Download - Modul Ithink Bab 5 Sc Form 4
BAB 5TENAGA
DAN
PERUBAHAN KIMIA
5.1Perubahan Fizik
Dan Perubahan Kimia
Perubahan Fizik
Tidak memerlu
kan banyak tenaga
Tiada bahan baru
terhasilMelibatkan
perubahan fizik sahaja
Komposisi dan sifat
kimia sama
dengan bahan tindak balas
Perubahan yang berlaku tidak kekal
dan berbalik
Perubahan Kimia
Memerlukan
banyak tenaga
Bahan baru
terhasilMelibatk
an perubaha
n sifat kimia
Komposisi dan sifat
kimia bahan
sebelum dan
selepas tindak balas
berbeza
Perubahan yang berlaku
kekal dan tidak
berbalik
JENIS PERUBAHAN
Perubahan Fizik Perubahan Kimia
Kitar air
Pembentukan embun
Melarutkan garam dalam air
Pemejalwapan iodin
Penghabluran kuprum (II) sulfat
Pembakaran Magnesium
Pengaratan Besi
Penghadaman makanan
Fotosintesis
Tindakbalas peneutralan
Perbandingan antara Perubahan Fizik dan perubahan Kimia
Perubahan Fizik
Tiada
pembentukan baha
n baha
ruTenaga
kurang
diperluka
n
Perubaha
n tidak kekal dan berbalik
Perubaha
n sifat fizik
Perubahan Kimia
Bahan
baru terhasilBerla
ku perubaha
n komposis
i kimi
a
Perubaha
n kekal dan
tidak berbalik
Tenaga
banyak
diperluka
n
Bahan mengalami perubahan
Memerlukan tenaga
5.2Perubahan Haba
dalam Tindak Balas Kimia
JENIS TINDAK BALAS
Eksotermik Endotermik
bebaskan haba
suhu sekeliling panas
Contoh:•Pembakaran•Peneutralan•Tindak balas antara logam reaktif dengan air
serap haba
suhu sekeliling sejuk
Haba digunakan untuk pecahkan molekul besar menjadi molekul
kecil.
Contoh:•Fotosintesis •Penguraian dengan haba
Perubahan haba dalam tindak balas Eksotermik
Cik Norazmah Bt Mohd Noor 9
Hasil tindak balas
Bahan tindak balas
Haba dibebaskan ΔH adalah negatifΔH
Masa
Tenaga
Respirasi -Guna oksigen dan hasilkan C02, wap air dan haba -Aktiviti: hembus udara ke tangan.
Pembakaran (daun kering)-Oksigen + karbon --- C02 dan haba
Asid + alkali --- haba (suhu larutan naik)
Contoh Tindakbalas Eksotermik
Aras tenaga bagi tindak balas Endotermik
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 11
Tenaga
Masa
ΔH
Bahan tindak balas
Hasil tindak balas
Haba diserap ΔH adalah positif
Haba + kalsium karbonat hasilkan kalsium oksida + C02
Fotosintesis CO2 + air +cahaya@haba--glukosa
Contoh Tindakbalas Endotermik
Mengkaji Fenomena Telur Goreng
Apakah suhu awal sebiji telur? Telur dimasukkan dalam kuali panas,
terangkan apa yang berlaku. Apakah suhu akhir telur? Adakah tindakbalas telur,
endotermik@eksotermik?
Proses Haber
Nitrogen + hidrogen -- ammonia + haba Tindakbalas
eksotermik berbalik. Suhu antara 450'C-
500'C
Penghasilan asid sulfurik.
Tindakbalas berbalik eksotermik.
Suhu 450'C-500'C Mangkin
vanadium(v)
Proses Sentuh
Proses Sentuh
5.3Kereaktifan
Logam
Tindakbalas Logam dengan Air• Logam yang sangat reaktif akan bertindakbalas
dengan air untuk membebaskan lebih banyak gas hidrogen.
• Logam yang kurang reaktif akan bertindakbalas dengan air dan membebaskan sedikit gas hidrogen.
Logam + Air → Hidrogen + Hidroksida Logam
18
Tindakbalas logam dengan air.
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 19
Gas HidrogenAir
Logam
Tindakbalas Logam dengan Asid
• Logam yang sangat reaktif akan bertindakbalas dengan asid untuk membebaskan lebih banyak gas hidrogen.
• Logam yang kurang reaktif akan bertindakbalas dengan asid dan membebaskan sedikit gas hidrogen.
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 20
Tindakbalas logam dengan Asid Hidroklorik
21
Gas HidrogenAsid Hidroklorik
Logam
• Persamaan perkataan menunjukkan hasil tindakbalas logam dengan asid yang berlainan.
1. Magnesium + Asid Hidroklorik → Magnesium Klorida + Hidrogen
2. Aluminium + Asid Nitrik → Aluminium nitrat + Hidrogen
3. Zink + Asid Sulfurik → Zink sulfat + Hidrogen
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 22
Tindakbalas Logam dengan Oksigen
• Logam yang sangat reaktif akan menghasilkan nyalaan yang cerah apabila bertindakbalas dengan oksigen.
• Logam yang sederhana reaktif akan menghasilkan baraan yang cerah.
• Logam yang kurang reaktif akan menghasilkan baraan yang malap.
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 23
• Kalium manganat (VII) – membekalkan oksigen
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 24
Panaskan Panaskan
Serbuk logam
Serbuk kalium manganant (VII)
Wul kaca
Siri Kereaktifan Logam
25
Kalium (K) Natrium (Na) Kalsium (Ca)
Stanum (Sn) Ferum (Fe)
Plumbum (Pb)
Aluminium (Al) Magnesium (Mg)
Zink (Zn)
Kuprum (Cu)Argentum (Ag) Aurum (Au)
Kereaktifan semakin
berkurang
Kedudukan Karbon dalam Siri Kereaktifan Logam
• Kedudukan karbon ditentukan dengan membandingkan kecenderungannya menyingkirkan oksigen daripada oksida logam.
• Karbon akan menyingkirkan oksigen apabila dipanaskan bersama oksida logam sekiranya karbon lebih reaktif daripada logam tersebut.
Cik Norazmah Bt Mohd Noor Sains Ting 4 SMKBR '12' 26
Na Ca Mg Al C Zn Fe Sn PbK Cu
Paling reaktif
Paling kurang reaktif
5.4Aplikasi Siri
Kereaktifan Logam
Pengekstrakan Logam
Menggunakan logam yang berada pada atas siri kereaktifan logam untuk menurunkan oksida logam di bawah siri.
Contoh proses ThermiteAluminium dipanaskan dengan bijih ferum untuk mengekstrak ferum.
Aluminium + ferum ---- aluminium + ferum oksida oksida
Pengekstrakan LogamLogam Kaedah Pengekstrakan
Kalium
Elektrolisis
Natrium
Kalsium
Magnesium
Aluminium
Karbon --------------------------------------------------
ZinkPemanasan bijih logam dengan
karbon (kok) di dalam relau bagasFerum
Tin
Kuprum Pemanggangan bijih logam dalam udara
Argentum Wujud dalam bentuk unsur
Pengekstrakan Bijih Timah
Dikenali kasiterit. Dilombong dengan
menggunakan kapal korek atau pam kerikil.
Bendasing seperti sulfur dan arsenik.
Pengekstrakan Timah
Dalam relau bagas. Bijih timah + karbon + batu kapur. Dipanaskan suhu 1300'C-1400'C. Tindakbalas penurunan berlaku. Stanum(IV) oksida diturunkan oleh
karbon untuk hasilkan stanum dan karbon dioksida.
Batu kapur ditambah untuk asingkan bendasing.
Timah lebur jadi jongkong.
Pengekstrakan Bijih Timah
Kepentingan Siri Elektrokimia
Disusun berdasarkan kereaktifan logam dengan oksigen.
Logam yang berada pada atas siri elektrokimia mudah berkarat berbanding logam di bawah.
Untuk meramalkan kereaktifan logam dengan oksida logam lain.
Untuk mengetahui teknik bagi pengekstrakan logam dari bijihnya.
5.5Elektrolisis
Pengenalan
Proses Elektrolisis menguraikan sebatian kepada unsurnya dengan mengalirkan arus elektrik.
Elektrolit ialah sebatian yang alirkan arus elektrik dalam leburan atau larutan.
Contoh: larutan asid, larutan garamBukan elektrolit tidak boleh aruskan elektrik.Contoh: gula, glukosa, alkohol
Sel Elektrolisis Contoh: Bateri@akumulator Elektrod: alirkan arus elektrik ke
elektrolit. Anod: bahagian positif bateri. Katod: bahagian negatif bateri. Anion: ion negatif (bgerak ke anod). Kation: ion positif (bgerak ke
katod).
Pergerakan ion ke anod dan katod alirkan cas elektrik.
Elektrolisis Leburan Plumbum Bromida
Apabila litar tertutup@lengkap, mentol akan menyala.
Membuktikan leburan plumbum bromida mengalirkan arus elektrik.
Hasilkan:- Pepejal berkilat pada katod.- Wap berwarna perang pada anod.
Elektrolisis Leburan Plumbum Bromida
Penyaduran Elektrik
Definisi: menyaluti logamm dengan lapisan logam lain.
Tujuan: -melindungi permukaan daripada
berkarat. -memperbaiki permukaan logam.
Objek disadur pd katod.Logam pd anod.Elektrolit mengandungi ion logam penyadur.Di anod: kuprum terlarut menjadi ion positif kuprum.Di katod: Ion kuprum tertarik pada kunci (anod) dan termendap.
(+) Anod (-) katod
Larutan Kuprum Sulfat
Pengekstrakan Aluminium
Aluminium oksida dan kriolit dicampur.
Katod: tangki ferum disaluti karbon.
Anod: elektrod karbon.
ProsesKatod: menarik ion aluminium dan termendak di dasar tangki.Anod: gas oksigen dibebaskan.
Penulenan Logam
Anod: logam tak tulen.Katod: logam tulen.Elektrolit: mengandungi ion logam.
ProsesAnod: kuprum tak tulen melarut dan membentuk ion kuprum (bercas positif).Katod: menarik ion kuprum dan dienapkan sebagai kuprum tulen.
5.6Penghasilan Tenaga
Elektrik daripada Tindak Balas Kimia
Pengenalan Bateri
Bateri menyimpan tenaga kimia dan boleh diubah menjadi tenaga elektrik.
Penghasilan bateri:-2 logam berbeza dicelup dalam larutan elektrolit.-elektron mengalir dari logam reaktif ke logam yang kurang reaktif.-menghasilkan arus elektrik.
Sel RingkasSel ringkas dinamakan sel kimia atau sel galvani.Contoh elektrod zink dan kuprum. Terminal negatif - dikenali anod (logam yang lebih reaktif) - elektrod membebaskan elektron. - contoh zink melepaskan elektron dan membentuk
ion.Terminal posit - dikenali katod (logam kurang reaktif). - menerima elektron.
- ion hidrogen (cas positif), menerima elektron (cas negatif) dan membentuk gas hidrogen.
Nilai voltan bergantung kepada jarak antara 2 jenis logam elektrod.
Semakin jauh kedudukan logam dalam siri elektrokimia, semakin tinggi nilai voltan yang dihasilkan.
Contoh:elektrod magnesium da argentum hasilkan voltan tinggi berbanding ferum dan plumbum.
Sel RingkasSiri Kereaktifan
MagnesiumAluminiumKarbonZinkFerumStanumPlumbumKuprumMagnesium
Sel Kering
Jenis Ammonium KloridaTidak dapat dicas semula.Tidak tahan lama.Bekas zink bocor.Jenis Sel AlkaliNatrium HidroksidaBekas zink tidak
terhakis/bocor.Mahal tetapi tahan lama.
Sel Alkali
Kegunaan: -kamera dan permainan.Kelebihan -voltan malar. -tahan lebih lama. -Arus lebih besar dari sel kering.
Kekurangan -tidak dapat dicas semula.
Akumulator Asid Plumbum
Kegunaan: -bateri kereta.Kelebihan -voltan tinggi. -boleh dicas semula. -tahan lama.
Keburukan -berat dan mahal. -asid mungkin tumpah.
Sel Merkuri
Kegunaan -jam tangan, kalkulator.Kelebihan -kecil dan ringan. -voltan tinggi -arus sekata. -tahan lama.Kekurangan -tidak dapat dicas. -lebih mahal dari sel kering.
Sel Nikel-Kadmium
Kegunaan -telefon mudah alih. -kamera digital.Kelebihan -boleh dicas semula. -tahan lama. -tidak mudah tumpah.Kekurangan -mahal
5.7Tindak Balas Kimia
yang Berlaku dengan Adanya
Cahaya
FotosintesisTumbuhan menyerap
karbon dioksida+cahaya+air untuk membentuk karbohidrat (glukosa).
Foto (cahaya)Sintesis (membina)
• Pigmen hijau klorofil menyerap cahaya untuk memecahkan molekul air kepada O2 dan H2 (fotolisis air).
Fotosintesis
Kesan Cahaya ke Atas Kertas Fotografi
Filem fotografi disaluti oleh lapisan argentum bromida.
Semasa menganmbil gambar argentum bromida didedahkan kepada cahaya.
Imej terhasil dan filem fotografi perlu dicuci.Ini menunjukkan kertas fotografi sensitif terhadap cahaya.
Bahan Kimia Sensitif-Cahaya
Bahan kimia yang sensitif terhadap cahaya dikenali kimia fotosensitif (bahan peka cahaya).
Contoh bahan: -argentum bromida. -argentum klorida. -hidrogen peroksida.Apabila argentum bromida terdedah kepada cahaya, bahan akan terurai menjadi atom argentum dan bromida.
Penyimpanan Bahan Kimia
Bahan kimia peka cahaya perlu disimpan dalam botol gelap.
Contohnya seperti peluntur bleach perlu disimpan dalam botol gelap.
Untuk elakkan air klorin terurai menjadi asid hidroklorik dan oksigen apabila terdedah kepada cahaya.
5.8Kebijaksanaan
Manusia Memanfaatkan
Tindak Balas Kimia
Stesen Janakuasa Elektrik
Perubahan Tenaga
Tenaga ------- tenaga ------- tenagakimia kinetik elektrik
Stesen janakuasa menggunakan bahan api arang batu (tenaga kimia) untuk menghasilkan stim.
Stim memutarkan turbin dalam dinamo (tenaga kinetik).
Hasilkan tenaga elektrik. Arang batu merupakan sumber yang tidak dapat
dikitar semula. Maka perlu dijimatkan.
Penggunaan Elektrik secara
efisyen
Tutup pintu peti sejuk selepas
mengambil barang
Berkongsi kenderaan ke tempat
kerja.Gunakan peralatan yang jimat
tenaga
Tutup suis peralatan elektrik
sekiranya tidak
menggunakannya
Gosok baju seminggu
sekali
Mari Berkongsi Kenderaan
Pelupusan Bateri
Logam dalam bateri adalah toksik.
Sekiranya dibuang ke tapak pelupusan sampah, bahan toksik meresap ke sumber air bawah tanah dan mencemarkannya.
Bateri perlu dikitar semula atau dilupuskan dengan cara betul.
Apakah fungsi alatan berwarna biru?
Aktiviti (1): Kenalpasti Alatan
Amaran: Jangan Tiru Aksi Ini!