Ciri-ciri Tekanan Cecair

by admin

Tekanan yang dihasilkan oleh cecair mempunyai ciri-ciri berikut:

Tekanan cecair yang bertindak ke atas suatu objek tidak bergantung kepada

bentuk bekas
sais bekas
Luas permukaan kawasan bertindak

Tekanan Bertambah Dengan Kedalaman

Rajah di atas menunjukkan suatu tin kosong yang mempunyai tiga lubang kecil. air yang keluar dari lubang paling bawah terpancut ke jarak yang paling jauh. Ini berlaku kerana ia terletak di titik yang paling dalam. Iaitu, semakin dalam dari permukaan air, semakin jauh air dipancut keluar.
Kesimpulannya, semakin dalam dari permukaan cecair, tekanan semakin meningkat.

Tekanan Cecair Bergantung Kepada Ketinggian Menegak Cecair tetapi Bukan Panjang Turus Cecair

Tekanan di A = Tekanan di B

Tekanan Cecair Adalah Sama Di Semua Titik Yang Berada Pada Aras/Kedalaman Yang Sama

Aras air di dalam satu bekas adalah sentiasa sama kerana bagi satu cecair, tekanan sentiasa sama pada aras/kedalaman yang sama.

Tekanan Cecair Tidak Bergandung Kepada Jumlah Luas Permukaan Objek

Tekanan yang dikenakan ke atas ikan kecil

= Tekanan yang dikenakan ke atas ikan besar

Tekanan Bertindak ke Semua Arah.

Tekanan pada satu titik di dalam cecair bertindak ke semua arah dengan manitud yang sama.

Kekuatan asid

Kekuatan asid dan alkali bergantung pada darjah pengionan asid dan alkali dalam air.
Asid kuat ialah asid yang mengion sepenuhnya dalam air menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H⁺ yang tinggi.
Asid lemah ialah asid yang mengion separa dalam air menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H⁺ yang rendah.

Misalnya,

Asid	Kepekatan	Darjah penceraian
Asid hidroklorik	0. 1 Mol dm^-3	100%
Asid etanoik	0. 1 mol dm^-3‘	1.34%

Dalam jadual di atas, kedua-dua asid hidroklorik dan asid etanoik mempunyai kepekatan yang sama.
Bagaimanapun, darjah penceraian asid hidroklorik ialah 100% manakala darjah penceraian asid etanoik hanya 1.34%.
Asid hidroklorik mengion sepenuhnya dalam air menghasilkan kepekatan ion hidrogen H⁺ yang tinggi. Maka ia dikelaskan sebagai asid kuat.
Asid etanoik hanya mengion separa dalam air, menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H⁺ yang rendah. Oleh itu ia dikelaskan sebagai asid lemah.
Dalam larutan akueus asid lemah, kebanyakan daripada asid lemah itu masih kekal dalam bentuk molekul-molekul kovalen dan sedikit sahaja bilangan molekul asid bercerai membentuk ion-ion.
Contoh-contoh asid kuat
1. asid sulfurik
2. asid hidroklorik
3. asid nitrik
Contoh-contoh asid lemah
1. asid etanoik
2. asid sulfurus
3. asid fosforik
4. asid karbonik

Kekuatan Alkali

Alkali kuat ialah alkali yang mengion sepenuhnya dalam air menghasilkan kepekatan ion hidroksida, OH^– yang tinggi.
Alkali lemah ialah alkali yang mengion separa dalam air menghasilkan kepekatan ion hidroksida, OH^– yang rendah.
Contoh-contoh alkali kuat
1. natrium hidroksida
2. kalium hidroksida
3. barium hidroksida
4. kalsium hidroksida
Contoh-conroh alkali lemah
1. Ammonia
2. natrium hidrogen karbonat

Tekanan di Dalam Cecair – Tiub-U

by admin

Biasanya, salur-U digunakan untuk membanding dan mengukur ketumpatan cecair.
Jika dua cecair yang tidak terlarut antara satu sama lain dimasukkan ke dalam satu salur-U (Seperti ditunjukkan di dalam rajah di atas ), ketumpatan kedua-dua cecair di hubung kait oleh persamaan berikut

h_{1} ρ_{1} = h_{2} ρ_{2}

Contoh 1:

Rajah di atas menunjukkan satu salur -U yang diisi dengan air dan cecair P. Cecair P tidak terlarut di dalam air. Diberi bahawa ketumpatan air ialah 1000kg/m³, cari ketumpatan cecair P.

Jawapan:
h₁ = 10cm
h₂ = 12 cm
ρ₁ = 1000kg/m³
ρ₂ = ?

\begin{array}{l} h_{1} ρ_{1} = h_{2} ρ_{2} \\ (10) (1000) = (12) ρ_{2} \\ ρ_{2} = \frac{10000}{12} = 833 k g m^{- 3} \end{array}

The density of liquid P = 833 kg/m³

Contoh 2:

Rajah di atas menunjukkan salur-U diisi dengan 2 jenis cecair X dan Y yang tidak terlarut antara satu sama lain. Jikan ketumpatan X dan Y masing-masing ialah 1200 kg/m³ dan 800 kg/m³ , cari nilai h.

Jawapan:
h₁ = 10cm
h₂ = h
ρ₁ = 800kg/m³
ρ₂ = 1200kg/m³

\begin{array}{l} h_{1} ρ_{1} = h_{2} ρ_{2} \\ (10) (1200) = h (800) \\ h = \frac{12000}{800} = 15 c m \end{array}

Alkali + Asid

Dalam tindak balas peneutralan, alkali bertindak balas dengan asid menghasilkan garam dan air.
Kalium hidroksida dan asid sulfurik :
KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂O
Barium hidroksida dan asid hidroklorik:
Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O

Alkali + Garam Ammonium

Apabila alkali dipanaskan dengan garam ammonium, gas ammonia dibebaskan.
Gas ammonia mempunyai bau yang sengit dan menukar kertas litmus merah lembap kepada biru.
Ammonium klorida dan kalium hidroksida:
NH₄Cl + KOH → KCl + H₂O + NH₃
Ammonium sulfat dan natrium hidroksida:
(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O + 2NH₃
Bagaimanapun tindak balas alkali dengan ammonium nitrat dan ammonium karbonat tidak menghasilkan ammonia

Alkali + Ion logam

Kebanyakan logam hidroksida tak terlarut.
Oleh itu ion hidroksida daripada alkali bertindak balas dengan ion-ion logam yang bercas positif dalam satu larutan membentuk mendakan hidroksida-hidroksida logam.Alkali + Ion Logam → Logam Hidroksida
Hidroksida bagi logam peralihan adalah berwarna.
Contoh-contoh tindak balas:
Ion Aluminium
NaOH + Al³⁺ → Al(OH)₃ + Na⁺
Ion Magnesium
NaOH + Mg²⁺ → Mg(OH)₂ + Na⁺
Ion Zink
KOH + Zn²⁺ → Zn(OH)₂ + K⁺
Ion Kuprum
KOH + Cu²⁺ → Cu(OH)₂ + K⁺

Tekanan Cecair – Soalan-soalan pengiraan

by admin

Contoh 1:

Rajah di atas menunjukkan 2 ekor ikan berada 2m di bawah permukaan laut. Diberi bahawa jumlah luas permukaan ikan A ialah 300 cm² dan jumlah luas permukaan ikan B is 2000cm². Cari
a. tekanan air yang dikenakan ke atas ikan A.
b. tekanan air yang dikenakan ke atas ikan B.
c. daya yang dikenakan ke atas ikan A oleh air laut.
d. daya yang dikenakan ke atas ikan B oleh air laut.
(Ketumpatan air laut = 1025 kg/m³)

Jawapan:
Soalan ini membandingkan tekanan dan daya yang dikenkan ke atas 2 objek yang mempunyai luas permukaan yang berbeza tetapi berada dalam kedalam yang sama.

a.
Kedalaman, h = 2m
Ketumpatan, ρ = 1025 kg/m³
Kekuatan medan graviti, g = 10 N/kg

Tekanan yang dikenakan ke tas ikan A oleh air laut,

\begin{array}{l} P = h ρ g \\ P = (2) (1025) (10) \\ P = 20500 P a \end{array}

b. Tekanan yang dikenakan ke tas ikan B oleh air laut,

\begin{array}{l} P = h ρ g \\ P = (2) (1025) (10) \\ P = 20500 P a \end{array}

(Nota: Tekanan yang dikenakan ke atas kedua-dua ikan adalah sama. Tekanan yang disebabkan oleh cecair tidak bergantung kepada saiz dan bentuk objek.)

c. Jumlah luas permukaan ikan A, A₁ = 300 cm² = 0.03 m²

Daya yang dikenakan oleh air laut,

\begin{array}{l} F = P A \\ F = (20500) (0.03) \\ F = 615 N \end{array}

d. Jumlah luas permukaan ikan B, A₂ = 2000cm² = 0.2 m²

Daya yang dikenakan oleh air laut,

\begin{array}{l} P = \frac{F}{A} \\ F = P A \\ F = (20500) (0.2) \\ F = 4100 N \end{array}

Contoh 2:

Rajah di atas menunjukkan keratan rentas pinggiran satu laut. Cari beza tekanan di antara titik A dan B dalam laut itu. [Ketumpatan air laut = 1050kg/m³]

Jawapan:
Ketumpatan, ρ = 1050kg/m³
Kekuatan medan graviti, g = 10 N/kg

Di titik A:
Kedalaman, h = 0.8 m

\begin{array}{l} P_{a} = h_{a} ρ g + P_{a t m} \\ P_{a} = (0.8) (1050) (10) + P_{a t m} \\ P_{a} = 8400 + P_{a t m} \end{array}

Di titik B:
Kedalaman, h = 3 m

\begin{array}{l} P_{b} = h_{b} ρ g + P_{a t m} \\ P_{b} = (3) (1050) (10) + P_{a t m} \\ P_{b} = 31500 + P_{a t m} \end{array}

Beza tekanan

\begin{array}{l} P_{b} - P_{a} \\ = (31500 + P_{a t m}) - (8400 + P_{a t m}) \\ = 23100 P a \end{array}

Contoh 3:
Cari tekanan di kedalaman 20m di dalam air jika tekanan atomosfera ialah 100000 Pa. Ketumpatan air ialah 1000 kg/m³.

Jawapan:
(Tekanan di dalam cecair = Tekanan yang dihasilkan oleh cecair + Tekanan atmosfera)

Kedalaman, h = 20m
Ketumpatan, = 1000 kg/m³
Kekuatan medan gravititi, g = 10 N/kg
Tekanan atmosfera, P_atm = 100000 Pa

Tekanan di dalam air,

\begin{array}{l} P = h ρ g + P_{a t m} \\ P = (20) (1000) (10) + (100000) \\ P = 300000 P a \end{array}

Sifat Kimia Asid

by admin

Tindak Balas Dengan Bes

Asid bertindak balas dengan bes (oksida logam dan hidroksida logam) untuk membentuk garam dan air.
Contoh
Asid Nitrik + Kuprum(II) Oksida
2HNO₃ + CuO → CU(NO₃)₂ + H₂O

Contoh Eksperimen

100cm³ asid sulfurik cair dimasukkan ke dalam kelalang kon.
Beberapa ketul zink oksida dimasukan ke dalam asid tersebut.
Campuran dikacau dengan rod kaca.

Pemerhatian

Pepejal putih zink oksida terlarut di dalam asid.

Perbincangan

Zink oksida bertindak balas dengan asid hidroklorik membentuk garam dan air.

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Tindak Balas Dengan Logam

Semua asid bertindak balas dengan logam reaktif ( logam-logam yang lebih elektropositif daripada hidrogen dalam Siri Elektrokimia) seperti aluminium magnesium zink ferum untuk membebaskan gas hidrogen.
Contoh
Magnesium + Asid Hidroklorik
Mg + HCl → MgCl₂ + H₂

Aluminium + Asid Sulfurik
Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂

Ferum + Asid Nitrik
Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + H₂
Ini ialah sejenis tindak balas penyesaran. Logam-logamdi atas hidrogen dalam Siri Elektrokimia
boleh menyesarkan hidrogen daripada asid.
Logam kurang reaktif seperti kuprum dan argentum tidak bertindak balas dengan asid.
Bagaimanapun, kuprum bertindak balas dengan asid nitrik pekat.

Contoh Eksperimen

5 cm³ asid sulfurik cair dimasukkan ke dalam tabung uji.
Satu spatula serbuk magnesium ditambah kepada asid.
Kayu uji menyala diletakkan pada mulut tabung uji.

Pemerhatian

Pepejal kelabu terlarut.
Gelembung gas dibebaskan.
Apabila kayu uji menyala didekatkan pada mulut tabung uji, bunyi ‘pop’ dihasilkan.

Perbincangan

Magnesium bertindak balas dengan asid hidroklorik.

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂
Gas hidrogen terbebas.

Tindak Balas Dengan Karbonat Logam

Asid bertindak balas dengan karbonat logam seperti kalsium karbonat untuk membebaskan gas karbon dioksida
Contoh
Kalsium Karbonat + Asid Hidroklorik

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Contoh Eksperimen

Sebanyak 5 cm³ asid sulfurik cair dimasukkan ke dalam tabung uji.
Satu spatula serbuk kalsium karbonat dimasukkan ke dalam asid.
Gas yang dibebaskan dilalukan melalui air kapur seperti ditunjukkan dalam rajah.

Pemerhatian

Pepejal putih terlarut.
Gelembung gas terbebas. Apabila gas tersebut dilalukan melalui air kapur, air kapur menjadi keruh.

Perbincangan

Kalsium karbonat bertindak balas dengan asid sulfurik menghasilkan garam kalsium sulfat, gas karbon dioksida dan air.

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaCl₂ + H₂O + CO₂
Gas karbon dioksida terbebas.

Tekanan Cecair

by admin

Tekanan yang Dihasilkan oleh Cecair

Tekanan di dalam cecair dihasilkan oleh berat cecair yang bertindak ke atas satu permukaan di dalam cecair.
Pada kedalaman cecair tertentu, tekanan cecair bertindak dengan nilai yang sama pada semua arah.
Tekanan yang disebabkan oleh cecair adalah berkadar langsung dengan

kekuatan medan graviti
kedalaman
ketumpatan cecair

Tekanan di dalam cecair tidak dipengaruhi ofleh sais dan betuk objek.
Tekanan yang dihasilkan oleh cecair boleh ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:

P = tekanan yang disebabkan oleh cecair

h = kedalaman cecair dari permukaan

ρ = ketumpatan cecair

g = pecutan graviti = 10ms^-2

Tekanan Dalam Cecair

Objek yang berada di dalam satu cecair mengalami satu lagi tekanan, iaitu tekanan atmosfera.
Tekanan yang dialami oleh satu objek di dalam cecair ialah jumlah tekanan cecair dan tekanan atmosfera.

Peranan Air Dalam Asid dan Bes

by admin

Peranan Air Dalam Menunjukkan Sifat Asid

Sesuatu asid hanya menunjukkan sifat-sifat asidnya apabila air hadir.
Tanpa kehadiran air, sesuatu asid tulen dalam keadaan kering tidak menunjukkan sifat-sifat asidnya kerana asid kering tidak mempunyai ion hidrogen.
Sesuatu asid yang terlarut di dalam air akan bercerai untuk menghasilkan ion H⁺ yang menyebabkan asid itu menunjukkan sifat-sifat asid.
Contoh 1:
gas karbon dioksida/ sulfur dioksida/ hidrogen klorida yang kering tidak bersifat asid
Penerangan:
gas kering itu hanya terdiri daripada molekul-molekul kovalen dan tidak mempunyai ion H⁺.

Gas karbon dioksida/ sulfur dioksida/ hidrogen klorida boleh menukarkan warna kertas litmus biru yang lembab kepada merah.
Penerangan:
Apabila air hadir, gas-gas itu bertindak balas dengan air dan bercerai untuk menghasilkan ion-ion H⁺.
Pelarut lain tidak boleh menggantikan air untuk menyebabkan suatu asid menunjukkan sifat-sifat asid.
Ini adalah kerana asid dalam pelarut lain itu kekal dalam bentuk molekul-molekul kovalen tanpa bercerai, tiada ion-ion H⁺ yang hadir.
Misalnya, larutan hidrogen klorida dalarn air boleh bersifat asid, manakala larutan hidrogen klorida dalam metilbenzena (toluena) kering tidak menunjukkan sifat-sifat asid.

Peranan Air Dalam Menunjukkan Sifat Alakli

Dalam keadaan kering bes tidak menunjukkan sifat alkali. Ini adalah kerana iron iron hidroksida, OH^–, yang bebas bergerak tidak dihasilkan.
Dalam air, bes tentu dapat mengion untuk menghasilkan ion ion hidroksida, OH^–, yang bebas bergerak. Oleh itu larutan alkali menunjukkan sifat sifat alkali.