jirim dan bahan
TRANSCRIPT
BAB 4
JIRIM DAN BAHAN
Perubahan Jirim• Jirim - Sebarang benda yang mempunyai jisim
dan memenuhi ruang• Berbeza secara fizikal:–Bentuk–Warna –Kekerasan
• Berbeza secara kimia:–Keasidan–kereaktifan
• Wujud dalam keadaan:–Pepejal–Cecair –gas
TEORI KINETIK JIRIM
• Jirim terdiri daripada zarah yang halus dan diskrit.
• Zarah–zarah sentiasa bergerak atau bergetar secara rawak.
• Suhu jirim bertambah apabila tenaga kinetik zarah bertambah
PERBEZAAN ANTARA SIFAT PEPEJAL, CECAIR DAN GAS
SIFAT PEPEJAL CECAIR GAS
Bentuk Tetap Ikut bekas Ikut bekas
Isipadu Tetap Tetap Ikut bekas
Susunan zarah Rapat dan teratur Kurang padat Berjauhan
Pergerakan zarah Bergetar Bergerak bebas Bergerak secara rawak
Daya tarikan antara zarah
Sangat kuat Sederhana Lemah
Kandungan tenaga kinetik
Rendah Sederhana Tinggi
Ketumpatan Tinggi Sederhana Rendah Keboleh-mampatan
Sukar dimampatkan
Sukar dimampatkan
Mudah dimampatkan
Perubahan Keadaan Jirim
1. Peleburan- air bertukar menjadi cecair–Zarah-zarah ais menerima lebih banyak
haba apabila dipanaskan–Zarah-zarah bergetar terlalu cepat –
susunannya terurai pada takat lebur–Takat lebur ais = 0oC
2. Pendidihan – air bertukar menjadi wap– Zarah-zarah air bergetar dengan lebih cepat apabila
dipanaskan– Pada takat didih (100 ̊C) zarah-zarah terbebas
daripada ikatan antara satu sama lain dan membentuk wap.
3. Penyejatan - air bertukar menjadi wap – Berlaku pada permukaan air sahaja pada suhu
rendah dan lebih perlahan– Contoh : hari panas dan berangin
4. Pemejalwapan – perubahan pepejal menjadi gas dan sebaliknya tanpa menjadi cecair–Contoh: ais kering dan ubat gegat
5. Kondensasi – wap air menjadi cecair–Zarah-zarah wap kehilangan tenaga kinetik
apabila menjadi sejuk–Contoh: awan mendung menjadi air hujan
6. Pembekuan – air menjadi pepejal (ais)–Apabila sejuk zarah-zarah air kehilangan
tenaga kinetik–Susunan zarah menjadi lebih rapat–Takat beku = 0 ̊C
PERUBAHAN KEADAAN JIRIM
Pemejalwapan
Pemejalwapan
Peleburan
Pembekuan Kondensasi
Pendidihan
Serap haba
Bebas haba
Pergerakan zarah-zarah dan perubahan tenaga kinetik
Pergerakan zarah-zarah dan perubahan tenaga kinetik
STRUKTUR ATOM
Ciri-ciri subatom
Sifat Proton Elektron NeutronSimbol p e n
Cas Positif (+) Negatif (-) Neutral
Jisim relatif 1 11840 1
Kedudukan Dalam nukleus
Luar nukleus
Dalam nukleus
Nombor proton, nombor nukleon dalam atom
• Atom yang berbeza mempunyai bilangan proton yang berbeza
• Menyebabkan ciri kimia dan fizik yang berbeza
• Contoh: hidrogen, helium dan karbon bertindak balas secara berbeza kerana bilangan proton yang berbeza
Atom hidrogen
Atom hileum
Atom karbon
Nombor proton dan nombor nukleon
• Bilangan proton = nombor proton• Semua atom dari unsur yang sama mempunyai
nombor proton yang sama• Jisim atom bergantungk kepada bilangan
proton dan neutron kerana jisim relatif elektron sangat kecil
• Jumlah bilangan proton dan nukleon dikenali sebagai nombor neutron
Contoh
Atom Nombor nukleon
Nombor proton
Bilangan neutron
Helium 4 2 4-2 = 2
Nombor nukleon
Bilangan neutron = Nombor – nombornukleon proton
Atom NomborProton
NomborNukleon
Bil. Proton
Bil. Elektron
Bil. Neutron
Hidrogen 1 1 1 1 0Helium 2 4Litium 3 7
Berillium 4 9Boron 5 11
Karbon 6 12Nitrogen 7 14Oksigen 8 16Fluorin 9 19Neon 10 20 10 10
• Atom adalah neutral• Bilangan elektron dan proton adalah sama• Contoh:–Hidrogen mempunyai 1 proton,jadi bilangan
elektronnya juga 1–Karbon mempunyai 6 proton, maka
bilangan elektonnya juga 6
Isotop• Atom yang mempunyai nombor proton yang
sama tetapi nombor nukleon yang berbeza • Mempunyai ciri kimia yangsama tetapi ciri
fizik yang berbeza • Cth: hidrogen-1, hidrogen-2 dan hidrogen-3
mempunyai takat didih yang berbeza
Isotop klorin
• 2 isotop klorin iaitu dengan nombor nukleon 35 dan 37.
Isotop Nombor proton
Nombor nukleon
Bilangan proton
Bilangan neutron
Bilangan elektron
Klorin-35 17 35 17 18 17
Klorin-37 17 35 17 20 17
Susunan Jadual Berkala
• Unsur dalam jadual berkala disusun mengikut pertambahan nombor proton dari kiri ke kanan.
• Baris menegak disebut kumpulan.• Baris mendatar disebut kala.• Ada 7 kala dan 8 kumpulan.• Unsur dalam kumpulan yang sama mempunyai
sifat kimia yang sama.
• Sifat unsur dari kiri ke kanan jadual berubah dari:
Logam Separa Logam Bukan Logam
• Nama kumpulan:* Kumpulan I : Logam Alkali* Kumpulan II : Logam Alkali Bumi* Kumpulan VII : Halogen* Kumpulan VIII : Gas Nadir
Kala • Disusun menggunakan nombor 1,2,3,4,5,6, 7• Sifat unsur berubah dari kiri ke kanan• Unsur pertama - pepejal yang sangat reaktif
dan mudah terbakar • Unsur terakhir –gas adi yang tidak reaktif• Mempunyai bilangan petala elektron yang
sama
Kumpulan
• Terdapat 18 lajur atau kumpulan• Unsur dalam kumpulan yang sama – sifat
sama tapi tak serupa sepenuhnya• Mempunyai bilangan elektron yang
sama dalam petala paling luar• Disusun menggunakan nombor I, II,
III, IV, V, VI, VII, VIII
Logam, Bukan Logam dan Separa Logam
• Unsur dibahagikan kepada logam, separa logam dan bukan logam.
• Logam – sebelah kiri Jadual Berkala (kumpulan I dan II) –Kumpulan I – logam alkali (sangat reaktif)–Kumpulan II – logam alkali bumi (kurang
reaktif berbanding kumpulan I)
• Bukan logam – sebelah kanan Jadual Berkala (kumpulan VII dan VIII)–Kumpulan VII – Halogen (bukan logam
yang reaktif)–Kumpulan VIII – gas Adi (unsur yang
paling kurang reaktif)
• Unsur transisi / peralihan:–Lajur di antara kumpulan II dan III–Logam yang mengkonduksikan elektrik–Takat lebur sangat tinggi–Membentuk garam yang bewarna dalam air
• Unsur separa logam – mempunyai sifat logam dan bukan logam–Contoh: boron, silikon, germanium
Jadual Berkala
Sifat bahan
• Terdiri daripada gabungan zarah-zarah yang dikenali sebagai unsur
• Unsur – zarah tulen ynag tidak boleh diuraikan kepada bentuk yang lebih ringkas lagi
• Zarah-zarah bahan boleh wujud sebagai:–Atom–Molekul– Ion
•
Atom
• Unsur neutral• Logam tulen seperti kuprum• Gas-gas adi seperti helium, argon, neon
ArH
Na
kuprum natrium argon hidrogen
Ion • Zarah-zarah atom yang bercas• Zarah-zarah atom akan menerima atau kehilangan
elektron semasa tindak balas kimia• Zarah yang berlawanan cas akan menarik sesama
sendiri• Membentuk ikatan elektrik – ikatan ion• Membentuk bahan baru – sebatian ion• Terdiri daripada gabungan unsur logam dan bukan
logam
Sebatian natrium klorida
Zarah-zarah bercasUnsur Hilang atau terima elektron Ion
Hidrogen Hilang 1 elektron H+
Kalium K+
Natrium Hilang 1 elektronKalsium Hilang 2 elektron Ca2+
Zink Hilang 2 elektronKlorin Terima 1 elektron Cl-
Bromin Terima 1 elektronOksigen O2-
Sulfur Terima 2 elektron
Molekul
• Dua atau lebih atom bergabung secara kimia• Ikatan kovalen – ikatan antara atom-atom• Molekul unsur – terdiri daripada atom-atom
unsur yang sama seperti gas oksigen• Molekul sebatian – terdiri daripada atom-atom
unsur yang berbeza
Molekul
Molekul unsur
•Molekul oksigen O2
Molekul sebatian
•Molekul karbon dioksida (CO2)
Sifat-sifat bahan• Bahan logam:–Pepejal berkilau–Takat lebur tinggi–Konduktor elektrik
dan haba yang baik–Ketumpatan tinggi–Boleh ditempa–Boleh dilentur–Mulur
• Bahan bukan logam:–Permukaan pudar–Tidak boleh ditempa–Tidak mulur–Mudah pecah / patah–Konduktor elektrik
yang lemah kecuali grafit–Konduktor haba yang
lemah
Kegunaan bahan
• Bahan logam:–Senjata– Industri automotif:• Rangka kereta• Enjin kereta
• Bahan bukan logam:–Berlian : potong
kaca–Gas neon dan
argon: buat mentol–Plastik : bungkus
makanan
Penulenan Bahan
• Bahan tulen – bahan yang terdiri daripada satu bahan sahaja
• Tidak mengandungi bahan lain• Contoh :–Air suling –Gula tulen–Emas tulen–Argentum (perak tulen)
Sifat bahan tulen
• Takat lebur dan didih yang tetap• Contoh:–Takat lebur ais ialah 0 ̊ C–Takat didih air ialah 100 ̊ C
air ais
Kaedah penulenan
• Penulenan: proses mengeluarkan bendasing daripada bahan utama
• Kaedah penulenan:–Penurasan–Penghabluran –Penyulingan
Penurasan
• Mengasingkan pepejal daripada cecair• Contoh:–Mengasingkan garam daripada pasir pantai–Air dicampurkan untuk menghasilkan
larutan garam–Bahan dituras supaya larutan garam dan
pasir dapat diasingkan
Kaedah penurasan
Penghabluran
• Proses menghasilkan hablur daripada cecair atau gas
• Larutan dipanaskan, air menjadi wap meninggalkan bahan tepu yang akan menghablur
• Penghasilan garam daripada larutan garam atau air laut
• Penghasilan gula daripada air tebu
Penghabluran
Penyulingan • Proses mendapatkan cecair tulen daripada cecair• Takat didih cecair yang bercampur adalah
berbeza• Campuran cecair akan dipanaskan sehingga
cecair yang dikehendaki mendidih dan menjadi wap
• Wap akan terkondensasi menjadi cecair tulen (hasil sulingan)
• Contoh: –menulenkan campuran alkohol dan air untuk
mendapatkan alkohol tulen–Menghasilkan air suling daripada air laut
• Penyulingan berperingkat – mengasingkan cecair terlarut campur
• Turus berperingkat – digunakan dalam penyulingan berperingkat untuk mengasingkan cecair-cecair mengikut takat didih
Penyulingan
Penyulingan berperingkat
Kegunaan pelbagai bahan• Keluli – sangat kuat sesuai untuk membuat
bahagian kereta• Piuter – sesuai untuk membuat barang perhiasan
kerana permukaan berkilau, tidak mudah berkarat, sangat kuat dan boleh ditempa
• Seramik – kuat dan tidak mengkonduksikan haba sesuai membuat cawan
• Plastik – mudah dicuci dan bewarna terang sesuai buat alat permainan
Kegunaan pelbagai bahan
keluli
piuterplastik
seramik