About Me

My Photo
Johor, not sure, Malaysia
aku cuma insan yang mcari sesuatu dlm kehidupan,,hmmm..aku pon xtw ape yg aku minat sbnrnye,,hehe,,sbbb sume yg aku minat lebih kpada seni,,dan lau keja pon,,,hmm,,,xtetap

Aku Asikin

Thursday, December 9, 2010

nota sains tingkatan 4 (bab 6)

TENAGA DAN PERUBAHAN KIMIA


1. APA ITU PERUBAHAN KIMIA DAN PERUBAHAN FIZIK ?

Pembakaran kertas untuk menghasilkan debu adalah perubahan kimia manakala peleburan ais menjadi air ialah perubahan fizik. Jadi apakah sebenarnya perubahan kimia dan perubahan fizik ?.Perbezaan antara perubahan kimia dan perubahan fizik adalah seperti jadual di bawah

PERUBAHAN KIMIAPERUBAHAN FIZIK
terbentuk bahan barutidak
perubahan tidak berbalikperubahan berbalik
Komposisi kimia bahan asal berbeza dengan hasilKomposisi kimia bahan asal sama dengan hasil
Jisim bahan asal berbeza dengan hasilJisim bahan asal mungkin sama atau berbeza dengan hasil
Ikatan antara zarah dipecahkanzarah hanya berubah bentuk sahaja
Memerlukan tenaga haba yang tinggiMemerlukan tenaga haba yang rendah


2. PERUBAHAN HABA SEMASA TINDAK BALAS KIMIA

Semasa tindak balas kimia berlaku dua jenis perubahan haba. Sesuatu tindakbalas yang menghasilkan haba ke persekitarannya dinamakan sebagai tindakbalas eksotermik. Tindak balas endotermik pula adalah sebaliknya.Perbezaan antara Tindak balas Eksotermik dengan Endotermik ditunjukkan seperti di bawah.



TINDAK BALAS EKSOTERMIKTINDAK BALAS ENDOTERMIK
membebaskan tenaga habamenyerap tenaga haba
persekitaran panas (tabung uji terasa panas)persekitaran sejuk (tabung uji terasa sejuk)
hasil tindak balas mengandungi tenaga rendahhasil tindak balas mengandungi tenaga tinggi
contoh : semasa melarutkan natrium hidroksida dalam aircontoh : semasa melarutkan ammonium sulfat dalam air


Tindak balas kimia berguna dalam industri. Pengetahuan mengenai jenis tindak balas telah menolong manusia mencipta pelbagai bahan lain yang sangat berguna kepada kita. Jadual berikut memperkenalkan beberapa industri popular yang menggunakan tindak balas kimia. Nama tindak balas tersebut selalunya mengambil mana saintis yang pertama kali menemui tindak balas tersebut.


PROSESHASILPERSAMAAN T/BJENIS T/B
Haberammonianitrogen + hidrogen ----> ammonia + habaEksotermik
Sentuhsulfur trioksida untuk pembuatan asid sulfuriksulfur dioksida + oksigen <====> sulfur trioksida + habaEksotermik
Ostwaldnitrogen oksida untuk pembuatan asid nitrikammonia + oksigen ----> nitrogen oksida + habaEksotermik



3. SIRI KEREAKTIFAN LOGAM

Kebanyakan tindak balas di dunia kita ini berpunca dari logam. Logam merupakan bahan yang sangat penting. Seterusnya kita mengkaji perlakuan logam- logam. Logam-logam mempunyai kereaktifan berbeza apabila ditindak balaskan dengan air, asid serta oksigen.Jika kita melakukan eksperimen dalam makmal, berikut adalah pemerhatian apabila logam bertindak balas

dengan air.
JENIS LOGAMPEMERHATIANKECERGASAN
Natriumbergerak pantas di atas permukaan air dan menghasilkan bunyi "hiss"sangat cergas
Kalsiumtenggelam dan menghasilkan gelembung gas (hidrogen)cergas
Magnesiumtenggelam dan menghasilkan sedikit gelembung gas (hidrogen)kurang cergas
Kuprumtiada tindak balastidak cergas


Dengan asid.
JENIS LOGAMPEMERHATIANKECERGASAN
Magnesiumpembuakan sangat cergas dan menghasilkan gas (hidrogen)sangat cergas
Ferumpembuakan yang cergas dan menghasilkan gas (hidrogen)cergas
plumbumpembuakan dan menghasilkan sedikit gelembung gas (hidrogen)kurang cergas
Kuprumtiada tindak balastidak cergas




Dengan oksigen pula.
JENIS LOGAMPEMERHATIANKECERGASAN
Magnesiummembara sangat terang dan menghasilkan debu putih seletah sejuksangat cergas
Zinkmembara dengan terang dan menghasilkan serbuk kekuningan setelah sejukcergas
Ferummembara dan menghasilkan serbuk hitam setelah sejukkurang cergas
Kuprumtiada tindak balastidak cergas



Jadi kita boleh membina Siri kereaktifan logam bermula dari yang paling reaktif ialah :-

Kalium (PALING REAKTIF)
Natrium
Kalsium
Magnesium
Aluminium
Zink
Ferum (besi)
Stanum (timah)
Plumbum
Kuprum (tembaga)
Merkuri (raksa)
Argentum
Aurum (emas) (TIDAK REAKTIF) 



Oleh kerana logam mempunyai kereaktifan yang berbeza tindak balas oksidanya dengan karbon lain juga menunjukkan perlakuan yang berbeza. Berikut adalah pemerhatian apabila oksida logam bertindak balas dengan karbon.

OKSIDA LOGAMPEMERHATIANINFERENS/TH>
Plumbum (II) oksidamenghasilkan bintil-bintil logam berkilaukarbon boleh menurunkan plumbum (II) oksida. Karbon lebih reaktif dari plumbum
Aluminium oksidatiada apa-apa terbentukkarbon tidak boleh menurunkan aluminium oksida. Karbon kurang reaktif dari aluminium
Zink oksidamenghasilkan sedikit bintil-bintil logam berkilaukarbon boleh menurunkan zink oksida. karbon lebih reaktif dari zink

Ini bermaksud kita boleh meletakkan karbon dalam siri kereaktifan logam seperti berikut.

Kalium
Natrium
Kalsium
Magnesium
Aluminium

KARBON

Zink
Ferum (besi)
Stanum (timah)
Plumbum
Kuprum (tembaga)
Merkuri (raksa)
Argentum
Aurum (emas) 




Semua oksida logam (bijih) yang berada dibawah karbon boleh diekstrak (dikeluarkan) dengan memanaskannya dengan karbon. Karbon yang digunakan dalam industri pengekstrakan logam dari bijihnya ialah arang kok.Proses Pengekstrakan logam dengan menggunakan serbuk karbon (arang kok)telah dijadualkan seperti berikut.


LANGKAHCARATUJUANHASIL
Memanggang bijihMemanggang pada suhu tinggiMenyingkirkan sulfurBijih terpanggang
Mencampur bijih dengan arang kokBijih dicampurkan dengan arang kok dan dimasukkan dalam "relau bagas"Memulakan tindak balasCampuran bijih + arang kok bersuhu tinggi
Tindak balasCampuran dipanaskan pada suhu tinggiMelengkapkan tindakbalasDua hasil terbentuk iaitu :
a) Bendasing (sanga lebur)
b)Logam tulen yang lebur
PengasinganSanga disingkirkan dan leburan logam dialirkan keluarMemisahkan logam tulenLogam tulen
Mengacu dan Membekukan logamLeburan logam dituang ke dalam acuan dan disejukkanMendapat jongkong/kepingan logamJongkong/Kepingan logam tulen


4. TINDAK BALAS DENGAN MENGGUNAKAN TENAGA ELEKTRIK

Elektrolisis merupakan satu tindak balas yang menggunakan tenaga elektrik. Tenaga elektrik memecahkan sebatian kimia untuk membentuk bahan yang baru. Terdapat 3 komponen utama dalam radas elektrolisis.

KOMPONENBAHANTUJUAN
Elektrolitgaram, asid atau alkalimembekalkan ion positif ("kation") dan ion negatif ("Anion")
Elektrod2 elektrod yang terdiri dari bahan yang boleh mengkonduksi elektrik cth: karbonmembentuk
a) elektrod positif (Anod)-bahagian yang disambung ke terminal positif bateri dan
b) elektrod negatif (Katod)
Pembekal arus elektrikbateri atau sumber arus terusMengerakkan elektron dalam litar




Elektrolisis mempunyai banyak kegunaan dalam kehidupan seharian manusia. Anatarah kegunaannya ialah



KEGUNAANELEKTROLITNYAELEKTROD +ELEKTROD -
Pengekstrakan AluminiumLeburan Aluminium Oksida + Kriolitkarbon - gas oksigen terhasilkarbon - aluminium tulen terhasil
Penulenan argentumargentum nitratkepingan argentum tak tulen - akan larut dalam elektrolitkepingan argentum tulen - bertambah berat
Penyaduran sudu besi dengan argentumargentum nitratkepingan argentum - jisim berkurangansudu besi - disadurkan oleh argentum




5. PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK DARI TENAGA KIMIA

Disebalik elektrolisis, tenaga elektrik pula boleh dihasilkan dari tenaga kimia dalam sel(bateri).

Untuk menghasilkan tenaga elektrik dari tenaga kimia, beberapa syarat harus dipenuhi oleh radas(set-up). 3 syarat supaya terhasilnya tenaga elektrik dalam sel ringkas ialah:-

a) Dua elektrod yang digunakan hendaklah berbeza.
b) Sel mesti mengandungi elektrolit.
c) Kedua-dua elektrod hendalah bersambung untuk melengkapkan litar.

Sangat menarik jika kita mengkaji dengan lebih mendalam komponen yang terdapat dalam sel kering. (mana tahu anda boleh mencipta sel sendiri di rumah.....). Komponen sel kering adalah seperti berikut.

KOMPONENBAHANTUJUAN
Terminal -bekas zinkmembebaskan elektron
Terminal +rod karbonmenerima elektron
Elektrolitammonium klorida + zink kloridalandasan pergerakan elektron
Pencegah Pengutubanserbuk karbon + mangan (IV) dioksidamenyerap hidrogen yang terbentuk dan menukarkannya menjadi air


Komponen sel asid-plumbum pula.





KOMPONENBAHANTUJUAN
Terminal -plat plumbum tulenmembebaskan elektron
Terminal +plat plumbum oksidamenerima elektron
Elektrolitasid sulfurik pekatlandasan pergerakan elektron



Saintis telah menamakan sel kering sebagai sel primer manakala sel basah asid-plumbum pula ialah sel sekunder. (saintis sering mengklasifikasikan sesuatu ya..)Apakah maksud serta perbezaan kedua-dua jenis sel ini ?.
Perbezaan sel primer dan sel sekunder adalah seperti berikut.





SELPRIMERSEKUNDER
Kelebihanmembekalkan arus tetap,boleh dicas semula
Kelemahantidak boleh dicas semulamengandungi elektrolit yang mudah tumpah
Contoh selsel kering, bateri alkali, bateri argentum oksidaakumulator asid-plumbum, Bateri nikel-kadmium, bateri litium
Cara di kitar semulabekas logam dan karbon diasingkan dan dipakai semulalogam plumbum di kitar semula dan asid diganti semula



Walaupun sel-sel diatas berguna kepada manusia namun ianya boleh mendatangkan sedikit masalah jika dibuang ke alam sekitar. Ini adalah kerana ia mempunyai bahan bertoksik seperti logam rekatif serta bahan kimia lain.Kesan Pembuangan sel kimia ke alam sekitar ialah :-

a) Pencemaran ekologi
b) Menjejaskan kesihatan manusia
c) Logam toksik mencemarkan sumber air dan tanah
d) Bahan toksik masuk ke rantai makanan dan meracuni otak



6.TINDAK BALAS YANG MEMERLUKAN CAHAYA

Selain daripada tenaga elektrik, sesetengah tindak balas hanya memerlukan cahaya sebagai sumber tenaga.Beberapa contoh tindak balas yang memerlukan cahaya dalam kehidupan kita ialah :-




TINDAK BALASKESAN CAHAYAAPLIKASI
FotosintesisMemecahkan molekul air dalam tumbuhan.Penghasilan glukosa semasa fotosintesis.
Penguraian Argentum KloridaArgentum klorida terurai menjadi argentum dan klorin.Bahan kimia argentum klorida hendaklah disimpan dalam botol gelap.
Kertas FotografiPasta argentum bromida yang terdapat di permukaan kertas fotografi terurai menjadi argentum dan bromida.Bahagian terdedah cahaya menjadi kelabu dan bahagian terlindung kekal putih. konsep ini digunakan untuk mencuci gambar foto.


7. JANGAN MEMBAZIR TENAGA

Apabila kita mengetahui bahawa semua tindak balas di dunia ini memerlukan tenaga (elektrik atau cahaya) maka kita sedar bahawa kita tidak boleh membazir tenaga. Kita hendaklah sentiasa mencari jalan agar sumber tenaga kita kekal lama

2 comments:

Anonymous said...

good note....

Anonymous said...

Come I clap for you xDD