kimia tingkatan 4 - bab 2

STUDYSMARTKIMIA TINGKATAN 4

BAB 2 : STRUKTUR ATOM

2.1 Menganalisis jirim2.2 Perubahan struktur jirim dan teori kinetic jirim2.3 Mensintesiskan struktur atom2.4 Memahami isotop dan menilai kepentingannya2.5 Memahami susunan elektron bagi atom

2.1 MENGANALISI JIRIMAPAKAH ITU JIRIM?Jirim adalah apa jua benda yang memenuhi ruang dan mempunyai jisim.

TEORI ZARAHTeori zarah menyatakan jirim terdiri zarah diskret yang sangat kecil. (Atom, Molekul, Ion)

JENIS – JENIS ZARAHa) Atomb) Molekulc) Ion

A) ATOM Atom adalah bahagian terkecil sesuatu jirim. Atom bagi elemen yang sama mempunyai saiz yang sama. Saiz atom berbeza mengikut jenis

elemen. Contoh :

Q1: Atom merupakan cas _________ (Positif/Negatif/Neutral)

B) MOLEKUL Molekul terdiri daripada dua jenis atom atau lebih daripada satu atom yang sama yang

dipegang bersama oleh suatu ikatan kimia. Molekul juga zarah yang tidak bercas Examples :

Air, H2O Karbon Dioksida, CO2 Molekul Klorin

Q2: Molekul merupakan cas _______. (Positif/Negatif/Neutral)

1

Study Smartwww.studysmart.page.tl

MgH

Zn

O

H H

CO O Cl

Cl

C) ION Sebatian terdiri daripada atom atau kumpulan atom yang membawa cas positif atau negatif.. Ion bercas positif dipanggil kation (kehilangan elektron) Ion bercas negatif dipanggil anion (menerima elektron) Contoh: Ion Oksigen Ion Hidrogen Ion hidroksida

2- + -

Ion yang mempunyai lebih daripada satu molekul atau elemen seperti as OH-, SO42- dipanggil

sebagai Ion Poliatomik

ELEMEN (UNSUR) DAN SEBATIAN Jirim biasanya terdiri daripada unsur (Elemen) atan dalam bentuk sebatian. Unsur (elemen) adalah bahan yang tidak boleh dijadikan apa-apa jua yang lebih mudah

atau diringkaskan lagi melalui sesuatu tindak balas kimia atau fizikal. Unsur mempuyai hanya satu jenis atom sahaja. Unsur boleh diklasifikasikan dibawah atom

atau molekul. Contoh Unsur: Magnesium;Mg , Natrium;Na , Sulfur;S , Hidrogen;H Sebatian (compound) adalah bahan yang boleh dibuat kepada sesuatu yang lebih kecil

melalui tindak balas kimia.together Sebatian terdiri daripada molekul atau ion. Contoh Sebatian : Magnesium ialah Unsur ; Oksigen ialah Unsur – Dengan membakar pita

magnesium, Magnesium akan bertindak balas dengan oksigen dan membentuk sebatian magnesium oksida.Magnesium + Oxygen,O Element = Magnesium oxide, MgO Compound

Resapan Zarah dari sebatian lain meresap di Antara celah – celah zarah lain dan mengisi ruang. Contoh : Gas Bromin

Beberapa titis cecair bromin dimasukkan dalam sebuah baling gas dan ditutup dengan segera dan dibiarkan beberapa minit. Satu lagi baling berisi udara (kosong) diletakan diatas baling gas bromin. Perubahan warna dalam kedua- dua baling dicatat apabila penutup dikeluarkan.

2


O H O H

Mg

O Mg

O

2.2 PERUBAHAN STRUKTUR JIRIM DAN TEORI KINETIK JIRIMJirim wujud dalam tiga keadaan yang berbeza iaitu :

a) Pepejalb) Cecairc) Gas

KEADAAN PEPEJAL CECAIR GASGambarajah

Susunan Zarah - Teratur dan sangat rapat Antara satu sama lain- Tersusun padat dan bersentuhan Antara satu sama lain dengan ruang Antara zarah yang kecil.

- Rapat antara satu sama lain tetapi tidak teratur- Bersentuhan Antara satu sama lain tetapi tidak tersusun padat dengan ruang Antara zarah yang lebih besar

- Berjauhan Antara satu sama lain dalam susunan yang rawak.

Pergerakan Zarah - Bergetar dan berputar pada kedudukan yang tetap- Tidak bergerak bebas

- Bergetar, berputar dan bergelongsor Antara satu sama lain di dalam cecair

- Bergerak pantas, bebas dan secara rawak ke semua arah, berlanggar dan melantun Antara satu sama lain.

Daya Tarikan Antara zarah

- Sangat kuat - Kurang kuat berbanding pepejal

- Sangat lemah

Kemampatan - Paling rendah / paling susah dimampatkan

- Rendah / tidak mudah dimampatkan

- Paling tinggi / mudah dimampatkan

Isipadu - Tetap - Tetap - Tidak tetapBentuk - Tetap - Mengikut bentuk ruang - Tidak tetap

Tenaga Kinetik - Paling rendah - Sederhana rendah - Paling Tinggi

Proses perubahan struktur jirim

3


Lengkung Pemanasan

A PEPEJAL Susunan zarah – zarah adalah sangat padat teratur dan terikat kuat. Zarah – zarah bergetar dan berputar pada kedudukan tetap masing - masing

A - B PEPEJAL Naftalena menyerap haba dan menyebabkan zarah – zarah memperoleh lebih banyak tenaga kinetic dan bergetar secara berputar dengan lebih cepat pada kedudukan tetap

Suhu naftalena meningkatB PEPEJAL

+CECAIR

Naftalena menyerap haba Getaran zarah – zarah menjadi semakin cepat sehingga daya tarikan antra

zarah diatasi dan zarah – zarah mula terpisah Antara satu sama lain untuk membentuk cecair.

B – C

PEPEJAL+

CECAIR

Semasa peleburan, segala haba yang diserap oleh zarah – zarah naftalena digunakan untuk mengatasi daya tarikan Antara zarah.

Tenaga kinetic zarah tidak berubah dan suhu naftalena tetap sama Suhu tetap ini dikenali sebagai takat lebur naftalena.

C CECAIR Susunan zarah – zarah tudak teratur walaupun bersentuhan Antara satu sama lain. Zarah – zarah bergetar, berputar dan bergelongsor Antara satu sama lain di dalam cecair.

C – D

CECAIR Naftalena menyerap haba dan zarah – zarah memperoleh lebih banyak tenaga kinetic untuk bergerak lebih cepat.

Suhu naftalena meningkatD CECAIR

+GAS

Naftalena menyerap haba Zarah – zarah memperoleh cukup tenaga untuk mengatasi sepenuhnya daya

tarikan Antara zarah. Zarah – zarah mula berpisah Antara satu sama lain untuk membentuk gas.

D – E

CECAIR+

GAS

Semasa pendidihan, segala haba yang diserap digunakan untuk mengatasi daya tarikan Antara zarah

Tenaga kinetic zarah tidah berubah. Oleh itu suhu naftalena tidak berubah. Suhu ini dikenali sebagai takat didih naftalena

E GAS Zarah – zarah berada jauh Antara satu sama lain, bergerak dengan cepat dan secara bebas ke semua arah, berlanggar Antara satu sama lain dan berlantunan.

E - F GAS Naftalena menyerap haba dan zarah – zarah memperoleh lebih banyak tenaga kinetic. Zarah – zarah bergerak dengan lebih bebas dan lebih cepat

Suhu naftalena meningkat

Lengkung penyejukan

4


L GAS Zarah – zarah berada jauh Antara satu sama lain, bergerak cepat dan secara bebas ke semua arah, berlanggaran dan berlantunan

K – L GAS Naftalena hilang haba kepada persekitaran. Zarah – zarah kehilangan tenaga kinetik dan mula bergerak lebih perlahan Suhu naftalena menurun

L GAS+

CECAIR

Zarah – zarah bergerak sangat perlahan dan mula mendekati satu sama lain sehingga bersentuhan untuk membentuk cecair

L – M GAS+

CECAIR

Haba dibebaskan semasa kondensasi Kehilangan haba kepada persekitaran semasa penyejukan diimbangai

sepenuhnya oleh kadar pembebasan haba semasa kondensasi berlaku Tenaga kinetik zarah tidak berubah Suhu naftalena kekal malar (Takat didih)

M CECAIR Zarah – zarah bersentuhan, bergetar, berputar dan bergelongsor Antara satu sama lain di dalam cecair.

Zarah – zarah tidak tersusun dengan teratur tetapi padat.M – N CECAIR Cecair naftalena kehilangan haba kepada persekitaran

Zarah – zarah kehilangan tenaga kinetik dan bergerak perlahan. Suhu naftalena menurun.

N CECAIR+

PEPEJAL

Zarah – zarah bergerak sangat perlahan dan mengambil kedudukan yang tetap, teratur dan sekata sehingga menjadi pepejal.

N – O CECAIR+

PEPEJAL

Semasa pembekuan, haba dibebaskan. Kadar kehilangan haba kepada persekitaran semasa penyejukan

diimbangi sepenuhnya oleh kadar pembebasan haba semasa pembekuan naftalena.

Tenaga kinetik zarah tidak berubah. Suhu naftalena kekal malar (Takat Beku)

O PEPEJAL Zarah – zarah sangat padat dan tersusun atur, bergetar dan berputar pada kedudukan yang tetap.

O – P PEPEJAL Naftalena kehilangan haba. Zarah – zarah kehilangan tenaga kinetik dan bergerak lebih perlahan. Suhu naftalena menurun

5


2.3 SYNTHESISING ATOMIC STRUCTURESEJARAH PERKEMBANGAN MODEL ATOM

MODEL ATOM PERKEMBANGAN

JOHN DALTON (1805 Zarah asas paling kecil bagi semua jirim

dikenali sebagai atom Atom dijangka merupakan sfera kecil Atom tidak boleh dibahagi kepada zarah –

zarah yang lebih kecil Atom bagi sesuatu unsur mempunyai saiz,

bentuk dan jisim yang tetapJJ THOMPSON (1897) Elektron ditemui Elektron merupakan zarah – zarah bercas

negative dan terbenam dalam sfera bercas positif

ERNEST RUTHERFORD (1911) Proton ditemui Proton bercas positif dan membentuk

sebahagian daripada nukleus, pusat atom Hambir semua jisim sesuatu atom tertumpu

pada nukleus yang halus Nukleus dikelilingi elektron – elektron yang

bergerak pada kelajuan tinggi di kawasan luar atom

NEIL BOHR (1913) Petala elektron ditemui Elektron hanya bergerak dalam orbit

tertentu yang mengelilingi bahagian luar nucleus yang dikenali sebagai petala elektron

Setiap petala elektron mewakili aras tenaga tertentu dan boleh diisi dengan bilangan elektron yang tetap

JAMES CHADWICK (1932) Neutron ditemui Neutron adalah zarah neutral dalam nucleus

sesuatu atom Jisim neutron dan proton adalah hampir

samaZARAH SUBATOMAtom mempunyai tiga subatom:

a. proton,b. neutron c. elektron,

Particles Symbol Relative Charge MassProton P +1 1

Neutron n 0 1

6


Elektron e -1 1/1840

NOMBOR PROTON DAN NOMBOR NUKLEON Nombor proton (nombor atom) ialah bilangan proton dalam atom sesuatu unsur. Simbol

bagi nombor proton ialah Z Nombor proton = bilangan electron (kecuali mempunyai cas negative atau positif) Jumlah proton dan neutron di sesuatu atom dikenali sebagai nombor nucleon.

SIMBOL UNSUR

PERWAKILAN PIAWAI UNSUR

7


Hidrogen H Aluminium AlOksigen O Natrium NaNitrogen N Silikon SiSulfur S Kalsium CaMagnesium Mg Iodin I

2.4 MEMAHAMI ISOTOP DAN MENILAI KEPENTINGANNYA

APAKAH ITU ISOTOP? Isotop adalah atom – atom yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi mempunyai

bilangan neutron yang berbeza. Sifat kimia isotop tidak mempunyai sebarang perbezaan, tetapi sifat fizik seperti

ketumpatan, takat lebur dan didih mempunyai sedikit perbezaan. Contoh : Isotop Hidrogen, Hidrogen , Hidrogen -1, Hidrogen -2

Contoh 2 : Karbon – 12, Karbon – 13, Karbon - 14

KEGUNAAN ISOTOPPerubatan

Sinaran Gamma daripada Kobalt-60 digunakan untuk merawat penyakit kanser tanpa pembedahan. Kaedah ini dikenali sebagai radioterapi.

Kobalt-60 juga digunakan untuk mensterilkan peralatan pembedahan Pesakit kanser kulit boleh dirawat dengan mengunakkan sinaran beta daripada isotope

Fosforus-32 and strontium-90 Plutonium-238 digunakan sebagai bateri nuclear di dalam perentak jantung.

Pertanian Radioisotop juga digunakan untuk membunuh atau mensterilkan serangga perosak. Kadar metabolisma fosforus bagi sesuatu tumbuhan boleh dikaji dengan menggunakan

Fosforus-32.

Industri Isotop Natrium-24 digunakan untuk memeriksa retakan atau kebocoran pada paip logam

bawah tanah. Sinaran Beta digunakan untuk mengukur ketebalan bahan – bahan plastik, kertas dan

lembaran logam. Sinaran Gamma digunakan untuk memeriksa isipadu / kuantiti di dalam makanan yang di-

tinkan

Pengawetan Makanan Sinaran Gamma dari Kobalt-60 digunakan untuk membunuh mikroorganisma yang terdapat

di sayur – sayuran dan buah-buahan tanpa mengubah kualiti, rasa, dan tekstur

Lain - Lain Radioisotop Karbon-14 digunakan untuk usia fosil dan barangan zaman purba dan artifak.

(radiocarbon dating) Plutonium digunakan untuk reaktor nuklear bagi penghasilan tenaga elektrik.

8


2.5 MEMAHAMI SUSUAN ELEKTRON ATOM

Elektron biasanya bergerak dikawasan yang dikenali sebagai petala electron Petala pertama boleh menampung maksimum 2 elektron (duplet) Petala kedua boleh menampung maksumum 8 elektron (oktet) Petala ketiga da seterusnya boleh menampung 8 elektron / 18 elektron

Elektron valens ialah elektron yang terdapat di petala paling luar.

Contoh : 1. Atom Klorin , Cl

Nombor Proton: 17Susunan Elektron : 2.8.7

9


Nukleus

Petala 3 : 8/18 elektron

Petala 2 : 8 elektron

Petala 1 : 2 elektron

kimia tingkatan 4 - bab 2

Documents