admin

Cas Elektrik

by

Cas Elektrik

  1. Terdapat dua jenis cas elektrik, iaitu cas positif dan cas negatif.
  2. Cas yang sama saling menolak.
  3. Cas berlawanan menarik antara satu sama lain.
  4. Objek neutral boleh ditarik oleh objek-objek lain yang mempunyai cas sama ada positif atau negatif, apabila mendekati objek-objek itu.
  5. Unit SI cas elektrik adalah Coulomb (C).
    Contoh
    Cas of 1 elektron = -1.6 x 10-19C
    Cas of 1 proton = +1.6 x 10-19C

Cas dan Cas Relatif

Jumlah Cas

Jumlah cas
= bilangan zarah bercas × cas bagi 1 zarah

Q=ne

Contoh:
Cari kuantiti cas dalam 2.5 x 1019 elektron.
(Cas 1 electron =   -1.6 x 10-19C)

Jawapan:
Bilangan elektrons, n = 2.5 x 1019
Cas 1 elektron, e = -1.6 x 10-19C
Q=ne
Q=(2.5× 1019 )(−1.6× 10−19 )
Q=−4C

Sebatian Karbon

by

Struktur Atom Karbon

  1. Karbon terletak di dalam kumpulan 14 jadual berkala. Ia mempunyai enam elektron, oleh itu susunan elektronnya ialah 2.4.
  2. Atom karbon mempunyai empat elektron valen di petala terluar seperti yang ditunjukkan di dalam gambarajah.
  3. Untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, setiap atom karbon membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom lain.

Contoh

Metana

Satu atom karbon bergabung dengan 4 atom hidrogen membentuk satu molekul metana, CH4.

Etana

Jika dua atom karbon bergabung, setiap satu atom karbon masih boleh membentuk ikatan dengan tiga atom hidrogen dan membentuk molekul etana
, C2H6.

Bilangan Ikatan

Setiap atom karbon membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom lain. 4 ikatan kovalen itu boleh wujud dalam tiga bentuk seperti berikut.
Ikatan tunggal

Ikatan ganda dua

Ikatan ganda tiga

Sebatian Karbon
  1. Sebatian karbon boleh dibahagi kepada dua kumpulan:
    1. Sebatian karbon organik
      Berasal daripada benda hidup. Contoh:
      1. Etana
      2. Etena
      3. Etanol
      4. Asid etanoik
      5. Etil etanoat
      6. Tetraklorometana
    2. Sebatian karbon bukan organik
      Bukan berasal daripada benda hidup. Contoh:
      1. Karbon monoksida
      2. Karbon dioksida
      3. Kalsium karbonat

Siri Elektrokimia

by

Siri Elektrokimia

  1. Siri elektrokimia ialah satu siri penyusunan unsur-unsur mengikut tertib kecenderungan melepaskan elektron untuk membentuk ion positif.
  2. Semakin tinggi kedudukan satu logam dalam siri elektrokimia, semakin senang logam itu membentuk ion positif.
  3. Siri elektrokimia dibina berdasarkan:
    1. perbezaan voltan bagi pasangan logam dalam sel kimia
    2. kebolehan logam menyesarkan logam lain daripada larutan garamnya.

Perbezaan Voltan Pasangan Logam Sel Kimia

  1. Dalam sel kimia logam yang mempunyai kedudukan lebih tinggi dalam siri elektrokimia bertindak sebagai terminal negatif manakala logam yang satu lagi bertindak sebagai terminal positif.
  2. Semakin berjauhan kedudukan dua logam itu dalam siri elektrokimia, semakin besar beza keupayaan antara dua logam.

Penyesaran Logam Daripada Larutan Garam

  1. Logam yang lebih tinggi kedudukannya dalam siri elektrokimia (lebih elektropositif ) mampu menyesarkan logam yang kurang elektropositif daripada larutan garamnya.

Sel Daniel

by

Sel Kimia - Sel Daniel

  1. Sel Daniel direka cipta oleh ahli kimia yang bernama John Frederic Daniell pada tahun 1836.
  2. Ia dicipta untuk mengatasi masalah gelembung-gelumbung gas hidrogen yang terdapat pada sel kimia ringkas.
  3. Sel Daniell terdiri daripada elektrod zink dan kuprum.
  4. Elektrod zink terendam di dalam larutan zink sulfat (atau asid sulfurik cair) manakala elektrod kuprum terendam di dalam larutan kuprum(II) sulfat.
  5. Terdapat dua struktur sel Daniell:
    1. Sel Daniell dengan pasu berliang
    2. Sel Daniell dengan titian garam

Sel Daniel dengan Pasu Berliang

  1. Rajah di bawah menunjukkan struktur Sel Daniel dengan pasu berliang.
  2. Dalam sel Daniel, larutan zink sulfat dan larutan kuprum(II) sulfat diasingkan antara satu sama lain oleh pasu berliang.
  3. Kepingan zink dicelup ke dalam larutan akueus zink sulfat manakala kepingan kuprum dicelup ke dalam larutan akueus kuprum(II) sulfat
    1. Oleh kerana zink adalah lebih elektropositif berbanding kuprum, maka logam zink dijadikan elektrod negatif dan logam kuprum dijadikan elektrod positif.
    2. persamaan untuk mewakili tindak balas di setengah sel dikenal sebagai persamaan setengah.

    Di Anod (Elektrod Zink)

    Atom-tom zink membebaskan dua elektron dan membentuk ion-ion zink.

    Zn → Zn2+ + 2e
    Pemerhatian:
    Elektrod zink terkakis ( menjadi semakin nipis) .

    Di Katod (Elektrod Kuprum)

    Ion-ion kuprum(II) di dalam elektrolik dinyahcas dan membentuk atom-atom kuprum

    Cu2+ + 2e → Cu

    Pemerhatian:
    Elektrod kuprum semakin tebal. 

    Pemerhatian Lain:

    1. Jarum galvanometer terpesong.
    2. Warna biru larutan kuprum(II) sulfat semakin pudar kerana kepekatan ion-ion kuprum semakin menurun

    Fungsi Pasu Berliang:

    Fungsi-fungsi pasu berliang ialah untuk

    1. melengkapkan litar dengan membenarkan laluan ion-ion menerusinya.
    2. mengasingkan larutan kuprum(II) sulfat daripada zink sulfat

    Kelemahan Sel Daniel

    1. Elektrolitnya mudah melimpah keluar apabila dibawa ke tempat yang lain.
    2. susah dibawa
    3. beza keupayaan sel akan berkurangan dengan pantas disebabkan oleh fenomena kekutuban sel.

    Sel Daniel Dengan Titian Garam


    1. Titian garam terdiri daripada sekeping kertas turas yang direndam ke dalam elektrolit lengai seperti larutan tepu natrium sulfat.
    2. Ia mungkin juga sebuah tiub-U yang mengandungi elektrolit lengai larutan akueus tepu.
    3. Hujung-hujung tiub-U ditutup dengan penyumbat wul kaca.
    4. Titian garam menyambungkan larutan akueus zink sulfat dengan larutan akueus kuprum(II) sulfat dan melengkapkan litar elektrik dengan membenarkan pergerakan ion-ion melalui elektrolit di dalamnya.

    Sel Voltan

    by

    Sel Kimia

    1. Sel kimia ialah sel yang menghasilkan tenaga elektrik melalui tindak balas kimia yang berlaku di dalamnya. Contoh sel kimia ialah sel galvani (juga dikenali sebagai sel voltan).
    2. Sel kimia menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik. 

    Tindak Balas Kimia dalam Satu Sel Kimia
    1. Apabila 2 logam yang mempunyai keelektropositifan yang berbeza di masukkan ke dalam satu elektrolit, atom-atom bagi logam yang lebih elektropositif akan mengion dengan membebaskan elektron dan membentuk kation-kation.
    2. Elektron-elektron ini akan berpindah ke logam yang kurang elektropositif.
    3. Kation-kation di sekitar logam yang kurang elektropositif akan dinyahcaskan dengan menerima elektron.
    4. Pemindahan elektron daripada anod ke katod menghasilkan tenaga elektrik.
    5. Semakin jauh kedudukan kedua-dua logam dalam siri elektrokimia, semakin besar daya gerak elektrik yang dihasilkan oleh sel itu.
    6. Logam yang lebih elektropositif menjadi terminal negatif.
    7. Terminal negatif ini dikenali sebagai anod sel kimia.
    8. Logam yang kurang elektropositif menjadi terminal positif.
    9. Terninal positif ini pula ialah katod bagi sel kimia.

    Sel Kimia Ringkas

    1. Sebuah sel kimia ringkas terdiri daripada dua jalur logam berlainan yang dicelup ke dalam elektrolit. Dua logam ini disambung melalui litar luar oleh wayar penyambung. Logam-logam ini bertindak sebagai elektrod. 
    2. Logam yang berada di kedudukan yang lebih tinggi dalam siri elektrokimia akan membebaskan elektron dan seterusnya bertindak sebagai terminal negatif.
    3. Logam yang berada di kedudukan yang lebih rendah pula bertindak sebagai terminal positif.
    Contoh: Sel ringkas Zink-Kuprum

    Di Anod:
    Zink yang lebih elektropositif memlepaskan elektron dan bertindak sebagai terminal negatif.
    Persamaan setengah: 
    Zn → Zn2+ + 2e

    Pemerhatian:
    Logam zink menjadi lebih nipis.

    Di Katod

    Kuprum yang kurang elektropositif menerima elektron dan bertindak sebagai terminal positif.
    lon kuprum(II) dari kuprum(II) sulfat menerima elektron dan  membentuk logam kuprum.
    Persamaan setengah: 
    Cu2+ + 2e → Cu

    Pemerhatian:
    Logam kuprum menjadi lebih tebal.

    Nota:

    Elektron mengalir dari terminal negatif ke terminal positif. Arus elektrik dihasilkan daripada pengaliran electron dari terminal positif ke terminal negatif.

     Contoh: Sel Ringkas Magnesium-Kuprum

    Di Anod
    Magnesium berada di kedudukan yang lebih tinggi di dalam siri elektrokimia. Oleh itu, ia akan membebaskan elektron dan bertindak sebagai elektron negatif.
    Persamaan setengah
    Atom magnesium membebaskan 2 elektron dan membentuk ion magnesium..
    Mg → Mg2+ + 2e
    Pemerhatian
    Jalur magnesium menjadi semakin nipis.

    Di Katod
    Elektron-elektron yang dibebaskan di anod mengalir ke elektrod kuprum dan menyahcaskan ion-ion positif yang terkumpul disekitar elektrod.
    Tindakbalas Kimia
    Ion-ion positif yang hadir di sekitar katod ialah ion magnesium dan ion hydrogen. Hydrogen berada di  kedudukan yang lebih rendah di dalam siri elektrokimia. Oleh yang demikian, ion-ion hidrogen dipilih untuk dinyahcaskan. Ion-ion hydrogen menerima elektron dan membentuk molekul hidrogen.
    2H+ + 2e → H2
    Pemerhatian
    Gas tidak berwarna terhasil di sekitar elektrod kuprum. Gas ini menghasilkan bunyi “pop” apabila terdedah kepada kayu uji menyala.

    Aplikasi-aplikasi Gelombang Elektromagnet

    by

    Gelombang Radio

    1. Telekomunikasi
    2. Siaran radio dan televisyen
    3. Kajian astronomi

    Gelombang Mikro

    1. Telekomunikasi satelit
    2. Sistem radar untuk mengesan (saiz, bentuk dan kedudukan) objek.
    3. Memasak

    Cahaya Infra Merah

    1. Penglihatan dalam gelap (Night vision)
    2. Foto termal
    3. Alat kawalan jauh untuk TV / VCR
    4. Pemanasan dalam fisioterapi
    5. Termometer
    6. Memasak
    7. Komunikasi jarah dekat (penghantaran data)

    Cahaya Tampak

    1. Penglihatan
    2. Fotosintesis pada tumbuhan
    3. Fotografi

    Ultraungu

    1. Mengenal pasti wang palsu
    2. Penghasilan kesan pendarfluor
    3. Penghasilan vitamin D pada kulit
    4. Pensterilan untuk memusnahkan kuman
    5. Kawalan serangga

    Sinar-X

    1. Membasmi kuman air minuman
    2. Radioterapi
    3. Radiografi (gambar sinar-X)
    4. Pengesanan keretakan pada struktur bangunan

    Sinar-Gamma

    1. Crystallography
    2. Cancer treatment
    3. Sterilisation of equipment
    4. Pest control in agriculture

    Penulenan Logam

    by

    Aplikasi Elektrolisis Dalam Industri - Penulenan Logam

    1. Kuprum ialah konduktor elektrik yang baik. Bagaimanapun, bendasing di dalam kuprum boleh menyebabkan kekonduksiannya merosot. Oleh itu, kuprum perlu ditulenkan untuk meningkatkan kekonduksian elektriknya.
    2. Di dalam industri, elektrolisis digunakan untuk menulenkan kuprum.
    3. Dalam proses penulenan kuprum,
      1. Logam kuprum yang tidak tulen dijadikan anod.
      2. Logam kuprum yang tulen dijadikan katod.
      3. Elektrolit yang digunakan ialah larutan kuprum(II) sulfat.

      Penulenan Logam Kuprum Melalui Elektrolisis

      1. Rajah di atas menunjukkan alat radas yang digunakan untuk mengkaji penuluenan logam kuprum.
      2. Apabila arus elektrik mengalir, kuprum tak tulen terlarut di dalam elektrolit.
      3. Pada masa yang sama, logam kuprum yang tulen terenap di katod.
      4. Dalam silibus SPM, anda perlu tahu
        1. jenis elektrolit yang digunakan
        2. elektrod manakah terletaknya kuprum tulen dan kuprum tak tulen
        3. tindakbalas kimia di anod dan katod

      Elektrolit: 

      Kuprum(II) Sulfat

      CuSO4—> Cu2++ SO42-

      Elektrod:

      Anod: Kuprum tak tulen
      Katod: Kuprum Tulen

      Tindakbalas Kimia

      Anod:
      Cu —> Cu2+ + 2e
      1. Di anod, kuprum melarut ke dalam larutan. 
      2. Atom kuprum diionkan untuk membentuk ion kuprum yang terlarut di dalam larutan.
      Katod
      Cu2+ —> Cu + 2e
      1. Di katod Ion-ion Cu2+ terenap sebagai logam kuprum tulen.
      2. Bendasing daripada kuprum tak tulen akan terhimpun di bawah anod.