admin

Spektrum Gelombang Elektromagnet

by
(This file is shared by Philip Ronan under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.)
  1. Julat gelombang elektromagnet yang lengkap disusun dengan teratur mengikut panjang gelombang dan frekuensi dinamakan sebagai spektrum elektromagnet.
  2. Rajah di atas menunjukkan gelombang elektromagnet dalam spektrum elektromagnet.
  3. Dalam SPM, anda perlu tahu
    1. susunan gelombang elektromagnet dalam spektrum elektromagnet.
    2. punca gelombang elektromagnetik
    3. aplikasi gelombang elektromagnetik

Sumber-sumber Gelombang Elektromagnet

Gelombang ElektromagnetPunca
Gelombang radioLitar berayun elektrik (terdiri daripada kapasitor dan konduktor yang dihubungkan secara bersiri)
Gelombang mikroCas elektrik berayun dalam pemancar gelombang mikro
Infra merahObjek panas, matahari dan api
Cahaya tampakMatahari, objek panas, kebakaran, lampu, tiub pendarfluor

UltraunguObjek yang sangat panas, cahaya matahari, lampu wap merkuri
Sinar-XTiub sinar-X di mana elektron bertenaga tinggi melanggar ke atas plat logam.

Sinar GammaBahan radioaktif

Penyaduran Logam

by

Aplikasi Elektrolisis Dalam Industri - Penyaduran Logam

  1. Penyaduran ialah proses yang dijalankan untuk menyalut permukaan suatu alat logam dengan suatu lapisan logam lain yang nipis dan sekata.
  2. Tujuan utama penyaduran ialah:
    1. Mencegah kakisan. Contohnya kromium dan nikel disadurkan kepada besi untuk mengelakkan besi daripada berkarat.
    2. Menambah kecantikan. Contohnya logam yang tidak cantik permukaannya disadurkan dengan emas atau platinum untuk menambahkan kecantikannya.
  3. Dalam proses penyaduran logam
    1. Logam penyadur dijadikan sebagai anod.
    2. Logam disadur dijadikan katod.
    3. Elektrolit mesti mengandungi ion-ion logam penyadur

Contoh: Penyaduran Kunci dengan Logam Kuprum

  1. Sebatang kunci besi dibersihkan dengan kertas pasir dan dijadikan sebagai katod.
  2. Rod kuprum dijadikan sebagai anod.
  3. Larutan kuprum(II) sulfat dijadikan sebagai elektrolit.
  4. Kedua dua anod dan katod disambungkan kepada punca elektrik.
  5. Arus elektrik kecil digunakan untuk penyaduran yang perlahan untuk mendapatkan lapisan yang rata dan kuat.



Elektrolit:
Kuprum(II) sulfat

CuSO4 —> Cu2+ + SO42-

Elektrod:
Anod: Kuprum
Katod: Kunci (Objek disadur)

Tindakbalas Kimia
Anod:

Cu —> Cu2+ + 2e

Di anod kuprum terlarut di dalam elektrolit. Atom-atom kurpum diionkan dan ion-ion Cu2+ dibebaskan.

Katod

Cu2+ —> Cu + 2e

Di katod, ion-ion Cu2+ dinyahcas untuk membentuk atom-atom kuprum. Logam kuprum terbentuk sebagai lapisan pada sudu besi.

Nota Tambahan
Untuk mendapatkan lapisan penyadur yang rata dan kuat (kekal dan tahan):
(a) Permukaan objek yang disadur dibersihkan dengan kertas pasir.
(b) Arus elektrik yang kecil dan proses penyaduran elektrik dijalankan perlahan-lahan.
(c) Objek yang disadur diputar secara perlahan-lahan semasa elektrolisis dijalankan.

Gelombang Elektromagnet

by

Gelombang Elektromagnet

  1. Gelombang elektromagnet berasal dari pelbagai sumber. Gelombang-gelombang ini berbeza dari segi panjang gelombang dan memberi kesan yang berbeza terhadap satu objek, tetapi mempunyai sifat asas yang sama.
  2. Sifat umum gelombang elektromagnetik adalah seperti di bawah:
    1. Ia adalah gelombang melintang:
      1. Gelombang elektromagnet ialah gelombang melintang.
      2. Perambatan gelombang ini dihasilkan daripada ayunan medan elektrik dan medan magnet yang berserenjangdan juga pada sudut tepat ke arah perambatan.
    2. Ia boleh bergerak di Vakum:
      Gelombang elektromagnet boleh bergerak dalam vakum.
    3. Mereka bergerak dengan kelajuan yang sama dalam vakum:
      1. Dalam vakum, semua gelombang elektromagnet bergerak pada kelajuan yang sama yang biasa dikenali sebagai kelajuan cahaya (3 × 108 m/s).
      2. Dalam medium lain, gelombang elektromagnet yang berbeza boleh bergerak dengan kelajuan yang berbeza.
    4. Ia adalah neutral:
      Gelombang elektromagnet adalah neutral dari segi elektrik.

Pengekstrakan Logam

by

Aplikasi Elektrolisis Dalam Industri - Pengekstrakan Logam

  1. Rajah di bawah menunjukkan cara pengekstrakan logam bagi logam yang berlainan.

  2. Emas dan perak (argentum) tidak perlu diekstrakan kerana ia wujud dalam bentuk unsur di dalam alam semula jadi.
  3. Kuprum dan merkuri dapat diekstrakan dengan membakar sebatiannya di dalam udara.
  4. Bagi logam yang kurang reaktif daripada karbon seperti plumbum, stanum, ferum dan zink, ia diekstrakan daripada sebatiannya dengan cara penurunan oleh karbon.
  5. Logam-logam yang aktif seperti natrium, kalsium, atau aluminium diperolehi daripada sebatiannya melalui proses elektrolisis.
  6. Ini kerana logam-logam ini tidak dapat diekstrakkan
    dengan cara penurunan oleh karbon.

Aplikasi Elektrolisis Dalam Industri - Pengekstrakan Aluminium

  1. Rajah di atas menunjukkan alat radas yang digunakan untuk pengekstrakan aluminium di dalam industri dengan menggunakan kaedah elektrolisis.
  2. Dalam SPM, anda perlu tahu
    1. jenis elektrolit yang digunakan.
    2. bahan yang digunakan sebagai anod dan katod
    3. tindak balas kimia di anod dan katod.
    4. mengapakah kriolit ditambah ke dalam bausit lebur?
  3. Grafit (Karbon) digunakan sebagai anod dan katod.
  4. Elektrod karbon perlu digantikan dari masa ke semasa kerana pada suhu setinggi 980oC, karbon bertindak balas dengan oksigen membentuk karbon dioksida.
  5. Aluminium ialah bahan yang terdapat dalam bausit. 
  6. Bausit ditulenkan menjadi aluminium oksida, sejenis serbuk putih di mana aluminium boleh diekstrakkan.
  7. Kriolit dicampurkan ke dalam aluminuim oksida untuk merendahkan takat lebur aluminium oksida daripada 2000°C kepada 980°C. 

Elektrolit: 

Bausit lebur (Aluminium Oksida).

Al2O3→ 2Al3+ + 3O2-

Elektrod:

Anod: Grafit
Katod: Grafit

Tindakbalas Kimia

Anod:

2O2- → O2 + 4e

Ion oksida dinyahcaskan untuk membentuk gas oksigen. Gas oksigen dikumpulkan untuk kegunaan industri lain.

Katod

Al3++ + 3e → Al

Ion aluminium dinyahcaskan untuk membentuk logam aluminium

    Aplikasi-aplikasi Gelombang Bunyi

    by

    Aplikasi-aplikasi Gelombang Bunyi

    Sonar

    Q & A

    Terangkan bagaimana sonar digunakan untuk mengukur kedalaman laut. 

    1. Dalam sistem sonar, alat pemancar memancarkan denyutan ultrasonik.
    2. Denyutan itu bergerak ke dasar laut kemudian dipantul balik dan menghasilkan gema.
    3. Gema dikesan oleh hidrofon.
    4. Selang masa (t) antara pemancaran denyutan dan penerimaannya semula direkodkan oleh peralatan elektronik.
    5. Sekiranya halaju ultrasonik adalah v, maka kedalaman laut d diberikan oleh persamaan d = ½ vt

    Pemecahan Batu Ginjal

    Gelombang ultrasound intensiti tinggi digunakan untuk memecahkan batu ginjal di badan pesakit.

    Pengimbasan Ultrasound

    1. Ultrasound digunakan untuk mengimbas fetus di dalam rahim.
    2. Ultrasound digunakan dalam ultrasonografi untuk memvisualisasikan struktur badan termasuk tendon, otot, sendi, saluran dan organ dalaman.

    Pembersihan

    Ultrasound boleh digunakan untuk membersihkan cincin dan jam tangan.

    Kenyaringan dan Kelangsingan

    by

    Kenyaringan dan Kelangsingan

    1. Kenyaringan bunyi bergantung kepada amplitud gelombang bunyi.
    2. Semakin besar amplitud gelombang suara, semakin kuat bunyi itu.
    3. Kelangsingan ialah tinggi atau rendahnya suatu bunyi.
    4. Kelangsingan bunyi disebabkan oleh frekuensinya. Semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi kelangsingan.

    Faktor yang Mempengaruhi – Jenis Elektrod

    by

    Faktor-faktor Mempengaruhi Pemilihan Nyahcas - Jenis Elektrodes

    Jenis Elektrod

    1. Terdapat 2 jenis elektrod:
      1. Elektrod lengai
        Elektrod lengai hanya menyediakan suatu permukaan bagi pemindahan elektron. Ia tidak mengambil bahagian dalam sebarang tindak balas kimia semasa elektrolisis.. (Contoh: Karbon, platinum)
      2. Elektrod tidak lengai
        Elektrod tidak lengai ialah elektrod yang akan mengalami perubahan kimia semasa elektrolisis. (Contoh: Kuprum, argentum, merkuri)

    Elektrolisis Kuprum(II) Sulfat dengan Karbon Sebagai Elektrod

    Ion-ion yang hadir

    Anod:

    OH–, SO42-

    Katod:

    H+, Cu2+

    Pemerhatian dan Kesimpulan

    Anod:

    Pemerhatian    :     Gelembung gas tak berwarna dan tak berbau dibebaskan. Gas ini menyalakan kayu uji berbara.

    Kesimpulan: Gas oksigen dihasilkan

    Katod
    Pemerhatian: Satu lapisan pepejal perang kemerahan terenap pada permukaan elektrod.

    Kesimpulan: Logam kuprum dihasilkanWarna larutan:
    Warna biru larutan akueus kuprum(II) sulfat terluntur secara perlahan.

    Persamaan separa bagi tindakbalas di

    Anod:

    4OH– → 2H2O + O2 + 4e

    Katod:

    Cu2+ + 2e → Cu

    Elektrolisis Kuprum(II) Sulfat dengan Kuprum Sebagai Elektrod

    Ion-ion yang hadir

    Anod:
    OH–, SO42-

    Katod:

    H+, Cu2+

    Pemerhatian dan Kesimpulan

    Anod:
    Pemerhatian: Elektrod menjadi semakin nipisKesimpulan: Elektrod kuprum terlarut di dalam larutanKatod
    Pemerhatian: Elektrod menjadi semakin tebalKesimpulan: Logam kuprum dihasilkanWarna larutan:
    Warna larutan tidak berubah

    Persamaan separa bagi tindakbalas di

    Anod:
    Cu → Cu2+ + 2e

    Katod:

    Cu2+ + 2e → Cu

    Perbincangan:

    1. Anod yang diperbuat daripada kuprum adalah tidak lengai jika elektrolit digunakan mengandungi ion kuprum(II) di dalamnya.
    2. Semasa elektrolisis, atom-atom kuprum dari anod mengion untuk menghasilkan ion kuprum(II). Akibatnya, elektrod kuprum yang merupakan anod terlarut dan jisimnya berkurangan.

    Gelombang Bunyi

    by

    Ciri-ciri Gelombang Bunyi

    1. Gelombang bunyi adalah satu siri mampatan dan regangan molekul-molekul udara berulang kali melalui ruang.
    2. Getaran ke depan dan ke belakang molekul-molekul udara selari dengan arah gerakan gelombang bunyi menunjukkan bahawa bunyi adalah gelombang membujur.

    Perambatan Gelombang Bunyi

    1. Gelombang bunyi ialah gelombang mekanik yang memerlukan medium untuk perambatannya. Oleh itu gelombang bunyi tidak dapat merebak dalam vakum.
    2. Medium perambatan boleh berupa pepejal, cair atau gas.
    3. Gelombang bunyi merambat dengan pantas dalam pepejal dan paling perlahan dalam gas.

    Jenis Gelombang Bunyi

    1. Telinga manusia dapat mendengar bunyi dengan frekuensi di antra 20Hz – 20,000Hz. Gelombang-gelombang bunyi dengan frekuensi dalam julat ini dinamakan sebagai gelombang audio/sonik.
    2. Gelombang bunyi dengan frekuensi lebih rendah daripada 20Hz dinamakan gelombang infrasonik.
    3. Gelombang bunyi dengan frekuensi lebih tinggi daripada 20,000Hz pula dinamakan sebagai gelombang ultrasonik.

     InfrasonikAudio/Sonik Ultrasonik 
     <20Hz 20Hz – 20000Hz >20 kHz

    Kelajuan Gelombang Bunyi

    1. Kelajuan gelombang bunyi dalam pepejal lebih tinggi daripada pada cecair. Kelajuan gelombang bunyi dalam cecair pula lebih tinggi daripada gas.
    2. Kelajuan gellombang bunyi di udara tidak dipengaruhi oleh tekanan, tetapi dipengaruhi oleh suhu.
    3. Apabila suhu meningkat, kelajuan suara di udara (dan gas-gas lain) juga meningkat.
    4. Gelombang bunyi biasanya bergerak dengan lebih perlahan di kawasan beraltitud tinggi kerana suhu yang lebih rendah.

    Faktor yang Mempengaruhi – Kepekatan

    by

    Faktor-faktor Mempengaruhi Pemilihan Nyahcas - Kepekatan

    Jika kepekatan sesuatu ion itu sangat tinggi, maka ion itu akan dipilih untuk nyacas, walaupun ia terletak di bahagian yang lebih tinggi di dalam siri elektrokimia.

    Elektrolisis Asid Hidroklorik Cair

    Ion-ion yang hadir di

    Anod:

    Cl–, OH–

    Katod:

     H+

    Pemerhatian dan Kesimpulan

    Anod:
    Pemerhatian: Gelembung gas tak berwarna dan tak berbau dibebaskan. Gas ini menyalakan kayu uji berbara.

    Kesimpulan: Gas oksigen dihasilkan

    Katod:
    Pemerhatian: Gelembung gas tak berwarna dan tak berbau dibebaskan. Apabila kayu uji bernyala diletakkan pada mulut tabung uji, bunyi `pop’ terhasil.

    Kesimpulan: Gas hidrogen dihasilkan

    Persamaan separa bagi tindakbalas di

    Anod:

     4OH– → 2H2O + O2 + 4e

    Katod:

     H+ + 2e → H2

    Elektrolisis Asid Hidroklorik Pekat

    Ion-ion yang hadir di

    Anod:

    Cl–, OH–

    Katod:

    H+


    Pemerhatian dan Kesimpulan

    Anod:
    Pemerhatian:
    Gas berwarna kuning kehijauan dihasilkan. Jika kertas litmus biru lembap dimasukkan ke dalam tabung uji yang mengandungi gas ini, kertas litmus merah lembap bertukar memjadi merah, seterusnya warnanya dilunturkan.

    Kesimpulan: Gas klorin dihasilkan

    Katod
    Gelembung gas tak berwarna dan tak berbau dibebaskan. Apabila kayu uji bernyala diletakkan pada mulut tabung uji, bunyi `pop’ terhasil.

    Kesimpulan:
    Gas hidrogen dihasilkan

    Persamaan separa bagi tindakbalas di

    Anod:

    2Cl– → Cl + 2e

    Katod:

     H+ + 2e → H2

    Kesimpulan:
    Ion-ion yang lebih tinggi kepekatannya akan dipilih untuk dinyahcas.

    Nota: Bagi elektrolisis asid sulfurik pekat, di anod, ion hidroksida berada di kedudukan yang lebih rendah dalam siri elektrokimia. Bagaimanapun, ion klorida dipilih untuk dinyahcas kerana kepekatan ion klorida adalah jauh lebih tinggi daripada kepekatan ion hidroksida.

    Nota Tambahan:

    1. Bagaimanapun, kepekatan ion hanya memberi kesan kepada ion-ion yang berada berhampiran di dalam siri elektrokimia. Jika sesuatu ion berada di kedudukan yang sangat tinggi di dalam siri elektrokimia (contohnya, natrium), ia tetap tidak akan dipilih dinyahcas walaupun kepekatannya adalah tinggi.
    2. Rajah di bawah meringkaskan ion-ion yang mungkin dipilih untuk dinyahcas jika kepekatannya adalah tinggi.