Modul 2 kimia SPM 2014 tingkatan 4, untuk rujukan guru dan pelajar.

1. MODUL KIMIA SPM 2014
KERTAS 2
[100 markah]
KELAS INTENSIF SKOR Kimia A+
MODUL 2
BAB 4: JADUAL BERKALA UNSUR
BAB 5: IKATAN KIMIA
Written by: Cikgu Marzuqi Mohd Salleh
M.Sc. Ed USM
BSc (hons) Ed (Chemistry) USM
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

2. 4.0 JADUAL BERKALA UNSUR
4.1 Jadual berkala unsur
1. Dari kurun ke-18 hingga ke kurun ke-19, ramai saintis telah menemui banyak
unsur. Unsur-unsur ini kemudiannya dikelaskan setelah melalui banyak
peringkat.
2. Penemuan ini telah membawa kepada perkembangan Jadual Berkala moden
yang kita gunakan sekarang.
3. Pengelasan ini juga membenarkan ahli kimia menentukan sifat-sifat sebatian
yang terbentuk.
Saintis
Antoine Lavoisier
(1743-1794)
Johann W. Dobereiner
(1780-1849)
John Newlands
(1837-1898)
Lothar Meyer
(1830-1895)
Dimitri Mendeleev
(1839-1907)
Henry J.G. Moseley
(1887-1915)
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Sumbangan
Merupakan ahli kimia pertama yang mengelaskan unsurunsur kepada 4 kumpulan.
Empat unsur ini termasuklah gas, logam, bukan logam dan
oksida logam.
Pengelasannya tidak diterima kerana cahaya, haba dan
beberapa sebatian seperti silika, magnesia, dan alumina
turut dianggap sebagai unsur.
Mengelaskan tiga unsur yang mempunyai sifat kimia yang
serupa ke dalam satu kumpulan yang disebut triad.
Namun, susunan seperti ini adalah terhad kepada
beberapa unsur sahaja.
Mencadangkan bahawa unsur-unsur disusun berdasarkan
pertambahan jisim atom.
Digunakan untuk menyusun semua unsur yang diketahui
secara mendatar, dalam tertib jisim atom yang menaik.
Setiap baris terdiri daripada 7 unsur.
Pengelasannya tidak berjaya kerana Hukum Oktaf hanya
dipatuhi untuk 17 unsur yang pertama sahaja (iaitu dari
hidrogen ke kalsium).
Memplotkan graf isi padu atom unsur melawan jisim
atom. Graf itu disebut lengkung Meyer.
Menunjukkan unsur-unsur dengan ciri kimia yang sama
menempati kedudukan yang sama pada keluk graf.
Menemui bahawa unsur-unsur seharusnya disusun
berdasarkan pertambahan jisim atom.
Meninggalkan ruang-ruang kosong untuk diisi oleh unsurunsur yang belum ditemui.
Jadual berkalanya digunakan sebagai asas bagi
pembinaan jadual berkala moden.
Menemui konsep nombor atom atau nombor proton.
Mencadangkan bahawa unsur-unsur di dalam jadual
berkala disusun mengikut urutan nombor proton.
Acceleration Chemistry

3. Susunan unsur-unsur di dalam Jadual Berkala Moden
1. Semua unsur dalam Jadual Berkala Moden disusun mengikut kumpulan dan
kala.
Kumpulan
Sifat-sifat kimia
1
Logam alkali
2
Logam alkali bumi
17
Halogen
18
Gas adi
2. Unsur-unsur dalam kumpulan yang sama:
Mempunyai bilangan elektron valens yang sama.
Mempunyai sifat kimia yang serupa.
Menunjukkan sifat fizik yang berubah secara beransur-ansur apabila menuruni
kumpulan.
3. Unsur dengan nombor proton
o 58-71 (kala 6) disebut Siri Lantanida.
o 90-103 (kala 7) disebut Siri Antinida.
Rajah 4.1 Jadual Berkala Unsur yang moden
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

4. 4.2 Unsur kumpulan 18 (gas adi)
a.
b.
c.
d.
a.
b.
Unsur-unsur kumpulan 18 terdiri daripada helium (He), neon (Ne), argon (Ar),
krypton (Kr), xenon (Xe) dan radon (Rn).
Sifat fizik gas adi:
Tidak berwarna, tidak berbau.
Tidak larut dalam air.
Tidak mengkonduksikan arus elektrik atau haba.
Mempunyai takat didik dan takat lebur yang sangat rendah.
Sifat kimia gas adi:
Gas adi adalah lengai. Gas adi tidak reaktif dan tidak bertindak balas
dengan sebarang unsur yang lain.
Disebabkan susunan elektronya yang stabil, iaitu sama ada susunan
duplet atau aktet.
Helium (He)
Xenon (Xe)
Neon (Ne)
Kegunaan unsur
kumpulan 18
Argon (Ar)
Kripton (Kr)
Radon (Rn)
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

5. 4.3 Unsur Kumpulan 1 (Logam alkali)
Unsur ini bertindak dengan air untuk menghasilkan larutan beralkali.
Kumpulan ini terdiri daripada litium (Li), natrium (Na), kaliaum (K), rubidium (Rb),
sesium (Ce), dan fransium (Fr).
Sifat fizik logam alkali:
Pepejal
Permukaan berkilat
Boleh alirkan elektrik
Takat didih & lebur tinggi
Sifat kimia unsur logam alkali:
Bertindakbalas dengan air
Bertindakbalas dengan oksigen
Bertindakbalas dengan Kumpulan 17
Kerektifan unsur kumpulan 1
Kereaktifan bertambah
Saiz atom bertambah
Elektron valens semakin jauh dari nukleus
Daya tarikan nukleus dengan elektron valens lemah
Mudah derma elektron
Kereaktifan bertambah
Langkah keselamatan apabila mengendalikan logam alkali
Mudah meletup
Simpan dalam minyak paraffin.
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

6. 4.4 Unsur Kumpulan 17 (halogen)
Unsur-unsur Kumpulan 17 terdiri daripada fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin
(I), dan astatin (At).
Unsur itu wujud secara semula jadi dalam pelbagai bentuk mineral dalam kerak
bumi dan juga air laut sebagai garam halide.
Sifat fizik halogen:
Tidak mengkonduksikan arus elektrik dan haba.
Mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah.
Berwarna.
Larut sedikit dalam air.
Sifat kimia halogen:
Merupakan bukan logam yang paling reaktif.
Tindak balas kimia halogen melibatkan pembentukan ion negatif yang bercas-1.
Bertindakbalas dengan air
Bertindakbalas dengan besi
Bertindakbalas dengan alkali
Langkah keselamatan apabila mengendalikan halogen
Halogen beracun dan mengakis.
Halogen berbahaya kepada sistem respirasi dan menyebabkan kulit luka akibat
terbakar.
Pakai kaca mata keselamatan semasa mengendalikan halogen.
Pakai sarung tangan semasa mengendalikan halogen.
4.5 Unsur dalam suatu kala
Kala ialah baris unsur-unsur yang mendatar dalam Jadual Berkala Unsur.
Unsur dalam kala ini ialah natrium, magnesium, almuninum, silikon, fosforus,
sulfur, klorin dan argon.
Unsur
Nombor proton
Susunan elektron
Sifat logam
Na
Mg
11
12
2.8.1 2.8.2
Logam
keelektronegatifan
Takat lebur
Takat didih
Al
13
2.8.3
Si
14
2.8.4
Separuh
logam
P
S
15
16
2.8.5 2.8.6
Bukan logam
Cl
17
2.8.7
Ar
18
2.8.8
bertambah
berkurang
berkurang
Jadual 4.2 sifat fizik unsur dalam kala 3
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

7. 4.6 Unsur peralihan (logam peralihan)
Unsur peralihan terletak di antara Kumpulan 2 dengan Kumpulan 13.
Contoh unsur peralihan ialah scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V),
kromium (Cr), mangan (Mn), nikel (Ni), kuprum (Cu), dan zink (Zn).
Semua unsur peralihan mempunyai takat lebur dan takat didih yang tinggi.
Merupakan pengalir haba dan elektrik yang baik.
Ciri-ciri istimewa unsur peralihan
1. Ion dan sebatian yang berwarna
o Unsur peralihan membentuk ion dan sebatian berwarna yang larut
dalam air untuk menghasilkan larutan berwarna.
o Batu permata berwarna kerana kehadiran ion yang berwarna di
dalamnya.
2. Keadaan pengoksidaan yang pelbagai
o Unsur peralihan dapat membentuk ion dengan cas yang berlainan.
3. Pembentukan ion kompleks
Logam peralihan dapat membentuk ion kompleks.
4. Tindak balas unsur peralihan dengan hidroksida
Ion unsur peralihan bertindak hidroksida untuk membentuk hidroksida
logam berwarna yang tidak larut.
5. Bertindak sebagai mangkin
Banyak unsur peralihan dan sebatian digunakan sebagai mangkin dalam
industri untuk meningkatkan kadar tindak balas kimia.
Kegunaan di
dalam industri
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

8. BAHAGIAN A
1. Jadual 1.1 menunjukkan unsur-unsur dalam kala 3 bagi Jadual Berkala Unsur.
Unsur
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Nombor proton
11
12
13
14
15
16
17
18
Jadual 1.1
a. Apakah yang dimaksudkan dengan kala?
………………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
b. Mengapakah unsur-unsur ini terletak dalam kala 3?
………………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
c. Natrium dan klorin boleh bertindak dengan air membentuk suatu larutan.
(i) Tulis persamaan kimia bagi tindak balas klorin dengan air dalam Jadual 1.2.
Unsur
Persamaan kimia
[1 mark]
Perubahan warna kertas litmus
apabila dicelupkan ke dalam larutan
Natrium
2Na + 2H 2 O
2NaOH + H 2
………………………..
Klorin
……………………………………………..
………………………….
Jadual 1.2
(ii) Kertas litmus dimasukkan ke dalam larutan yang terhasil.
Nyatakan perubahan warna kertas litmus dalam Jadual 1.2.
[1 mark]
d. (i) Nyatakan perubahan saiz atom bagi unsur-unsur ini merentasi kala dari kiri ke kanan.
………………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
(ii) Terangkan mengapa jawapan anda di (d)(i).
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

9. e. Atom klorin lebih kecil daripada atom magnesium. Terangkan mengapa?
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
f. Namakan unsur yang wujud sebagai gas monoatom?
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
g. Gas klorin, Cl 2 bertindak balas dengan wul besi panas untuk menghasilkan pepejal
perang.
(i) Lengkapkan persamaan di bawah.
______Cl2 +
Fe
[1 mark]
________FeCl 3
(ii) Berdasarkan persamaan kimia pada (g)(i), hitungkan jisim maksimum ferum(III)
klorida yang terbentuk apabila 0.05 mol ferum digunakan dalam tindak balas.
[Jisim atom relatif: Fe=56, Cl=35]
[1 mark]
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

10. 2. Jadual 2.1 menunjukkan unsur-unsur dalam kala 3 bagi Jadual Berkala Unsur.
Unsur
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Nombor proton
11
12
13
14
15
16
17
18
Jadual 2.1
a) (i)Tuliskan sususnan elektron bagi atom silikon, Si.
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
(ii) Dalam kumpulan manakah silikon, Si berada dalam Jadual Berkala?
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
b) (i) Bagaimanakah saiz atom berubah apabila menuruni Kala 3 dari kiri ke kanan?
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
(ii)
Terangkan jawapan anda dalam 2(b)(i)
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
c) Neon adalah tidak reaktif secara kimia. Terangkan mengapa?
………………………………………………………………………………………………
[2 mark]
d) (i) Unsur yang manakah apabila bertindakbalas dengan oksigen membentuk oksida
amfoterik?
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
(ii)
Tuliskan formula bagi oksida amforterik yang terbentuk.
………………………………………………………………………………………………
[1 mark]
e) Atom natrium bertindak balas dengan atom klorin membentuk sebatian natrium klorida.
Lukis satu rajah untuk menunjukkan susunan elektron dalam sebatian ini.
[2 mark]
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

11. 5.0 IKATAN KIMIA
5.1
Pembentukan sebatian
1. Sebatian ialah sebarang bahan yang terbentuk daripada gabungan kimia dua
atau lebih unsur dalam nisbah tertentu.
2. Apabila atom-atom bergabung membentuk sebatian, ia biasanya melibatkan
perubahan dalam susunan elektron di petala terluar setiap atom yang terlibat.
3. Elektron ini membentuk hubungan yang dipanggil ikatan kimia di antara atomatom.
Kestabilan gas adi
Gas adi ialah unsur-unsur Kumpulan 18 dalam jadual berkala. Ia juga dikenali
sebagai gas lengai.
Gas adi mempunyai susunan elektron yang sangat stabil. Gas adi tidak
perlu membebaskan elektron, menerima elektron atau berkongsi elektron
dengan unsur-unsur lain.
Kestabilan gas adi disebabkan terdapat lapan elektron di petala valensnya
(petala terluar) kecuali bagi gas helium.
Helium mempunyai 2 elektron pada petala terluarnya. Keadaan ini dikenali
sebagai susunan elektron duplet.
Kecuali bagi helium, gas-gas adi yang lain mempunyai 8 elektron pada
petala terluarnya. Keadaan ini dikenali sebagai susunan elektron oktet.
Pembentukan ikatan kimia
Di dalam pembentukan ikatan kimia, atom-atom akan menukar susunan
elektronnya supaya dapat mencapai susunan elektron yang sama dengan
susunan gas adi.
Corak susunan elektron ini dipanggil sebagai Hukum Oktet.
Berdasarkan hukum oktet, elektron-elektron disusun supaya dapat mencapai
8 elektron pada petala valensnya dan seterusnya mencapai kestabilan gas
adi.
Ikatan kimia dapat dibentuk melalui 2 cara, iaitu:
 Pemindahan elektron,
 Perkongsian elektron.
Pembentukan ikatan kimia melalui pemindahan elektron akan membentuk
ikatan ion.
Pembentukan ikatan kimia melalui perkongsian elektron akan membentuk
ikatan kovalen.
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

12. 5.2
Ikatan Ion
Pembentukan ikatan ion
Ikatan ion atau ikatan elektrovalens adalah daya tarikan elektrostatik yang
kuat di antara ion yang berlawanan cas hasil daripada pemindahan elektron.
Ia terbentuk daripada pemindahan elektron dari atom logam dan ke atom
bukan logam.
Atom logam akan melepaskan satu atau lebih elektron dan membentuk ion
logam positif (kation).
Atom bukan logam menerima satu atau lebih elektron yang disebabkan untuk
membentuk ion negatif (anion).
Kedua-dua ion ini mempunyai susunan elektron yang penuh di petala terluar iaitu
setara dengan konfigurasi elektron gas adi.
Contoh;
Pembentukan natrium klorida, NaCl
Pembentukan magnesium klorida, MgCl 2
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

13. Formula sebatian ion
Kation
Ion kumpulan 1, Na +
Anion
Ion kumpulan 17, Cl
2+
Ion kumpulan 17, Cl
-
Ion kumpulan 13, Al 3+
Ion kumpulan 17, Cl
-
Ion kumpulan 2, Mg
Formula sebatian
-
Ion kumpulan 1, Na
+
Ion kumpulan 16, O
2-
Ion kumpulan 2, Mg
2+
Ion kumpulan 16, O
2-
Ion kumpulan 13, Al
3+
Ion kumpulan 16, O
2-
Ion kumpulan 1, Na
+
Ion kumpulan 15, N
3-
Ion kumpulan 2, Mg
2+
Ion kumpulan 15, N
3-
Ion kumpulan 13, Al
3+
Ion kumpulan 15, N
3-
SPM 2003 P1/Q22 SPM 2004 P1/Q43,P2/secB/Q1
SPM 2006 P1/Q8,P2/sec A/Q3
5.3
Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen ialah ikatan kimia yang terbentuk melalui perkongsian pasangan
elektron antara atom bukan logam untuk mencapai susunan elektron oktet.
Atom bukan logam pada kumpulan 14-17 dalam Jadual Berkala dan atom
hidrogen membentuk perkongsian pasangan elektron dengan:
 Atom unsur yang sama (H 2 , O 2, N 2 , Cl 2)
 Atom unsur yang berlainan (H 2 O, CO 2 , NH3 , HCl, CCl 3 ) untuk membentuk
sebatian kovalen.
Setiap atom menyumbang bilangan elektron yang sama untuk perkongsian.
Pasangan elektron yang dikongsi membentuk ikatan kovalen antara dua
atom.
Contoh tiga jenis ikatan kovalen
Ikatan kovalen
Tunggal
Ganda dua
Ganda tiga
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Bilangan pasangan elektron
Contoh
yang dikongsi
1
H – H , Cl – Cl
2
O = O, O = C = O
3
NΞN
Acceleration Chemistry

14. Contoh pembentukan ikatan kovalen tunggal
Pembentukan molekul hidrogen, H 2
Contoh pembentukan ikatan kovalen ganda dua
Pembentukan molekul oksigen, O 2
Contoh pembentukan ikatan kovalen ganda tiga
Pembentukan molekul nitrogen, N 2
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

15. Struktur Lewis
Struktur Lewis ialah strutkur yang berdimensi dua untuk menunjukkan
pembentukan sebatian atau molekul.
Dalam struktur Lewis, semua elektron valens diwakili oleh titik atau silang.
Contoh
Molekul tetraklorometana, CCl 4
Molekul oksigen, O 2
5.4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Sifat sebatian ion dan sebatian kovalen
(SPM 2007 P2/sec A/Q4)
Ikatan kimia dalam suatu sebatian mempengaruhi sifat fizik dan sifat kimianya.
Sebatian ion terdiri daripada kation dan anion yang diikat bersama oleh daya
elektrostatik yang kuat.
Ion-ion yang berlawanan cas ini mempunyai susunan yang teratur dan padat
dalam struktur ion raksasa.
Dengan itu, semua sebatian ion merupakan pepejal yang mempunyai takat lebur
dan takat didih yang tinggi pada keadaan bilik. Jumlah tenaga yang tinggal
diperlukan untuk memecahkan ikatan ion yang kuat ini dalam struktur ion
raksasa.
Kebanyakan sebatian kovalen merupakan molekul yang ringkas. Atom dalam
sebatian kovalen diikat oleh ikatan kovalen yang kuat.
Walau bagaimanapun, daya intermolekul dalam molekul kovalen yang ringkas ini
merupakan daya van der waals yang lemah yang dapat dipecahkan dengan
mudah.
Dengan ini, kebanyakkan sebatian kovalen yang ringkas merupakan gas atau
cecair mudah meruap yang mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah.
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

16. Sebatian
Sebatian kovalen yang
ringkas
Biasanya wujud sebagai pepejal Pepejal, cecair, atau gas
hablur
dan Tinggi (selalunya > 300˚C)
Rendah (selalunya < 300˚C)
Sebatian
Sifat
Keadaan fizik
Takat lebur
takat didih
Keterlarutan
Kemeruapan
Kekonduksian
elektrik
Larutan dalam air; tidak larut Tidak larut air; larut dalam
dalam pelarut organik
pelarut organik
Tidak meruap
Selalunya meruap; menyejat
dengan mudah
Mengkonduksikan arus elektrik Tidak mengkonduksikan arus
dalam keadaan leburan dan elektrik
dalam
sebarang
akueus; tidak mengkonduksikan keadaan. Sebatian ini disebut
arus elektrik dalam keadaan bukan elektrolit.
pepejal. Sebatian ini disebut
elektrolit.
Contoh
SPM 2003, 2005 Obj
Kegunaan sebatian kovalen sebagai pelarut
1. Banyak sebatian kovalen mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah
dan wujud sebagai cecair yang meruap pada suhu bilik.
2. Sebatian kovalen dalam keadaan cecair biasanya digunakan sebagai pelarut.
Sebatian ini disebut pelarut organik yang merupakan bahan meruap, mudah
terbakar, dan beracun.
3. Kegunaan utama pelarut organik:
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

17. BAHAGIAN B
5.1 Jadual menunjukkan susunan elektron bagi unsur K, L, M dan N.
Unsur
K
L
M
N
Susunan elektron
2.1
2.8.1
2.8.7
2.4
1. Bandingkan kereaktifan unsur K dan L semasa bertindakbalas dengan air.
Jelaskan jawapan anda.
[4 markah]
2. Nyatakan jenis ikatan dan terangkan bagaimana ikatan terbentuk antara
(i)
L dan M
(ii)
M dan N
[12 markah]
3. Beri dua sifat fizik sebatian yang terbentuk dalam (b)(i)
[2 markah]
4. Unsur X berada di dalam kumpulan 8 dan kala 4 dalam Jadual Berkala Unsur.
Nyatakan dua ciri istimewa bagi unsur X
[2 markah]
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry

18. BAHAGIAN C
1. (a) Tindak balas antara natrium dengan klorin menghasilkan satu sebatian yang
mempunyai takat lebur yang tinggi. Tentukan jisim sebatian yang terbentuk
apabila 2.3 g natrium bertindak balas dengan klorin berlebihan.
[Jisim atom relatif Na= 23, Cl= 35.5]
[4 markah]
(b) Jadual menunjukkan pemerhatian apabila ferum bertindak balas dengan gas klorin
dan gas bromin.
Tindak balas
I
II
Bahan Tindak balas
Ferum + Gas klorin
Ferum + Gas bromin
Pemerhatian
Wul besi panas menyala dengan
cepat
dan terang.
Pepejal perang terhasil.
Wul
besi
panas
berbara
sederhana
terang dan sederhana cepat.
Pepejal perang terhasil.
(i)
Tulis persamaan kimia bagi salah satu tindak balas.
(ii)
Bandingkan kereaktifan kedua-dua tindak balas. Terangkan jawapan anda.
[Nombor proton: Cl =17, Br = 35]
[4 markah]
[2 markah]
(c) Rajah menunjukkan wakilan piawai bagi atom tiga unsur; Li, C dan Cl.
7
3
Li
12
35
C
6
Cl
17
Menggunakan maklumat yang diberikan, huraikan pembentukan dua sebatian dengan
jenis ikatan berbeza.
[10 markah]
TAMAT
Cikgu Marzuqi, M.Sc. Ed USM
Acceleration Chemistry