Reaction Between Metals and Non-Metals
(Tindak balas di antara logam dengan bukan logam)
Salam,
Untuk tajuk ini, saya lebih suka untuk memberi penekanan kepada beberapa perkara sahaja, iaitu:
Turutan kereaktifan metal dalam tindak balasnya dengan non-metal (oksigen atau sulphur)
Perlu diingat bahawa, soalan peperiksaan dibuat adalah berdasarkan buku teks. Oleh itu, walaupun terdapat pelbagai jenis logam yang telahpun anda pelajari semasa di awal chapter 6 ini, namun di bawah subtopik ini, bukan semua logam itu yang perlu dikaji. Jika merujuk kepada buku teks Science Form 3 – Pustaka Sistem Pelajaran Sdn Bhd 2004, terdapat hanya 4 jenis metal sahaja yang digunakan untuk mengkaji tindak balas mereka dengan oksigen atau sulphur. Saya kurang pasti dengan buku teks di zon-zon lain. Metal tersebut adalah magnesium, aluminium, zinc and iron.
Sebelum saya menerangkan dengan lebih lanjut tentang turutan kereaktifan ini, sila lihat hasil tindak balas logam-logam ini dengan oksigen dan juga dengan sulphur dalam jadual di bawah. Perhatikan persamaan yang wujud antara kedua-dua jenis tindak balas ini.
Agaknya apa yang sama ya??...
Untuk membantu penilaian anda, perhatikan terlebih dahulu “Reaction between metal and oxygen”. Kemudian, fikirkan persoalan-persoalan berikut:
Berdasarkan Jadual 1 di atas, kereaktifan metal bertindak balas adalah berdasarkan turutan berikut:
Ini bermakna, sama ada mereka bertindak balas dengan oksigen mahupun dengan sulphur, turutan kereaktifannya tetap sama, iaitu dari iron ke magnesium seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 di atas.
Berdasarkan Rajah 1 juga, anda sebenarnya tidak perlu bersusah payah untuk menghafal keseluruhan observation bagi kedua-dua jenis eksperimen. Yang penting adalah anda tahu metal mana yang lebih reaktif dan metal mana yang kurang. Dan oleh sebab itu juga, anda mungkin menemui observation bagi eksperimen-eksperimen ini berbeza dari satu buku ke satu buku yang lain. Bukan itu sahaja, jika anda jalankan eksperimen-eksperimen ini, hasilnya juga tidak seperti yang digambarkan di dalam buku-buku rujukan. Kenapa begitu? Kalau macam tu, yang mana satu pernyataan yang betul?
Apa yang boleh saya katakan adalah… mungkin semua yang tercatat di dalam buku-buku teks dan rujukan itu adalah betul. Perbezaan mungkin wujud kerana beberapa faktor, contohnya:
Radas dalam eksperimen tindak balas metal dengan oksigen
Lihat Rajah 2 di bawah dan cuba kenalpasti satu bahan yang agak istimewa digunakan di dalamnya. Apakah dia ya?
Bahan yang saya maksudkan itu adalah “Potassium manganate (VII) crystals”. Apa istimewanya dia nih??...
Jika anda pernah membaca posting saya sebelum ini tentang sifat pemanasan metal sulphide, anda mungkin masih ingat akan bahan ini (kalau tak bace lagi, boleh klik SINI). Dalam eksperimen itu, kita menggunakan potassium manganate (VII) solution. Namun, kali ini, kita gunakannya dalam bentuk solid (crystals). Ada beza ke, crystal dengan solution nih???
Ya… perbezaannya memang sangat ketara. Kerana:
Potassium manganate (VII) SOLUTION - digunakan untuk mengesan kehadiran sulphur dioxide
manakala…
Potassium manganate (VII) CRYSTALS - digunakan untuk MEMBEKALKAN GAS OKSIGEN (supply oxygen gas)
Dalam eksperimen tindak balas metal dengan oksigen, kita memerlukan pembekal gas oksigen yang sesuai. Melihat kepada radas yang digunakan, takkan la kita nak pakai tong gas oksigen kot! Lagipun, ada kaedah lain yang lebih baik daripada itu, iaitu dengan menggunakan bahan yang boleh mengeluarkan gas oksigen secukupnya. Dan bahan itu adalah “potassium manganate (VII) crystals yang dipanaskan”.
Untuk itu, metal perlu dipanaskan terlebih dahulu. Ini bertujuan untuk ‘melembutkan’ struktur metal itu (sebenarnya, untuk mengurangkan daya tarikan antara zarah-zarah agar mudah pula bertindak balas dengan element lain). Selepas lebih kurang 5 minit, barulah kita panaskan pula crystals tersebut.
Dalam radas ini juga, kita ada menggunakan 2 gulungan kapas kaca (glass wool); satu diletakkan di antara potassium manganate (VII) crystal dengan metal, dan satu lagi di mulut tabung didih (boiling tube). Apakah tujuan kedua-dua glass wool ini?
Pemanasan potassium manganate (VII) crystals boleh menyebabkan ia memercik ke arah metal. Ini akan menyebabkan kedua-dua bahan terdedah kepada tindak balas lain daripada apa yang kita mahukan – iaitu BUKAN tindak balas antara metal dengan oksigen SAHAJA. Oleh itu glass wool dipasang antara kedua-dua bahan tersebut.
Tindak balas metal dengan oksigen juga boleh menghasilkan percikan api (terutamanya kepada metal yang sangat reaktif seperti magnesium). Oleh itu, glass wool perlu dipasang di mulut boiling tube itu agar pemanasan metal tidak terpercik keluar dan mengenai kita.
Seperkara lagi yang perlu anda ketahui ialah, pada kebiasaannya metal yang digunakan diletakkan di dalam mangkuk yang diperbuat daripada kertas asbestos. Sifatnya yang seperti kadbod dan mudah dibentuk serta boleh bertindak sebagai penebat haba, menjadikan ianya amat sesuai untuk pemanasan sekata metal dalam eksperimen ini.
Persamaan kimia yang berkaitan
Jika anda sudah membaca posting-posting saya di bawah tajuk Chapter 6 Form 3 sebelum ini, anda mungkin sudah tidak bermasalah untuk menulis persamaan kimia bagi tindak balas dalam eksperimen kali ini. Malah, persamaan kimia kali ini jauh lebih mudah untuk dingati berbanding yang terdahulu.
Berikut adalah persamaan umum (common equation) bagi kedua-dua jenis eksperimen:
Berikut pula adalah contoh-contoh persamaan kimia tindak balas yang lebih khusus:
(a) metal dengan oksigen
(b) metal dengan sulphur
(Tindak balas di antara logam dengan bukan logam)
Salam,
Untuk tajuk ini, saya lebih suka untuk memberi penekanan kepada beberapa perkara sahaja, iaitu:
- turutan kereaktifan sesuatu metal bertindak balas dengan oksigen atau sulphur
- radas dalam eksperimen tindak balas metal dengan oksigen
- persamaan kimia yang berkaitan
Turutan kereaktifan metal dalam tindak balasnya dengan non-metal (oksigen atau sulphur)
Perlu diingat bahawa, soalan peperiksaan dibuat adalah berdasarkan buku teks. Oleh itu, walaupun terdapat pelbagai jenis logam yang telahpun anda pelajari semasa di awal chapter 6 ini, namun di bawah subtopik ini, bukan semua logam itu yang perlu dikaji. Jika merujuk kepada buku teks Science Form 3 – Pustaka Sistem Pelajaran Sdn Bhd 2004, terdapat hanya 4 jenis metal sahaja yang digunakan untuk mengkaji tindak balas mereka dengan oksigen atau sulphur. Saya kurang pasti dengan buku teks di zon-zon lain. Metal tersebut adalah magnesium, aluminium, zinc and iron.
Sebelum saya menerangkan dengan lebih lanjut tentang turutan kereaktifan ini, sila lihat hasil tindak balas logam-logam ini dengan oksigen dan juga dengan sulphur dalam jadual di bawah. Perhatikan persamaan yang wujud antara kedua-dua jenis tindak balas ini.
Jadual 1 – Tindak balas metal dengan oksigen atau sulfur
Agaknya apa yang sama ya??...
Untuk membantu penilaian anda, perhatikan terlebih dahulu “Reaction between metal and oxygen”. Kemudian, fikirkan persoalan-persoalan berikut:
- Metal apakah yang paling lambat bertindak balas?
- Metal apakah yang paling cepat dan paling aktif bertindak balas?
Berdasarkan Jadual 1 di atas, kereaktifan metal bertindak balas adalah berdasarkan turutan berikut:
Rajah 1 – Kereaktifan metal yang semakin bertambah
Ini bermakna, sama ada mereka bertindak balas dengan oksigen mahupun dengan sulphur, turutan kereaktifannya tetap sama, iaitu dari iron ke magnesium seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 di atas.
Berdasarkan Rajah 1 juga, anda sebenarnya tidak perlu bersusah payah untuk menghafal keseluruhan observation bagi kedua-dua jenis eksperimen. Yang penting adalah anda tahu metal mana yang lebih reaktif dan metal mana yang kurang. Dan oleh sebab itu juga, anda mungkin menemui observation bagi eksperimen-eksperimen ini berbeza dari satu buku ke satu buku yang lain. Bukan itu sahaja, jika anda jalankan eksperimen-eksperimen ini, hasilnya juga tidak seperti yang digambarkan di dalam buku-buku rujukan. Kenapa begitu? Kalau macam tu, yang mana satu pernyataan yang betul?
Apa yang boleh saya katakan adalah… mungkin semua yang tercatat di dalam buku-buku teks dan rujukan itu adalah betul. Perbezaan mungkin wujud kerana beberapa faktor, contohnya:
- perbezaan kuantiti metal and non-metal yang digunakan
- perbezaan dari segi kepanasan Bunsen burner
- perbezaan dari segi keadaan persekitaran yang mungkin mempengaruhi keputusan
Radas dalam eksperimen tindak balas metal dengan oksigen
Lihat Rajah 2 di bawah dan cuba kenalpasti satu bahan yang agak istimewa digunakan di dalamnya. Apakah dia ya?
Rajah 2 – Tindak balas metal dengan oksigen
Bahan yang saya maksudkan itu adalah “Potassium manganate (VII) crystals”. Apa istimewanya dia nih??...
Jika anda pernah membaca posting saya sebelum ini tentang sifat pemanasan metal sulphide, anda mungkin masih ingat akan bahan ini (kalau tak bace lagi, boleh klik SINI). Dalam eksperimen itu, kita menggunakan potassium manganate (VII) solution. Namun, kali ini, kita gunakannya dalam bentuk solid (crystals). Ada beza ke, crystal dengan solution nih???
Ya… perbezaannya memang sangat ketara. Kerana:
Potassium manganate (VII) SOLUTION - digunakan untuk mengesan kehadiran sulphur dioxide
manakala…
Potassium manganate (VII) CRYSTALS - digunakan untuk MEMBEKALKAN GAS OKSIGEN (supply oxygen gas)
Dalam eksperimen tindak balas metal dengan oksigen, kita memerlukan pembekal gas oksigen yang sesuai. Melihat kepada radas yang digunakan, takkan la kita nak pakai tong gas oksigen kot! Lagipun, ada kaedah lain yang lebih baik daripada itu, iaitu dengan menggunakan bahan yang boleh mengeluarkan gas oksigen secukupnya. Dan bahan itu adalah “potassium manganate (VII) crystals yang dipanaskan”.
Untuk itu, metal perlu dipanaskan terlebih dahulu. Ini bertujuan untuk ‘melembutkan’ struktur metal itu (sebenarnya, untuk mengurangkan daya tarikan antara zarah-zarah agar mudah pula bertindak balas dengan element lain). Selepas lebih kurang 5 minit, barulah kita panaskan pula crystals tersebut.
Dalam radas ini juga, kita ada menggunakan 2 gulungan kapas kaca (glass wool); satu diletakkan di antara potassium manganate (VII) crystal dengan metal, dan satu lagi di mulut tabung didih (boiling tube). Apakah tujuan kedua-dua glass wool ini?
Pemanasan potassium manganate (VII) crystals boleh menyebabkan ia memercik ke arah metal. Ini akan menyebabkan kedua-dua bahan terdedah kepada tindak balas lain daripada apa yang kita mahukan – iaitu BUKAN tindak balas antara metal dengan oksigen SAHAJA. Oleh itu glass wool dipasang antara kedua-dua bahan tersebut.
Tindak balas metal dengan oksigen juga boleh menghasilkan percikan api (terutamanya kepada metal yang sangat reaktif seperti magnesium). Oleh itu, glass wool perlu dipasang di mulut boiling tube itu agar pemanasan metal tidak terpercik keluar dan mengenai kita.
Seperkara lagi yang perlu anda ketahui ialah, pada kebiasaannya metal yang digunakan diletakkan di dalam mangkuk yang diperbuat daripada kertas asbestos. Sifatnya yang seperti kadbod dan mudah dibentuk serta boleh bertindak sebagai penebat haba, menjadikan ianya amat sesuai untuk pemanasan sekata metal dalam eksperimen ini.
Persamaan kimia yang berkaitan
Jika anda sudah membaca posting-posting saya di bawah tajuk Chapter 6 Form 3 sebelum ini, anda mungkin sudah tidak bermasalah untuk menulis persamaan kimia bagi tindak balas dalam eksperimen kali ini. Malah, persamaan kimia kali ini jauh lebih mudah untuk dingati berbanding yang terdahulu.
Berikut adalah persamaan umum (common equation) bagi kedua-dua jenis eksperimen:
Persamaan kimia 1 – Persamaan bagi tindak balas metal dengan oksigen dan metal dengan sulphur
Berikut pula adalah contoh-contoh persamaan kimia tindak balas yang lebih khusus:
(a) metal dengan oksigen
- Magnesium + Oxygen ---> Magnesium oxide
- Aluminium + Oxygen ---> Aluminium oxide
- Lead + Oxygen ---> Lead oxide
(b) metal dengan sulphur
- Zinc + Sulphur ---> Zinc sulphide
- Iron + Sulphur ---> Iron sulphide
- Copper + Sulphur ---> Copper sulphide
