100 [JUJ2022-Set02-07] 7. Rajah 7 menunjukkan susunan radas untuk elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat menggunakan elektrod karbon. Diagram 7 shows the apparatus set up for electrolysis of copper(II) sulphate solution using carbon electrodes. Rajah 7 / Diagram 7 Jadual 7 menunjukkan sebahagian siri keupayaan elektrod piawai. Table 7 shows part of the standard electrode potential series. Tindak balas sel setengah Half-cell equation E° / V (298 K) 2H+ + 2e ⇌ H2 0.00 Cu2+ + 2e ⇌ Cu +0.34 O2 + 2H2O + 4e ⇌ 4OH- +0.40 S2O82- + 2e ⇌ 2SO42- +2.01 Jadual 7 / Table 7 (a) Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku dalam proses elektrolisis. State the energy change that take place in electrolysis process. Tenaga elektrik kepada tenaga kimia ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
101 (b) Tentukan elektrod yang bertindak sebagai katod. Determine electrode that act as cathode. Y ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (c) Apakah yang dapat diperhatikan pada elektrod X? Terangkan jawapan anda. What can be observed at electrode X? Explain your answer. 1. Gelembung gas tidak berwarna terbebas 2. Ion OH- dipilih untuk dinyahcas 3. kerana nilai E0 ion OH- kurang positif daripada nilai E0 ion SO42- ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [3 markah / 3 marks] (d) Tuliskan persamaan setengah bagi tindak balas yang berlaku pada elektrod X dan elektrod Y. Write half equation for the reaction that takes place at electrode Y. Elektrod X : …………………………………………………………………………... Electrode X Elektrod Y : …………………………………………………………………………... Electrode Y [2 markah / 2 marks] 1. X : 4OH- → O2 + 2H2O +4e 2. Y : Cu2+ + 2e → Cu (e) Hilmi mendapati kunci besinya telah berkarat. Dengan menggunakan pengetahuan tentang elektrolisis: Hilmi wants to electroplate his keys with copper metal to avoid rusting. By using the knowledge of electrolysis: (i) cadangkan nama proses untuk menjadikan kunci besi tersebut lebih menarik dan tahan karat. suggest the name of the process to make the iron key looks more attractive and resistance to corrosion. Penyaduran logam ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
102 (ii) lukiskan susunan radas yang sesuai bagi membantu Hilmi menjalankan proses tersebut di dalam makmal. draw a suitable apparatus set-up to help Hilmi carry out the process in the labratory. 1. Gambarajah berfungsi (garis putus-putus untuk elektrolit, kunci disambung ke terminal negatif bateri, kuprum//argentum//emas disambung ke terminal positif bateri, nama elektrolit yang sesuai, litar lengkap/ disambung dengan wayar, kunci besi dicelup sepenuhnya di dalam elektrolit) 2. Berlabel (logam, kunci besi dan elektrolit) * mana-mana logam dan elektrolit yang sesuai [SBP2022-07] 7.(a) Jadual 7.1 menunjukkan susunan radas dan pemerhatian bagi satu proses elektrolisis. Table 7.1 shows the apparatus set-up and observation for the electrolysis process. Susunan radas Apparatus set-up Pemerhatian Observations Anod Anode Katod Cathode Elektrod menipis lectrode becomes thinner Pepejal kelabu berkilat terenap Shiny grey solid is deposited Jadual/ Table 7.1
103 Jadual 7.2 menunjukkan nilai E bagi beberapa sel setengah. Table 7.2 shows the E value for a few half-cells. Tindak balas sel setengah Half-cell equation Nilai E(V) E value (V) Na+ (ak/aq) +e Na (p/s) -2.71 2H+ (ak/aq) + 2e H2(g) 0.00 O2(g) + 2H2O(ce/l) + 4e 4OH- (ak/aq) +0.40 Ag+ (ak/ aq) + e Ag (p/ s) +0.80 NO3 - (ak/aq) + 4H+(ak/aq) + 3e NO(g) + 2H2O (ce/l) +0.96 Cl2 (g) + 2e 2C1 (ak/ aq) +1.36 Jadual/ Table 7.2 (i) Nilai keupayaan elektrod piawai, E bagi sesuatu elektrod dapat diukur dengan menggandingkan elektrod tersebut dengan elektrod hidrogen piawai di bawah keadaan piawai. Nyatakan salah satu keadaan tersebut. The value of standard electrode potential. E of an electrode can be measured by pairing up the electrode to the standard hydrogen electrode under standard conditions. State one of the conditions. Kepekatan ion di dalam larutan akueus 1.0 mol dm-3 // Tekanan gas 1 atm atau 101 kPa// Suhu 25 °C atau 298K // Platinum digunakan sebagai elektrod // Concentration of ions in aqueous solutions is 1.0 mol dm-3// Gas pressure of 1 atm or 101 kPa // Temperature at 25°C or 298K // Platinum is used as an electrode …………………………………………………………………………………………………. [1 markah/ mark] (ii) Berdasarkan pemerhatian dalam Jadual 7.1 dan nilai E° yang diberikan dalam Jadual 7.2, apakah elektrolit yang digunakan? Based on the observation in Table 7.1 and E° value given in Table 7.2, what is the electrolyte used? Argentum nitrat// AgNO3// Silver nitrate …………………………………………………………………………………………………. [1 markah/ mark]
104 (iii) Eksperimen dalam Jadual 7.1 diulang dengan melakukan pengubahsuaian pada susunan radas dan gas yang terhasil di anod diuji seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.1. Experiment in Table 7.1 is repeated by modifying the apparatus set-up and the gas collected at anode is tested as shown in Diagram 7.1. Rajah/ Diagram 7.1 Sebagai seorang pelajar kimia, apakah pengubahsuaian yang telah dilakukan terhadap susunan radas dalam Jadual 7.1? Terangkan bagaimana gas tersebut terhasil. As a chemistry student, what modification that has been done to the apparatus set-up in Table 7.1? Explain how the gas is produced. 1. Elektrod argentum ditukarkan kepada elektrod karbon// Silver electrode is changed to carbon electrode 2. Ion OH- terpilih untuk dinyahcaskan // OH- value chosen to be discharged 3. Kerana nilai E° OHlebih negatif berbanding NO3 - // Because the Eo value of OHis more negative than NO3 - …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. [3 markah/ marks]
105 (b) Rajah 7.2 menunjukkan proses pengekstrakan aluminium daripada aluminium oksida. Diagram 7.2 shows the extraction process of aluminium from aluminium oxide. Rajah/ Diagram 7.2 Adakah proses pengekstrakan tersebut sesuai dijalankan dalam industri? Wajarkan. Is the extraction process suitable to be run in industry? Justify. Suitable demand of aluminium // Permintaan yang tinggi bagi aluminium Atau 1. Tidak sesuai// Not suitable 2. Memberikan kesan negatif kepada alam sekitar// Gives negative effect to the environment …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. [2 markah/ marks]
106 (c) Jadual 7.3 menunjukkan susunan radas dalam satu eksperimen yang digunakan untuk mengkaji kesan logam yang berbeza ke atas pengaratan paku besi. Tabic 7.3 shows the apparatus set-up in an experiment to investigate the effect of different metals on the rusting of iron nail. Set Susunan radas Apparatus set-up Pemerhatian Observation I Tompok biru hadir Blue spots present II Tiada perubahan No change Jadual/ Table 7.3 Terangkan perbezaan pemerhatian dalam tabung uji bagi kedua-dua set eksperimen dalam Jadual 7.3 Explain the differences of observation in the test tubes for both sets of experiment in Table 7.3. Set I Set II 1. Paku besi berkarat// Iron nail rust Paku besi tidak berkarat // Iron nail does not rust 2. Ion ferum(II) / Fe2+ hadir // Iron(II) ion / Fe2+ present Ion ferum(II) / Fe2+ tidak hadir // Iron(II) ion / Fe2+ absent 3. Kuprum/ Cu kurang elektropositif berbanding ferum/Fe // Copper is less electropositive than iron/ Fe Zink/ Zn lebih elektropositif berbanding ferum/ Fe // Zinc/ Zn is more electropositive than iron/ Fe ………………………………………………………………………………………………….
107 …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. [3 markah/ marks] [SPM2021-V2-08] 8. Rajah 7.1 menunjukkan susunan radas bagi satu eksperimen untuk mengkaji beza keupayaan antara dua elektrod dalam tindak balas redoks. Diagram 7.1 shows the apparatus set-up for an experiment to study the potential difference between two electrodes in a redox reaction. Rajah 7.1 Diagram 7.1 (a) Nyatakan warna bagi larutan kuprum(II) sulfat. State the colour of copper(ll) sulphate solution. Biru/ Blue ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (b) Kenal pasti semua kation yang hadir dalam pasu berliang. Identify all the cations present in the porous pot. Ion Kuprum(II)/ Cu2+ dan ion Hidrogen/ H+ Copper(II) ion and hydrogen ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
108 (c) Jadual 4 menunjukkan sebahagian daripada Siri Keupayaan Elektrod Piawai. Table 4 shows a part of Standard Elect rod Potential Series. Tindak balas sel setengah Half - cell reaction E/ V (297K) Mg2+ + 2e Mg -2.38 Zn2+ + 2e Zn -0.76 Fe2+ + 2e Fe - 0.44 Cu2+ + 2e Cu + 0.34 Jadual 4 Table 4 Berdasarkan Rajah 7.1 dan Jadual 4, Based on Diagram 7.1 and Table 4, (i) tuliskan notasi sel untuk tindak balas itu write the cell notation for the reaction Zn(p)। Zn2+(ak)॥ Cu2+(ak)।Cu(p) Zn(s)। Zn2+(aq)॥ Cu2+(aq)।Cu(s) ..................................................................................................................... [2 markah] [2 marks] (ii) hitung nilai E° sel bagi tindak balas itu calculate the value of the E°cell for the reaction E sel = E sel Katod – E Sel Anod = + 0.34 – (-0.76) = + 1.1 V [1 markah] [1 mark] (iii) berdasarkan jawapan anda di 8(c)(ii), apakah yang perlu anda lakukan pada anod untuk meningkatkan nilai E°sel? Terangkan jawapan anda. based on your answer in 8(c)(ii), what should you do to the anode to increase the value of E°cell? Explain your answer. Mengantikan logam Zink dengan Logam Magnesium Replace Zinc metal with Magnesium metal Nilai E Mg lebih negatif berbanding dengan nilai E Zn The E Mg value is more negative than E Zn value .....................................................................................................................
109 ..................................................................................................................... [3 markah] [3 marks] (d) Rajah 7.2 menunjukkan susunan radas untuk penyaduran kunci besi menggunakan larutan kuprum(II) sulfat 1.0 mol dm-3 dan logam kuprum sebagai elektrod. Diagram 7.2 shows the apparatus set-up for the electroplating of iron key using 1.0 mol dm-3 copper(II) sulphate solution and copper metal as electrode. Rajah 7.2 Diagram 7.2 Terangkan perbezaan pemerhatian pada kunci besi bagi kedua-dua set eksperimen itu. Explain the differences observation at the iron key for both sets of the experiment. Set I Set II Kunci besi disadur dengan logam perang The iron key is plated with brown metal Kunci besi tidak disadur dengan logam perang sebaliknya menipis The iron key is not plated with brown metal but become thinner Ion Cu2+ menerima elektron dan dinyahcas membentuk atom kuprum Cu2+ ions receive electrons and discharged to form copper atoms Kunci besi terion membentuk ion Fe2+ iron key ionise and form Fe2+ ions .....................................................................................................................
110 ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [2 markah] [2 marks] Essay / Esei [SPM2021-V1-11] 11 (a) Rajah 8.1 menunjukkan keputusan suatu eksperimen untuk mengkaji tindak balas redoks. Diagram 8.1 shows the results of an experiment to study a redox reaction. Rajah 8.1 Diagram 8.1 (i) Apakah maksud bagi tindak balas redoks? What is meant by redox reaction? Tindak balas yang melibatkan pengoksidaan dan penurunan yang berlaku serentak. Reaction which involves oxidation and reduction occurs simultaneously [1 markah] [1 mark]
111 (ii) Berdasarkan Rajah 8.1, nyatakan logam X dan larutan YNO3. Tulis persamaan kimia bagi tindak balas yang berlaku. Based on Diagram 8.1, state metal X and YNO3 solution. Write the chemical equation for the redox reaction occurs. 1. Kuprum // Copper// Cu 2. Argentum nitrat // silver nitrate // AgNO3 Persamaan kimia yang seimbang X + 2Y+ → X2+ + 2Y // X + 2YNO3 → X(NO3)2 + 2Y // Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag// Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag// Setengah persamaan penurunan yang betul X → X2+ + 2e // Cu → Cu2+ + 2e Y+ + e → Y// Ag+ + e → Ag [4 markah] [4 marks] (b) Rajah 8.2 menunjukkan susunan radas bagi mengkaji tindak balas redoks dalam penyesaran halogen. Diagram 8.2 shows the apparatus set-up to study a redox reaction in displacement of halogen. Set Pemerhatian Observation I II
112 III Berdasarkan Rajah 8.2, kenal pasti halogen X, Y dan Z. Pilih dua eksperimen di mana tindak balas redoks berlaku. Tulis setengah persamaan pengoksidaan dan setengah persamaan penurunan daripada satu eksperimen yang anda pilih. Based on Diagram 8.2, identify halogens X, Y and Z. Choose two experiments which redox reaction occurs. Write the oxidation half equation and reduction half equation from one of the experiment that you have chosen. 1. X: Klorin // Chlorine // Cl2 2. Y: Iodin // Iodine //12 3. Z : Bromin // Bromine // Br2 contoh jawapan : 4. Eksperimen I Experiment I 5. dan Ekspcrimen III and Experiment III Eksperimen I // Experiment I 6. Setengah persamaan pengoksidaan : 2Br -→ Br2 + 2e Oxidation half equation 7. Setengah persamaan penurunan : Cl2 + 2e →2CIReduction half equation X2 + 2e → 2XAt au Exp III: Atau Eksperimen II // Experiment II 6. Setengah persamaan pengoksidaan : 2I- → I2 + 2e Oxidation half equation 7. Setengah persamaan penurunan : Br2 + 2e → 2BrReduction half equation Z2 + 2e --. 2Z- [7 markah] [7 marks]
113 (c) Rajah 8.3 menunjukkan dua kaedah yang boleh digunakan untuk melindungi dasar sebuah kapal daripada terkakis. Diagram 8.3 shows two methods that can be used to protect the hull of the ships from corrodes. Kaedah 1/ Method 1 Kaedah 2/ Method 2 Anda ditugaskan untuk menilai kaedah yang lebih sesuai untuk melindungi dasar kapal itu daripada terkakis. Nyatakan pilihan anda berdasarkan Rajah 8.3 dan wajarkan jawapan anda. You are assigned to evaluate which method is more suitable to protect the hull of the ship from corrodes. State your choice based on the Diagram 8.3 and justify your answer. 1. Kaedah I/ / method I Badan Kapal yang dicat // painted ship 2. Lapisan pelindung // Protected layer Menghalang udara dan air bersentuh dengan besi // Prevent water and air from contact with iron// Menghalang pengaratan/ Prevents rusting
114 Atau 1. Kaedah II// method II Blok zink // Zinc block 2. Zn dioksidakan // Zn merupakan logam korban Zn is oxidised //Zn is a sacrificial metal Zn lebih elektropositif // Zn is more electropositive // Menghalang pengaratan //Prevents rusting [2 markah] [2 marks) (d) Rajah 8.4 menunjukkan sebuah basikal lama yang tidak boleh bergerak disebabkan rantai basikal yang berkarat. Diagram 8 shows an old bicycle which is unable to move due to the rusty chain. Cadang dan terangkan cara untuk mengatasi masalah tersebut supaya basikal itu boleh digunakan semula. Suggest and explain way to overcome the problem so that the bicycle can be used again. Cadangan Suggestion Penerangan Explanation Bcrsihkan rantai berkarat dengan kertas pasir //rendam dalam asid / air limau / coke Clean the rustyd chain with sand paper // Untuk membuang lapisan oksida // To remove the oxide layer
115 menulenkan rantai dengan elektrolisis chain purification by electrolysis sapukan cat pada rangka // g Apply/spray/coated paint on the frame sapu/letak/sembur minyak/gris pada gear / skru electroplating Untuk mengelakkan besi bersentuh dengan air dan udara // mengelakkan pengaratan/ pengoksidaan/kakisan sebagai lapisan pelindung To prevent iron from being in contact with water and air Semburkan gris pada rantai // Spray grease/ oil on the chain - cecair anti karat Basikal bergerak dengan lancer// menghalang rantai berkarat// menghalang rantai dari bersentuhan air dan oksigen The bicycle moves smoothly
116 [JohorPPD Tangkak 2022-11] 11. Rajah 11.1 menunjukkan susunan radas bagi satu sel kimia dalam satu tindak balas redoks Diagram 11.1 shows the apparatus arrangement of a chemical cell in a redox reaction. Rajah 11.1 Diagram 11.1 Nilai E° bagi dua sel setengah tersebut adalah : The E° value for the two half-cells are : Mg2+ (ak/aq) + 2e- Mg (p/s) E = - 2.38 V Ag2+ (ak/aq) + e- Ag (p/s) E = + 0.80 V Berdasarkan Rajah 11.1, Based on Diagram 11.1, (a) Apakah yang dimaksudkan dengan tindak balas redoks dan nyatakan terminal negatif dan terminal positif bagi sel ini. Seterusnya, tuliskan persamaan ion dan notasi sel bagi sel tersebut. What is meant by a redox reaction and state the negative terminal and positive terminal of this cell. Next, write the ionic equation and cell notation for the cell. [ 7 markah] [ 7 marks ]
117 [ dapat menyatakan maksud tindak balas redoks dengan betul ] Tindak balas kimia yang melibatkan pengoksidaan dan penurunan yang berlaku secara serentak. Chemical reaction where oxidation and reduction occur simultaneously [Dapat mengenal pasti terminal positif dan terminal negatif sel dengan betul ] 1. Terminal negatif : Magnesium // Mg Negative Terminal : Magnesium // Mg 2. Terminal positif: Argentum // Ag Positive terminal : Argentum // Ag [dapat menulis persamaan ion dengan betul ] ● Formula bahan dan hasil tindak balas ● Persamaan seimbang Mg + 2Ag+ Mg2+ + 2Ag [Dapat menulis notasi sel dengan betul ] ● Formula bahan tindak balas, hasil tindak balas dan keadaan fizik ● susunan pengoksidaan , penurunan , simbol titian garam Mg (p/s) Mg2+ (ak/aq,) Ag+ (ak/aq, ) Ag ( p/s) 1 1 1 1 1 1 1
118 (b) Rajah 11.2 menunjukkan susunan radas proses penulenan logam kuprum Diagram 11.2 shows the apparatus setup of purification process of copper metal. Rajah 11.2 Diagram 11.2 Nilai E° bagi beberapa sel setengah adalah : The E° value for a few half-cells are : Zn2+ (ak/aq) + 2e- Zn (p/s) E = - 0.76 V 2H+ (ak/aq) + 2e- H2 (g) E = 0.00 V Cu2+ (ak/aq) + 2e- Cu (p/s) E = + 0.34 V O2(g) + 2H2O (ce/l) + 4e- 4OH- (ak/aq) E = + 0.40 V S2O8 2- (ak/aq) + 2e- 2SO4(ak/aq) E = + 2.01 V Berdasarkan Rajah 11.2, bandingkan pemerhatian pada warna elektrolit dalam sel P dan sel Q selepas 30 minit. Terangkan jawapan anda. Based on Diagram 11.2, compare the observations on the colour of electrolytes in cell P and cell Q after 30 minutes. Explain your answer. [ 5 markah ] [ 5 marks ]
119 [Boleh membandingkan perubahan warna larutan kuprum(II) sulfat dalam sel P dan sel Q selepas 30 minit dan dapat menerangkan jawapan dengan betul] Sel p / Cell P Sel Q / Cell Q Warna biru larutan kuprum (II) sulfat// CuSO4 menjadi semakin pudar // Keamatan warna biru larutan kuprum (II) sulfat // CuSO4 berkurang. Blue colour of copper (II) sulphate solution // CuSO4 become paler // The intensity of blue colour of copper(II) sulphate solution // CuSO4 decreases Warna biru larutan kuprum (II) sulfat // CuSO4 tidak berubah // Keamatan warna biru larutan kuprum (II) sulfat // CuSO4 tidak berubah. Blue colour of copper (II) sulphate solution // CuSO4 remain unchanged // The intensity of blue colour of copper(II) sulphate solution // CuSO4 remain unchanged Kepekatan ion kuprum(II) // Cu2+ berkurang. Concentration of copper(II) ion // Cu2+ decreases Kepekatan ion kuprum(II) // Cu2+ tidak berubah. Concentration of copper(II) ion // Cu2+ remain unchanged Ion kuprum(II) // Cu2+ dinyahcas untuk membentuk atom kuprum // Cu di katod. Copper(II) ion // Cu2+ is discharged to form copper atom // Cu at cathode. -Kadar nyahcas ion kuprum(II) // Cu2+ kepada atom kuprum // Cu di katod adalah sama dengan The rate of copper(II) ion // Cu2+ discharged to copper atom // Cu at cathode is equal to the -kadar atom kuprum // Cu mengion kepada ion kuprum(II) // Cu2+ di anod rate of copper atom // Cu ionises to copper(II) ion // Cu2+ at anode 1 1 1+1 1
120 (c). Rajah 11.3 menunjukkan senarai bahan dan radas yang dibekalkan untuk membina satu sel kimia. Diagram 11.3 shows the list of materials and apparatus provided to construct a voltaic cell Tomato Wayar penyambung Mentol LED Tomato Connecting wire LED bulb Paku besi Kepingan zink Kepingan kuprum Iron nail Zink strip Copper strip Sudu plastik Kepingan magnesium Rod karbon Plastic spoon Magnesium strip Carbon rod Kertas pasir Sand paper Rajah 11.3 Diagram 11.3 Jadual 11 menunjukkan sebahagian daripada nilai siri keupayaan elektrod piawai. Table 11 shows part of the standard electrod potential series values. Tindak balas sel setengah Half cell reaction E / V (298 K) Mg2+ (ak/aq) + 2e- Mg (p/s) E = - 2.38 V Zn2+ (ak/aq) + 2e- Zn (p/s) E = - 0.76 V Fe2+ (ak/aq) + 2e- Fe (p/s) E = - 0.44 V 2H+ (ak/aq) + 2e- H2 ( g ) E = 0.00 V Cu2+ (ak/aq) + 2e- Cu (p/s) E = + 0.34 V Jadual 11 Table 11 Dengan menggunakan pengetahuan kimia anda, lukis susunan radas sel kimia yang dapat menyalakan mentol LED. Susunan radas yang dibina perlulah menggunakan bahan dan radas yang sesuai seperti yang disenaraikan dalam Rajah 11.3. Huraikan secara ringkas langkah pembinaan sel kimia tersebut dan terangkan tindak balas redoks yang berlaku. Kemudian, tentukan nilai bacaan voltan yang diperoleh.
121 By using your chemistry knowledge, draw an apparatus setup of a voltaic cell that can light up on LED bulb. The apparatus setup constructed should use suitable materials and apparatus as listed in Diagram 11.3. Describe briefly the steps of constructing the voltaic cell and explain the redox reaction that take place. Then determine the value of the voltage reading obtained. [ 8 markah ][ 8 marks ] [ Boleh melukis susunan radas sel kimia dengan menggunakan dua logam yang berbeza dengan betul] 1. Rajah berfungsi 2. Label pada setiap logam dan tomato [ Boleh menghuraikan secara ringkas langkah pembinaan sel kimia dan menerangkan tindak balas redoks yang berlaku dengan betul ] 3. Gosok kepingan magnesium dan kepingan kuprum dengan menggunakan kertas pasir. Rub magnesium strip and copper strip by using sandpaper. 4. Sambungkan kepingan magnesium dan kepingan kuprum kepada mentol LED dengan menggunakan wayar penyambung Connect the magnesium strip and copper strip to the LED bulb by using connecting wire. 5. Cucuk kepingan magnesium dan kepingan kuprum pada tomato Insert magnesium strip and copper strip into the tomato 6. Atom magnesium melepaskan elektron untuk membentuk ion Mg2+ // Magnesium mengalami pengoksidaan. Magnesium atom loses elektrons to form Mg2+ ion // Magnesium undergoes oxidation. 1 1 1 1 1 1
122 7. Ion H+ menerima elektron untuk membentuk gas hidrogen // ion H+ mengalami penurunan . H+ ion gains elektrons to form hydrogen gas // H+ ion undergoes reduction. [ Boleh menentukan nilai bacaan voltan yang diperolehi dengan betul] E° sel / E° cell = ( 0.00 ) – ( - 2.38 ) V = + 2.38 V 1 1 Chapter 2: Carbon Compound / Bab 2 : Sebatian Karbon [PPinang2022-Set01-08] 8. Rajah 8 menunjukkan formula struktur sebatian J dan sebatian K. Diagram 8 shows the structural formulae of compounds J and K. Sebatian / Compound J Sebatian / Compound K Rajah 8 / Diagram 8 (a) Nyatakan siri homolog bagi sebatian J dan K. State the homologous series for compounds J and K Sebatian /Compound J : ……………………………………………………… Sebatian/Compound K : ……………………………………………………… [2 markah/marks] J : Alkena/ Alkene K : Alkohol/ Alcohol (i) Namakan sebatian K. Name compound K Butan-2-ol ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
123 (ii) Namakan tindak balas tersebut. Name the reaction. Penghidratan/ Hydration ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (ii) Lukiskan satu lagi isomer bagi sebatian K dan namakannya mengikut penamaan IUPAC. Draw another isomer of compound K and name it according to IUPAC nomenclature. [2 markah/marks] (c) Sebatian L dihasilkan apabila larutan kalium dikromat berasid (VI) ditambah ke dalam tabung uji yang mengandungi sebatian K Compound L is produced when an acidic potassium dichromate (VI) solution is added into a test tube containing compound K. (i) Nyatakan satu pemerhatian bagi tindak balas tersebut. State one observation for this reaction. Jingga kepada hijau / orange to green ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (ii) Tuliskan formula molekul bagi sebatian L. Write the molecular formula of compound L. C3H7COOH ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (d) Sebatian J terbakar dengan oksigen yang berlebihan. Compound J burns completely in excess oxygen. Tulis persamaan kimia bagi pembakaran lengkap J. Write the chemical equation for the complete combustion of J. C4H8 + 6O2 → 4CO2 + H2O ..................................................................................................................... [2 markah/marks]
124 [Melaka2022-05] 5. Rajah 4 menunjukkan satu siri tindak balas yang berlaku ke atas Sebatian X. Diagram 4 shows a series of reaction that occurred on Compound X. Rajah 4/ Diagram 4 (a) Sebatian X dan Sebatian Y adalah hidrokarbon. Compound X and Compound Y is a hydrocarbon. (i) Apakah yang dimaksudkan dengan hidrokarbon? What is meant by hydrocarbon? Sebatian organik yang mengandungi hidrogen dan karbon sahaja// Organic compound that contains hydrogen and carbon only ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (b) Kedua-dua Sebatian X dan Sebatian Y sesuai digunakan sebagai bahan bakar dan dapat menghasilkan nyalaan yang berjelaga. Both Compound X and Compound Y are suitable to be used as fuel and can produce a sooty flame.
125 (i) Sebatian yang manakah akan menghasilkan lebih banyak jelaga? Terangkan mengapa. Which compounds will produce more soot? Explain why. 1. Sebatian X// Compound X 2. Peratusan karbon Sebatian X lebih tinggi daripada Sebatian Y// Percentage of carbon in Compound X is higher than Compound Y. ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [2 markah][2 marks] (ii) Tulis persamaan kimia bagi pembakaran lengkap sebatian di (b)(i). Write the chemical equation for the complete combustion of the compound in (b)(i). C3H6 + 9/2 O2 → 3CO2 + 3 H2O ..................................................................................................................... [2 markah][2 marks] (c) Berdasarkan Rajah 4, Based on Diagram 4, (i) Kenal pasti Sebatian Y dan Sebatian Z Identify Compound Y and Compound Z Y : ………………………………………………………………………… Z : ………………………………………………………………………… [2 markah/ marks] 1. Y : C3H8/ Propana// Propane 2. Z : C3H7OH/ Propanol (ii) Lukiskan formula struktur bagi monomer botol plastik itu. Draw the structural formula for the monomer of the plastic bottle. [1 markah/ mark]
126 [PPinang2022-Set02-07] 7. Rajah 7 menunjukkan alkohol P, C4H9OH yang berantai lurus melalui tindak balas I membentuk sebatian Q. Alkohol P melalui tindak balas II membentuk sebatian R. Diagram 7 shows alcohol P, C4H9OH straight line undergoes reaction I to form compound Q. Alcohol P undergoes reaction II to form compound R. Rajah 7/Diagram 7 (a) Nyatakan nama bagi alkohol P, C4H9OH. State the name for alcohol P, C4H9OH. Butanol ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (b) Lukis formula struktur untuk dua isomer bagi alkohol P, C4H9OH Draw the structural formulae for two isomer of alcohol P, C4H9OH Pilih 2 sahaja Butan-1-ol Butan-2-ol
127 2-metilpropan-1-ol 2-metilpropan-2-ol [2 markah/marks] (c) (i) Nyatakan pemerhatian bagi tindak balas I. State the observation for reaction I Warna ungu menjadi tidak berwarna Purple colour turns to colourless ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (ii) Namakan kumpulan berfungsi bagi sebatian Q. Name the functional group of compound Q. Karboksil carboxyl ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (d) Apabila sebatian Q bertindak balas dengan magnesium, gas tidak berwarna dihasilkan. Terangkan kaedah bagi menguji kehadiran gas tersebut. When compound Q react with magnesium, colourless gas is produced. Describe the method to test the presence of this gas. 1. Letakkan kayu uji menyala pada mulut tabung uji Put a lighted wooden splinter to the mouth of test tube 2. Bunyi ‘pop’ akan terhasil ‘Pop’ sound produced ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [2 markah/marks]
128 (e) (i) Namakan tindak balas II Name the reaction II Pengesteran Esterification ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (ii) Tulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas II Write the balanced chemical equation for reaction II C4H9OH + C3H7COOH → C3H7COOC4H9 + H2O ..................................................................................................................... [2 markah/marks] Essay /Esei [SPM2021-V2-09] 9. (a) Rajah 8.1 menunjukkan carta alir bagi penukaran satu hidrokarbon tak tepu. Hidrokarbon tepu itu mempunyai dua atom karbon per molekul. Diagram 8.1 shows a flow chart for the change of an unsaturated hydrocarbon. The unsaturated hydrocarbon has two carbon atoms per molecule. Hidrokarbon tepu H2 Hidrokarbon tak tepu Br2 Sebatian X Saturated hydrocarbon Unsaturated hydrocarbon Compound X Rajah 8.1 Diagram 8.1 (i) Nyatakan nama bagi siri homolog dan kumpulan berfungsi bagi hidrokarbon tak tepu. Lukis formula struktur sebatian X dan nyatakan nama sebatian X. [4 markah] State name of the homologous series and the functional group of the unsaturated hydrocarbon. Draw the structural formula and state the name for compound X. [4 marks] Alkena Akene Ikatan ganda dua antara atom karbon,
129 Double bond between carbon atoms, Etena Ethene (ii) Kedua-dua hidrokarbon tak tepu dan hidrokarbon tepu itu boleh dibakar lengkap dalam oksigen. Tulis persamaan kimia bagi pembakaran lengkap untuk hidrokarbon tepu. Tentukan hidrokarbon yang akan menghasilkan jelaga yang lebih banyak. Terangkan jawapan anda. [Jisim atom relatif: C=12; H=l] [6 markah] Both the unsaturated and saturated hydrocarbon can be burned completely in oxygen. Write the chemical equation for the complete combustion of saturated hydrocarbon. Determine the hydrocarbon that will produce more soot. Explain your answer. [Relative atomic mass: C=12; H=l] [6 marks] C2H6 + 7/2 O2 → 2CO2 + 3H2O Peratusan The percentage C2H6 C2H4 % of C = 2(12)/ [2(12) + 6] X 100% = 80% % of C = 2(12)/ [2(12) + 4] X 100% = 85.7% Peratusan karbon di dalam pembakaran etene lebih tinggi berbanding etena The percentage of carbon in combustion of ethene is higher than ethane Hidrokarbon tak tepu akan menghasilkan lebih banyak jelaga hydrocarbon unsaturated that will produce more soot
130 (b) Rajah 8.2 menunjukkan suatu susunan radas bagi tindak balas yang melibatkan butanol. Diagram 8.2 shows the an apparatus set-up for the reaction that involved butanol. Rajah 8.2 Diagram 8.2 Larutan L yang terhasil digunakan dalam tindak balas A dan tindak balas B masing- masing seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 5. Solution L produced is used in reaction A and reaction B respectively as shown in Table 5. Tindak balas Reaction Susunan radas Apparatus set-up Pemerhatian observation A B Jadual 5 Table 5 Berdasarkan Rajah 8.2, nyatakan nama tindak balas untuk menghasilkan L dan kenal pasti L.
131 Nyatakan nama tindak balas A dan B berdasarkan Jadual 5, dan terangkan mengapa terdapat perbezaan pemerhatian dalam kedua-dua tindak balas itu. Tulis persamaan kimia bagi tindak balas A. [10 markah] Based on Diagram 8.2, state the name of reaction to produce L and identify L. State the name of reactions A and B in Table 5 and explain why there is a difference in observation for both reactions. Write a chemical equation for the reaction A. [10 marks] nama tindak balas untuk menghasilkan L - Pengoksidaan dan kenal pasti L - Asid butanoik Nyatakan nama tindak balas A - pengesteran dan B – peneutralan terangkan mengapa terdapat perbezaan pemerhatian dalam kedua-dua tindak balas A B 2 lapisan terbentuk 1 lapisan terhasil Tindak balas menghasilkan ester yang kurang tumpat, terapung di atas dan tidak bercampur Tindak balas yang berlaku menghasilkan satu campuran yang sekata iaitu larutan garam dan air persamaan kimia bagi tindak balas A C3H7COOH + C2H5OH → C3H7COOC2H5 + H2O
132 [Kelantan2022-11] 11. (a) Jadual 7 menunjukkan jadual bagi dua jenis sebatian karbon S dan T. Table 7 shows a table for two types of carbon compounds S and T. Sebatian Compound Maklumat Hidrokarbon Information of hydrocarbon S • Hidrokarbon tepu Saturated hydrocarbon • Ahli keempat dalam siri homolognya The fourth member of its homologous series T • Hidrokarbon tak tepu dengan ikatan ganda dua antara atom karbon, Unsaturated hydrocarbon with double bond between carbon atoms • Ahli ketiga dalam siri homolognya The third member of its homologous series Jadual 7 Table 7 (i) Apakah yang dimaksudkan dengan hidrokarbon tepu? What is meant by saturated hydrocarbon? [1 markah] [1 mark] [Dapat menyatakan maksud hidrokarbon tepu dengan betul] Contoh Jawapan Hidrokarbon yang mempunyai hanya ikatan tunggal di antara atom karbonnya (ii) Cadangkan nama bagi sebatian S dan T Suggest a name for compounds S and T [2 markah] [2 marks] [Dapat mencadangkan nama sebatian S dan T dengan betul] Jawapan Sebatian S : Butana Sebatian T: Butena (iii) Sebatian S dan T boleh dijadikan sebagai bahan api di rumah. Bahan api yang manakah kurang memberi kesan pencemaran kepada alam sekitar. Tunjukkan pengiraan peratus karbon dan terangkan alasan anda.
133 Compounds S and T can be used as fuel at home. Which fuel is less polluting to the environment? Show the calculation of percentage of carbon atom and explain your reason. [4 markah] [4 marks] [Dapat memilih hidrokarbon yang sesuai dengan betul] Jawapan Butana [Dapat menunjukkan pengiraan peratus setiap hidrokarbon S dan T dengan betul] Contoh Jawapan Hidrokarbon S = (12 x4) x100 // 82.76 % (12 x4)+(1 x10) Hidrokarbon T = (12 x4) x100 // 85.71 % (12 x4)+(1 x 8) [Dapat memberikan alasa pemilihan bahan api dengan betul] Contoh jawapan Hidrokarbon S mempunyai peratus karbon per molekul yang rendah, menyebabkan kurang penghasilan jelaga. (b) Rajah 9.1 menunjukkan penukaran bagi beberapa sebatian organic Diagram 9.1 shows the conversion of some organic compounds Rajah 9.1 Diagram 9.1 Nyatakan Proses I, siri homolog bagi sebatian X dan kumpulan berfungsi bagi sebatian Y. Namakan dan tuliskan formula molekul bagi sebatian Z State Process I, the homologous series of compound X and the functional group of compound Y. Name and write the molecular formula of compound Z [5 markah] [5 marks]
134 [Dapat menyatakan Proses I, siri homolog dan kumpulan berfungsi bagi sebatian Y dengan betul] Contoh Jawapan Proses I : Pengoksidaan Siri homolog sebatian X : Alkohol Kumpulan berfungsi Sebatian Y : karboksilat // -COOH [Dapat melukis dan menamakan sebatian Z dengan betul] Jawapan Etil etanoat (c) Rajah 9.2 menunjukkan 2 botol yang mengandungi cecair tak berwarna. Diagram 9.2 shows 2 bottles containing a colorless liquid. Rajah 9.2 Diagram 9.2 Dengan menggunakan serbuk natrium bikarbonat, huraikan satu ujian kimia bagaimana untuk membezakan kedua-dua cecair tersebut. Nyatakan pemerhatian dan kelaskan bahan tersebut kepada siri homolog masing- masing. Using sodium bicarbonate powder, describe a chemical test to tell the difference between the two liquids. State the observations and classify the substances into their respective homologous series.
135 [Dapat menghuraikan ujian kimia yang betul untuk membezakan cecair botol A dan B] Contoh jawapan 1. Sukat 5 cm3 cecair dari botol A dan masukkan ke dalam tabung uji 2. Masukkan setengah spatula serbuk natrium karbonat ke dalam tabung uji yang sama 3. Goncangkan 4. Rekodkan pemerhatian dalam jadual 5. Ulang langkah 1- 4 dengan menggunakan cecair dari botol B Pemerhatian Bahan tindak balas Pemerhatian Cecair botol A + natrium bikarbonat Pembuakan membebaskan gas berlaku Cecair botol A + natrium bikarbonat Tiada sebarang perubahan [dapat mengelaskan cecair A dan B kepada siri homolog masing-masing] Asid karboksilik Alkohol Cecair botol A Cecair botol B [8 markah] [8 marks] [Kedah2022-09] 9. Rajah 9.1 menunjukkan satu siri tindak balas penukaran yang melibatkan sebatian karbon. Diagram 9.1 shows the conversions of a carbon compound involving a series of reactions. Rajah 9.1 Diagram 9.1
136 Berdasarkan Rajah 9.1, Based on Diagram 9.1, (a) Berikan maksud sebatian hidrokarbon dan tuliskan formula am bagi Hidrokarbon R. Define the meaning of hydrocarbon and write the general formula of Hydrocarbon R. [2 markah/marks] Hidrokarbon adalah sebatian kimia / organik yang mengandungi unsur karbon dan hidrogen sahaja // Hydrocarbons are chemical / organic compounds that contain only the elements carbon and hydrogen (b) Hidrokarbon M mempunyai 85.7% karbon dan 14.3% hidrogen mengikut jisim. Jisim molekul relatif bagi hidrokarbon M ialah 56. Tentukan formula molekul bagi hidrokarbon M. Hydrocarbon M has 85.7% of carbon and 14.3% of hydrogen by mass. The relative molecular mass of Hydrocarbon M is 56. Determine the molecular formula of hydrocarbon M. [3 markah/marks] CnH2n+2 C H Jisim / Mass 85.7 14.3 Mole 85.7 / 12 = 7.14 14.3 /1 =14.3 Nisbah / Ratio 1 2 Formula Empirik / Empirical formula = CH2 Formula Molekul / Molecular formula = n(CH2) = 56 = C4H8
137 (c) Hidrokarbon R dan Hidrokarbon M wujud dalam berbagai isomer. Lukiskan dua isomer bagi sebatian hidrokarbon tersebut. Hydrocarbon R and Hydrocarbon M occur in different Isomers. Draw two isomers of the hydrocarbons. [2 markah/marks] Hidrokabon R Hidrokabon M
138 (d) Hidrokarbon R dan M terbakar dalam udara menghasilkan air, karbon dioksida dan jelaga. Terangkan perbezaan pada kuantiti jelaga yang terhasil bagi setiap hidrokarbon tersebut. [Jisim atom relative: C=12, H=1] Hydrocarbon R and M burn in the air produce water, carbon dioxide and soot. Explain the difference in the quantity of soot produced for each of the hydrocarbons [Relative atomic mass: C=12, H=1] [3 markah/marks] Hidrokarbon R / Hydrocarbon R Hidrokarbon M / Hydrocarbon M % jisim atom karbon per molekul C4H10 // % mass of carbon atoms per molecule C4H10 [12(4)] / [12(4) + 1(10)]*100 = 83% % jisim atom karbon per molekul C4H8 // % mass of carbon atoms per molecule C4H8 [12(4)] / [12(4) + 1(8)]*100 = 85% Peratus jisim karbon per molekul hidrokarbon M adalah lebih tinggi berbanding R// The percentage of carbon by mass per molecule of hydrocarbon M is higher than R (e) Tindak balas antara asid karboksilik S dan alkohol A akan menghasilkan sebatian Z. Namakan tindak balas P dan reagen yang terlibat dalam penghasilan asid karboksilik S dan sebatian Z. Lukiskan formula struktur sebatian Z dan namakannya. The reaction between carboxylic acid S and alcohol A will produce compound Z. Name the reaction P and the reagent involved in the production of carboxylic acid S and compound Z. Draw the structural formula of compound Z and name it. [6 markah/marks] Asid karboksilik S = pengoksidaan // oxidation = [agen pengoksidaan] Sebatian Z = Pengesteran // esterification = Asid sulfuric
139 Butil butanoat// Butyl butanoate (f) Rajah 9.2 menunjukkan keputusan bagi ujian kimia untuk membezakan antara hidrokarbon R dan M. Diagram 9.2 shows the result of two chemical test to differentiate between hydrocarbon R and M. Tiada perubahan pada air bromin No change in bromine water Warna perang air bromin menjadi tidak berwarna Brown bromine water become decolorised Rajah 9.2 / Diagram 9.2 Terangkan perbezaan pemerhatian. Explain the difference in the observations. [4 markah/marks] Hidrokarbon R / Hydrocarbon R Hidrokarbon M / Hydrocarbon M Hidrokarbon tepu// Saturated hydrocarbon Tidak reaktif secara kimia pada keadaan biasa // Hidrokarbon tidak tepu// Unsaturated hydrocarbon Terdapat ikatan kovalen ganda dua antara atom karbon//
140 Not chemically reactive under normal conditions Tidak bertindakbalas dengan air bromin menyebabkan warna perang air bromin tidak berubah // Not react with bromine water causes the brown color of bromine water to not change There is a double covalent bond between carbon atoms Tindakbalas penambahan berlaku (Penghalogenan)// Addition reaction occur (Halogenation) Menghasilkan 1,2-dibromobutana yang tepu yang tidak berwarna // Produces colorless saturated 1,2- dibromobutane Chapter 3: Thermochemistry/ Bab 3 : Termokimia [JohorPPD Tangkak 2022-08] 8. Jadual 8 menunjukkan maklumat yang diperolehi dalam menentukan haba pemendakan plumbum(II) sulfat. Eksperimen dijalankan dengan mencampurkan 25 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm-3 dengan 25 cm3 larutan kalium sulfat 0.5 mol dm-3. Table 8 shows the information obtained in determining the heat of precipitation of lead(II) sulphate. The experiment was conducted by mixing 25 cm3 of 0.5 mol dm-3 lead(II) nitrate solution with 25 cm3 of 0.5 mol dm-3 potassium sulphate solution Suhu awal larutan plumbum(II) nitrat Initial temperature of lead(II) nitrate solution 28.0C Suhu awal larutan kalium sulfat Initial temperature of potassium sulphate solution 29.0C Suhu tertinggi campuran The highest temperature of the mixture 33.0C Jadual 8 Table 8 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan haba pemendakan bagi eksperimen tersebut. What is meant by the heat of precipitation for the experiment. Haba yang dibebaskan apabila 1 mol plumbum(II) sulfat dimendakkan daripada larutan akueus yang mengandungi ion Pb2+ dan ion SO4 2- Heat released when 1 mole of lead(II)sulphate is formed from Pb2+ ions and SO4 2- ions in an aqueous solution. ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
141 (b) Tuliskan persamaan ion bagi tindak balas ini. Write the ionic equation for this reaction. Pb2+ + SO4 2- → PbSO4 ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (c) Hitungkan bilangan mol ion plumbum(II) dan ion sulfat yang wujud dalam setiap larutan tersebut Calculate the number of moles of lead(II) ions and sulphate ions present in each solution (i) ion plumbum(II) lead(II) ion Bil. mol ion Pb2+ = (0.5 x 25)/1000 = 0.0125 mol (ii) ion sulfat sulphate ion Bil. mol ion SO4 2- = (0.5 x 25)/1000 = 0.0125 mol [2 markah][2 marks] (d) Hitungkan perubahan haba yang berlaku di dalam tindak balas ini. [Muatan haba tentu = 4.2 J g-1 C-1, ketumpatan larutan = 1 g cm-3 ] Calculate the heat change that occurs in this reaction. [Specific heat load = 4.2 J g-1 C-1, density of the solution = 1 g cm-3 ] Q = mcθ = 50 x 4.2 x 4.5 J// = 945 J [1 markah][1 mark] (e) Hitungkan haba pemendakan tindak balas ini. Calculate the heat of precipitation of this reaction. ∆H = - Q/n = - 945 J / 0.0125 mol // = - 75600 J mol-1 // -75.6 kJ mol-1 [1 markah ][1 mark]
142 (f) Lukiskan gambar rajah aras tenaga bagi tindak balas pemendakan ini. Draw an energy level diagram for this precipitation reaction. Tenaga Pb2+ + SO4 2- ∆H = - 75.6 kJ mol -1 PbSO4 1. Paksi menegak dilabel ‘Tenaga’ beserta dua aras tenaga berbeza 2. Formula bahan, formula hasil bagi tindak balas eksotermik beserta nilai ∆H [2 markah][2 marks] (g) Semasa perlawanan bola sepak, seorang pemain mendapati lututnya bengkak selepas berlanggar dengan pemain lawan. Ahli fisioterapi telah meletakkan ketulan ais pada lutut pemain itu untuk mengurangkan kesakitan. During a soccer match, a player found his knee swollen after colliding with an opposing player. Physiotherapists have placed ice packs on the player's knee to ease the pain. Sebagai seorang pelajar kimia, cadangkan kaedah lain untuk membantu pemain itu meredakan kesakitan. Terangkan bagaimana? As a chemistry student, suggest other methods to help the player to relieve the pain. Explain how? P1 : Letakkan pek sejuk pada lutut yang bengkak P2 : Untuk menyerap haba daripada lutut yang bengkak P3 : Mengecutkan salur darah / melambatkan pengaliran darah P1: Placed a coo pack on the swollen knee. P2: to absorb heat from the swollen knee P3: Constrict the blood vessels // slow down the blood flow .....................................................................................................................
143 ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [2 markah ][2 marks] [MRSM2022-07] 7. Rajah 7.1 menunjukkan gambar rajah aras tenaga bagi pemendakan barium sulfat, BaSO4. Diagram 7.1 shows the energy level diagram for the precipitation of barium sulphate, Ba SO4. Rajah 7.1 Diagram 7.1 (a) (i) Apakah maksud haba pemendakan? What is the meaning of heat of precipitation? Heat change when 1 mole of precipitate is formed from their ions in aqueous solutions, a: specific definition ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (ii) Nyatakan satu maklumat yang boleh diperolehi daripada gambar rajah aras tenaga yang ditunjukkan dalam Rajah 7.1. State one information that can be obtained from the energy level diagram shown in Diagram 7.1. Precipitation of barium sulphate is an exothermic reaction // 1473.2 kJ heat is released when 1 mol of barium sulphate is formed // Total energy content of reactants is higher than total energy content of products ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark]
144 (iii) Namakan larutan X. Name solution X. Barium chloride // Barium nitrate r: Formula ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (iv) Berdasarkan jawapan anda di 7(a)(iii), tulis persamaan ion bagi tindak balas ini. Based on your answer in 7(a)(iii), write the ionic equation for this reaction. Ba2+ + SO4 2- BaSO4 ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (b) (i) Persamaan termokimia di bawah mewakili tindak balas antara larutan plumbum(II) nitrat dengan larutan natrium sulfat. The thermochemical equation below represents the reaction between lead(II) nitrate solution and sodium sulphate solution. Pb(NO3)2 + Na2SO4 → PbSO4 + 2NaNO3 ; ∆H = -50.4 kJ mol-1 Hitungkan kenaikan suhu apabila 25 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 1.0 mol dm-3 ditambah kepada 25 cm3 larutan natrium sulfat 1 mol dm-3. [Muatan haba tentu larutan = 4.2 J g-1 ºC-1, ketumpatan larutan = 1 g cm-3] Calculate the increase in temperature when 25 cm3 of 1 mol dm-3 Lead(II) nitrate solution is added to 25 cm3 of 1 mol dm-3 sodium sulphate solution. [Specific heat capacity of solution = 4.2 J g-1 ºC-1, density of solution = 1 g cm-3] P1. Number of mole of Pb(N03)2 = MV /1000 = 1 x 25 /1000 = 0.025 mol // Number of mole of Na2S04 = 1 x 25 /1000 = 0.025 mol P2. 1 mol of PbS04 released 50.4 kJ// 0.025 mol of PbS04 released 1.26 kJ // Q = ∆H (n) = 50400 (0.025) = 1260 J P3. = Q / me = 1260 (25+25) (4.2) = 6 °C [3 markah] [3 marks]
145 (ii) Eksperimen diulang dengan menggunakan isi padu larutan yang sama seperti dalam 7(b)(i) dan perubahan suhu, yang didapati berkurang kepada separuh. Cadangkan bagaimana anda boleh mendapatkan perubahan suhu baharu, tersebut. Experiment is repeated by using the same volume of solution as in 7(b)(i) and the temperature change, obtained is reduced by half Suggest how you can obtain the new temperature change, . Use 0.5 mol dm-3 lead(II) nitrate solution and 0.5 mol dm-3 sodium sulphate solution ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (c) Jadual 7 menunjukkan nilai bahan api metana dan oktana. Table 7 shows fuel value of methane and octane. Jenis bahan api Type of fuel Metana Methane Oktana Octane Nilai bahan api (kJ g-1) Fuel value (kJ g-1) 27.0 89.0 Takat didih (ºC) Boiling point (ºC) -161.6 125.6 Keadaan fizik pada suhu bilik Physical state at room temperature Gas Gas Cecair Liquid Harga per liter (RM) Price per litre (RM 2.05 4.84 Jadual 7 Table 7 Bahan api manakah yang anda pilih untuk memasak dan wajarkan pilihan anda. Which fuel would you choose for cooking and justify your choice. PI. Fuel chosen P2. Justification Sample answer: P1. Methane P2. Cheaper OR P1. Octane P2. The fuel value is higher // Easier to handle // Safer ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [2 markah] [2 marks]
146 [PPinang2022-Set01-06] 6. Rajah 6 menunjukkan satu eksperimen yang dijalankan untuk menentukan haba penyesaran bagi tindak balas antara larutan kuprum (Il) nitrat dan serbuk besi. 50 cm3 larutan kuprum (II) nitrat 1.0 mol dm-3 dituang ke dalam cawan plastik dan suhu awal direkodkan. Serbuk besi yang berlebihan ditambah ke dalam cawan plastik yang sama. Campuran dikacau perlahan-lahan, dan suhu tertinggi direkodkan. Suhu awal = 29.0C Suhu tertinggi campuran = 33.0C Diagram 6 shows an experiment conducted to determine the heat of displacement for reaction between copper (Il) nitrate solution and iron powder. 50 cm3 of 1.0 mol dm-3 copper (II) nitrate solution is poured into a plastic cup and the initial temperature is recorded. The excess iron powder is added to the same plastic cup. The mixture is stirred slowly, and the highest temperature is recorded. Initial temperature = 29.0C Highest temperature of mixture = 33.0C Rajah 6 / Diagram 6 (a) Apakah maksud haba penyesaran eksperimen itu? What is the meaning of heat of displacement of the experiment? Jumlah tenaga haba yang dibebaskan apabila satu mol kuprum disesarkan daripada larutan kuprum(II) sulfat oleh logam besi Total heat energy released when one mole of copper is displaced from copper (II) sulphate solution by iron metal ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (b) Mengapakah besi dalam bentuk serbuk digunakan dalam eksperimen ini? Why does iron in the form of powder is used in this experiment? Serbuk besi digunakan untuk melengkapkan tindak balas dalam masa yang paling singkat Iron powder is used to complete the reaction in the shortest time
147 ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (c) Mengapakah cawan plastik digunakan dalam eksperimen ini? Why is plastic cup used in this experiment? Untuk mengurangkan kehilangan haba kepada persekitaran kerana plastik adalah penebat haba To reduce the heat loss to the surroundings because plastic is a heat insulator........................................................................................................ ............. [1 markah] [1 mark] (d) Nyatakan satu pemerhatian dalam eksperimen ini. State one observation in this experiment. Larutan biru bertukar hijau pucat/ cawan plastik terasa hangat/ mendakan coklat terbentuk Blue solution turns pale green/ plastic cup feels warm/ brown precipitate formed ..................................................................................................................... [1 markah] [1 mark] (e) Lengkapkan persamaan ion berikut untuk tindak balas dalam eksperimen ini. Complete the following ionic equation for the reaction in this experiment. Fe + Cu2+ → ………………………………………….. Fe + Cu2+ -> Fe2+ + Cu [1 markah/mark] (f) Berdasarkan eksperimen, hitung Based on the experiment, calculate (i) jumlah haba yang dibebaskan. the total heat released. [Muatan haba tentu larutan: 4.2 J g-1 C-1 , Ketumpatan air : 1 g cm-3 ] Specific heat capacity of solution: 4.2 J g-1 C-1] 1. nilai θ / θ value 2. jawapan dan unit yang betul / correct answer and unit Sampel jawapan 50 x 4.2 x (33.0 - 29.0) = 840 J
148 [2 markah/marks] (ii) Bilangan mol kuprum(II) nitrat yang telah bertindak balas The number of moles of copper (II) nitrate that has reacted. n Cu2+ = 0.05 mol [1 markah/mark] (iii) haba penyesaran dalam tindak balas ini the heat of displacement in this reaction. ∆H= -16.8kJ mol-1 [1 markah/mark] [Perlis2022-04] 4. Rajah 3 menunjukkan eksperimen untuk menentukan haba penyesaran. Serbuk magnesium berlebihan ditambah kepada 50 cm3 larutan kuprum(II) nitrat 0.5 mol dm-3 dalam satu cawan polistirena. [Muatan haba tentu, c = 4.2 J g-1 C-1; Ketumpatan larutan = 1.0 g cm-3] Diagram 3 shows an experiment to determine the heat of precipitation. Excess magnesium powder is added into 50 cm3 of 0.5 mol dm-3 copper(II) nitrate solution in a polystyrene cup. [Specific heat capacity, c = 4.2 J g-1 C-1; Density of the solution = 1.0 g cm-3] Sebelum eksperimen Before experiment Selepas eksperimen After experiment Rajah 3 Diagram 3 (a)(i)Nyatakan maksud haba penyesaran. State the meaning of heat of displacement. Haba yang dibebaskan/ perubahan haba apabila 1 mol kuprum disesarkan oleh magnesium daripada larutan kuprum(II) nitrat// Heat released/ heat changed when 1 mole of copper displaced by magnesium in copper(II) nitrate solution
149 Haba yang dibebaskan/perubahan haba apabila 1 mol logam disesarkan oleh logam yang lebih elektropositif daripada larutan garamnya.// Heat released/ heat changed when 1 mole of metal displaced by more electropositive metal in its salt solution ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... [1 markah][1 mark] (ii) Berdasarkan pada rajah, nyatakan suhu awal larutan kuprum(II) nitrat dan suhu tertinggi campuran. Based on the diagram, state the initial temperature of copper(II) nitrate solution and the highest temperature of the mixture. Suhu awal larutan kuprum(II) nitrat : …………………………….….......………… Initial temperature of copper(II) nitrate solution : Suhu tertinggi campuran : ………………………………………........……………. Highest temperature of the mixture : [2 markah][2 marks] 29.0 0C 56.0 0C reject if without unit (b) (i) Tuliskan persamaan ion untuk tindak balas yang berlaku. Write the ionic equation for the reaction that occurred. Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu ..................................................................................................................... [1 markah][1 mark] (ii) Hitungkan haba penyesaran dalam eksperimen ini. Calculate the heat of precipitation in this experiment. 1. mol Cu(NO3)2 = 50 x 0.5/1000 // 0.025 2. Q = mc = 50 x 4.2 x 27 J//5670 J//5.67 kJ 3. H = - (5670/0.025) kJ/mol// -226.8kJ/mol [3 markah] [3 marks] [SBP2022-08] 8(a) Rajah 8 menunjukkan susunan radas bagi suatu eksperimen yang dijalankan untuk mengkaji haba pembakaran propanol, C3H7OH. Diagram 8 shows the apparatus set-up of an experiment carried out to study the heat of combustion ofpropanol, C3H7OH.