kimia tingkatan 4 - bab 3

STUDYSMARTKIMIA TINGKATAN 4

BAB 3 : FORMULA KIMIA DAN PERSAMAAN

3.1 Memahami dan mengaplikasikan konsep jisim atom relatif

dan jisim molekul relative3.2 Menganalisis hubungan antara bilangan mol dengan bilangan zarah3.3 Menganalisis hubungan di antara bilangan mol bahan dengan jisim3.4 Menganalisis perhubungan di antara bilangan mol gas dengan isipadu3.5 Mensintesis formula kimia3.6 Mentafsirkan persamaan kimia

3.1 MEMAHAMI DAN MENGAPLIKASIKAN KONSEP JISIM ATOM RELATIF DAN JISIM MOLEKUL RELATIVEJISIM ATOM RELATIF, Ar

Atom tidak dapat dilihat dengan mata kasar kerana atom sangat kecil, ringan dan tidak boleh ditimbang menggunakan penimbang.

Cara yang digunakan adalah dengan membandingkan berat satu atom dengan satu atom lain yang lain yang telah telah dijadikan rujukan piawai

Jisim atom relatif (Ar) suatu unsur ditakrifkan sebagai, bilangan kali ganda satu atom sesuatu unsur lebih berat daripada 1/12 jisim atom karbon-12.

Hidrogen merupakan unsur pertama yang digunakan sebagai rujukan piawai kerana hidrogen merupakan unsur yang paling ringan (1.0 unit jisim atomik)

Contoh :

Helium adalah 4 kali lebih berat daripada atom hidrogen, dan dengan itu, jisim atom relatif bagi He ialah 4.

Jisim atom relatif tidak mempunyai sebarang unit. Piawai yang baru yang diguanakan ialah karbon- 12. Jisim atom karbon-12 diberikan nilai tepat

kepada 12 unit. Contoh :

1

Study Smartwww.studysmart.page.tl

JAR bagi Mg = 2 . 1/12= 24

JISIM MOLEKUL RELATIF , M r

= Jisim 1 molekul sebatian . 1/12 x Jisim satu karbon-12

Jisim molekul relatif (Mr) bagi sebatian (compound) ditakrifkan sebagai bilangan kali ganda satu molekul suatu sebatian lebih berat daripada 1/12 jisim atom karbon-12,

Contoh

3.2 MENGANALISIS HUBUNGAN ANTARA BILANGAN MOL DENGAN BILANGAN ZARAHAPAKAH ITU MOL?

Satu mol sesuatu bahan ialah kuantiti yang mengandungi bilangan zarah yang sama dengan bilangan atom yang terdapat dalam 12.000 gram karbon-12.

Ahli kimia telah mengenalpasti bilangan atom yang terdapat dalam 12g karbon-12. Nilai eksperimen yang didapat oleh ahli kimia ialah 6.02 x 1023. Nilai ini dipanggil Nombor Avogadro.

Nombor Avogadro, NA ditakrifkan sebagai bilangan zarah yang terdapat dalah satu mol sesuatu sebatian atau unsur.

Satu mol suatu bahan kimia mempunyai 6.02 x 1023 zarah.

3.3 MENGANALISIS HUBUNGAN DI ANTARA BILANGAN MOL BAHAN DENGAN JISIM

2


SUBSTANCE JMRGas Hidrogen, H2 2 x Ar H = 2 x 1 = 2Ammonia, NH3 Ar N + 3(Ar H) = 14 + 3(1) = 17

Natrium Klorida, NaCl Ar Na + Ar Cl = 23 + 35.5 = 58.5Magnesium Sulfat

terhidrat, MgSO4.7H2OAr Mg + Ar S + 4(Ar O) + 14(Ar H) + 7(Ar O) =

24 + 32 + 4(16) + 14(1) + 7(16) = 246

Bilangan Mol Bilangan ZarahX Nombor Avogadro

÷ Nombor Avogadro

Jisim molar – Jisim molar satu bahan ialah jisim 1 mol bahan itu. Contoh :

(a) Jisim molar CAr C = 12, Jadi Jisim molar C adalah 12g mol-1

(b) Jisim molar H2O Ar H2O = 18, Jisim molar = 18g mol-1

(c) Jisim molar NaClAr(NaCl)= 58.5, Jisim molar = 58.5g mol-1

Bilangan mol dari Jisim atau Jisim dari mol boleh dikira dengan menggunakan formula berikut

Contoh 1Hitungkan Jisim bagi 0.5 mol atom Ferum

Jisim = 0.5 x 56 = 28.0 g

Contoh 2Gas Argon Fluorohidrat, HArF, merupakan sebatian gas adi yang pertama yang mempunyai Jisim molar 60g mol-1. Hitungkan bilangan mol atom Argon yang mempunyai Jisim 6.66g di HArF.

n (HArF) = 6.66 g 60g

= 0.111 mol n (Ar) = 0.111 mol x 1 Ar atom di HArF = 0.111 mol

3


Bilangan Mol, n Jisim X Jisim Molar

÷ Jisim Molar

3.4 MENGANALISIS PERHUBUNGAN DI ANTARA BILANGAN MOL GAS DENGAN ISIPADU

Isi padu molar gas ditakrif sebagai isi padu yang dipenuhi oleh 1 mol gas dalam tekanan dan suhu tertentu

Kuantiti sebarang gas yang sama mempunyai bilangan isi padu yang sama jika suhu dan tekanan gas adalah sama.

Pada suhu dan tekanan piawai (0ºC dan 1 atm), satu mol gas memenuhi isi padu 22.4 dm³ (22400cm³). Ini dikenali sebagai STP (Standard Temperature Pressure)

Pada suhu bilik dan tekanan piawai (20oC dan 1 atm), satu mol gas memenuhi isi padu 24 dm³ (24000cm³). Ini dikenali sebagai RTP (Room Temperature Pressure)

Isipadu atau mol boleh dihitung dengan menggunakan formula berikut :

ContohBerapakah jumlah isipadu 1.2mol gas ammonia, NH3 pada suhu dan tekanan piawai (STP)?Isipadu = number of mole x Molar Volume at STP = 1.2 mol x 22.4 dm3 mol-1

= 26.88 dm3

RINGKASAN FORMULA

4


x Jisim Molar

÷ Jisim Molarx NA

Bilangan Zarah Bilangan Mol Jisim

Isipadu

÷ NA

÷ Isipad Molarx Isipadu Molar

Bilangan Mol Isipadu X Isipadu Molar

÷ Isipadu Molar

3.5 MENSINTESIS FORMULA KIMIA Formula kimia menunjukkan unsur-unsur yang terdapat di dalam satu molekul atau sebatian. Formula kimia mengandungi maklumat::

- jenis atom atau ion dalam satu unsur atau sebatian.- bilangan atom atau ion dalam unsur/sebatian itu,

Contohnya, formula kimia gas hidrogen ialah H2. Ini menunjukkan bahawa hidrogen terbentuk daripada unsur hydrogen

Perkataan “H” mewakilisimbol atom hydrogen Subskrip “2” menunjukkan bahawa hidrogen mempunyai dua atom hidrogen di dalam molekul gas hidrogen

Formula kimia boleh dibahagi kepada 2 jenis, iaitu

a) formula empirikb) formula molekul

A) FORMULA EMPIRIK Formula empirik sesuatu sebatian ialah formula kimia yang menunjukkan nisbah paling ringkas

bilangan atom tiap-tiap unsur yang terdapat dalam sebatian itu. Contoh : Etena, C2H4

Nisbah C : H 2 : 4 1 : 2Maka, formula empirik bagi etena ialah CH4

Mengenalpasti formula empirik dengan menjalankan eksperimenSatu experiment dijalankan dengan menggabungkan bahan X dengan 4.32g gas oksigen untuk membentuk 13.66g sebatian X oksida. Hitungkan formula empirik bagi X oksida. [Jisim molar X ialah 32]

5


Unsur X OJisim (g) 13.66g – 4.32g

= 9.34g4.32g

Bilangan Mol

9.34g 32= 0.18

4.32g 16= 0.27

Nisbah mol 0.18 0.18= 1

0.27 0.18= 1.5

Nisbah paling ringkas

1 x 2= 2

1.5 x 2= 3

Maka, formula empirik X oksida ialah X2O3

B) FORMULA MOLEKUL Formula molekul sesuatu unsur atau sebatian ialah formula kimia yang menunjukkan bilangan

atom sebenar setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul unsur atau sebatian itu. Formula molekul = (Formula Empirik)n

n merupakan nilai positif Contoh

Formula empirik bagi sebatian X ialah CH2 dan Jisim molekul relatif ialah 56. Cari formula molecular bagi sebatian X.

Jumlah Ar di formula empirik yang diberikan= (1 x 12) + (2 x 1)= 14Mr = 56 n = Mr

∑Ar

= 56 14

= 4Formula Molekul (CH2)4

= C4H8

Formula Ion

6


KATION FORMULA ANION FORMULAIon Natrium Na+ Ion Klorida Cl-

Ion Kalium K+ Ion Bromida Br-

Ion Zinc Zn2+ Ion Iodida I-

Ion Magnesium Mg2+ Ion Oksida O2-

Ion Kalsium Ca2+ Ion Hidroksida OH-

Ion Ferum (II) Fe2+ Ion Sulfat SO42-

Iron Ferum (III) Fe3+ Ion Karbonat CO32-

Ion Kuprum (ii) Cu2+ Ion Nitrat NO3-

Ion Ammonium NH4+ Ion Fosfat PO4

3-

Ion Hidrogen H+ Ion Tiosulfat S2O32-

Ion Aluminium Al3+

Ion Plumbum (II) Pb2+

Ion Argentum Ag2+

Formula Kimia bagi Sebatian Ion Syarat untuk pembentukan sebatian ionik

- Terdapat 2 jenis ion yang mempunyai cas yang berlainan.Xm+ dan Yn- Penukaran cas akan berlaku semasa pembentukan sebatian ionik

ContohNatrium OksidaNa+ O2-

+1 -2

2 1Na2O

Aktiviti 1Tuliskan formula kimia bagi pembentukan ion – ion berikut

Cl- Br- I- O2- OH- SO42- NO3

- S2O32-

Na+

K+

Zn2+

Mg2+

Ca2+

Fe2+

Fe3+

Cu2+

NH4+

H+

Al3+

Pb2+

Ag2+

3.6 MENTAFSIRKAN PERSAMAAN KIMIA

Simbol Persamaan

7


SIMBOL MAKSUD+ Memisahkan Antara bahan tindak balas dan hasil tindak balas Menghasilkan

Tindak balas berbalik (s) Pepejal(l) Cecair(g) Gas

(aq) Akues

Menulis Persamaan Kimia yang seimbang LANGKAH 1 – Tulis formula yang betul bagi bahan tindak balas dan hasil tindak balas

LANGKAH 2 – Kenalpasti bilangan atom bagi setiap unsurLANGKAH 3 – Kenalpasti bilangan atom bagi setiap unsur dengan dengan menyelaraskan pekali dihadapan formula kimia.

ContohMagnesium + Oksigen Magnesium oksida 2Mg + O2 2MgO

Elements KIRI KANAN Mg 2 2 O 2 2

Aspek kuantitatif bagi Persamaan Kimia Contoh

Tindak balas diantara asid hidroklorik and zink2HCl + Zn ZnCl2 + H2

2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 2 unit 1 atom 2 unit 1 molecules

Pengiraan yang melibatkan persamaan kimia. Contoh

Hitungkan jisim Zink yang diperlukan untuk tidak balas dengan asid hidroklorik untuk menghasilkan 6dm3 gas Hidrogen di dalam suhu bilik.[JAR : Zn,65 Cl,35.5 Isipadu Molar , 24dm3mol-1 di dalam suhu bilik]

PENYELESAIAN Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

8


Mass = ? 6 dm3

Bilangan mol H2 = isipadu gas isipadu molar = 6 dm 3

24dm3mol-1

= 0.25 molDaripada persamaan kimia, 1 mol gas hidrogen gas memerlukan 1 mol ZnMaka, 0.25mol gas hidrogen memerlukan 0.25mol of ZnJisim = bilangan mol x Jisim molar = 0.25 mol x 65 g mol-1

= 16.25 g

9


kimia tingkatan 4 - bab 3

Documents