MODUL • Kimia TINGKATAN 4 JIRIM DAN STRUKTUR ATOM KONSEP MOL, FORMULA DAN PERSAMAAN KIMIA IKATAN KIMIA JADUAL BERKALA UNSUR KADAR TINDAK BALAS ASID, BES DAN GARAM 2.1 Konsep Asas Jirim 2.2 Sejarah Perkembangan Model Atom 2.3 Struktur Atom 2.4 Isotop dan Penggunaannya PRAKTIS SPM 6.1 Peranan Air dalam Menunjukkan Keasidan dan Kealkalian 6.2 Kekuatan Asid dan Alkali 6.3 Sifat-Sifat Kimia Asid dan Alkali 6.4 Kepekatan Larutan Akueus 6.5 Larutan Piawai 6.6 Nilai PH 6.7 Peneutralan 6.8 Garam, Hablur dan Kegunaan dalam Kehidupan Harian 6.9 Penyediaan Garam 6.10 Tindakan Haba ke atas Garam 6.11 Analisis Kualitatif PRAKTIS SPM 4.1 Sejarah Perkembangan Jadual Berkala Unsur 4.2 Susunan Unsur dalam Jadual Berkala Moden 4.3 Unsur dalam Kumpulan 18 4.4 Unsur dalam Kumpulan 1 4.5 Unsur dalam Kumpulan 17 4.6 Unsur dalam Kala 3 4.7 Unsur Peralihan PRAKTIS SPM 5.1 Asas Pembentukan Sebatian 5.2 Ikatan Ion 5.3 Ikatan Kovalen 5.4 Ikatan Hidrogen 5.5 Ikatan Datif 5.6 Ikatan Logam 5.7 Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen PRAKTIS SPM 7.1 Penentuan Kadar Tindak Balas 7.2 Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas 7.3 Aplikasi Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas dalam Kehidupan Harian 7.4 Teori Perlanggaran PRAKTIS SPM 3.1 Jisim Atom Relatif dan Jisim Molekul Relatif 3.2 Konsep Mol 3.3 Formula Kimia 3.4 Persamaan Kimia PRAKTIS SPM KANDUNGAN UNIT 2 UNIT 3 UNIT 5 UNIT 4 UNIT 7 UNIT 6 1 23 74 49 158 95 BAHAN BUATAN DALAM INDUSTRI TEMA: KIMIA INDUSTRI TEMA: ASAS KIMIA TEMA: INTERAKSI ANTARA JIRIM 8.1 Aloi dan Kepentingannya 8.2 Komposisi Kaca dan Kegunaannya 8.3 Komposisi Seramik dan Kegunaannya 8.4 Bahan Komposit dan Kepentingannya PRAKTIS SPM 196 UNIT 8 Softcopy for Untuk diskaun yang lebih baik dan Teachers ketersediaan stok Sila Hubungi
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 2 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Standard Prestasi Tahap Penguasaan (TP) Tafsiran Menguasai Tidak menguasai U n i t 2 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai jirim dan struktur atom. 2 Memahami jirim dan struktur atom seterusnya dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan rumah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai kimia dan penyiasatan saintifik dalam kimia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Garis Panduan untuk Mengimbas AR bagi Model 3D 1 Muat turun aplikasi ‘QR reader’ dari ‘Play Store’. 4 Imbas soalan pada muka surat tersebut menggunakan telefon pintar anda dan nikmati model 3D yang terpapar. 2 Muat turun aplikasi 'Nilam AR Module' dengan mengimbas kod QR di bawah. 3 Cari muka surat yang mempunyai ikon berikut. Untuk mendapatkan senarai lengkap 'Standard Prestasi', sila imbas kod QR ini.
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 1 UNIT 2 Peta Konsep 2 UNIT JIRIM Susunan elektron Nombor nukleon Nombor proton Molekul Elektron Ion Neutron Atom Proton Cecair Gas Pepejal Atom Isotop Kegunaan Maksud Resapan Teori Kinetik Jirim Teori Zarah Jirim Tiga jenis zarah Tiga keadaan jirim Maksud Perwakilan piawai unsur Sejarah Model Atom Nota: Bezakan antara 1 Keadaan jirim 2 Jenis zarah 3 Zarah subatom Tiga zarah subatom Kira JAR JIRIM DAN STRUKTUR ATOM [Belajar di Tingkatan 2] A Z X
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 2 UNIT 2 1 Teori zarah jirim Tingkatan 1, Unit 5 Apakah jirim? SP 2.1.1 Jirim adalah sebarang bahan yang mempunyai jisim dan memenuhi ruang. Apakah teori zarah jirim? Jirim terdiri daripada zarah yang halus dan diskrit. Tiga jenis zarah tersebut ialah atom , ion dan molekul . Takrifkan unsur. Bahan yang terdiri daripada satu jenis atom sahaja. Takrifkan sebatian. Bahan yang terdiri daripada dua atau lebih unsur berbeza yang terikat secara kimia. Takrifkan atom dan berikan contoh bahan yang terdiri daripada atom. Zarah neutral yang paling kecil bagi suatu unsur. Contoh: (a) Logam tulen: – Kuprum, Cu – Plumbum, Pb Takrifkan molekul dan berikan contoh bahan yang terdiri daripada molekul. Zarah neutral yang terdiri daripada atom-atom bukan logam yang sama atau berlainan terikat secara ikatan kovalen. Contoh: (a) Molekul unsur: – Oksigen, O2 – Hidrogen, H2 (b) Molekul sebatian: – Karbon dioksida, CO2 – Air, H2O Takrifkan ion dan berikan contoh bahan yang terdiri daripada ion. Zarah bercas positif atau negatif terbentuk daripada logam dan bukan logam yang terikat secara ikatan ion. Daya tarikan antara dua ion yang berlawanan cas membentuk ikatan ion. Contoh: Natrium klorida, NaCl – Unsur boleh dikenal pasti sebagai logam atau bukan logam dengan merujuk kepada Jadual Berkala Unsur. – Pembentukan molekul dan ion akan diterangkan lebih lanjut dalam Unit 5, muka surat 74. Oksigen, O2 Kuprum, Cu Karbon, C Air, H2O (b) Bukan logam: – Karbon, C – Silikon, Si (c) Gas adi: – Neon, Ne – Helium, He Helium, He Memerihal Jirim SP 2.1.1 2.1 KONSEP ASAS JIRIM SK 2.1 Natrium klorida, NaCl
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 3 UNIT 2 2 Kesimpulan: Jirim Unsur Sebatian Molekul Ion Cu, Ag, C, Ne, Ar O2, Br2, N2, Cl2 CO2, H2O, NO2 NaCl, KNO3, AgCl Atom Molekul Latihan Tentukan jenis zarah bagi setiap bahan berikut: Bahan Jenis zarah Bahan Jenis zarah Bahan Jenis zarah Gas hidrogen (H2) Molekul Sulfur dioksida (SO2) Molekul Tetraklorometana (CCl4) Molekul Kuprum(II) sulfat (CuSO4) Ion Ferum (Fe) Atom Zink klorida (ZnCl2) Ion Argon (Ar) Atom Karbon (C) Atom Hidrogen peroksida (H2O2) Molekul 3 Teori kinetik jirim Nyatakan teori kinetik jirim. SP 2.1.2 Zarah-zarah halus dan diskrit yang membentuk jirim adalah sentiasa bergerak. Catatan: Zarah mewakili atom, ion atau molekul. Apakah kepentingan teori ini? Teori ini menggunakan model zarah untuk menerangkan sifat jirim. Sebagai contoh, resapan dan perubahan keadaan fizikal bahan dengan perubahan tenaga (peleburan, pendidihan, pembekuan dan kondensasi).
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 4 UNIT 2 Menerangkan Perubahan Keadaan Jirim SP 2.1.2 Nyatakan Teori Kinetik Jirim. Jirim yang terdiri daripada zarah yang halus dan diskrit di mana sentiasa bergerak secara berterusan. Bagaimanakah jirim wujud? Jirim wujud dalam tiga keadaan iaitu pepejal , cecair dan gas . Lengkapkan jadual di bawah bagi membandingkan zarah dalam pepejal, cecair dan gas. SP 2.1.2 Keadaan jirim Pepejal Cecair Gas Lukis susunan zarah. Setiap zarah (atom / ion / molekul) diwakili dengan Susunan zarah Padat dam teratur . Padat tetapi tidak teratur . Sangat terpisah jauh antara satu sama lain. Pergerakan zarah Bergetar dan berputar pada kedudukan tetap. Zarah bergetar , berputar dan bergerak dalam cecair. Zarah bergetar , berputar dan bergerak bebas. Daya tarikan antara zarah Sangat kuat Kuat Lemah Kandungan tenaga zarah Sangat rendah Sederhana Sangat tinggi Takrifkan takat lebur. Suhu tetap di mana suatu pepejal berubah sepenuhnya menjadi cecair dipanggil takat lebur . Catatan: Untuk bahan tulen yang sama, takat lebur = takat beku. Sebagai contoh, ais tulen melebur dan membeku pada 0°C (takat lebur ais). Suhu malar di mana perubahan cecair kepada pepejal dipanggil takat beku . Takrifkan takat didih. Suhu tetap di mana suatu cecair berubah sepenuhnya menjadi gas. Catatan: Air tulen mendidih dan terkondensasi pada 100°C (takat didih air). Bilakah suatu bahan berubah sifat fizikalnya? Suatu bahan berubah sifat fizikalnya apabila suhunya mencapai takat lebur dan takat didihnya. SP 2.1.3 SP 2.1.3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 5 UNIT 2 Apakah yang menyebabkan suatu bahan berubah sifat fizikalnya? Jirim mengalami perubahan keadaan apabila tenaga haba di serap atau dibebaskan : (i) Apabila tenaga haba diserap oleh jirim (semasa dipanaskan), tenaga kinetik zarah bertambah dan zarah tersebut bergetar dengan lebih cepat. (ii) Apabila tenaga haba dibebaskan oleh jirim (semasa disejukkan), tenaga kinetik zarah berkurang dan zarah tersebut bergetar kurang cergas. Bagaimanakah tenaga menyebabkan suatu bahan berubah keadaan fizikalnya? Tenaga haba diserap untuk mengatasi daya tarikan antara zarah atau dibebaskan apabila daya tarikan antara zarah terbentuk. Nyatakan perubahan tenaga haba semasa perubahan keadaan fizikal. – Semasa peleburan, pendidihan dan pemejalwapan, tenaga haba diserap dari persekitaran. – Semasa pembekuan dan kondensasi, tenaga haba dibebaskan ke persekitaran. Peleburan Pepejal Cecair Gas Pemejalwapan Pemejalwapan Pendidihan Pembekuan Kondensasi Haba dibebaskan ke persekitaran Haba diserap dari persekitaran Petunjuk: Apa yang terjadi kepada suhu apabila suatu bahan mengalami perubahan keadaan fizikal? Terangkan. – Semasa proses peleburan, suhu tidak berubah kerana haba yang diserap oleh zarah-zarah digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah supaya pepejal berubah menjadi cecair . – Semasa proses pembekuan, suhu adalah tetap kerana haba terbebas ke persekitaran diimbangi oleh haba terbebas apabila zarah-zarah cecair menarik antara satu sama lain untuk membentuk pepejal . Mengapakah bahan yang berbeza mempunyai takat lebur dan takat didih yang berbeza? – Apabila daya tarikan antara zarah lebih kuat, lebih banyak haba diperlukan untuk mengatasi daya itu. Takat lebur dan takat didih adalah lebih tinggi. – Apabila daya tarikan antara zarah lebih lemah, kurang tenaga diperlukan untuk mengatasi daya itu. Takat lebur dan takat didih adalah lebih rendah. Catatan: Kekuatan daya tarikan antara zarah digunakan untuk menerangkan perbezaan dalam takat lebur dan takat didih sebatian ion dan kovalen dalam Unit 5 (Ikatan Kimia) Huraikan ekxperimen bagi menentukan takat lebur dan takat beku naftalena. Bahan: Serbuk naftalena, air Radas: Tabung didih, kelalang kon, bikar, kaki retort, termometer 0 – 100°C, jam randik, penunu Bunsen, kasa dawai, tungku kaki tiga Menentukan Takat Lebur dan Takat Beku Naftalena SP 2.1.2
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 6 UNIT 2 Prosedur: I Pemanasan naftalena (a) Tabung didih diisi dengan serbuk naftalena setinggi 3 cm dan termometer diletakkan di dalamnya. (b) Tabung didih dimasukkan ke dalam kukus air seperti ditunjukkan dalam rajah dan pastikan aras air dalam kukus air lebih tinggi daripada aras naftalena dalam tabung didih. (c) Air dipanaskan dan naftalena dikacau perlahan-lahan dengan termometer. (d) Apabila suhu naftalena mencapai 60°C, mulakan jam randik. Suhu naftalena dicatat setiap 30 saat sehingga suhunya mencapai 90°C. II Penyejukan naftalena (a) Tabung didih dan kandungannya dikeluarkan daripada kukus air dan dipindahkan ke dalam kelalang kon seperti ditunjukkan dalam rajah. (b) Kandungan dalam tabung didih dikacau perlahan-lahan dengan termometer sepanjang proses penyejukan untuk mengelakkan penyejukan lampau (Suhu cecair yang disejukkan turun melepasi takat beku tanpa pembentukan pepejal). (c) Suhu naftalena dicatat setiap 30 saat sehingga suhunya mencapai 60 °C. (d) Graf suhu melawan masa dilukis untuk proses pemanasan dan penyejukan. Keputusan: I Pemanasan naftalena Masa / s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Suhu / °C II Penyejukan naftalena Masa / s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Suhu / °C Naftalena Daripada graf, takat lebur naftalena ialah X°C Suhu / °C Masa / s X Thermometer / Termometer Boiling tube / Tabung didih Water / Air Naphthalene / Naftalena Heat Haba Termometer Tabung didih Air Naftalena Haba Daripada graf, takat beku naftalena ialah X°C Suhu / °C Masa / s X
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 7 UNIT 2 Apakah lengkung pemanasan? Satu plot suhu melawan masa untuk menunjukkan bagaimana suhu berubah apabila suatu bahan dipanaskan. Lakarkan lengkung pemanasan suatu bahan dengan takat lebur P °C dan takat didih Q °C dari pepejal kepada gas. Labelkan bahagian pada graf di mana takat lebur dan takat didih berlaku. Suhu / °C Masa / s Q P Kaji lengkung pemanasan suatu bahan. (a) Nyatakan keadaan fizikal bahan pada kawasan berikut: AB, BC, CD, DE, EF (b) Terangkan perubahan keadaan fizikal dan suhu bahan. A B C D E F AB Pepejal BC Pepejal dan cecair CD Cecair DE Cecair dan gas EF Gas Suhu / °C Masa / s AB 1 Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah pepejal naftalena. 2 Tenaga haba yang diserap menyebabkan tenaga kinetik akan bertambah dan zarah bergetar dengan lebih cepat . 3 Suhu semakin meningkat . BC 1 Tenaga haba yang diserap oleh zarah-zarah dalam pepejal naftalena. 2 Tenaga haba yang diserap digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah-zarah supaya pepejal berubah menjadi cecair . 3 Suhu adalah tetap . Suhu tetap itu adalah takat lebur . CD 1 Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah cecair naftalena. 2 Tenaga haba yang diserap menyebabkan tenaga kinetik akan bertambah dan zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat . 3 Suhu semakin meningkat . Tafsiran graf pemanasan SP 2.1.3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 8 UNIT 2 DE 1 Tenaga haba diserap oleh zarah dalam cecair naftalena. 2 Tenaga haba yang diserap digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah-zarah menyebabkan zarah-zarah mula bergerak bebas untuk membentuk gas . 3 Suhu adalah tetap . Suhu tetap itu adalah takat didih . EF 1 Tenaga haba diserap oleh zarah-zarah gas . 2 Tenaga haba yang diserap menyebabkan tenaga kinetik zarah akan bertambah dan zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat . 3 Suhu semakin meningkat . Catatan: Rajah menunjukkan bagaimana keadaan fizikal bahan berkait dengan takat lebur dan takat didih. Pepejal Cecair Gas Takat lebur Takat didih Pepejal + cecair Cecair + gas Suhu meningkat Apakah lengkung penyejukan? Satu plot suhu melawan masa untuk menunjukkan bagaimana suhu berubah apabila suatu bahan disejukkan. Kaji lengkung penyejukan suatu bahan. (a) Nyatakan keadaan fizikal bahan pada kawasan berikut: PQ, QR, RS (b) Terangkan perubahan keadaan fizikal dan suhu bahan. PQ Cecair QR Cecair dan pepejal RS Pepejal Suhu / °C Masa / s P Q R S PQ 1 Haba dibebaskan ke persekitaran oleh zarah-zarah dalam cecair naftalena. 2 Zarah dalam cecair naftalena kehilangan tenaga haba dan bergerak semakin perlahan . 3 Suhu semakin menurun . Tafsiran graf penyejukan SP 2.1.3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 9 UNIT 2 QR 1 Haba dibebaskan ke persekitaran oleh zarah-zarah dalam cecair naftalena. 2 Haba yang dibebaskan adalah diimbangi oleh tenaga haba yang terbebas apabila zarah-zarah menarik antara satu sama lain untuk membentuk pepejal . 3 Suhu adalah tetap . Suhu tetap itu adalah takat beku . RS 1 Zarah-zarah di dalam pepejal naftalena membebaskan haba. 2 Haba yang terbebas menyebabkan zarah-zarah bergetar semakin perlahan . 3 Suhu semakin menurun . Latihan 1 Jadual di bawah menunjukkan bahan dan formula kimia masing-masing. Bahan Formula kimia Jenis zarah Argentum Ag Atom Kalium oksida K2O Ion Ammonia NH3 Molekul Klorin Cl2 Molekul (a) Nyatakan jenis zarah yang membentuk bahan dalam jadual di atas. (b) Antara bahan tersebut, yang manakah merupakan suatu unsur? Jelaskan jawapan anda. Argentum dan klorin. Argentum dan klorin terdiri daripada satu jenis atom sahaja. (c) Antara bahan tersebut, yang manakah merupakan suatu sebatian? Jelaskan jawapan anda. Kalium oksida dan ammonia. Kalium oksida dan ammonia terdiri daripada dua unsur yang berbeza. 2 Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan takat didih bagi bahan P, Q dan R. Bahan Takat lebur / °C Takat didih / °C P –36 6 Q –18 70 R 98 230 (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan ‘takat lebur’? Suhu tetap di mana pepejal berubah menjadi cecair pada tekanan tertentu. (ii) Apakah yang dimaksudkan dengan ‘takat didih’? Suhu tetap di mana cecair berubah menjadi gas pada tekanan tertentu. TP2 TP2 TP2 TP1 TP1
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 10 UNIT 2 (b) Lukis susunan zarah P, Q dan R pada keadaan bilik. Bahan P Bahan P Bahan Q Bahan Q Bahan R Bahan R (c) (i) Nyatakan bahan yang wujud dalam keadaan cecair pada suhu 0 °C. Q (ii) Jelaskan jawapan anda di c(i). 0 °C adalah suhu di atas takat lebur Q dan di bawah takat didih Q. (d) (i) Bahan Q dipanaskan dari suhu bilik hingga 100 °C. Lakarkan graf suhu melawan masa bagi pemanasan bahan Q. Suhu / °C Masa / s 70 (ii) Apakah keadaan fizik bahan Q pada 70 °C? Cecair dan gas (e) Bandingkan takat lebur bahan Q dan R. Terangkan jawapan anda. Takat lebur bahan R adalah lebih tinggi daripada bahan Q. Daya tarikan antara zarah dalam bahan R lebih kuat daripada bahan Q. Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah dalam bahan R. (f) Rajah menunjukkan susunan radas untuk mengasingkan campuran air dan etanol. Ketika proses itu dijalankan, wap yang terhasil pada bahagian X dan etanol tulen dikumpul di dalam kelalang kon. (i) Sebatian yang manakah akan disuling dahulu? Terangkan jawapan anda. Etanol. Takat didih etanol lebih rendah daripada takat didih air. (ii) Lukis susunan zarah bagi bahagian X. (iii) Terangkan bagaimana keadaan jirim pada bahagian X berubah ketika proses berlaku. Proses kondensasi berlaku // wap air terkondensasi. Gas bertukar kepada cecair. TP2 TP4 TP4 TP2 TP4 KBAT Termometer Air keluar Kondenser Liebig Air masuk Etanol tulen Serpihan porselin Panaskan Air + etanol X
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 11 UNIT 2 3 Takat lebur asetamida boleh ditentukan dengan memanaskan pepejal asetamida sehingga lebur seperti dalam rajah di bawah. Suhu asetamida dicatatkan setiap tiga minit semasa disejukkan pada suhu bilik. (a) Apakah tujuan menggunakan kukus air dalam eksperimen ini? Untuk memastikan pemanasan asetamida adalah sekata. Asetamida mudah terbakar. (b) Namakan satu bahan lain yang mana takat leburnya boleh ditentukan dengan menggunakan kukus air seperti rajah di atas. Naftalena (c) Natrium nitrat mempunyai takat lebur 310 °C. Bolehkah takat lebur natrium nitrat ditentukan dengan menggunakan kukus air seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas? Jelaskan jawapan anda. Tidak, kerana takat didih air adalah 100 °C di mana ia adalah kurang daripada takat lebur natrium nitrat. (d) Mengapakah asetamida dalam tabung didih itu perlu dikacau sepanjang eksperimen? Untuk memastikan haba disebarkan dengan sekata. (e) Rajah di bawah menunjukkan graf suhu melawan masa untuk penyejukan cecair asetamida. Suhu / °C Masa / s T1 T2 T3 Q R (i) Apakah takat beku asetamida? T2 °C (ii) Suhu antara Q dan R adalah tetap. Jelaskan. Tenaga haba yang hilang ke persekitaran diimbangi oleh haba yang dibebaskan apabila zarah dalam cecair asetamida menyusun semula untuk menjadi pepejal. (f) Asetamida wujud sebagai molekul. Namakan sebatian lain yang terdiri daripada molekul. Air / naftalena (g) Apakah takat lebur asetamida? T2 °C (h) Seorang suri rumah membeli ubat gegat sebagai penghalau serangga di rumahnya. Dia meletakkan beberapa biji ubat gegat di dalam almari. Selepas sebulan, dia mendapati ubat gegat tersebut mengecil. Terangkan mengapa ubat gegat tersebut mengecil. Ubat gegat diperbuat daripada naftalena. Naftalena adalah bahan yang mengalami pemejalwapan. TP2 TP2 TP4 TP2 TP3 Termometer Air Asetamida Tabung didih TP2 TP4 TP5 KBAT
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 12 UNIT 2 Saintis Model atom Penemuan Dalton (i) Jirim terdiri daripada zarah-zarah dipanggil atom . (ii) Atom tidak boleh dicipta , dimusnah atau dibahagi . (iii) Atom daripada unsur sama adalah sama . Thomson Sfera bercas positif Elektron bercas negatif (i) Menjumpai elektron , zarah subatom yang pertama. (ii) Atom adalah sfera yang bercas positif yang mengandungi zarah bercas negatif dipanggil elektron . Rutherford Elektron bergerak di luar nukleus Nukleus mengandungi proton (i) Menjumpai nukleus yang merupakan pusat bagi atom dan bercas positif . (ii) Proton adalah sebahagian daripada nukleus. (iii) Elektron bergerak di sekeliling nukleus. (iv) Nukleus mempunyai hampir semua jisim atom. Neils Bohr Petala Nukleus mengandungi proton Elektron (i) Menjumpai kewujudan petala elektron. (ii) Elektron bergerak di dalam petala mengelilingi nukleus . James Chadwick Petala Nukleus mengandungi proton dan neutron Elektron (i) Menjumpai kewujudan neutron . (ii) Nukleus mengandungi zarah-zarah neutral dipanggil neutron dan zarah-zarah bercas positif dipanggil proton . (iii) Jisim neutron dan proton adalah hampir sama. SP 2.2.3 Urutan Model Struktur Atom Berdasarkan Model Atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr dan Chadwick 2.2 SEJARAH PERKEMBANGAN MODEL ATOM SK 2.2
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 13 UNIT 2 Apakah zarah-zarah subatom di dalam atom berdasarkan model atom? Zarah-zarah subatom adalah proton , neutron dan elektron . Apakah ciri-ciri zarah subatom? Zarah subatom Simbol Cas Jisim relatif Kedudukan Elektron e – (negatif) 1 1 840 ≈ 0 Pada petala Proton p + (positif) 1 Pada nukleus Neutron n neutral 1 Pada nukleus Zarah Subatom SP 2.2.2 Tingkatan 1, Unit 6: Jadual Berkala Huraikan struktur atom berdasarkan sejarah struktur atom. Petala Elektron Nukleus yang mengandungi proton dan neutron (a) Atom mempunyai nucleus ditengahnya dan elektron bergerak di dalam petala mengelilingi nukleus tersebut. (b) Nukleus mengandungi neutron dan proton. (c) Jisim relatif proton dan neutron di dalam nukleus ialah 1. (d) Jisim suatu atom diperoleh daripada jumlah bilangan proton dan bilangan neutron . Terangkan bagaimana elektron diisi dalam petala tertentu. Setiap petala hanya boleh diisi dengan bilangan elektron tertentu. Bagi unsurunsur yang mempunyai nombor proton 1 – 20: – Petala pertama boleh diisi dengan bilangan maksimum 2 elektron. – Petala kedua boleh diisi dengan bilangan maksimum 8 elektron. – Petala ketiga boleh diisi dengan bilangan maksimum 8 elektron. Petala pertama diisi 2 elektron (duplet) Petala kedua diisi 8 elektron (oktet) Petala ketiga diisi 8 elektron (oktet) Apakah elektron valens? Elektron valens ialah elektron yang diisi dalam petala paling luar suatu atom. 2.3 STRUKTUR ATOM SK 2.3 Rajah Struktur Atom dan Susunan Elektron SP 2.3.4 Atom
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 14 UNIT 2 Atom atau unsur? Contoh: Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Unsur natrium Unsur natrium Unsur natrium Atom natrium Catatan: 1 Atom adalah zarah neutral paling kecil dalam suatu unsur. 2 Suatu unsur adalah terdiri daripada hanya satu jenis atom. Nyatakan maksud nombor proton. Nombor proton sesuatu unsur adalah bilangan proton yang terdapat dalam nukleus suatu atom . Catatan: Setiap unsur mempunyai nombor protonnya tersendiri (Rujuk Jadual Berkala Unsur). Nyatakan maksud nombor nukleon. Nombor nukleon sesuatu unsur adalah jumlah bilangan proton dan neutron di dalam nukleus sesuatu atom . Catatan: – Nombor nukleon juga dikenali sebagai nombor jisim. (Rujuk Jadual Berkala Unsur) – Nombor nukleon = bilangan proton + bilangan neutron. Mengapakah atom neutral? – Setiap proton bercas +1 . Setiap elektron bercas –1 . Neutron tidak mempunyai cas (ialah adalah neutral ). – Setiap atom mempunyai bilangan proton dan elektron yang sama, oleh itu cas keseluruhan bagi atom adalah kosong . Atom adalah neutral . Catatan: Jika suatu atom kehilangan atau menerima elektron, ia akan membentuk ion – pembentukan ion akan dipelajari dalam Unit 5. Bagaimana untuk mengira nombor proton, neutron dan elektron dalam satu atom? Dalam suatu atom: Bilangan proton = Nombor proton Bilangan elektron = Bilangan proton Bilangan neutron = Nombor nukleon – Nombor proton Contoh (i) Nombor proton untuk kalium, K ialah 19. Atom kalium mempunyai 19 proton di dalam nukleus dan 19 elektron di dalam petala. (ii) Nombor proton untuk oksigen, O ialah 8. Atom oksigen mempunyai 8 proton di dalam nukleus dan 8 elektron di dalam petala. SP 2.3.1 SP 2.3.1 SP 2.3.2
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 15 UNIT 2 Apakah simbol bagi suatu unsur? Simbol unsur adalah cara mudah untuk mewakilkan unsur. Jika simbol hanya terdiri daripada satu huruf, maka ia mesti ditulis menggunakan huruf besar. Jika simbol terdiri daripada dua huruf, maka huruf pertama merupakan huruf besar dan huruf kedua merupakan huruf kecil. Contoh: Unsur Simbol Unsur Simbol Unsur Simbol Oksigen O Nitrogen N Kalsium Ca Magnesium Mg Natrium Na Kuprum Cu Hidrogen H Kalium K Klorin Cl Huruf yang pertama bagi setiap unsur ditulis dengan huruf besar untuk menunjukkan ia adalah unsur yang baru. Ini sangat berguna semasa menulis formula kimia. Contohnya KCl. Terdapat dua unsur yang terikat secara kimia dalam KCl kerana adanya dua huruf besar yang mewakili kalium dan klorin. Bagaimanakah cara menulis perwakilan piawai suatu unsur? Perwakilan piawai bagi satu atom sesuatu unsur boleh ditulis sebagai: Nombor nukleon Nombor proton Simbol unsur A X Z Contoh: 27 13 Al (i) Apakah maklumat yang boleh diperoleh daripada perwakilan piawai unsur itu? (ii) Bina struktur atom dan susunan elektron bagi atom Aluminium. (i) Struktur atom dan susunan elektron atom Aluminium – Unsur itu adalah Aluminium. – Nombor nukleon Aluminium adalah 27 . – Nombor proton Aluminium adalah 13 . – Atom Aluminium mempunyai 13 proton , 14 neutron dan 13 elektron. (ii) Struktur atom dan susunan elektron atom Aluminium Struktur atom Aluminium Susunan elektron atom Aluminium 13 p 14 n AI SP 2.3.3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 16 UNIT 2 2 Lukiskan struktur atom dan susunan elektron atom natrium. 23 11 Na Struktur atom natrium Susunan elektron atom natrium 11 p 12 n Na 1 Lengkapkan jadual berikut: Unsur Perwakilan atom Bilangan proton Bilangan elektron Bilangan neutron Nombor proton Nombor nukleon Susunan elektron atom Bilangan elektron valens Hidrogen 1 1 H 1 1 0 1 1 1 1 Helium 4 2 He 2 2 2 2 4 2 2 Boron 11 5 B 5 5 6 5 11 2.3 3 Karbon 12 6 C 6 6 6 6 12 2.4 4 Nitrogen 14 7 N 7 7 7 7 14 2.5 5 Neon 20 10 Ne 10 10 10 10 20 2.8 8 Natrium 23 11 Na 11 11 12 11 23 2.8.1 1 Magnesium 24 12 Mg 12 12 12 12 24 2.8.2 2 Kalsium 40 20 Ca 20 20 20 20 40 2.8.8.2 2 3 Rajah di bawah menunjukkan simbol atom P, R dan S. 35 17 P 12 6 R 37 17 S (a) Apakah maksud nombor nukleon? Nombor nukleon suatu unsur adalah jumlah proton dan neutron dalam nukleus atomnya (b) Apakah nombor nukleon atom P? 35 (c) Nyatakan bilangan neutron atom P. 18 (d) Nyatakan bilangan proton atom P. 17 TP2 TP3 TP2 Latihan
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 17 UNIT 2 Nyatakan maksud isotop. Isotop ialah atom-atom unsur yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza. Atau Isotop ialah atom-atom unsur yang mempunyai nombor proton yang sama tetapi nombor nukleon yang berbeza. Apakah yang menyebabkan atom unsur yang sama menjadi isotop? – Bilangan neutron Contoh: 17 p 18 n 17 p 20 n Klorin-35 Klorin-37 Catatan: Dalam mana-mana isotop; – Bilangan neutron berbeza. Maka nombor nukleon berbeza . – Bilangan proton adalah sama. Maka, nombor proton adalah sama. – Bilangan elektron adalah sama . Atom isotop mempunyai susunan elektron yang sama. Maka, isotop mempunyai sifat kimia yang sama. – Sifat fizikal (seperti jisim, ketumpatan, takat lebur dan takat didih) berbeza kerana bilangan neutron atau nombor nukleon yang berbeza. Apakah kelimpahan semula jadi bagi isotop? Kelimpahan semula jadi adalah peratusan isotop yang wujud dalam suatu sampel semula jadi unsur. Contoh: Unsur Nama isotop Kelimpahan semula jadi Isotop Bromin Bromin-79 50% 79 35 Br Bromin-81 50% 81 35 Br Klorin Klorin-35 75% 35 17 Cl Klorin-37 25% 37 17 Cl Bagaimanakah cara untuk menghitung jisim atom relatif bagi isotop tersebut? Jisim atom relatif isotop = ∑(% isotop × Jisim isotop) 100 Jisim atom relatif Bromin = (50% × 79) + (50% × 81) 100 = 80 Jisim atom relatif Klorin = (75% × 35) + (25% × 37) 100 = 35.5 Catatan: Jisim atom relatif bagi isotop adalah sama dengan nombor nukleon. SP 2.4.1 2.4 ISOTOP DAN PENGGUNAANNYA SK 2.4 SP 2.4.2
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 18 UNIT 2 Contoh 1 Neon secara semula jadi dijumpai dalam tiga isotop: 90.9% 20 10Ne, 0.3% 21 10Ne dan 8.8% 22 10Ne. Hitung jisim atom relatif bagi Neon. Jisim atom relatif Neon = (20 × 90.9%) + (21 × 0.3%) + (21 × 8.8%) 100 = 20.18 2 Jisim atom relatif Kuprum adalah 63.62. Isotop Kuprum: 69% 63 29Cu dan 31% q 29Cu. Hitung nombor nukleon bagi isotop q 29Cu. 63.62 = (69% × 63) + (31% × q) 100 q = 65 Nombor nukleon bagi isotop q 29Cu adalah 65. Berikan contoh kegunaan isotop. (i) Bidang perubatan – Untuk mengesan barah otak. – Untuk mengesan trombosis (saluran darah tersumbat). – Iodin-131 digunakan untuk mengukur kadar penyerapan iodin oleh kelenjar tiroid. – Kobalt-60 digunakan untuk memusnahkan sel barah. – Kobalt-60 digunakan untuk membunuh mikroorganisma semasa proses pensterilan. (ii) Bidang industri – Untuk mengesan kehausan enjin. – Untuk mengesan saluran paip air, gas atau minyak yang tersumbat. – Natrium-24 mengesan kebocoran paip bawah tanah. – Untuk mengesan keretakan atau kecacatan pada badan kapal terbang. (iii) Bidang pertanian – Fosforus-32 digunakan untuk mengesan kadar penyerapan baja fosfat oleh tumbuhan. – Untuk memandulkan serangga perosak tumbuhan. (iv) Bidang arkeologi – Karbon-14 digunakan untuk menganggarkan usia sesuatu artifak. Apakah keburukan penggunaan isotop? (i) Sesetengah isotop boleh kekal di dalam tubuh manusia untuk jangka masa yang lama dan memberi kesan berbahaya oleh radiasi tersebut. Tisu boleh menjadi rosak dan menyebabkan luka bakar, mual, penyakit seperti leukemia dan kanser. (ii) Pelupusan sisa isotop yang tidak mengikut prosedur akan menyebabkan radiasi bahan radioaktif kepada manusia. (iii) Pengeluaran isotop memerlukan reaktor nuklear di mana kosnya sangat tinggi. SP 2.4.3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 19 UNIT 2 1 Lukis struktur atom dan susunan elektron bagi atom setiap unsur berikut: Perwakilan piawai unsur Struktur bagi atom Susunan elektron bagi atom 1 1 H 1 p 0 n H 23 11 Na 11 p 12 n Na 16 8 O 8 p 8 n O 2 Pilih pernyataan yang betul bagi simbol unsur X. 23 11 X Pernyataan Tanda ( ✔ / ✘ ) Pernyataan Tanda ( ✔ / ✘ ) Unsur X mempunyai 11 nombor proton. 7 Nombor nukleon atom X ialah 23. 3 Nombor proton unsur X ialah 11. 3 Bilangan nukleon unsur X ialah 23. 7 Nombor proton atom X ialah 11. 3 Atom X mempunyai 23 nombor nukleon. 7 Bilangan proton unsur X ialah 11. 7 Nombor neutron atom X ialah 12. 7 Bilangan proton atom X ialah 11. 3 Bilangan neutron atom X ialah 12. 3 Nombor nukleon unsur X ialah 23. 3 Bilangan neutron unsur X ialah 12. 7 TP2 TP2 Latihan
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 20 UNIT 2 1 Rajah menunjukkan simbol atom W, Y dan Z. 35 17 X 37 17 Z 12 6 Y (a) (i) Apakah maksud isotop? Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama dengan jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeza (ii) Nyatakan sepasang isotop dalam rajah yang ditunjukkan. X dan Z (iii) Berikan sebab bagi jawapan di (e)(ii). Atom X dan Z mempunyai bilangan proton yang sama tetapi nombor nukleon//bilangan neutron yang berbeza (b) Isotop bagi atom Y mempunyai 8 neutron. Tuliskan simbol bagi isotop Y. 14 6 Y (c) Rajah di sebelah menunjukkan satu objek yang dijumpai oleh seorang ahli arkeologi. Satu isotop telah digunakan oleh ahli arkeologi itu dalam kajiannya. (i) Namakan isotop yang digunakan. Karbon-14 (ii) Nyatakan satu kelebihan dan satu kelemahan menggunakan isotop. Kelebihan: Dapat menganggar umur artifak Kelemahan: Isotop itu mahal 2 Graf di bawah menunjukkan kelimpahan semula jadi bagi Germanium, Ge. Kelimpahan semula jadi (%) Nombor nukleon 20.6% 27.4% 36.7% 7.6% 40 20 30 70 75 80 10 7.7% 0 (a) Nyatakan nama bagi isotop paling berat bagi Germanium. Germanium-76 PRAKTIS SPM Soalan Subjektif TP1 TP2 TP3 TP4 TP2 TP4
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 21 UNIT 2 (b) Gunakan kelimpahan semula jadi bagi setiap isotop untuk menghitung jisim atom relatif bagi Germanium. Jisim atom relatif = (70 × 20.6%) + (72 × 27.4%) + (73 × 7.7%) + (74 × 36.7%) + (76 × 7.6%) 100 = 72.7 3 Jadual di bawah menunjukkan bilangan proton dan neutron bagi atom unsur P, Q dan R. Unsur Bilangan proton Bilangan neutron P 1 0 Q 1 1 R 6 6 (a) Berdasarkan jadual di atas, atom yang manakah merupakan isotop? Terangkan jawapan anda. P dan Q. Atom P dan Q mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza // nombor nukleon berbeza. (b) (i) Tuliskan perwakilan piawai untuk unsur Q. 2 1 Q (ii) Nyatakan tiga maklumat yang boleh didapati daripada jawapan anda di (b)(i). Nombor proton bagi unsur Q adalah 1 Nombor nukleon bagi unsur Q adalah 2 Bilangan neutron = 2 – 1 = 1 Nukleus mengandungi 1 proton dan 1 neutron (c) (i) Lukiskan struktur atom bagi atom unsur R. 6 p 6 n (ii) Huraikan struktur atom di (c)(i). Atom terdiri daripada 2 bahagian: bahagian tengah yang disebut nukleus dan bahagian luar yang disebut petala elektron. Nukleus terdiri daripada 6 proton yang bercas positif dan 6 neutron yang neutral. Elektron berada dalam dua petala, petala pertama terdiri daripada dua elektron dan petala kedua terdiri daripada empat elektron. Elektron bergerak di sekeliling nukleus pada petala. TP4 TP2 TP3
MODUL • Kimia TINGKATAN 4 © Nilam Publication Sdn. Bhd. 22 UNIT 2 (d) Unsur P bertindak balas dengan oksigen dan menghasilkan cecair Z pada suhu bilik. Rajah di bawah menunjukkan lakaran graf apabila cecair Z pada suhu bilik, 27 °C disejukkan sehingga –5 °C. Suhu / °C 0 Masa / s 27 −5 t1 t 2 (i) Apakah keadaan jirim Z dari t1 hingga t2? Terangkan mengapa suhu tidak berubah dari t1 hingga t2. Cecair dan pepejal. Haba yang hilang ke persekitaran diimbangi oleh haba yang dibebaskan apabila zarah-zarah dalam cecair menyusun semula menjadi pepejal. (ii) Lukiskan susunan zarah-zarah Z pada suhu 20 °C. (iii) Nyatakan perubahan dalam pergerakan zarah-zarah apabila cecair Z disejukkan daripada suhu bilik ke –5 °C. Zarah bergerak semakin perlahan 4 Kamu diberikan beberapa bahan seperti dawai, butang, bola pingpong dan benang. Cipta satu modul atom yang dijumpai oleh Neils Bohr menggunakan bahan yang diberikan. Huraikan model yang telah dicipta. Dawai Butang Bola pingpong Dawai mewakili petala elektron. Butang mewakili elektron dan bola pingpong mewakili nukleus. Bola pingpong digantungkan antara dua lajur dawai menggunakan benang. TP4 TP6 Soalan Objektif
23 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 3 UNIT Catatan: – Jisim molar ialah jisim bagi satu mol suatu bahan. Unitnya g mol–1. – Isi padu molar gas ialah isi padu yang ditempati oleh satu mol sebarang gas, 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik atau 22.4 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan piawai (s.t.p.) – Pemalar avogadro ialah bilangan zarah dalam satu mol sebarang bahan. Nilainya 6.02 × 1023. – Bahan tindak balas – Hasil – Keadaan fizikal Tafsiran secara kualitatif Nilai sama ÷ Pemalar Avogadro × Pemalar Avogadro ÷ Jisim Molar (g mol–1) × Jisim Molar (g mol–1) BILANGAN MOL Formula empirik Formula molekul Formula sebatian ion ÷ Isi padu Molar (dm3 mol–1) × Isi padu Molar (dm3 mol–1) JISIM RELATIF – Jisim Atom Relatif – Jisim Molekul Relatif – Jisim Formula Relatif Masalah pengiraan melibatkan persamaan kimia (Tafsiran secara kuantitatif) KONSEP MOL, FORMULA DAN PERSAMAAN KIMIA Peta Konsep Bilangan zarah Isi padu gas (dm3 ) Formula kimia Mengira peratusan jisim unsur dalam suatu sebatian Persamaan kimia Jisim (g)
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 24 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Apakah jisim relatif? Satu atom adalah terlalu ringan, kecil dan tidak dapat ditimbang secara langsung. Jisim satu atom tidak ditentukan secara langsung tetapi dengan membandingkannya dengan atom piawai. Bagaimakah Jisim Atom Relatif dikira? – Karbon-12 (isotop karbon) dipilih sebagai atom piawai kerana jisimnya dapat ditentukan dengan tepat menggunakan spektrometer jisim. Isotop karbon-12 mempunyai jisim 12.00. – Jisim atom relatif berdasarkan skala atom karbon-12 adalah jisim satu atom unsur berbanding dengan 1 12 jisim satu atom karbon-12: – Jisim atom relatif suatu unsur (JAR) = Jisim purata satu atom unsur 1 12 × Jisim satu atom karbon-12 Apakah tafsirannya? C-12 Jisim satu atom karbon-12 = 12.00 1 12 jisim satu atom karbon-12 = 1 Contoh: Mg C C Jisim atom relatif magnesium = 24 = Jisim atom magnesium 1 12 × Jisim satu atom karbon-12 Jisim atom magnesium = 24 ( 1 12 × jisim satu atom karbon-12) = 24 Apakah unit jisim atom relatif? Berikan alasan. Tiada unit. Jisim atom relatif suatu unsur juga boleh dianggap sebagai bilangan kali jisim atom suatu unsur itu lebih berat daripada 1 12 karbon-12 Contoh: Jisim atom relatif helium ialah 4. – 3 atom helium mempunyai jisim yang sama dengan satu karbon-12 SP 3.1.1 3.1 JISIM ATOM RELATIF DAN JISIM MOLEKUL RELATIF SK 3.1
25 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Takrifkan Jisim Molekul Relatif (JMR). Purata jisim satu molekul suatu bahan apabila dibandingkan dengan 1 12 jisim karbon-12. Jisim Molekul Relatif = Jisim purata satu molekul 1 12 × Jisim satu atom karbon-12 Catatan: Jisim molekul relatif digunakan untuk molekul kovalen. Bagaimanakah cara mengira Jisim Molekul Relatif (JMR)? JMR diperoleh dengan menambah JAR bagi semua atom yang hadir dalam formula. Latihan 1 Hitung Jisim Molekul Relatif (JMR) bagi molekul bahan berikut: SP 3.1.2 Bahan molekul Formula molekul Jisim molekul relatif Oksigen O2 2 × 16 = 32 Air H2O 2 × 1 + 16 = 18 Karbon dioksida CO2 12 + 2 × 16 = 44 Ammonia NH3 14 + 3 × 1 = 17 [Jisim atom relatif: O = 16, H = 1, C = 12, N = 14] 2 Hitung Jisim Formula Relatif (JFR) bagi bahan ion berikut: Bahan Formula kimia Jisim formula relatif Natrium klorida NaCl 23 + 35.5 = 58.5 Kalium oksida K2O 2 × 39 + 16 = 94 Kuprum(II) sulfat CuSO4 64 + 32 + 4 × 16 = 160 Ammonium karbonat (NH4)2CO3 2 [14 + 4 × 1] + 12 + 3 × 16 = 96 Aluminium nitrat Al(NO3)3 27 + 3 [14 + 3 × 16] = 213 Kalsium hidroksida Ca(OH)2 40 + 2 [16 + 1] = 74 Plumbum(II) hidroksida Pb(OH)2 207 + 2 [16 + 1] = 241 Kuprum(II) sulfat terhidrat CuSO4•5H2O 64 + 32 + 4 × 16 + 5 [2 × 1 + 16] = 250 [Jisim atom relatif : Na = 23, Cl = 35.5, K = 39, O = 16, Cu = 64, S = 32, N = 14, H = 1, C = 12, Al = 27, Ca = 40, Pb = 207] 3 Oksida logam M mempunyai formula M2O3. Jisim formula relatif ialah 152. Apakah jisim atom relatif logam M? M = Jisim atom relatif untuk M 2M + 3 × 16 = 152 M = 52 SP 3.1.1 TP2 TP2 TP3
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 26 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Apakah pemalar Avogadro? Bilangan zarah yang tetap iaitu 6.02 × 1023. Catatan: Zarah-zarah mungkin atom, ion atau molekul Mengapakah pemalar Avogadro berguna? Suatu cara untuk mengira bilangan zarah (atom, ion, molekul). Ini kerana saiz zarah adalah terlalu kecil, adalah mustahil untuk dikira secara fizikal. Apakah itu mol? 1 Satu mol ialah jumlah kuantiti yang mengandungi bilangan zarah seperti mana bilangan atom yang terdapat dalam 12 g karbon-12. 2 Satu mol bahan adalah jumlah kuantiti yang mengandungi bilangan zarah (atom, ion, molekul) yang tetap iaitu 6.02 × 1023. Contoh: Konsep mol adalah sama dengan konsep dozen dalam kehidupan harian kita. Dozen digunakan untuk mewakil satu kuantiti: Sedozen pensel 1 × 12 pensel 2 dozen pensel 2 × 12 pensel 3 dozen pensel 3 × 12 pensel 1 mol atom 1 × 6.02 × 1023 atom 2 mol atom 2 × 6.02 × 1023 atom 3 mol atom 3 × 6.02 × 1023 atom 4 Fosforus membentuk sebatian klorida dengan formula PClx. Jisim molekul relatifnya adalah 208.5. Hitungkan nilai x. [Jisim atom relatif: P = 31, Cl = 35.5] 31 + x × 35.5 = 208.5 35.5x = 208.5 – 31 35.5x = 177.5 x = 5 5 Jisim atom relatif kalsium berdasarkan skala karbon-12 ialah 40. (a) Nyatakan maksud pernyataan di atas. Jisim satu atom kalsium adalah 40 kali ganda lebih besar daripada 1 12 jisim satu atom karbon-12. (b) Berapa kalikah satu atom kalsium lebih berat daripada satu atom oksigen? [Jisim atom relatif: O = 16] Jisim atom relatif kalsium Jisim atom relatif oksigen = 40 16 = 2.5 kali (c) Berapakah bilangan atom kalsium yang mempunyai jisim yang sama dengan dua atom bromin? [Jisim atom relatif: Br = 80] Bilangan atom kalsium × 40 = 2 × 80 Bilangan atom kalsium = 2 × 80 40 = 4 SP 3.2.2 SP 3.2.1 TP3 TP3 3.2 KONSEP MOL SK 3.2 Bilangan Mol dan Bilangan Zarah
27 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 1 Lengkapkan jadual berikut: SP 3.2.7 Bahan Formula Bilangan atom per molekul/ Bilangan ion positif dan negatif Bilangan zarah dalam 1 mol bahan Klorin Cl2 Cl : 2 6.02 × 1023 Cl2 molekul 2 × 6.02 × 1023 Cl atom Air H2O H : 2 O : 1 6.02 × 1023 H2O molekul 2 × 6.02 × 1023 H atom 1 × 6.02 × 1023 O atom Ammonia NH3 N : 1 H : 3 6.02 × 1023 NH3 molekul 1 × 6.02 × 1023 N atom 3 × 6.02 × 1023 H atom Sulfur dioksida SO2 S : 1 O : 2 6.02 × 1023 SO2 molekul 1 × 6.02 × 1023 S atom 2 × 6.02 × 1023 O atom Magnesium klorida MgCl2 Cl– : 2 1 × 6.02 × 1023 Mg2+ ion 2 × 6.02 × 1023 Cl– ion Mengapakah konsep mol berguna? Apabila suatu sebatian dihasilkan dari dua atau lebih atom, sebagai contoh satu molekul kovalen atau satu sebatian ion, konsep mol adalah berguna untuk menentukan bilangan zarah masing-masing. Contoh: Metana mempunyai formula CH4. 1 molekul metana, CH4 terdiri daripada satu atom C dan 4 atom H yang mana terikat secara kovalen. H C H H H C H H H H Terdiri daripada 1 molekul CH4 1 atom karbon dan 4 atom hidrogen – Oleh itu, 6.02 × 1023 CH4 mengandungi 1 × 6.02 × 1023 atom C dan 4 × 6.02 × 1023 atom H. – Mengaplikasi konsep mol: 1 mol molekul CH4 terdiri daripada 1 mol atom C dan 4 mol atom H. Apakah hubungan antara bilangan mol dengan bilangan zarah (atom/ ion/ molekul)? Bilangan mol Bilangan zarah × Pemalar Avogadro ÷ Pemalar Avogadro SP 3.2.2 TP2 Latihan Mg2+ : 1
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 28 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Nyatakan maksud jisim molar. Jisim molar adalah jisim satu mol sebarang bahan. Nyatakan bagaimana untuk memperoleh jisim molar untuk sebarang bahan. Jisim molar sebarang bahan mempunyai nilai yang sama dengan jisim relatif (Jisim atom relatif / jisim formula relatif / jisim molekul relatif). Apakah unit jisim molar? Jisim molar adalah jisim atom relatif (JAR), jisim molekul relatif (JMR) dan jisim formula relatif (JFR) suatu bahan dalam g mol–1. 2 × 6.02 × 1023 molekul SO2 3 × 2 = 6 mol atom (e) 2 mol SO2 [Sulfur dioksida] 2 mol atom S, bilangan atom S = 2 × 6.02 × 1023 4 mol atom O bilangan atom O = 4 × 6.02 × 1023 6.02 × 1023 molekul ammonia, NH3 4 mol atom (b) 1 mol NH3 [Gas ammonia] 1 mol atom nitrogen, N 3 mol atom hidrogen, H 6.02 × 1023 molekul klorin, Cl2 2 × 6.02 × 1023 atom klorin, Cl (a) 1 mol Cl2 [Gas klorin] 1 4 × 6.02 × 1023 molekul ammonia, NH3 1 mol atom (c) 1 4 mol NH3 [Gas ammonia] 1 4 atau 0.25 mol atom N, bilangan atom N = 0.25 × 6.02 × 1023 3 4 atau 0.75 mol atom H, bilangan atom H = 0.75 × 6.02 × 1023 2 mol ion Mg2+, bilangan ion Mg2+ = 2 × 6.02 × 1023 4 mol ion Cl– , bilangan ion Cl– = 4 × 6.02 × 1023 (d) 2 mol MgCl2 [Magnesium klorida] 2 Lengkapkan yang berikut: [Bezakan antara “mol” dan “molekul”] SP 3.2.3 TP1 Bilangan Mol dan Jisim Bahan
29 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Hitung: SP 3.2.7 TP3 1 Jisim bagi 3 mol natrium hidroksida, NaOH Jisim molar NaOH = (23 + 16 + 1) g mol–1 = 40 g mol–1 Jisim 3 mol natrium hidroksida, NaOH = 3 mol × 40 g mol–1 = 120 g Jawapan: 120 g 2 Bilangan mol dalam 20 g natrium hidroksida, NaOH Bilangan mol natrium hidroksida, NaOH = 20 g 40 g mol–1 = 0.5 mol Jawapan: 0.5 mol Contoh Bahan Karbon, C Air, H2O Aluminium, Al Natrium klorida, NaCl Jisim relatif 12 2(1) + 16 = 18 27 35.5 + 23 = 58.5 1 mol bahan 12.00 g 12C OH H 18.00 g AI 27.00 g Cl – Na+ 58.50 g Jisim 1 mol 12.01 g 12 g 18.00 g 18 g 27.00 g 27 g 58.00 g 58.5 g Jisim molar 12 g mol–1 18 g mol–1 27 g mol–1 58.5 g mol–1 Apakah hubungan antara bilangan mol dengan jisim sebarang bahan? Bilangan mol Jisim dalam gram × (JAR/JFR/JMR) g mol–1 ÷ (JAR/JFR/JMR) g mol–1 Contoh (i) Hitungkan jisim 2 mol air. Jisim molekul relatif H2O = 18 Jisim molar 1 mol H2O = 18 g mol–1 Jisim molar 2 mol H2O = Bilangan mol × Jisim molar = 2 mol × 18 g mol–1 = 36 g (ii) Hitungkan bilangan mol bagi 45 g air, H2O Bilangan mol 45 g H2O = Jisim H2O Jisim molar = 45 g 18 g mol–1 = 2.5 mol SP 3.2.4 Latihan
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 30 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Nyatakan maksud isi padu molar gas. Isi padu yang dipenuhi oleh 1 mol gas. Catatan: Isi padu gas dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Nyatakan isi padu molar sebarang gas pada keadaan bilik dan pada suhu dan tekanan piawai (s.t.p). Isi padu molar sebarang gas adalah 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik. Isi padu molar sebarang gas adalah 22.4 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan piawai (s.t.p). Contoh: Rajah menunjukkan isi padu molar bagi tiga gas pada keadaan bilik. Gas oksigen, O2 Gas ammonia, NH3 Gas karbon dioksida, CO2 Isi padu gas 24 dm3 24 dm3 24 dm3 Bilangan mol 1 mol 1 mol 1 mol Jisim 32 g 17 g 44 g Bilangan zarah 6.02 × 1023 O2 molekul 6.02 × 1023 NH3 molekul 6.02 × 1023 CO2 molekul Catatan: 1 dm3 = 1 000 cm3 3 Jisim 2.5 mol gas oksigen, O2 Jisim molar gas oksigen, O2 = (16 + 16) g mol–1 = 32 g mol–1 Jisim 2.5 mol gas oksigen, O2 = 2.5 mol × 32 g mol–1 = 80 g Jawapan : 80 g 4 Jisim 0.5 mol natrium klorida, NaCl Jisim molar NaCl = (23 + 35.5) g mol–1 = 58.5 g mol–1 Jisim 0.5 mol natrium klorida, NaCl = 0.5 mol × 58.5 g mol–1 = 29.25 g Jawapan: 29.25 g 5 Bilangan mol dalam 37.8 g zink nitrat, Zn(NO3)2 Jisim molar zink nitrat, Zn(NO3)2 = [65 + 2 (14 + 3 × 16)] g mol–1 = 189 g mol–1 Bilangan mol zink nitrat, Zn(NO3)2 = 37.8 g 189 g mol–1 = 0.2 mol Jawapan: 0.2 mol 6 Jisim 3.01 × 1023 atom kuprum, Cu Bilangan mol Cu = Bilangan atom kuprum Pemalar Avogadro = 3.01 × 1023 6.02 × 1023 = 0.5 mol Jisim Cu = Bilangan mol × Jisim molar = 0.5 mol × 64 g mol–1 = 32 g Jawapan: 32 g SP 3.2.5 Bilangan Mol dan Isi Padu Gas
31 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Formula untuk penukaran unit: SP 3.2.6 Hubungan antara bilangan mol dan isi padu sebarang gas yang diberi. × 24 dm3 mol–1 / 22.4 dm3 mol–1 ÷ 24 dm3 mol–1 / 22.4 dm3 mol–1 Bilangan mol Isi padu gas dalam dm3 Contoh (i) 2 mol gas karbon dioksida menempati 44.8 dm3 pada STP. (ii) 16 g gas oksigen = 0.5 mol gas oksigen. Oleh itu, 16 g gas oksigen menempati isi padu 12 dm3 pada keadaan bilik. [Jisim atom relatif; O = 16] 1 Suatu sampel gas klorin berjisim 14.2 g. Hitungkan [Jisim atom relatif: Cl = 35.5] (a) Bilangan mol atom klorin. Bilangan mol atom klorin, Cl = 14.2 g 35.5 g mol–1 = 0.4 mol (b) Bilangan mol molekul klorin (Cl2). Bilangan mol molekul klorin, Cl2 = 14.2 g 71 g mol–1 = 0.2 mol (c) Isi padu gas klorin pada keadaan bilik. [Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada suhu dan tekanan bilik] Isi padu gas klorin = 0.2 mol × 24 dm3 mol–1 = 4.8 dm3 SP 3.2.6 SP 3.2.7 TP3 Isi padu gas dalam dm3 × 24 dm3 mol–1/ 22.4 dm3 mol–1 ÷ 24 dm3 mol–1/ 22.4 dm3 mol–1 Jisim dalam gram (g) ÷ (JAR/JFR/JMR) g mol–1 × (JAR/JFR/JMR) g mol–1 Bilangan mol ÷ (6.02 × 1023) × (6.02 × 1023) Bilangan zarah Latihan
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 32 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 2 (a) Hitungkan bilangan atom yang terdapat dalam bahan berikut: [Jisim atom relatif: N = 14; Zn = 65; Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023] (i) 13 g zink Bilangan mol atom zink = 13 g 65 g mol–1 = 0.2 mol Bilangan atom zink = 0.2 × 6.02 × 1023 = 1.204 × 1023 (ii) 5.6 g gas nitrogen Bilangan mol atom N = 6.5 g 14 g mol–1 = 0.4 mol Bilangan atom N = 0.4 × 6.02 × 1023 = 2.408 × 1023 (b) Hitungkan bilangan molekul dalam bahan berikut: [Jisim atom relatif: N = 14, H = 1, Cl = 35.5, Pemalar Avogadro = 6.02 × 1023] (i) 8.5 g gas ammonia, NH3 Jisim molar gas ammonia, NH3 = (14 + 3) g mol–1 = 17 g mol–1 Bilangan mol gas ammonia, NH3 = 8.5 g 17 g mol–1 = 0.5 mol Bilangan molekul dalam gas ammonia, NH3 = 0.5 mol × 6.02 × 1023 = 3.01 × 1023 (ii) 14.2 g gas klorin, Cl2 Jisim molar gas klorin, Cl2, = 35.5 × 2 g mol–1 = 71 g mol–1 Bilangan mol gas klorin, Cl2 = Jisim klorin Jisim molar = 14.2 g 17 g mol–1 = 0.2 mol Bilangan molekul klorin = 0.2 mol × 6.02 × 1023 = 1.204 × 1023 3 Suatu balang gas berisi 240 cm3 gas karbon dioksida. Hitungkan: [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16; Isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik] (a) Bilangan mol gas karbon dioksida: Bilangan mol CO2 = 240 cm3 24 000 cm3 mol–1 = 0.01 mol (b) Bilangan molekul gas karbon dioksida: Bilangan molekul CO2 = 0.01 × 6.02 × 1023 = 6.02 × 1021 TP3 TP3
33 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 (c) Jisim gas karbon dioksida: Jisim CO2 = 0.01 mol × [12 + 2 × 16] g mol–1 = 0.44 g 4 Berapakah jisim molekul klorin (Cl2) yang mengandungi dua kali ganda bilangan molekul yang terdapat dalam 3.6 g air? [Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, Cl = 35.5] Bilangan mol molekul klorin, Cl2 = 2 × Bilangan mol air, H2O Bilangan mol H2O = 3.6 g 18 g mol–1 = 0.2 mol Bilangan mol molekul klorin = 2 × 0.2 mol = 0.4 mol Jisim Cl2 = 0.4 mol × 71 g mol–1 = 28.4 g 5 Hitungkan jisim karbon yang mempunyai bilangan atom yang sama seperti yang terdapat dalam 4 g magnesium. [Jisim atom relatif: C = 12, Mg = 24] Bilangan mol magnesium = 4 g 24 g mol–1 = 1 6 mol Bilangan mol karbon = Bilangan mol magnesium = 1 6 mol Jisim karbon = 1 6 mol × 12 g mol–1 = 2 g 6 Bandingkan bilangan molekul dalam 32 g sulfur dioksida (SO2) dengan 7 g gas nitrogen (N2). Terangkan jawapan anda. [Jisim atom relatif: S = 32, O = 16, N = 14] Bilangan mol molekul dalam 32 g SO2 = 32 g 64 g mol–1 = 0.5 mol Bilangan mol molekul dalam 7 g N2 = 7 g 28 g mol–1 = 0.25 mol Bilangan molekul dalam 32 g SO2 adalah dua kali lebih banyak daripada 7 g N2. Bilangan mol molekul SO2 adalah dua kali lebih banyak daripada bilangan mol molekul nitrogen. 7 Bandingkan bilangan atom dalam 1.28 g oksigen dengan bilangan atom dalam 1.3 g zink. Terangkan jawapan anda. [Jisim atom relatif: O = 16, Zn = 65] Bilangan mol atom O dalam 1.28 g O2 = 1.28 g 16 g mol–1 = 0.08 mol Bilangan mol atom Zn dalam 1.3 g Zn = 1.30 g 65 g mol–1 = 0.02 mol Bilangan atom oksigen dalam 1.28 g oksigen adalah 4 kali lebih banyak daripada bilangan atom zink dalam 1.3 g zink. Bilangan mol atom oksigen adalah 4 kali lebih banyak daripada atom zink. TP3 TP3 TP4 TP4
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 34 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Takrifkan formula kimia. Suatu perwakilan bagi bahan menggunakan huruf bagi mewakili jenis atom dan nombor subskrip untuk menunjukkan bilangan atom dalam sebatian tersebut. Contoh: Bahan Formula kimia Air H2O Ammonia NH3 Propana C3H8 Apakah maklumat yang boleh diperoleh dari formula kimia? Contoh: Bahan Formula kimia Maklumat Ammonia NH3 (i) Unsur yang terdapat dalam sebatian Ammonia terdiri daripada nitrogen dan hidrogen (ii) Bilangan atom setiap unsur yang terdapat dalam sebatian Molekul ammonia terdiri daripada 1 atom nitrogen dan 3 atom hidrogen (iii) Jisim molekul relatif Jisim molekul relatif = 14 + (3 × 1) = 17 Takrifkan formula empirik. Formula yang menunjukkan nisbah nombor bulat teringkas bagi bilangan atom setiap unsur yang terdapat dalam sebatian. Takrifkan formula molekul. Formula molekul suatu sebatian menunjukkan bilangan sebenar atom bagi setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul sebatian. Apakah hubungan antara formula molekul dan formula empirik? Formula molekul = (Formula empirik)n, di mana n ialah integer. Nyatakan formula empirik dan nilai n. Sebatian Formula molekul Formula empirik Nilai n Air H2O H2O 1 Karbon dioksida CO2 CO2 1 Asid sulfurik H2SO4 H2SO4 1 Etena C2H4 CH2 2 Benzena C6H6 CH 6 Glukosa C6H12O6 CH2O 6 Catatan: Formula molekul dan formula empirik suatu sebatian akan sama sekiranya nilai n = 1 tetapi akan berbeza sekiranya nilai n > 1. SP 3.3.1 SP 3.3.1 SP 3.3.1 3.3 FORMULA KIMIA SK 3.3
35 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 2 Eksperimen untuk Menentukan Formula Empirik Magnesium Oksida SP 3.3.2 Semasa eksperimen ini, magnesium bertindak balas dengan oksigen dalam udara untuk membentuk asap putih, magnesium oksida: Magnesium + Oksigen → Magnesium oksida Bahan: Pita magnesium, kertas pasir Radas: Mangkuk pijar dengan penutup, penyepit, penunu Bunsen, segi tiga tanah liat, penimbang dan tungku kaki tiga Susunan radas: Pita magnesium Panaskan 1 Eksperimen untuk menentukan formula empirik oksida logam: Formula empirik magnesium oksida Formula empirik kuprum(II) oksida Susunan radas: Panaskan Magnesium Susunan radas: Serbuk kuprum(II) oksida Gas hidrogen Panaskan Tindak balas yang berlaku: Magnesium dipanaskan dengan kuat di dalam mangkuk pijar untuk bertindak balas dengan oksigen membentuk magnesium oksida. Tindak balas yang berlaku: Gas hidrogen dilalukan melalui kuprum(II) oksida yang dipanaskan. Hidrogen menurunkan kuprum(II) oksida kepada kuprum dan air. Persamaan kimia seimbang: 2Mg + O2 → 2MgO Persamaan kimia seimbang: CuO + H2 → Cu + H2O Kaedah ini boleh juga digunakan untuk menentukan formula empirik oksida logam reaktif seperti aluminium oksida dan zink oksida. Kaedah ini boleh juga digunakan untuk menentukan formula empirik oksida logam kurang reaktif seperti plumbum oksida dan stanum oksida. Contoh Formula empirik bagi hidrokarbon berklorin ialah CHCl2. Jisim formula relatif sebatian ini ialah 168. Cari formula molekul sebatian ini. (CHCl2)n = 168 Formula molekul (12 + 1 + [2 × 35.5])n = 168 = (Formula empirik)n (84)n = 168 = (CHCl2)2 n = 2 = C2H2Cl4
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 36 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Langkah: (a) Mangkuk pijar dengan penutup ditimbang dan jisimnya dicatatkan. (b) 10 cm pita magnesium dibersihkan dengan menggunakan kertas pasir. (c) Pita magnesium digulung dan diletakkan dalam mangkur pijar. (d) Mangkuk pijar bersama dengan penutup dan pita magnesium ditimbang. (e) Radas disusun seperti ditunjukkan dalam rajah. (f) Mangkuk pijar dipanaskan dengan kuat tanpa penutup. Apabila pita magnesium mula terbakar, mangkuk pijar ditutup dengan penutup. (g) Penutup dibuka sekali sekala dengan menggunakan penyepit. (h) Apabila pita magnesium berhenti terbakar, penutup dibuka dan mangkuk pijar dipanaskan dengan kuat selama 2 minit lagi. (i) Mangkuk pijar, penutup dan kandungannya dibiarkan sejuk ke suhu bilik. (j) Mangkuk pijar, penutup dan kandungannya ditimbang sekali lagi dan jisimnya dicatatkan. (k) Proses pemanasan, penyejukan dan penimbangan diulang beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh. Langkah berjaga-jaga: Langkah yang diambil Tujuan Pita magnesium perlu digosok dengan kertas pasir . Untuk membuang lapisan oksida pada permukaan magnesium oksida. Penutup mangkuk pijar dibuka sekali sekala. Penutup mangkuk pijar kemudian ditutup semula dengan cepat. Untuk membenarkan oksigen masuk dan bertindak balas dengan magnesium . Untuk mengelakkan wasap magnesium oksida dari terbebas. Proses pemanasan , penyejukan dan penimbangan diulang beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh. Untuk memastikan semua magnesium telah bertindak balas lengkap dengan oksigen untuk membentuk magnesium oksida . Pemerhatian: Magnesium terbakar dengan terang membebaskan wasap putih dan kemudiannya membentuk pepejal putih . Inferens: Magnesium adalah logam yang reaktif . Magnesium bertindak balas dengan oksigen dalam udara membentuk magnesium oksida . Keputusan: Penerangan Jisim (g) Jisim mangkuk pijar + penutup x Jisim mangkuk pijar + penutup + magnesium y Jisim mangkuk pijar + penutup + magnesium oksida z Pengiraan: Unsur Mg O Jisim (g) y – x z – y Bilangan mol atom y – x 24 z – y 16 Nisbah mol teringkas p q Formula empirik magnesium oksida ialah MgpOq .
37 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 3 Eksperimen untuk Menentukan Formula Empirik Kuprum(II) oksida SP 3.3.3 Kuprum(II) oksida + Hidrogen → Kuprum + Air Susunan radas: Langkah berjaga-jaga: Langkah yang ambil Tujuan Gas hidrogen dibiarkan mengalir ke dalam salur kaca selama 10 saat. Untuk mengeluarkan semua udara dalam salur kaca. (Campuran hidrogen dan udara menghasilkan letupan apabila dinyalakan). Gas hidrogen dialirkan secara berterusan sepanjang eksperimen. Untuk mengelakkan kuprum panas daripada bertindak balas dengan oksigen dan membentuk kuprum(II) oksida . Proses pemanasan , penyejukan dan penimbangan diulangi beberapa kali sehingga jisim tetap diperoleh. Untuk memastikan semua kuprum(II) oksida telah bertukar kepada kuprum . Pemerhatian: Warna hitam kuprum(II) oksida menjadi perang . Inferens: Kuprum(II) oksida bertindak balas dengan hidrogen untuk menghasilkan logam kuprum yang berwarna perang. Keputusan: Penerangan Jisim (g) Jisim salur kaca x Jisim salur kaca + kuprum(II) oksida y Jisim salur kaca + kuprum z Pengiraan: Unsur Cu O Jisim (g) z – x y – z Bilangan mol atom z – x 64 y – z 16 Nisbah mol teringkas p q Formula empirik kuprum(II) oksida ialah CupOq . Serbuk kuprum(II) oksida Salur kaca Air Ketulan zink Asid hidroklorik (1.0 mol dm–3) Panaskan
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 38 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 4 Terangkan mengapa susunan radas untuk menentukan formula empirik dalam kedua-dua eksperimen itu berbeza. (a) Magnesium adalah logam reaktif (terletak di atas hidrogen dalam siri kereaktifan. Magnesium mudah teroksida membentuk magnesium oksida . (b) Kuprum berada di bawah hidrogen dalam siri kereaktifan. Oksigen dalam kuprum(II) oksida boleh disingkirkan oleh gas hidrogen untuk membentuk kuprum dan air. 5 Untuk menghitung formula empirik suatu sebatian, jadual di bawah boleh digunakan sebagai panduan: Unsur Jisim unsur (g) Bilangan mol atom Nisbah mol teringkas Langkah pengiraan: (a) Hitungkan jisim setiap unsur dalam sebatian. (b) Tukar jisim setiap unsur kepada bilangan mol atom. (c) Hitungkan nisbah bilangan mol atom teringkas unsurunsur tersebut. 1 Apabila 11.95 g oksida logam X diturunkan oleh hidrogen, 10.35 g logam X terhasil. Hitungkan formula empirik bagi oksida logam X. [Jisim atom relatif: X = 207, O = 16] Unsur X O Jisim unsur (g) 10.35 1.6 Bilangan mol atom 10.35 207 = 0.05 1.6 16 = 0.1 Nisbah mol 1 2 Nisbah mol teringkas 1 2 Formula empirik: XO2 . 2 Satu sebatian mengandungi komposisi unsur seperti berikut: Na = 15.23%, Br = 52.98%, O = 31.79 % [Jisim atom relatif: O = 16, Na = 23, Br = 80] (Anggap 100 g bahan digunakan) Unsur Na Br O Jisim unsur (g) 15.23 52.98 31.79 Bilangan mol atom 0.66 0.66 1.99 Nisbah mol 1 1 3.01 Nisbah mol teringkas 1 1 3 Formula empirik: NaBrO3 . TP3 Latihan SP 3.3.4 TP3
39 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 3 2.08 g unsur X bergabung dengan 4.26 g unsur Y untuk membentuk sebatian dengan formula XY3. Hitung jisim atom relatif unsur X. [JAR: Y = 35.5] Unsur X Y Jisim unsur (g) 2.08 4.26 Bilangan mol atom 2.08 x 4.26 35.5 = 0.12 Nisbah mol teringkas 1 3 4 2.07 g unsur Z bertindak balas dengan bromin membentuk 3.67 g sebatian dengan formula empirik ZBr2. Hitung jisim atom relatif bagi unsur Z. [JAR: Br = 80] Unsur Z Br Jisim unsur (g) 2.07 3.67 – 2.07 = 1.6 Bilangan mol atom 2.07 z 1.6 80 = 0.02 Nisbah mol teringkas 1 2 z = jisim atom relatif bagi Z Mol Z Mol Br = 1 2 2.07 z 0.02 = 1 2 z = 207 5 Formula empirik sebatian X adalah CH2 dan jisim atom relatif adalah 56. Tentukan formula molekul sebatian X. [Jisim atom relatif: H = 1; C = 12] (12 + 2)n = 56 n = 56 14 = 4 Formula molekul = (CH2)4 = C4H8 6 2.58 g suatu hidrokarbon mengandungi 2.16 g karbon. Jisim molekul relatif bagi hidrokarbon ini ialah 86. [Jisim atom relatif: H = 1; C = 12] (i) Hitungkan formula empirik bagi hidrokarbon ini. Unsur C H Jisim (g) 2.16 2.58 – 2.16 = 0.42 Bilangan mol atom 0.18 0.42 Nisbah mol 1 2 1 3 = 7 3 Nisbah mol teringkas 3 7 Formula empirik = C3H7 TP4 x = jisim atom relatif bagi X Mol X Mol Y = 1 3 2.08 x 0.12 = 1 3 x = 52 TP3 TP4 TP4
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 40 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 (ii) Tentukan formula molekul hidrokarbon tersebut. (3 × 12 + 7 × 1)n = 86 n = 86 43 = 2 Formula molekul = (C3H7)2 = C6H14 Formula % komposisi unsur mengikut jisim = Jumlah JAR unsur dalam suatu sebatian JMR/JFR sebatian × 100% Contoh Hitungkan peratusan nitrogen mengikut jisim dalam sebatian berikut: [Jisim atom relatif: N = 14, H = 1, O = 16, S = 32, K = 39] (i) (NH4)2SO4 (ii) KNO3 %N = 2 × 14 132 × 100% %N = 14 101 × 100% = 21.2% = 13.9% 1 Formula kimia sebatian ion yang mengandungi ion Xm+ dan Yn– boleh diperoleh melalui pertukaran bilangan cas setiap ion. Formula yang diperoleh ialah XnYm. SP 3.3.5 2 Contoh: (i) Natrium oksida Ion Na+ O2– Bilangan cas +1 –2 Pertukaran bilangan cas 2 1 Nisbah teringkas 2 1 Bilangan ion yang bergabung 2 Na+ O2– Formula Na2O (ii) Kuprum(II) nitrat (iii) Zink oksida Cu2+ 1 NO3 – 2 +2 –1 ➾ Cu(NO3)2 (Nisbah teringkas) Peratus Komposisi Unsur Mengikut Jisim dalam Sebatian SP 3.3.5 Formula Kimia bagi Sebatian Ion (Nisbah teringkas) Zn2+ 2 1 O2– 2 1 +2 –2 ➾ ZnO
41 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 AKTIVITI 1: TULIS FORMULA KIMIA DAN NAMA BAGI BAHAN KIMIA BERIKUT O2–, Ion oksida CO32–, Ion karbonat SO42–, Ion sulfat Cl–, Ion klorida Br–, Ion bromida I–, Ion iodida OH–, Ion hidroksida NO3–, Ion nitrat K+ Ion kalium K O2 Kalium oksida K CO 2 3 Kalium karbonat K2SO4 Kalium sulfat KCl Kalium klorida KBr Kalium bromida KI Kalium iodida KOH Kalium hidroksida KNO3 Kalium nitrat Na+ Ion natrium Na O2 Natrium oksida Na CO 2 3 Natrium karbonat Na2SO4 Natrium sulfat NaCl Natrium klorida NaBr Natrium bromida NaI Natrium iodida NaOH Natrium hidroksida NaNO3 Natrium nitrat H+ Ion hidrogen H CO 2 3 Asid karbonik H2SO4 Asid sulfurik HCl Asid hidroklorik HBr Asid hidrobromik HI Asid hidroiodik HNO3 Asid nitrik Ag+ Ion argentum Ag O2 Argentum oksida Ag CO 2 3 Argentum karbonat Ag2SO4 Argentum sulfat AgCl Argentum klorida AgBr Argentum bromida AgI Argentum iodida AgOH Argentum hidroksida AgNO3 Argentum nitrat NH4 + Ion ammonium (NH4) CO 2 3 Ammonium karbonat (NH4)2SO4 Ammonium sulfat NH Cl 4 Ammonium klorida NH Br 4 Ammonium bromida NH4I Ammonium iodida NH NO 4 3 Ammonium nitrat Ca2+ Ion kalsium CaO Kalsium oksida CaCO3 Kalsium karbonat CaSO4 Kalsium sulfat CaCl2 Kalsium klorida CaBr2 Kalsium bromida CaI2 Kalsium iodida Ca(OH)2 Kalsium hidroksida Ca(NO3)2 Kalsium nitrat Cu2+ Ion kuprum(II) CuO Kuprum(II) oksida CuCO3 Kuprum(II) karbonat CuSO4 Kuprum(II) sulfat CuCl2 Kuprum(II) klorida CuBr2 Kuprum(II) bromida CuI2 Kuprum(II) iodida Cu(OH)2 Kuprum(II) hidroksida Cu(NO3)2 Kuprum(II) nitrat Mg2+ Ion magnesium MgO Magnesium oksida MgCO3 Magnesium karbonat MgSO4 Magnesium sulfat MgCl2 Magnesium klorida MgBr2 Magnesium bromida MgI2 Magnesium iodida Mg(OH)2 Magnesium hidroksida Mg(NO3)2 Magnesium nitrat Zn2+ Ion zink ZnO Zink oksida ZnCO3 Zink karbonat ZnSO4 Zink sulfat ZnCl2 Zink klorida ZnBr2 Zink bromida ZnI2 Zink iodida Zn(OH)2 Zink hidroksida Zn(NO3)2 Zink nitrat Pb2+ Ion plumbum(II) PbO Plumbum(II) oksida PbCO3 Plumbum(II) karbonat PbSO4 Plumbum sulfat PbCl2 Plumbum klorida PbBr2 Plumbum bromida PbI2 Plumbum iodida Pb(OH)2 Plumbum(II) hidroksida Pb(NO3)2 Plumbum nitrat Al 3+ Ion aluminium Al O2 3 Aluminium oksida Al2(CO3)3 Aluminium karbonat Al2(SO4)3 Aluminium sulfat AlCl3 Aluminium klorida AlBr3 Aluminium bromida AlI3 Aluminium iodida Al(OH)3 Aluminium hidroksida Al(NO3)3 Aluminium nitrat SP 3.3.5 TP1
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 42 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 AKTIVITI 2: TANPA MERUJUK KEPADA JADUAL AKTIVITI 1, TULISKAN FORMULA KIMIA BAGI SEBATIAN BERIKUT Ion oksida Ion karbonat Ion sulfat Ion klorida Ion bromida Ion iodida Ion hidroksida Ion nitrat Ion kalium K O2 K CO 2 3 K2SO4 KCl KBr KI KOH KNO3 Ion natrium Na O2 Na CO 2 3 Na2SO4 NaCl NaBr NaI NaOH NaNO3 Ion hidrogen H CO 2 3 H2SO4 HCl HBr HI HNO3 Ion argentum Ag O2 Ag CO 2 3 Ag2SO4 AgCl AgBr AgI AgOH AgNO3 Ion ammonium (NH4) CO 2 3 (NH4)2SO4 NH Cl 4 NH4 Br NH4 I NH4 NO3 Ion kalsium CaO CaCO3 CaSO4 CaCl2 CaBr2 CaI2 Ca(OH)2 Ca(NO3)2 Ion kuprum(II) CuO CuCO3 CuSO4 CuCl2 CuBr2 CuI2 Cu(OH)2 Cu(NO3)2 Ion magnesium MgO MgCO3 MgSO4 MgCl2 MgBr2 MgI2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2 Ion zink ZnO ZnCO3 ZnSO4 ZnCl2 ZnBr2 ZnI2 Zn(OH)2 Zn(NO3)2 Ion plumbum(II) PbO PbCO3 PbSO4 PbCl2 PbBr2 PbI2 Pb(OH)2 Pb(NO3)2 Ion aluminium Al O2 3 Al2(CO3)3 Al2(SO4)3 AlCl3 AlBr3 AlI3 Al(OH)3 Al(NO3)3 SP 3.3.5 TP1
43 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 AKTIVITI 3: TULIS FORMULA KIMIA DAN JENIS ZARAH UNTUK UNSUR/SEBATIAN BERIKUT Sebatian / Unsur Formula Jenis zarah Sebatian / Unsur Formula Jenis zarah Natrium sulfat Na2SO4 Ion Zink karbonat ZnCO3 Ion Ammonium karbonat (NH4)2CO3 Ion Ammonium karbonat (NH4)2CO3 Ion Magnesium nitrat Mg(NO3)2 Ion Argentum klorida AgCl Ion Asid hidroklorik HCl Ion Asid sulfurik H2SO4 Ion Kalium oksida K2O Ion Kuprum(II) nitrat Cu(NO3)2 Ion Magnesium oksida MgO Ion Gas hidrogen H2 Molekul Plumbum(II) karbonat PbCO3 Ion Gas karbon dioksida CO2 Molekul Ferum(III) sulfat Fe2(SO4)3 Ion Gas oksigen O2 Molekul Magnesium klorida MgCl2 Ion Aluminium sulfat Al2(SO4)3 Ion Zink sulfat ZnSO4 Ion Plumbum(II) klorida PbCl2 Ion Argentum nitrat AgNO3 Ion Kalium iodida KI Ion Ammonium sulfat (NH4)2SO4 Ion Kuprum(II) karbonat CuCO3 Ion Zink oksida ZnO Ion Kalium karbonat K2CO3 Ion Asid nitrik HNO3 Ion Natrium hidroksida NaOH Ion Gas ammonia NH3 Molekul Ammonia akueus NH3(ak) Ion dan Molekul Magnesium Mg Atom Ammonium klorida NH4Cl Ion Zink Zn Atom Gas nitrogen dioksida NO2 Molekul Kuprum(II) sulfat CuSO4 Ion Natrium klorida NaCl Ion Iodin I2 Molekul Argentum Ag Atom Klorin Cl2 Molekul Bromin Br2 Molekul SP 3.3.5 TP2
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 44 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 1 Suatu persamaan kimia merumuskan perkara yang berlaku semasa tindak balas kimia. Bahan tindak balas (Bahan mengambil bahagian dalam tindak balas) Hasil (Bahan yang dihasilkan) Menghasilkan Contoh: Tindak balas antara serbuk zink dan asid hidroklorik menghasilkan zink klorida akueus dan gas hidrogen. Kenal pasti bahan dan hasil. Bahan tindak balas: Zink dan asid hidroklorik Hasil: Zink klorida dan gas hidrogen Tuliskan persamaan perkataan. Zink + asid hidroklorik ➝ Zink klorida + gas hidrogen Tuliskan formula kimia bahan dan hasil. Senaraikan bilangan atom bagi setiap unsur pada kedua-dua bahagian persamaan itu. Zn atom H atom Cl atom Zn + HCl Kiri 1 1 1 ZnCl2 + H2 Kanan 1 (Seimbang) 2 (Tidak seimbang) 2 (Tidak seimbang) ➝ Imbangkan bilangan atom setiap jenis unsur dengan menambahkan pekali di hadapan formula kimia Zn atom H atom Cl atom Zn + 2HCl Kiri 1 2 2 ZnCl2 + H2 Kanan 1 (Seimbang) 2 (Seimbang) 2 (Seimbang) ➝ Letakkan simbol keadaan bagi setiap bahan dan hasil: Catatan: Simbol keadaan (p) (c) (g) (ak) Pepejal Cecair Gas Akueus Zn (p) + 2HCl (ak) ➝ ZnCl2 (ak) + H2 (g) Tafsiran secara kualitatif persamaan kimia (bahan tindak balas dan hasil tindak balas) (i) Bahan tindak balas adalah pepejal zink dan asid hidroklorik. (ii) Hasil tindak balas adalah larutan zink klorida dan gas hidrogen. Tafsiran secara kuantitatif persamaan kimia (pekali setiap formula menunjukkan bilangan mol bahan dan hasil tindak balas) Zn + 2HCl ➝ ZnCl2 + H2 Pekali 1 2 1 1 1mol zinkbertindak balas dengan 2 mol asid hidroklorik untuk menghasilkan 1 mol zink klorida dan 1 mol hidrogen. SP 3.4.1 SP 3.4.1 SP 3.4.2 SP 3.4.2 3.4 PERSAMAAN KIMIA SK 3.4
45 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Tulis persamaan kimia seimbang bagi setiap tindak balas yang berikut: 1 Kuprum(II) karbonat Kuprum(II) oksida + Karbon dioksida CuCO3 CuO + CO2 2 Ammonia + Hidrogen klorida Ammonium klorida NH3 HCl + NH4Cl 3 Plumbum(II) nitrat + Kalium iodida Plumbum(II) iodida + Kalium nitrat Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3 4 Asid sulfurik + Natrium hidroksida Natrium sulfat + Air H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O 5 Kuprum(II) oksida + Asid hidroklorik Kuprum(II) klorida + Air CuO + 2HCl CuCl2 + H2O 6 Natrium + Air Natrium hidroksida + Hidrogen 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 7 Kalium oksida + Air Kalium hidroksida K2O + H2O 2KOH 8 Zink oksida + Asid nitrik Zink nitrat + Air ZnO + 2HNO3 Zn(NO3)2 + H2O 9 Plumbum(II) nitrat Plumbum(II) oksida + Nitrogen dioksida + Oksigen 2Pb(NO3)2 2PbO + 4NO2 + O2 10 Aluminium nitrate Aluminium oxide + Nitrogen dioxide + Oksigen 4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2 Contoh: Persamaan menunjukkan tindak balas antara zink dengan asid hidroklorik. Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Hitungkan jisim zink yang perlu ditindakbalaskan dengan asid hidroklorik berlebihan untuk menghasilkan 6 dm3 gas hidrogen pada keadaan bilik. [Jisim atom relatif: Zn = 65, Cl = 35.5, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada suhu bilik] Tuliskan persamaan seimbang Tulis maklumat daripada soalan di atas persamaan ? g Zn(p) berlebihan 2HCl 6 dm3 + ➝ ZnCl2 + H2 Tukarkan kuantiti yang diberi kepada mol menggunakan teknik dalam carta di bawah. Bilangan mol H2 = 6 dm3 24 dm3 mol–1 = 0.25 mol Gunakan nisbah mol bahan yang terlibat untuk mencari bilangan mol bahan lain. Catatan: Pekali setiap formula menunjukkan bilangan mol bahan tindak balas yang bertindak balas dan hasil yang terbentuk. Daripada persamaan,, 1 mol H2 : 1 mol Zn 0.25 mol H2 : 0.25 mol Zn Latihan Penghitungan Berkaitan Persamaan Kimia SP 3.4.3 TP3
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 46 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Jisim (g) ÷ (JAR/JFR/JMR) g mol–1 × (JAR/JFR/JMR) g mol–1 Bilangan mol (n) Isi padu gas (dm3 ) ÷ 24 dm3 mol–1 22.4 dm3 mol–1 × 24 dm3 mol–1 22.4 dm3 mol–1 Tukar mol kepada kuantiti yang dikehendaki menggunakan carta di bawah. Jisim Zn = 0.25 mol × 65 g mol–1 = 16.25 g PRAKTIS SPM 1 Persamaan berikut menunjukkan tindak balas antara kalium dengan oksigen. 4K + O2 2K2O Hitungkan jisim kalium yang diperlukan untuk menghasilkan 23.5 g kalium oksida. [Jisim atom relatif: K = 39, O = 16] Bilangan mol K2O = 23.5 g (2 × 39 + 16) g mol–1 = 23.5 94 = 0.25 mol Daripada persamaan, 2 mol K2O : 4 mol K 0.25 mol K2O : 0.5 mol K Jisim K = 0.5 mol × 39 g mol–1 = 19.5 g 2 8.0 g serbuk kuprum(II) oksida dicampurkan kepada asid nitrik cair yang berlebihan dan dihangatkan. Hitungkan jisim kuprum(II) nitrat yang terhasil. [Jisim atom relatif: N = 14, O = 16, Cu = 64] CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O Bilangan mol CuO = 8 g (64 + 16) g mol–1 = 0.1 mol Daripada persamaan, 1 mol CuO : 1 mol Cu(NO3)2 0.1 CuO : 0.1 mol Cu(NO3)2 Jisim Cu(NO3)22 = 0.1 mol × 188 g mol–1 = 18.8 g Soalan Subjektif TP3 TP3
47 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 3 1.3 g zink bertindak balas dengan asid sulfurik cair yang berlebihan. Hasil tindak balas ialah zink sulfat dan hidrogen. Hitungkan isi padu hidrogen yang terbebas pada STP. [Jisim atom relatif: Zn = 65, isi padu molar gas 22.4 dm3 mol–1 pada STP] Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 Bilangan mol Zn = 1.3 g 65 g mol–1 = 0.02 mol Daripada persamaan, 1 mol Zn : 1 mol H2 0.02 mol Zn : 0.02 mol H2 Isi padu H2 = 0.02 mol × 22.4 dm3 mol–1 = 0.448 dm3 = 448 cm3 4 0.46 g natrium terbakar lengkap dalam gas klorin pada keadaan bilik menghasilkan natrium klorida. Hitungkan isi padu klorin yang diperlukan untuk bertindak balas lengkap. [Jisim atom relatif: Na = 23, isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik] 2Na + Cl2 2NaCl Bilangan mol Na = 0.46 g 23 g mol–1 = 0.02 mol Daripada persamaan, 2 mol Na : 1 mol Cl2 0.02 mol Na : 0.01 mol Cl2 Isi padu Cl2 = 0.01 mol × 24 dm3 mol–1 = 0.24 dm3 = 240 cm3 5 Persamaan menunjukkan pembakaran gas propana. C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 720 cm3 gas propana (C3H8) pada keadaan bilik terbakar dalam oksigen berlebihan. Hitungkan jisim karbon dioksida yang terbentuk. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, isi padu molar gas = 24 dm3 mol–1 pada keadaan bilik] C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O Bilangan mol C3H8 = 720 cm3 24 000 cm3 mol–1 = 0.03 mol Daripada persamaan, 1 mol C3H8 : 3 mol CO2 0.03 mol C3H8 : 0.09 mol CO2 Jisim CO2 = 0.09 mol × 44 g mol–1 = 3.96 g TP3 KBAT TP3 TP3
© Nilam Publication Sdn. Bhd. 48 UNIT 3 MODUL • Kimia TINGKATAN 4 6 Rajah di bawah menunjukkan sebuah kereta dilengkapi dengan beg udara yang akan mengembang apabila berlaku kemalangan. Beg udara mengandungi pepejal natrium azida, NaN3 yang akan terurai dengan cepat membentuk natrium dan gas nitrogen. Gas nitrogen yang terbentuk akan mengisi beg udara itu. [Jisim atom relatif: N = 14; H = 1; Na = 23 dan 1 mol gas menempati isi padu 24 dm3 pada suhu dan tekanan bilik] (a) Bina persamaan kimia bagi penguraian natrium azida. 2NaN3 → 2Na + 3N2 (b) Dalam suatu kemalangan, beg udara mengandungi 72 dm3 gas nitrogen pada suhu dan tekanan bilik. Berapakah jisim natrium azida yang diperlukan untuk menghasilkan 72 dm3 gas nitrogen? Bilangan mol nitrogen = 72 dm3 24 dm3 mol–1 = 3 mol Bilangan mol NaN3 = 2 mol Jisim NaN3 = 2 mol × [23 + 3(14)] g mol–1 = 130 g (c) Natrium azida, NaN3, bertindak balas dengan asid hidroklorik cair untuk menghasilkan natrium klorida dan sebatian A. Sebatian A mengandungi 2.33% hidrogen dan 97.7% nitrogen berdasarkan jisim. (i) Apakah formula empirik sebatian A? Unsur H N Jisim (g) 2.33 97.7 Bilangan mol 2.33 –—– 1 = 2.33 97.7 –—– 14 = 6.98 Nisbah teringkas 2.33 –—– 2.33 = 1 6.98 –—– 2.33 ≈ 3 Formula empirik: HN3 (ii) Bina persamaan bagi tindak balas antara natrium azida dan asid hidroklorik cair. NaN3 + HCl → NaCl + HN3 TP3 KBAT Soalan Objektif