membentuk
Atom natrium, Na membentuk ion natrium, Na+ setelah mencapai susunan elektron yang satu sebatian.
stabil dengan mendermakan 1 elektron terluarnya.
Apakah maklumat yang diperoleh daripada formula kimia tersebut? Maklumat yang
Na Na akan diperoleh dari formula kimia diterangkan dalam Rajah 4.8.

Persamaan setengah bagi pembentukan ion natrium, Na+ Huruf K dan O menunjukkan simbol Senang
Na → Na+ + e– unsur yang terdapat dalam sebatian, iaitu Ingat !
kalium dan oksigen.
Rajah 4.6 Pembentukan ion positif • Bilangan ion ditunjukkan
K2O pada nombor subskrip.
Pembentukan ion negatif
Atom klorin, Cl mempunyai 7 elektron di petala terluar menjadikannya tidak stabil. • Jumlah 1 ion tidak ditulis
Atom klorin lebih mudah untuk menerima 1 elektron daripada menderma 7 elektron. Maka, dalam formula kimia.
atom klorin menerima 1 elektron membentuk ion klorida, Cl– untuk mencapai susunan
elektron oktet yang stabil. Nombor subskrip 2 menunjukkan terdapat dua
atom kalium dan satu atom oksigen. Hal ini
Cl Cl menunjukkan nisbah atom bagi setiap unsur
dalam sebatian.
Persamaan setengah bagi pembentukan ion klorida, Cl–
Cl + e– → Cl– Rajah 4.8 Maklumat yang diperoleh daripada formula kimia

Rajah 4.7 Pembentukan ion negatif Bagaimanakah cara untuk menulis formula kimia? Cara untuk menulis formula kimia
adalah seperti berikut:
4.3.1
96 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 • Kenal pasti formula ion positif dan ion negatif yang hadir dalam sebatian.

• Seimbangkan bilangan cas ion positif dan bilangan cas ion negatif supaya sama untuk
membentuk sebatian yang neutral.

Contoh 15
Tunjukkan pembentukan sebatian natrium klorida, NaCl.

Penyelesaian: Natrium, Na Klorin, Cl atau,
Bahan Na+ Cl–
Na+ Cl– 1 1
Cas pada setiap ion +1 –1

Nisbah ion 1 1 1 1
Na Cl
Jumlah cas pada sebatian 1×1 1 × (–1)
yang neutral =1 = –1 NaCl

Formula sebatian NaCl

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 97

Contoh 16 4.3.3 Eksperimen bagi mendapatkan formula kimia sebatian dan persamaan
tindak balas
Apakah formula kimia bagi sebatian litium oksida?

Penyelesaian:

Bahan Litium, Li Oksigen, O atau, Eksperimen 4.1
Li+
Cas pada setiap ion Li+ O2– 1 O2–
+1 –2 2
Formula kimia sebatian dan persamaan tindak balas bagi magnesium oksida.

Nisbah ion 21 2 1 Pernyataan masalah: Apakah formula kimia bagi magnesium oksida?
Li O
Jumlah cas pada sebatian 2×1 1 × (–2) Tujuan: Menjalankan eksperimen untuk mendapatkan formula kimia bagi magnesium oksida.
yang neutral =2 = –2 Li2O

Bahan: 10 cm pita magnesium dan kertas pasir.

Formula sebatian Li2O Radas: Mangkuk pijar dan penutup, penyepit, tungku kaki tiga, segi tiga tanah liat, penimbang
elektronik dan penunu Bunsen.

Aktiviti 4.2 Abad Prosedur: Mangkuk Pita
21 1. Timbang mangkuk pijar yang kosong bersama pijar magnesium

Tujuan: Menulis formula kimia melalui kaedah permainan Susun Suai Gambar (Jigzaw Puzzle). penutupnya. Tungku Segi tiga
Bahan: Kad manila, kertas sebak, penebuk lubang, gunting dan pen penanda. kaki tiga tanah liat
Arahan: 2. Gosokkan 10 cm pita magnesium menggunakan
1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada empat orang murid. kertas pasir sehingga bersih.
2. Tuliskan ion-ion seperti dalam Rajah 4.9 pada kad manila dan guntingkan.
3. Gulungkan pita magnesium dan letakkan Dipanaskan
di dalam mangkuk pijar. Rajah 4.10 Susunan radas

4. Timbang mangkuk pijar bersama isinya dan penutup.

Na+ K+ Lubangkan guna penebuk 5. Sediakan susunan radas seperti Rajah 4.10.
SO42– O2–
Al3+ Hitamkan dengan pen 6. Panaskan mangkuk pijar dengan kuat sehingga pita magnesium mula terbakar. Tutup
Cl– penanda mangkuk pijar dengan penutup.

Rajah 4.9 Contoh kad ion 7. Pembakaran diteruskan dan penutup mangkuk pijar diangkat sekali sekala dengan
3. Cantumkan kad ion Na+, K+ dan Al3+ yang dihitamkan kepada kad ion yang dilubangkan penyepit dan tutup semula secepat mungkin.

iaitu SO42–, O2– dan Cl– mengikut susunan dalam Jadual 4.3 supaya kesemua lubang pada 8. Jika tiada lagi pembakaran pada magnesium, angkat penutup dan bakar lagi dalam 4
kad dipenuhi. hingga 5 minit.

9. Sejukkan mangkuk pijar dan kandungannya serta penutup pada suhu bilik.

4. Senaraikan formula kimia yang terbentuk dengan ion-ion di atas. Lengkapkan jadual yang 10. Timbang mangkuk pijar dan kandungannya serta penutup.

diberikan. Pemenang akan dikira berdasarkan jumlah formula kimia yang dapat dibentuk 11. Ulangi langkah 1 hinggga 10 untuk mendapatkan jisim tetap.

dalam masa terawal. 12. Rekodkan bacaan penimbang dalam Jadual 4.4.

5. Keputusan dicatat dalam Jadual 4.3. Keputusan:
Jadual 4.3
O2– Cl Jadual 4.4
Ion SO42–
Na+ Na2SO4 Item Jisim (g)
K+ Mangkuk pijar + penutup
Mangkuk pijar + penutup + magnesium
Al3+ Mangkuk pijar + penutup + magnesium oksida

6. Persembahkan hasil permainan susun suai gambar (jigsaw puzzle) di hadapan kelas. 4.3.2

98 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 99

Pentafsiran data: Jadual 4.5 4.4 Konsep Mol dalam Persamaan Kimia
1. Lengkapkan Jadual 4.5. 4.4.1 Persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas kimia

Unsur Mg O Bagaimanakah menulis persamaan kimia yang seimbang dalam satu tindak balas?
Jisim (g) Dalam satu persamaan kimia, perlu ada bahan tindak balas dan hasil tindak balas. Bahan
Bilangan mol dan hasil tindak balas harus memiliki bilangan atom yang sama. Contoh 18 merupakan
Nisbah terendah langkah untuk menulis persamaan kimia yang seimbang.

(JAR Mg = 24, O = 16)

2. Apakah formula kimia bagi magnesium oksida? Contoh 18
3. Apakah persamaan tindak balas yang berlaku? Tindak balas antara zink dan oksigen menghasilkan zink oksida

Kesimpulan: Apakah kesimpulan yang dapat anda buat? Langkah 1: Kenal pasti bahan tindak balas dan hasil tindak balas.

Contoh 17 Bahan tindak balas: Zink dan gas oksigen
Hasil tindak balas: Zink oksida
Hasil pembakaran pita plumbum setelah ditimbang ialah 25.80 g plumbum
dan 2.00 g oksigen. Apakah formula kimia bagi plumbum oksida dan Langkah 2: Tulis formula kimia bagi bahan tindak balas dan hasil tindak balas.
persamaan bagi tindak balas yang berlaku?
(JAR Pb = 207, O = 16) Bahan tindak balas: Zn, O2
Hasil tindak balas: ZnO
Penyelesaian:
Unsur Pb O Tulis simbol setiap unsur Langkah 3: Tulis persamaan kimia bagi tindak balas.
25.80 2.00 Zn + O2 ZnO
Jisim (g) Tulis jisim setiap unsur
Bilangan mol Langkah 4: Kenal pasti bilangan atom bagi setiap unsur bahan tindak balas
Jisim dibahagi dengan dan hasil tindak balas.
Nisbah jisim molar
Bahan tindak balas: Zn + O2 ZnO Hasil tindak balas:
Pilih nilai terkecil dan 1 atom zink, 1 atom zink,
dibahagikan dengan
setiap nombor 2 atom oksigen 1 atom oksigen

Nisbah 1 1
terendah
Langkah 5: Seimbangkan bilangan atom bahan tindak balas dan hasil
Maka, 1 mol atom plumbum, Pb bergabung dengan 1 mol atom oksigen tindak balas dengan mengubah pekali (angka di hadapan formula kimia)
membentuk formula kimia PbO.
sehingga persamaan kimia seimbang.
Persamaan tindak balas yang berlaku: 2Pb + O2 2PbO
2Zn + O2 2ZnO

Uji Minda 4.3 Contoh 19

1. Bagaimanakah pembentukan ion negatif. Berikan contoh. Seimbangkan persamaan kimia Penyelesaian:
2. Rajah 4.11 menunjukkan atom magnesium. Terangkan cara pembentukan ion bagi atom berikut:

magnesium. Lukiskan pembentukan ion bagi atom magnesium. (a) H2 + O2 H2O (a) 2H2 + O2 2H2O

(b) Al + Cl2 AlCl3 (b) 2Al + 3Cl2 2AlCl3

(c) KOH + H2SO4 K2SO4 + H2O (c) 2KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O

Rajah 4.11 Susunan elektron atom magnesium 4.3.3

100 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 101

Aktiviti 4.3 Abad Untuk menghasilkan produk atau bahan kimia, kuantiti bahan yang bertindak balas perlu
21 diketahui secara relatif. Pekali dalam persamaan kimia akan memberikan maklumat tersebut
untuk menyelesaikan masalah perhitungan dalam sebarang tindak balas kimia. Contoh 21
Tujuan: Menulis persamaan kimia seimbang yang ringkas dan menggunakan konsep mol ialah cara menyelesaikan masalah berkaitan konsep mol berdasarkan persamaan kimia.
untuk menyeimbangkan persamaan kimia.
Kaedah: Pilih Kipas (Fan-n-Pick) Contoh 21

Arahan: Persamaan yang berikut menunjukkan tindak balas apabila 40 g kalsium

1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada lima orang murid. karbonat dipanaskan dengan kuat. Berikut merupakan tindak balas yang
2. Setiap kumpulan perlu memilih satu kad yang disusun seperti kipas.
3. Setiap kad mengandungi soalan. Selesaikan soalan yang diberi pada masa yang berlaku: CaCO3 CaO + CO2

ditetapkan oleh guru. Hitung jisim kalsium oksida yang terbentuk.

(JAR: Ca = 40, O = 16, C = 12)

Penyelesaian:

Langkah 1

Peneutralan antara asid hidroklorik Pembentukan kuprum(ll) sulfat melalui tindak CaCO3 CaO + CO2 Tuliskan bilangan mol bagi
dengan natrium hidroksida balas antara kuprum(ll) oksida dengan asid 1 mol 1 mol bahan-bahan yang terlibat.
menghasilkan natrium klorida dan air sulfurik
Langkah 2

Bilangan mol CaCO3 Tukarkan jisim kepada
bilangan mol dengan
Tindak balas antara logam natrium Penghasilan gas ammonia apabila gas menggunakan formula:
dengan air menghasilkan natrium nitrogen bertindak balas dengan gas
hidroksida dan gas hidrogen hidrogen

4. Bentangkan jawapan di hadapan kelas. Langkah 3

4.4.2 Konsep mol berdasarkan persamaan kimia bagi tindak balas kimia Daripada persamaan kimia, 1 mol kalsium karbonat Kirakan bilangan mol
menghasilkan 1 mol kalsium oksida. Oleh itu, kalsium oksida
Dalam persamaan kimia, anda boleh mendapatkan bilangan mol bagi sebatian atau bahan bilangan mol kalsium oksida sama dengan bilangan
yang terlibat. Sebelum ini, kita sudah mempelajari cara untuk mengira bilangan mol serta mol kalsium karbonat. Kirakan jisim kalsium oksida
persamaan kimia. Ini yang dinamakan stoikiometri, iaitu perhubungan kuantitatif antara
bahan tindak balas dan hasil tindak balas dalam sesuatu tindak balas kimia. Bilangan mol kalsium oksida = Bilangan mol mol
kalsium karbonat
Contoh 20
= 0.4 mol
4 atom atau
4 mol Na Langkah 4

Maka, jisim kalsium oksida yang terhasil ialah
Jisim kalsium oksida = 0.4 mol × (40 + 16) g mol–1

= 22.4 g

4Na + O2 2Na2O 2 molekul atau Uji Minda 4.4
2 mol Na2O
1 molekul atau
1 mol O2 1. Hitung jisim air yang terhasil daripada pengoksidaan 2.00 g glukosa, C6H12O6.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

2. Penguraian kalium klorat,KClO3 biasa digunakan dalam penyediaan gas oksigen dalam skala
kecil di makmal. Hitungkan jisim gas oksigen yang terhasil daripada 5.50 g kalium klorat, KClO3.

Bagi persamaan dalam Contoh 20, pekali dalam persamaan menunjukkan bahawa 2KClO3 → 2KCl + 3O2
4 atom natrium bertindak balas dengan 1 molekul gas oksigen menghasilkan 2 molekul
natrium oksida. Dalam konsep mol pula, 4 mol atom natrium bertindak balas dengan 1 mol 3. Pencemaran asap dari kilang perindustrian yang menyebabkan pencemaran udara. Antara
molekul gas oksigen menghasilkan 2 mol molekul natrium oksida.
kandungan asap kilang ialah sulfur dioksida. Apabila sulfur dioksida ini bertindak balas dengan
4.4.1 4.4.2
102 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 gas oksigen yang berada di udara akan menghasilkan sulfur trioksida yang merupakan salah

satu penyebab hujan asid berlaku. Tuliskan persamaan kimia yang seimbang bagi tindak

balas yang dinyatakan. 4.4.2

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 103

4.5 Larutan Piawai Setelah mempelajari cara penyediaan larutan piawai, kita akan belajar cara pengiraan
4.5.1 Kepekatan larutan menggunakan konsep bilangan mol kepekatan larutan piawai. Unit yang digunakan untuk kepekatan larutan piawai ialah
mol dm–3. Simbol bagi kemolaran ialah M.
Mengapakah penting untuk kita mengetahui kepekatan sesuatu cecair atau larutan?
Kepekatan larutan bergantung kepada bahan larut dalam pelarut. Bidang perindustrian Contoh 22
memerlukan jumlah bahan larut dan pelarut yang tertentu untuk menghasilkan produk. Kirakan kepekatan 250 cm3 bagi 0.5 mol larutan piawai plumbum(ll) nitrat,
Oleh sebab itu, ahli kimia menggunakan cara pengiraan untuk mendapatkan kepekatan Pb(NO3)2 yang disediakan.
larutan menggunakan konsep mol dengan tepat. Larutan piawai ialah larutan yang diketahui Penyelesaian:
kepekatannya. Terdapat cara untuk menyediakan larutan piawai seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 4.12. Tukarkan unit cm3 kepada dm3

Guna formula

Zat Air suling Rod kaca
terlarut
Larutan

Neraca Zat Kelalang
elektronik terlarut isi padu

1. Timbang zat terlarut. 2. Letakkan zat terlarut 3. Larutkan zat terlarut 4. Pindahkan larutan
di dalam bikar dan dalam air suling ke dalam kelalang
tambahkan air dengan mengacau isi padu. Bilas bikar Aktiviti 4.4
suling. larutan menggunakan dengan air suling
rod kaca. beberapa kali dan
masukkan ke dalam Tujuan: Penyediaan 250 cm3 larutan berkepekatan 0.1 M, 0.5 M dan 1 M daripada pepejal
kelalang isi padu. natrium klorida, NaCl.

Penitis Bahan: Pepejal natrium klorida, NaCl dan air suling.

Air suling Corong Penutup Radas: Kelalang isi padu 250 cm3, corong turas dan bikar 50 ml.
turas gabus
Kelalang
isi padu Tanda 1. Kira jisim natrium klorida yang diperlukan untuk menyediakan setiap larutan piawai.
senggatan Catatkan dalam Jadual 4.6.

Kelalang Larutan Jadual 4.6
isi padu piawai

Kepekatan larutan (M) 0.1 0.5 1.0

5. Bilas corong turas dengan 6. Tambahkan air suling 7. Tutup kelalang isi padu Bilangan mol
air suling beberapa kali dan sehingga paras bawah dengan penutup dan
masukkan ke dalam kelalang tanda senggatan. Gunakan goncangkan larutan piawai
isi padu. penitis untuk menambahkan yang disediakan sehingga
air suling hingga mencapai sekata.
tanda senggatan pada
kelalang isi padu.

Rajah 4.12 Kaedah menyediakan larutan piawai Jisim NaCl

104 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 105

2. Timbang natrium klorida, NaCl untuk setiap kepekatan larutan piawai. Contoh 23
Kirakan kepekatan baharu kalium hidroksida, KOH, jika 200 cm3 air suling
3. Masukkan pepejal natrium klorida, NaCl ke dalam bikar dan larutkan dengan air suling. ditambahkan ke dalam 100 cm3 kalium hidroksida, KOH 2 mol dm–3.
Penyelesaian:
4. Pindahkan larutan ke dalam kelalang isi padu. Bilas bikar dengan air suling beberapa kali
dan masukkan ke dalam kelalang isi padu.

5. Tambahkan air suling sehingga paras bawah tanda senggatan. Gunakan penitis untuk
menambahkan air suling sehingga mencapai tanda senggatan pada kelalang isi padu.

6. Tutup kelalang isi padu dengan penutup dan goncangkan larutan piawai yang disediakan
sehingga sekata.

4.5.2 Kaedah pencairan Cabaran Aktiviti 4.5
Minda
Gambar foto 4.2 Air minuman Tujuan: Penyediaan 100 cm3 larutan berkepekatan 0.1 M dan 0.5 M daripada cecair 1 M
yang pekat ditambah dengan air Air minuman yang manis kuprum(ll) sulfat, CuSO4.
akan menghasilkan air minuman telah ditambah dengan Bahan: 250 cm3 larutan piawai kuprum(ll) sulfat, CuSO4 dan air suling.
sejumlah air. Kini, air
yang lebih cair minuman tersebut sudah Radas: Kelalang isi padu 100 cm3, corong turas, pipet 10 ml, pipet 50 ml dan bikar 50 ml.
menjadi tawar. Adakah
kandungan gula dalam Kirakan isi padu larutan piawai kuprum(ll) sulfat, CuSO4 yang akan digunakan untuk
air minuman menghasilkan larutan dengan kepekatan 0.1 M dan 0.5 M dengan kaedah pencairan seperti
tersebut berkurangan? dalam Jadual 4.7.

Jadual 4.7

Air minuman yang pekat boleh dicairkan dengan menambah air ke dalamnya. Kaedah ini Kepekatan (M) 0.1 0.5

dinamakan sebagai pencairan. Bagaimanakah cara pengiraan untuk mendapatkan isi padu Isi padu CuSO4
atau kepekatan yang tertentu dengan menggunakan kaedah pencairan? (Formula M1V1 = M2V2)

M1V1 = M2V2 Prosedur penyediaan 0.1 M larutan piawai kuprum(ll) sulfat, CuSO4

M1 = Kepekatan larutan sebelum air ditambahkan 1. Sukat 10 cm3 larutan piawai kuprum(ll) sulfat, CuSO4 dengan menggunakan pipet 10 ml
V1 = Isi padu larutan sebelum air ditambahkan dan masukkan ke dalam kelalang isi padu.
M2 = Kepekatan larutan selepas air ditambahkan
V2 = Isi padu larutan selepas air ditambahkan 2. Tambahkan air suling sehingga paras bawah tanda senggatan. Gunakan penitis untuk
menambahkan air suling sehingga mencapai tanda senggatan pada kelalang isi padu.

3. Tutup kelalang isi padu dengan penutup dan goncangkan larutan yang disediakan
sehingga sekata.

4. Ulangi langkah 1 hingga 3 untuk penyediaan 0.5 M larutan piawai kuprum(ll) sulfat, CuSO4.

Penambahan air kepada sesuatu larutan pekat akan mengubah kepekatan larutan Uji Minda 4.5
tersebut tetapi tidak mengubah jisim zat terlarut. Hal ini menyebabkan bilangan mol larutan
sebelum dan selepas pencairan adalah sama. 1. 50 cm3 larutan natrium hidroksida, NaOH 0.5 mol dm–3 dicairkan dengan 40 cm3 air suling.
Kirakan kepekatan larutan yang terhasil.
4.5.1 4.5.2
2. Hitung isi padu asid hidroklorik, HCl 2.0 mol dm–3 yang diperlukan untuk menyediakan
106 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 200 cm3 asid hidroklorik, HCl 1.0 mol dm–3.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 107

Rumusan Larutan Piawai Refleksi Kendiri

Kaedah pencairan Pada akhir bab ini, murid dapat mempelajari:
M1V1 = M2V2
4.1 Jisim Atom Relatif, Jisim Molekul Relatif dan Jisim Formula Relatif
Formula Kimia Pemalar Avogadro zarah Memerihalkan jisim atom relatif.
Mengira jisim molekul relatif dan jisim formula relatif.
Pembentukan Menyelesaikan masalah numerikal berkaitan jisim molekul relatif dan jisim formula relatif.
• Ion positif
• Ion negatif 4.2 Konsep Mol
Menerangkan konsep mol.
STOIKIOMETRI = Menghubungkaitkan bilangan mol atom dengan jisim bahan dan jisim atom relatif atau
jisim molekul relatif.
Konsep Mol Menghubungkaitkan bilangan mol molekul dengan jisim molekul dan jisim molekul relatif.
Menerangkan maksud Pemalar Avogadro (NA).
Jisim Menghubungkaitkan Pemalar Avogadro (NA) dengan bilangan zarah dan bilangan mol.
Menyelesaikan masalah numerikal yang melibatkan bilangan mol.

4.3 Formula Kimia
Menerangkan bagaimana ion positif dan ion negatif terbentuk dengan
menggunakan lakaran.
Menulis formula kimia sebatian.
Menjalankan eksperimen untuk mendapatkan formula kimia sebatian dan persamaan
tindak balas.

4.4 Konsep Mol dalam Persamaan Kimia
Menulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas kimia.
Menyelesaikan masalah berkaitan konsep mol berdasarkan persamaan kimia bagi tindak
balas kimia.

4.5 Larutan Piawai
Menentukan kepekatan larutan menggunakan konsep bilangan mol.
Mengira kepekatan sesuatu larutan dengan menggunakan kaedah pencairan.

Kuiz Jisim
Pantas 4
Boleh Jisim relatif
dicapai pada • Jisim atom
11/7/2019.
relatif
108 • Jisim molekul

relatif
• Jisim formula

relatif

STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI 109

Penilaian Sumatif 4 LATIHAN PENGAYAAN

1. Kira isi padu asid sulfurik, H2SO4 1.0 mol dm–3 dalam cm3 yang diperlukan untuk 1.
menyediakan 2.0 dm3 larutan asid sulfurik, H2SO4 0.4 mol dm–3.
Rajah 2
2. Berapakah jisim natrium dalam unit gram yang diperlukan untuk bertindak dengan
0.5 mol atom klorin bagi menghasilkan sebatian dengan formula kimia NaCl? Rajah 2 menunjukkan pengeluaran asap dari kawasan perindustrian. Pembebasan
(JAR Na = 23, Cl = 35.5) asap dari kilang perindustrian menyebabkan pencemaran udara. Antara kandungan
asap kilang ialah nitrogen oksida. Apabila nitrogen oksida ini bertindak balas dengan
3. Persamaan kimia yang berikut tidak seimbang: gas oksigen yang berada di udara, tindak balas ini akan menghasilkan nitrogen
Fe+ Cl2 FeCl3 dioksida yang merupakan salah satu penyebab hujan asid berlaku.

(a) Nyatakan bahan tindak balas dan hasil tindak balas bagi tindak balas di atas. (a) Tuliskan persamaan kimia yang berlaku pada situasi di atas.
(b) Seimbangkan persamaan di atas.
(c) Hitungkan: (b) Cadangkan langkah-langkah yang perlu diambil oleh pengusaha kilang untuk
mengatasi masalah hujan asid tersebut.
(i) Bilangan mol gas klorin, Cl2 yang bertindak balas lengkap dengan 11.2 g ferum, Fe.
(ii) Jisim ferum (III) klorida yang terbentuk. (c) Apakah langkah yang boleh diambil oleh kerajaan bagi meningkatkan kesedaran
(JAR: Fe = 56, Cl = 35.5) orang ramai tentang kepentingan menjaga alam sekitar.

4. Pepejal natrium hidroksida digunakan untuk menyediakan larutan piawai. SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 4 STOIKIOMETRI Jawapan
Bab 4
Pepejal natrium Boleh
dicapai pada
hidroksida 11/7/2019.
Rajah 1
111
(a) Hitung jisim pepejal natrium hidroksida yang diperlukan untuk menyediakan larutan
piawai 2.0 mol dm–3 sebanyak 250 cm3.

(b) Jelaskan secara ringkas cara untuk menyediakan larutan piawai natrium hidroksida
2.0 mol dm–3 sebanyak 250 cm3.

(c) Apakah langkah berjaga-jaga yang perlu diambil untuk memastikan semua natrium
hidroksida dipindahkan ke dalam kelalang isi padu?

110 STOIKIOMETRI BAB 4 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4