04 chap 4 chemf4 bil 2017(csy5p)

MODULE • Chemistry FORM 4

UNIT

CHEMICAL BONDS

4

IKATAN KIMIA

Concept Map / Peta Konsep CHEMICAL BOND / IKATAN KIMIA Purpose of the formation of chemical bond Tujuan pembentukan ikatan kimia

To achieve stable duplet/octet electron arrangement (For the atoms from Group 1 – 17 ) Untuk mencapai susunan elektron oktet/duplet yang stabil (Bagi atom Kumpulan 1 – 17) Types of chemical bond / Jenis ikatan kimia

Covalent Bond / Ikatan Kovalen Involves / Melibatkan

Metal atoms (Group 15 / 16 / 17) form: Atom logam (Kumpulan 15 / 16 / 17) membentuk:

Positive ion / Ion positif

Non-metal atoms (Group 14 / 15 / 16 / 17) form: Atom bukan logam (Kumpulan 14 / 15 / 16 / 17) membentuk:

Found in / Ditemui dalam

2.8.8

Strong electrostatic forces between positive and negative ions Daya elektrostatik yang kuat antara ion positif dan ion negatif

Ionic Compound / Sebatian Ion Example / Contoh: – Sodium chloride, NaCl Natrium klorida, NaCl – Calcium carbonate, CaCO3 Kalsium karbonat, CaCO3

Neutral molecules / Molekul neutral

Example / Contoh:

Negative ion / Ion negatif

Example / Contoh:

2.8

Sharing pairs of electrons Perkongsian pasangan elektron

– Physical Properties Sifat fizikal Melting & boiling points, electrical conductivity, solubility in water and organic solvents Takat lebur dan takat didih, pengkonduksian elektrik, keterlarutan dalam air dan pelarut organik – Compare and explain Banding dan terangkan Melting & boiling points, electrical conductivity of ionic and covalent compounds Takat lebur & didih, pengkonduksian elektrik sebatian ion dan kovalen

4

Transfer of electron Pemindahan elektron Metal atoms (Group 1 / 2 / 13) form: Atom logam (Kumpulan 1 / 2 / 13) membentuk:

Found in / Ditemui dalam

Involves / Melibatkan

Weak Van der Waals forces between molecules Daya Van der Waals yang lemah antara molekul

UNIT

Ionic Bond / Ikatan Ion

Strong covalent bond between atoms in the molecules Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul

Covalent Compound / Sebatian Kovalen Example / Contoh: – Water, H2O / Air, H2O – Carbon dioxide, CO2 / Karbon dioksida, CO2 Uses of covalent compound as organic solvents in daily life.

Kegunaan sebatian kimia sebagai pelarut organik dalam kehidupan harian.

Learning objective / Objektif pembelajaran 1 2 3 4

Understanding the basic of compound formation / Memahami asas pembentukan sebatian Synthesising the idea of ionic bond formation / Mensintesiskan idea tentang pembentukan ikatan ion Synthesising the idea of covalent bond formation / Mensintesiskan idea tentang pembentukan ikatan kovalen Analyse characteristics of ionic and covalent bond / Menganalisis sifat sebatian ion dan kovalen

75

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 75

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Chemical Bonds between Atoms / Ikatan Kimia antara Atom Why Group 18 elements are inert gases?

Mengapakah unsur kumpulan 18 adalah gas lengai?

The atoms have achieved duplet electron arrangement for helium and octet electron arrangement for others.

Atom mencapai susunan elektron yg duplet bagi helium dan oktet bagi atom lain.

What are chemical bonds?

Apakah ikatan kimia?

Chemical bonds are formed when two or more atoms of elements bonded together. There are two types of chemical bond, Ionic Bond and Covalent Bond.

Ikatan kimia dibentuk apabila dua atau lebih atom-atom unsur berpadu. Terdapat dua jenis ikatan kimia iaitu Ikatan Ion dan Ikatan Kovalen.

Why do certain atoms form chemicals bond with other atoms?

Mengapakah sebahagian atom membentuk ikatan kimia dengan atom lain?

Atoms form chemical bonds to achieve a stable duplet or octet electron arrangement.

Atom-atom membentuk ikatan kimia untuk mencapai susunan elektron yang stabil iaitu susunan elektron duplet atau oktet.

Ionic Bonds / Ikatan Ion Ionic bond is formed between atoms of metal elements that release electrons to atoms of nonmetal elements.

Ikatan ion terbentuk antara atom unsur logam yang melepaskan elektron kepada atom unsur bukan logam yang menerima elektron.

How ionic bond is formed?

Bagaimanakah ikatan ion terbentuk?

– Atoms of elements that release electrons form positive ions and atoms that receive electrons form negative ions to achieve a stable octet or duplet electron arrangement.

Atom unsur yang melepaskan elektron membentuk ion positif dan atom yang menerima elektron membentuk ion negatif untuk mencapai susunan elektron oktet atau duplet yang stabil.

– Ionic bond is usually formed between atoms from Groups 1, 2 and 13 (metal) with atoms from Groups 15, 16 and 17 (non-metal).

Ikatan ion biasanya dibentuk antara atom-atom daripada Kumpulan 1, 2 dan 13 (logam) dengan atom-atom dari Kumpulan 15, 16 dan 17 (bukan logam).

UNIT

What types of elements formed ionic bonds?

Apakah jenis unsur yang membentuk ikatan ion?

4 Complete the following table: Lengkapkan jadual di bawah: Changes Perubahan

Na

Na+ + e

Ca

Ca2+ + 2e

O + 2e

O2–

Cl + e

Cl–

2.8.1

2.8

2.8.2

2.8

2.6

2.8

2.8.7

2.8.8

Total of positive charges (From number of proton) Jumlah cas positf (Dari bilangan proton)

+11

+11

+12

+12

+8

+8

+17

+17

Total of negative charges (From number of electron) Jumlah cas negaitf (Dari bilangan elektron)

–11

–10

–12

–10

–8

–10

–17

–18

0

+1

0

+2

0

–2

0

–1

Sodium atom Atom natrium

Sodium ion Ion natrium

Calcium atom Atom kalsium

Calcium ion Ion kalsium

Oxygen atom Atom oksigen

Oxide ion Ion oksida

Chlorine atom Atom klorin

Chloride ion Ion klorida

Electron arrangement Susunan elektron

Total charges Jumlah cas Type of particles Jenis zarah

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 76

76

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Define ionic bond Takrifkan ikatan ion

The electrostatic force between the positive and negative ions forms ionic bond.

Daya elektrostatik antara ion positif dan ion negatif membentuk ikatan ion.

Example / Contoh: Explain the formation of sodium chloride: Terangkan pembentukan natrium klorida: Predict formula / Ramal formula: Element Proton number Unsur Nombor proton

Electron arrangement Susunan elektron

Na

11

2.8.1

Cl

17

2.8.7

Na Cl + e

Na+ + e

Na+

Cl

1

–

Strong electrostatic force between ions / Daya elektrostatik antara ion yang kuat

Cl– 1 ⇒ NaCl

Na

Transfer Pindah

Sodium atom, Na Atom natrium, Na

Cl

Chlorine atom, Cl Atom klorin, Cl

Na

Cl

Sodium ion, Na+ Ion natrium, Na+

Chloride ion, Cl– Ion klorida, Cl–

2.8.1 one . Sodium atom has stable valence electron. Therefore sodium atom is not . Sodium atom releases one electron to achieve a stable octet electron arrangement to form sodium ion , Na+ with electron arrangement 2.8 .

(a) Electron arrangement of sodium atom is

2.8.1 Susunan elektron atom natrium ialah . Atom natrium mempunyai satu stabil elektron valens. Dengan itu atom natrium tidak . Atom satu natrium melepaskan elektron ini untuk mencapai susunan elektron oktet

2.8 , Na+ dengan susunan elektron .

2.8.7 (b) Electron arrangement of chlorine atom is . Chlorine atom has seven one valence electrons. Chlorine atom receives electron to yang stabil membentuk

ion natrium

Exercise / Latihan: Explain the formation of magnesium chloride: Terangkan pembentukan magnesium klorida: Element Proton number Unsur Nombor proton

Electron arrangement Susunan elektron

Mg

12

2.8.2

Cl

17

2.8.7

Mg Cl + e

Mg2+ + 2e Cl

–

Mg2+ 1

Ion natrium , Na+ dan ion klorida , Cl– ditarik dengan daya kuat. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan ion.

elektrostatik

yang

Draw the electron arrangement of the compound formed.

Lukiskan susunan elektron bagi setiap sebatian yang terbentuk.

Transfer Pindah

UNIT

satu mencapai susunan elektron oktet yang stabil dengan menerima elektron ion klorida 2.8.8 – membentuk , Cl dengan susunan elektron . chloride ions (c) Sodium ions , Na+ and , Cl– ions are attracted with strong electrostatic force. The bond formed is called ionic bond.

4

chloride achieve stable octet electron arrangement to form ion, Cl– with an octet 2.8.8 arrangement of electron . / Susunan elektron bagi atom klorin ialah 2.8.7 tujuh . Atom klorin mempunyai elektron valens. Atom klorin

Transfer Pindah

Cl

Mg

Cl

Chlorine atom, Cl Atom klorin, Cl

Magnesium atom, Mg Atom magnesium, Mg

Chlorine atom, Cl Atom klorin, Cl

Cl–

2+

2 ⇒ MgCl2 Cl

Mg

Cl

Chlorine ion, Cl– Ion klorin, Cl–

Magnesium ion, Mg2+ Ion magnesium, Mg2+

Chlorine ion, Cl– Ion klorin, Cl–

2.8.2 (a) The electron arrangement of magnesium atom is . Magnesium atom has 2 electrons in the outer shell. Therefore, magnesium atom is not stable 2 . Magnesium atom releases valence electrons to achieve a stable octet electron arrangement to form magnesium ion, Mg2+ with electron arrangement 2.8 2.8.2 . / Susunan elektron atom magnesium ialah . Atom

2 magnesium mempunyai elektron di petala terluar. Maka atom magnesium stabil 2 tidak . Atom magnesium melepaskan elektron valens

untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil membentuk ion magnesium, Mg2+ 2.8 dengan susunan elektron .

77

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 77

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 2.8.7 (b) The electron arrangement of chlorine atom is . Chlorine atom is also receives unstable. Chlorine atom one electron to achieve a stable octet electron 2.8.8 arrangement to form chloride ion , Cl– with electron arrangement .

2.8.7 Susunan elektron atom klorin ialah . Atom klorin juga tidak stabil. Atom menerima klorin satu elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil 2.8.8 membentuk ion klorida , Cl– dengan susunan elektron .

(c) As such, 2

Oleh itu, 2

one

2

magnesium atom releases

chlorine atoms. satu atom magnesium melepaskan

atom klorin. electrostatic (d) Strong force is formed between chloride ion , Cl– to form ionic bond.

elektrostatik Daya yang kuat terbentuk antara ion klorida , Cl– membentuk ikatan ion.

2

electrons to elektron kepada

magnesium ion

, Mg2+ and

ion magnesium

, Mg2+ dan

Steps to Explain the Formation of Ionic Bond for Ionic Compound Langkah untuk Menerangkan Pembentukan Ikatan Ion untuk Sebatian Ion Predict formula Meramal formula Determine the formula of the ionic compound formed.

Tentukan formula sebatian ion yang terbentuk.

UNIT

4

(g) State the electrostatic force between the positive and negative ion formed.

Nyatakan tarikan elektrostatik yang terbentuk antara ion positif dan ion negatif.

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 78

• By referring to the number of valence electron for each atom, determine the charge of ion formed from each atom.

Dengan merujuk kepada bilangan elektron valens setiap atom, tentukan cas bagi ion yang terbentuk.

• Cross the coefficient of charge to get the formula of the ionic compound formed. / Silangkan pekali cas setiap ion untuk mendapat formula sebatian ion tersebut.

• The number of positive ions and negative ions in the compound is based on the formula.

Bilangan ion positif dan ion negatif dalam sebatian adalah berdasarkan formula yang telah ditentukan.

• Draw all the electrons in the shells of positive ion and negative ion.

Lukis semua elektron dalam petala ion positif dan ion negatif.

• Write the charge of each ion.

Tuliskan cas bagi setiap ion.

(d) State the electron arrangement of non-metal atom (number of valence electron is 5/6/7).

Nyatakan susunan elektron atom bukan logam (bilangan elektron valens 5/6/7). (e) State the number of electron received by the atom. / Nyatakan bilangan elektron yang diterima oleh setiap atom. (f) State the name of negative ion formed and the electron arrangement achieved (stable duplet / octet electron arrangement).

Nyatakan nama ion negatif yang terbentuk dan susunan elektron yang dicapai (susunan elektron duplet /oktet yang stabil).

Explanation / Penerangan

Write the electron arrangement of metal atom and non-metal atom.

Tulis susunan elektron atom logam dan atom bukan logam.

Draw the electron arrangement for the compound formed.

Lukis susunan elektron untuk sebatian yang terbentuk.

(a) State the electron arrangement of metal atom (number of valence electron is 1/2/3).

Nyatakan susunan elektron atom logam (bilangan elektron valens 1/2/3). (b) State the number of electron released by the atom. / Nyatakan bilangan elektron yang dilepaskan oleh setiap atom. (c) State the name of positive ion formed and the electron arrangement achieved (stable duplet / octet electron arrangement).

Nyatakan nama ion positif yang terbentuk dan susunan elektron yang dicapai (susunan elektron duplet / oktet yang stabil).

78

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Covalent Bonds / Ikatan Kovalen What types of elements formed covalent bonds?

Apakah jenis unsur yang membentuk ikatan kovalen?

Covalent bond is formed when similar or different non-metal atoms bond together. [Atoms from Groups 14, 15, 16 and 17] Ikatan kovalen terbentuk apabila atom-atom bukan logam berpadu. [Atom-atom dari Kumpulan 14, 15, 16 dan 17]

How covalent bond is formed?

Bagaimanakah ikatan kovalen terbentuk?

– This bond is formed when two or more similar or different atoms share their valence electrons to achieve stable duplet or octet electron arrangement.

– The product of the sharing of electrons between atoms is called molecule.

– The molecules are neutral as there is no electron transfer involved. During the formation of covalent bond, each atom contributes same number of electrons for sharing. The number of electrons shared can be one pair, two pairs or three pairs.

– The forces that exist between molecules are Van der Waals forces that are weak. These forces become stronger when the molecule size increases.

– Ikatan ini terbentuk apabila dua atau lebih atom yang sama atau berlainan berkongsi elektron valens untuk mencapai susunan elektron duplet dan oktet yang stabil.

– Hasil perkongsian elektron antara atom dipanggil molekul.

– Molekul adalah neutral kerana tidak melibatkan pemindahan elektron. Semasa pembentukan ikatan kovalen, setiap atom akan menyumbang bilangan elektron yang sama untuk dikongsi. Bilangan elektron yang dikongsi boleh jadi sepasang, dua pasang atau tiga pasang.

– Daya yang wujud antara molekul adalah daya Van Der Waals yang lemah. Daya ini semakin kuat apabila saiz molekul bertambah.

Define covalent bond.

Takrifkan ikatan kovalen.

Covalent bond is the bond formed by the shared of electrons between atoms.

Ikatan kovalen ialah ikatan yang terbentuk melalui perkongsian elektron antara atom.

H

H

H

H

(a) Hydrogen atom has one electron in the first shell, with an electron arrangement of 1, needs one electron to achieve a stable duplet electron arrangement.

Atom hidrogen mempunyai satu elektron pada petala pertama dengan susunan elektron 1 memerlukan satu elektron untuk mencapai susunan elektron duplet yang stabil. (b) Two hydrogen atoms share a pair of electrons to form a hydrogen molecule.

Dua atom hidrogen berkongsi sepasang elektron membentuk satu molekul hidrogen. (c) Both hydrogen atoms achieve a stable duplet arrangement of electron.

Kedua-dua atom hidrogen mencapai susunan elektron duplet yang stabil.

Draw the electron arrangement of the molecule formed.

Lukiskan susunan elektron bagi molekul yang terbentuk. one (d) The number of electron pairs shared is pair. Single covalent bond is formed. / Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah kovalen tunggal terbentuk.

Example 2 / Contoh 2: Explain the formation of Oxygen molecule, O2 Terangkan pembentukan molekul Oksigen, O2

satu

4

Share Kongsi

Covalent bond between atoms Ikatan kovalen antara atom

UNIT

Example 1 / Contoh 1: Explain the formation of Hydrogen molecule, H2 Terangkan pembentukan molekul Hidrogen, H2

pasang. Ikatan

Share Kongsi O

O

O

O

Oxygen atom, O Oxygen atom, O Oxygen molecule, O2 Atom oksigen, O Atom oksigen, O Molekul oksigen, O2 (a) Oxygen atom with an electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve a stable octet electron arrangement. / Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 oktet memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron yang stabil. two (b) Two oxygen atoms share pairs of electrons to achieve a stable octet arrangement of electron, form an oxygen molecule. Each oxygen atom achieves stable octet dua electron arrangement. / Dua atom oksigen berkongsi pasang elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil, membentuk satu oktet molekul oksigen. Setiap atom oksigen mencapai susunan elektron yang stabil.

(c) The number of electron pairs shared is

Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah terbentuk.

79

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 79

2

pairs. Double covalent bond is formed.

2 pasang. Ikatan kovalen ganda dua

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Example 3 / Contoh 3: Explain the formation of Nitrogen molecule, N2 Terangkan pembentukan molekul Nitrogen, N2

Share Kongsi

N Nitrogen atom, N Atom nitrogen, N

N

N

Nitrogen atom, N Atom nitrogen, N

N

Nitrogen molecule, N2 Molekul nitrogen, N2 3

(a) Nitrogen atom with an electron arrangement 2.5 needs octet stable electron arrangement.

electrons to achieve

3 Atom nitrogen dengan susunan elektron 2.5 memerlukan elektron untuk oktet mencapai susunan elektron yang stabil.

3 oktet (b) Two nitrogen atoms share pairs of electrons to achieve a stable electron arrangement, form a nitrogen molecule. Each nitrogen atom achieves stable octet electron arrangement.

3 Dua atom nitrogen berkongsi pasang elektron untuk mencapai susunan oktet elektron yang stabil, membentuk satu molekul nitrogen. Setiap atom oktet nitrogen mencapai susunan elektron yang stabil.

3

(c) The number of electron pairs shared is formed.

Example 4 / Contoh 4: Explain the formation of Hydrogen chloride, HCI Terangkan pembentukan Hidrogen klorida, HCI

UNIT

Element Proton number Unsur Nombor proton

4

H

1

1

Cl

17

2.8.7

Predict formula / Ramal formula: H Cl

needs perlu needs perlu

1 electron 1 elektron 1 electron 1 elektron

Cross the number of electrons each atom needs ⇒ HCl Silangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom ⇒ HCl

Share Kongsi

Hydrogen atom, H Atom hidrogen, H (a) Hydrogen one

3

Bilangan pasangan elektron dikongsi adalah ganda tiga terbentuk.

H

Electron arrangement Susunan elektron

pairs. Triple covalent bond is

Atom

H

Cl

Chlorine atom, Cl Atom klorin, Cl atom

Cl

Hydrogen chloride molecule, HCl Molekul hidrogen klorida, HCl

1 electron arrangement needs duplet electron to achieve a stable electron arrangement. with

an

hidrogen dengan susunan elektron duplet elektron untuk mencapai susunan elektron

(b) Chlorine

pasang. Ikatan kovalen

atom

1

memerlukan yang stabil.

with an electron arrangement 2.8.7 needs octet electron to achieve stable electron arrangement.

Atom satu klorin dengan susunan elektron 2.8.7 memerlukan

(c)

untuk mencapai susunan elektron One chlorine atom shares

hydrogen atom to form hydrogen chloride Satu satu atom klorin berkongsi

oktet

one

yang stabil.

pair of electrons with molecule with the formula pasang elektron dengan

satu

one elektron one HCl satu

.

molekul HCl atom hidrogen membentuk hidrogen klorida dengan formula .

Satu one one (d) chlorine atom contributes electron and hydrogen atom contributes one electron for sharing.

Satu satu satu

atom klorin menyumbang elektron dan atom hidrogen menyumbang satu elektron untuk dikongsi bersama.

One one (e) chlorine atom forms single covalent bond with one

Satu satu

(f) Chlorine

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 80

hydrogen Atom atom

hydrogen atom. atom klorin membentuk atom hidrogen. atom achieves stable atom achieves stable

satu

ikatan kovalen tunggal dengan octet

duplet

klorin mencapai susunan elektron hidrogen mencapai susunan elektron

electron arrangement and electron arrangement. oktet yang stabil dan duplet yang stabil.

80

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Electron arrangement Susunan elektron

H

1

1

O

8

2.6

Predict formula / Ramal formula: H O

needs perlu needs perlu

1 electron 1 elektron 2 electrons 2 elektron

Cross the number of electrons each atom needs ⇒ H2O Silangkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom ⇒ H2O

H

Share Kongsi

O

Hydrogen atom, H Oxygen atom, O Atom hidrogen, H Atom oksigen, O atom

(a) Hydrogen one

satu (b) Oxygen

hidrogen

dengan

atom

(c)

One

octet dengan

(d)

2.6

susunan

2.6

One

oxygen atom contributes

H 2O

with the formula dua

Satu

two

two

air

dengan

formula

electrons and each of the two

dua

atom oksigen menyumbang

.

pasang elektron dengan

molekul

membentuk

.

yang stabil.

pairs of electrons with

atom oksigen berkongsi

H 2O

memerlukan

oktet

hydrogen atoms contributes one electron for sharing to form bond.

two

needs

elektron

two

molecule

atom hidrogen

yang stabil.

electron arrangement.

oxygen atom shares

dua

memerlukan

duplet

elektron untuk mencapai susunan elektron

hydrogen atoms form water

needs

1

elektron

with an electron arrangement

oksigen

Satu

1

electron arrangement.

elektron untuk mencapai susunan elektron

Atom dua

duplet

susunan

H

Water molecule, H2O Molekul air, H2O

with an electron arrangement

electrons to achieve stable

Hydrogen atom, H Atom hidrogen, H

electron to achieve a stable

Atom

O

H

H

single

covalent

elektron dan setiap satu

4

Element Proton number Unsur Nombor proton

Share Kongsi

UNIT

Example 5 / Contoh 5: Explain the formation of Water H2O Terangkan pembentukan air H2O

daripada dua atom hidrogen menyumbang satu elektron untuk dikongsi bersama membentuk ikatan kovalen (e)

One

two

oxygen atom forms hydrogen atoms.

Satu

atom oksigen membentuk

dua

atom hidrogen.

hydrogen Atom atom

atom atom

achieves stable achieves

duplet

single covalent bonds with

dua

octet

ikatan kovalen tunggal dengan

electron arrangement and

electron arrangement.

oksigen mencapai susunan elektron hidrogen mencapai susunan elektron

81

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 81

.

dua

(f) Oxygen

tunggal

oktet duplet

yang stabil dan yang stabil.

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Steps to Explain the Formation of Covalent Bond for Covalent Compound Langkah untuk Menerangkan Pembentukan Ikatan Kovalen dalam Sebatian Kovalen Predict formula / Meramal formula Determine the formula of the covalent compound formed.

Tentukan formula sebatian kovalen yang terbentuk.

Draw the electron arrangement for the compound formed based on the formula. / Lukis susunan elektron untuk sebatian yang terbentuk berdasarkan formula.

UNIT

4

(c) State the electron arrangement achieved by each atom in the molecule (stable duplet/octet electron arrangement).

Nyatakan susunan elektron yang dicapai oleh setiap atom dalam molekul (susunan elektron duplet/ oktet yang stabil).

• Electrons are shared in pair.

Elektron dikongsi dalam pasangan.

• The number of pairs of electrons shared is based on the number of electrons needed by each atom to achieve stable duplet/octet electron arrangement.

Bilangan pasangan elektron yang dikongsi adalah berdasarkan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan duplet/oktet yang stabil.

(b) Based on the drawing of the electron arrangement, state: Berdasarkan lukisan susunan elektron, nyatakan: ✽ the number of pairs of electrons shared between atoms. / bilangan pasangan elektron yang perlu dikongsi antara atom. ✽ the number of electrons of each atom contribute for sharing in the molecule and type of covalent bond formed (single/double). bilangan elektron yang disumbangkan oleh setiap atom untuk dikongsi oleh setiap atom dalam molekul dan jenis ikatan kovalen yang terbentuk (tunggal/ganda dua).

Explanation / Penerangan

• Write the electron arrangement of each atom.

Tulis susunan elektron untuk setiap atom.

• By referring to the number of valence electrons for each atom, determine the number of electrons needed by each atom to achieve stable duplet/octet electron arrangement.

Dengan merujuk kepada bilangan elektron valens setiap atom, tentukan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan elektron oktet/duplet yang stabil.

• Cross the number of electrons needed to achieve stable duplet/octet electron arrangement. / Silangkan bilangan elektron yang diperlukan untuk mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil.

(a) State the electron arrangement of each atom and the number of electrons needed to achieve stable duplet/octet electron arrangement.

Nyatakan susunan elektron setiap atom dan bilangan elektron yang diperlukan oleh setiap atom untuk mencapai susunan elektron duplet/oktet yang stabil.

Comparing the Formation of Ionic and Covalent Bonds Perbandingan Pembentukan Ikatan Ion dan Kovalen Ionic Bond / Ikatan Ion

Covalent Bond / Ikatan Kovalen

State type of element involved.

Nyatakan jenis unsur terlibat.

Between metals (Groups 1, 2 and 13) and non-metals (Groups 15, 16 and 17).

How bonds are formed?

Bagaimanakah ikatan terbentuk?

Electron is received

What are the type of particle produced?

Apakah jenis zarah yang dihasilkan?

Metal atom forms

How to predict the formulae?

Bagaimana meramal formula?

Determine the coefficient of the charge of the ions and criss cross.

Tentukan pekali cas pada ion dan silangkan.

Between

logam Antara (Kumpulan 1, 2 dan 13) dengan bukan logam (Kumpulan 15, 16 dan 17). released

by non-metal atoms (electron transfer). diterima Elektron dilepaskan oleh atom logam dan oleh atom bukan logam (elektron berpindah). positive

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 82

non-metals

dengan (Kumpulan 14, 15, 16 dan 17). of electrons are shared non-metal atoms.

different Pasangan

bukan logam

elektron

dikongsi

(Groups 14,

bukan logam

by the same or oleh atom-atom

yang sama atau berlainan.

molecule Neutral .

Molekul yang neutral.

ion. negative Non-metal atom forms ion. positif Atom logam membentuk ion . negatif Atom bukan logam membentuk ion

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

and

15, 16 and 17). bukan logam Antara Pairs

by metal atoms and

non-metals

.

Determine the number of electrons needed to achieve stable duplet or octet electron arrangement and criss cross.

Tentukan bilangan elektron yang diperlukan untuk mencapai susunan elektron duplet atau oktet yang stabil dan silangkan.

82

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Ionic Bond / Ikatan Ion Example of electron arrangement in the particles Contoh susunan elektron dalam zarah

+

Covalent Bond / Ikatan Kovalen

2–

A

+

E

A

Strong electrostatic forces between ions Daya elektrostatik yang kuat antara ion # Ionic bond is the strong electrostatic force of attraction between positively charged ion and negatively charged ion. / # Ikatan ion terhasil daripada daya tarikan elektrostatik yang kuat antara ion bercas positif dan ion bercas negatif.

Strong covalent bond between atoms in the molecules Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul # Covalent bond is the shared pairs of electrons between atoms in a molecule. # Ikatan kovalen terhasil daripada perkongsian pasangan elektron antara atom-atom dalam molekul.

Comparing Physical Properties of Ionic and Covalent Compounds Bandingkan Sifat Fizik Sebatian Ion dan Sebatian Kovalen Ionic compounds / Sebatian ion

Carbon dioxide, CO2 / Karbon dioksida, CO2

Weak Van der Waals forces between molecules Daya Van der Waals yang lemah antara molekul Strong electrostatic forces between positive and negative ions Daya elektrostatik yang kuat antara ion positif dan ion negatif State the type of forces between particles.

Nyatakan jenis daya antara zarah.

Compare and explain melting and boiling points.

Banding dan terangkan takat lebur dan takat didih.

Strong electrostatic force between ions.

Daya elektrostatik yang kuat antara ion.

High ions and

positive

energy is needed to

.

overcome

Takat lebur dan takat didih

tinggi

Large

amount of

it. kerana ion

positif

dan ion negatif ditarik oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. Banyak tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya

.

83

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 83

Low melting and boiling points because of the weak “Van der Waals”

ions are attracted by strong

electrostatic force

Strong covalent bond between atoms in the molecules Ikatan kovalen yang kuat antara atom dalam molekul Weak Van der Waals forces (intermolecular force) between molecule.

Daya Van der Waals yang lemah antara molekul.

melting and boiling points because negative

4

Sodium chloride, NaCl / Natrium klorida, NaCl

UNIT

Example Contoh

Covalent compounds / Sebatian kovalen

force between molecules.

Small

amount of energy is needed to overcome it.

Giant molecules such as silicon dioxide have very high melting and boiling points.

Takat lebur dan takat didih rendah kerana daya "Van der Waals" yang lemah

Sedikit

antara molekul.

tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya .

Molekul raksasa seperti silikon dioksida mempunyai takat didih dan lebur yang amat tinggi.

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Ionic compounds / Sebatian ion Compare and explain electrical conductivity.

Banding dan terangkan kekonduksian elektrik.

Cannot conduct electricity when in

solid

able to conduct electricity when in

molten

aqueous

Covalent compounds / Sebatian kovalen form but is or

move

to free

the ions are

to

. In molten or aqueous state, move

to be attracted to the

Tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan keadaan

bergerak

Compare solubility in water and organic solvent.

Banding keterlarutan dalam air dan pelarut organik.

Most are

atau

akueus

bebas

free moving

ions in molten or aqueous state.

Tidak boleh

mengkonduksi elektrik dalam semua

keadaan. Sebatian kovalen terdiri daripada

molekul

dalam

. Dalam bentuk untuk

. Dalam keadaan leburan atau akueus,

bebas bergerak soluble

untuk ditarik ke anod atau katod.

in water and

insoluble

in

organic solvent*. This is because the polarisation of water molecule. Water molecules have partially positive end (the hydrogen end) and partially negative end (the oxygen end).

Kebanyakannya

larut

dalam air tetapi

Insoluble

in water but

soluble

in organic

solvents* (example: ether, alcohol, benzene, tetrachloromethane and propanone). This is because covalent molecules and organic solvents are both held together by weak Van der Waals forces.

dalam pelarut organik*. Ini kerana air adalah molekul yang berkutub. Molekul air mempunyai bahagian bercas separa positif (bahagian hidrogen) dan bahagian bercas separa negatif (bahagian oksigen).

Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik* (contoh: eter, alkohol, benzena, tetraklorometana dan propanon). Ini kerana molekul kovalen dan pelarut organik ditarik oleh daya tarikan Van der Waals yang lemah.

Lead(II) bromide, PbBr2, / Plumbum(II) bromida, PbBr2

Naphthalene, C8H10 / Naftalena, C8H10

Copper(II) sulphate, CuSO4 / Kuprum(II) sulfat, CuSO4

Hexane, C6H14 / Heksana, C6H14

tidak larut

UNIT

4

Example of ionic and covalent compounds Contoh sebatian ion dan kovalen

. No

tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam

leburan

pepejal, ion-ion tidak ion-ion

molecules

bebas bergerak yang neutral. Tidak ada ion keadaan leburan atau akueus.

anode or cathode. pepejal

conduct electricity in all state. Covalent

compound is made up of neutral

form. In solid form, the ions are not

free

Cannot

Sodium chloride, NaCl / Natrium klorida, NaCl

Uses in daily life Kegunaan dalam kehidupan harian

* Organic solvents are covalent compounds that exist as liquid at room temperature. * Pelarut organik adalah sebatian kovalen yang wujud dalam bentuk cecair pada suhu bilik.

Acetamide, CH3CONH2 / Asetamida, CH3CONH2

Salt Perfumes

Common salt Sodium chloride Garam biasa Natrium klorida (NaCI)

Lime Calcium oxide Kapur Kalsium oksida (CaO)

Fire extinguishers e.g. carbon dioxide Alat pemadam api contoh: karbon dioksida

Wine and beers, e.g. ethanol Wain dan bir, contoh: etanol

Perfumes Pewangi

VINEGAR SU

Chalk Calcium carbonate Kapur tulis Kalsium karbonat (CaCO3)

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 84

Baking powder Sodium hydrogen carbonate Serbuk penaik Natrium hidrogen karbonat (NaHCO3)

GA

R

Food stuffs e.g. sugar (glucose) Bahan makanan contoh: gula (glukosa)

Fuels e.g. octane Bahan api contoh: oktana

84

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Uses of Covalent Compound as a Solvent in Daily Life / Kegunaan Sebatian Kovalen sebagai Pelarut dalam Kehidupan Harian Covalent compound which are liquids at room temperature are often used as organic solvent: Sebatian kovalen yang berada dalam cecair pada suhu bilik biasanya digunakan sebagai pelarut organik: Covalent compound / Sebatian kovalen

Uses / Kegunaan

Alcohol Alkohol

Solvent for perfumes, cosmetics, varnishes and medical solvents Pelarut bagi minyak wangi, kosmetik, varnis dan pelarut perubatan

Turpentine Turpentin

Solvent for paint Pelarut bagi cat

Acetone (propanone), C3H6O Aseton (propanon), C3H6O

Nail polish remover, paint thinner Penghilang pengilat kuku, pencair cat

Example Contoh

Varnishes Varnis

Paint Cat

Cough syrup Ubat batuk

Experiment To Compare Electrical Conductivity Of Ionic And Covalent Compound Eksperimen untuk Membandingkan Kekonduksian Elektrik bagi Sebatian Ion dan Kovalen

2

3

Responding variable : Electrical conductivity / deflection of ammeter pointer Pemboleh ubah bergerak balas Kekonduksian elektrik // pemesongan penunjuk ammeter Constant variable Pemboleh ubah dimalarkan

: Carbon electrodes Elektrod karbon

4

Manipulated variable : Lead(II) bromide and naphthalene // Ionic and covalent compounds Pemboleh ubah dimanipulasikan Plumbum(II) bromida dan naftalena // sebatian ion dan kovalen

Hypothesis : Lead(II) bromide cannot conduct electricity in solid state but can conduct electricity in molten state.

Hipotesis Naphthalene cannot conduct electricity in solid and molten states.

4

5

6

7

UNIT

1

Plumbum(II) bromida tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan. Naftalena tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan.

Lead(II) bromide, naphthalene Materials : Bahan

Plumbum(II) bromida, naftalena Apparatus : Batteries, carbon electrodes, ammeter, Bunsen burner, connecting wires, crucible, tripod stand Radas

Bateri, elektrod karbon, ammeter, penunu Bunsen, wayar penyambung, mangkuk pijar, tungku kaki tiga Procedure / Prosedur : (a) A crucible is filled with lead(II) bromide powder until it is half full.

A (b) Two carbon electrodes are dipped into lead(II) bromide and carbon electrodes Carbon electrode are connected to batteries and ammeter using connecting wire.

Elektrod karbon (c) The deflection on ammeter pointer is observed and recorded.

Lead(II) bromide (d) The lead(II) bromide powder is heated strongly until it melts.

Plumbum(II) bromida (e) The deflection on ammeter pointer is observed and recorded. (f) Steps (a) to (e) are repeated using naphthalene to replace lead(II) bromide. (a) Sebuah mangkuk pijar diisi dengan serbuk plumbum(II) bromida sehingga Heat separuh penuh.

Panaskan (b) Dua elektrod karbon dimasukkan ke dalam plumbum(II) bromida dan elektrod karbon disambung kepada bateri dan ammeter dengan wayar penyambung. (c) Pemesongan penunjuk ammeter diperhatikan dan direkodkan. (d) Serbuk plumbum(II) bromida dipanaskan dengan kuat sehingga ia melebur. (e) Pemesongan penunjuk ammeter diperhatikan dan direkodkan. (f) Langkah (a) hingga (e) diulangi dengan menggunakan naftalena untuk menggantikan plumbum(II) bromida.

85

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 85

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

8

Observation / Pemerhatian : Deflection of ammeter pointer / Pemesongan penunjuk ammeter

Type of compound Jenis sebatian

9

Solid / Pepejal

Molten / Leburan

Lead(II) bromide / Plumbum(II) bromida

✗

✓

Naphthalene / Naftalena

✗

✗

Conclusion : Lead(II) bromide cannot conduct electricity in solid state but can conduct electricity in molten state.

Kesimpulan Naphthalene cannot conduct electricity in solid and molten states.

Plumbum(II) bromida tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan. Naftalena tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan

leburan.

Exercise / Latihan 1

(a)

Fire extinguisher canister contains liquid carbon dioxide Alat pemadam api kanister yang mengandungi karbon dioksida cecair

The diagram on the left shows the carbon dioxide fire extinguisher canister. Carbon dioxide is stored at high pressure in the liquid state in the fire extinguisher.

Rajah di sebelah menunjukkan alat pemadam api kanister karbon dioksida. Karbon dioksida disimpan pada tekanan tinggi dalam keadaan cecair di dalam alat pemadam api.

UNIT

Carbon reacts with oxygen to produce carbon dioxide.

Karbon bertindak balas dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida.

[Given that proton number for carbon is 6 and proton number for oxygen is 8] [Diberi nombor proton karbon ialah 6 dan nombor proton oksigen ialah 8] (i) State the type of bond present in this compound. / Nyatakan jenis ikatan yang hadir dalam sebatian ini.

Covalent bond / Ikatan kovalen

4

(ii) Write the formula of the compound formed. / Tuliskan formula sebatian yang terbentuk.

CO2 .. (iii) Explain how a compound is formed between element carbon and oxygen based on their electron arrangement.

Jelaskan bagaimana suatu sebatian terbentuk di antara unsur karbon dan oksigen berdasarkan susunan elektronnya.

• Carbon atom with electron arrangement 2.4 needs four electrons to achieve stable octet electron arrangement.

• Oxygen atom with electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve stable octet electron arrangement.

• One carbon atom share four pairs of electrons with two oxygen atoms to form a molecule with the formula CO2.

• One carbon atom contributes four electrons and each of the two oxygen atoms contributes two electrons for sharing to form double covalent bond.

• One carbon atom forms two double covalent bond with two oxygen atoms.

• Carbon atom and oxygen atom achieve stable octet electron arrangement that is 2.8.

• Atom karbon dengan susunan elektron 2.4 memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

• Atom oksigen dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

• Satu atom karbon berkongsi empat pasang elektron dengan dua atom oksigen untuk membentuk molekul dengan formula CO2.

• Satu atom karbon menyumbang empat elektron dan dua atom oksigen masing-masing menyumbang dua elektron bagi perkongsian untuk membentuk ikatan kovalen berganda.

• Satu atom karbon membentuk dua ikatan kovalen berganda dengan dua atom oksigen.

• Atom karbon dan atom oksigen mencapai susunan elektron oktet yang stabil iaitu 2.8. © Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 86

86

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(iv) Draw the electron arrangement of carbon dioxide. / Lukiskan susunan elektron karbon dioksida.

O

C

O

(v) Explain why carbon dioxide fire extinguishers are the only fire extinguisher recommended for fires involving electrical equipment.

Jelaskan megapa alat pemadam api karbon dioksida adalah satu-satunya alat pemadam api yang disyorkan bagi kebakaran melibatkan peralatan elektrik.

Carbon dioxide is safe to be used on and around electrical equipment. Carbon dioxide cannot conduct electricity.

Karbon dioksida adalah selamat untuk digunakan pada peralatan elektrik dan sekitarnya. Karbon dioksida tidak boleh mengalirkan elektrik.

2

The table below shows the proton number of elements D, E, F, G, J and L. Jadual di bawah menunjukkan nombor proton bagi unsur D, E, F, G, J dan L. Element / Unsur

D

E

F

G

J

L

Proton number / Nombor proton

1

6

17

11

18

8

(a) Which element in the table are metal and non-metal? / Unsur yang manakah merupakan logam dan bukan logam? (i) Metal / Logam : G (ii) Non-metals / Bukan logam : D, E, F, J, L

Unsur J, atom J mempunyai 8 elektron di petala terluar, atom J telah mencapai susunan elektron oktet yang stabil. (c) Write the formula for the ion formed from an atom of element L. / Tuliskan formula ion yang terbentuk daripada atom unsur L. L2–

UNIT

4

(b) State an element that exists as monoatomic gas. Explain your answer.

Nyatakan unsur yang wujud sebagai gas monoatom. Terangkan jawapan anda.

Element J, atom J has 8 electrons in the outermost shell, the atom has achieved stable octet electron arrangement.

(d) Element E reacts with element L to form a compound.

Unsur E bertindak balas dengan unsur L untuk membentuk sebatian. (i) State the type of bond present in this compound. / Nyatakan jenis ikatan yang wujud dalam sebatian ini.

Covalent bond / Ikatan kovalen (ii) Write the formula of the compound formed. / Tuliskan formula bagi sebatian yang terbentuk.

EL2 (iii) Explain how a compound is formed between element E and element L based on their electron arrangement.

Jelaskan dari segi susunan elektron bagaimana unsur E dan unsur L bergabung membentuk sebatian.

Atom E with electron arrangement 2.4 needs four electrons to achieve stable octet electron arrangement. Atom L with an electron arrangement 2.6 needs two electrons to achieve octet electron arrangement. One atom E shares four pairs of electrons with two atoms L to form a molecule with the formula EL2. One atom E contributes four electrons and each of the two L atoms contributes two electrons for sharing to form double covalent bond. One atom E forms two double covalent bond with two atoms L. Atom E and atom L achieve stable octet electron arrangement that is 2.8.

Atom E dengan susunan elektron 2.4 memerlukan empat elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

Atom L dengan susunan elektron 2.6 memerlukan dua elektron untuk mencapai susunan elektron oktet yang stabil.

Satu atom E berkongsi empat pasang elektron dengan dua atom L untuk membentuk molekul dengan formula EL2.

Satu atom E menyumbangkan empat elektron dan setiap atom L menyumbangkan dua elektron untuk berkongsi bagi membentuk ikatan kovalen ganda dua. Satu atom E membentuk dua ikatan kovalen ganda dua dengan dua atom L. Atom E dan atom L mencapai susunan elektron oktet yang stabil iaitu 2.8.

87

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 87

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(iv) Draw the electron arrangement of the compound formed. / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

E

L

L

(v) State one physical property of the compound. / Nyatakan satu sifat fizik sebatian tersebut.

Low melting/boiling point // does not dissolve in water // dissolves in organic solvents // does not conduct electricity in aqueous solution or molten state. / Takat lebur atau takat didih yang rendah // tidak larut dalam air // larut dalam pelarut organik // tidak mengalirkan elektrik dalam larutan akueus atau keadaan leburan. (e) When element G is burnt in gas L, G burns rapidly and brightly with a yellow flame and produces white fumes.

Apabila unsur G dibakar dalam gas L, G terbakar cergas dengan nyalaan kuning terang dan menghasilkan wasap putih. (i) Write the equation for the reaction between element G and gas L.

Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas antara unsur G dan gas L. 4G + L2 2G2L . (ii) Explain how a compound is formed between elements G and L based on their electron arrangement.

Jelaskan dari segi susunan elektron bagaimana unsur G dan L bergabung membentuk sebatian.

The electron arrangement of atom G is 2.8.1. atom G is not stable. Atom G releases one valence electron to form ion G+ and achieves stable octet electron arrangement 2.8. The electron arrangement of atom L is 2.6. atom L is also unstable. Atom L receives 2 electrons to form ion L2– and achieves a stable octet electron arrangement 2.8. Therefore two atoms G release two electrons to one atom L, a strong electrostatic force is formed between G+ and L2– ions.

UNIT

Susunan elektron atom G ialah 2.8.1. Atom G tidak stabil. Atom G melepaskan satu elektron valens untuk membentuk ion G+ dan mencapai susunan elektron oktet yang stabil iaitu 2.8. Susunan elektron atom L ialah 2.6.

4

Atom L juga tidak stabil. Atom L menerima 2 elektron untuk membentuk ion L2– dan mencapai susunan elektron oktet yang stabil iaitu 2.8. Oleh itu, dua atom G melepaskan dua elektron untuk satu atom L, daya elektrostatik yang kuat terbentuk antara ion G+ dan ion L2–. (iii) Draw the electron arrangement of the compound formed. / Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

+ 2– +

G

L

G

(f) Compare the boiling point of the compounds formed in 1(d) and 1(e). Explain your answer.

Bandingkan takat didih sebatian yang terbentuk di 1(d) dan 1(e). Jelaskan jawapan anda.

The boiling point of compound G2L is high and EL2 is low. The boiling point of compound G2L is high because positive ions and negative ions are attracted by strong electrostatic force. Large amount of energy is needed to overcome it.

The boiling point of EL2 is low because the molecules are attracted by weak Van der Waals forces, small amount of energy is needed to overcome it.

Takat didih sebatian G2L adalah tinggi manakala takat didih sebatian EL2 adalah rendah. Takat didih sebatian G2L tinggi kerana ion positif dan ion negatif tertarik dengan daya elektrostatik yang kuat, banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya itu. Takat didih EL2 rendah kerana molekul tertarik dengan daya Van der Waals yang lemah, sedikit tenaga diperlukan untuk mengatasinya. © Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 88

88

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

3

The diagram below shows the electron arrangement of compound A. Compound A is formed from the reaction between element X and element Y. Rajah di bawah menunjukkan susunan elektron bagi sebatian A. Sebatian A terbentuk dari tindak balas antara unsur X dan unsur Y. + –

X

Y

(a) (i) Write the electron arrangement for atom of elements X and Y. Tuliskan susunan elektron bagi atom unsur X dan Y. 2.8.1

X: Y:

2.8.7

(ii) Compare the size of atoms of elements X and Y. Explain your answer.

Bandingkan saiz atom unsur X dan unsur Y. Jelaskan jawapan anda.

Atom Y is smaller than atom X. Atom X and atom Y have the same number of shells occupied with electrons.

The number of proton in the nucleus of atom Y is more than X. The strength of nuclei attraction to the electrons in the shells of atom Y is stronger than atom X. Atom Y adalah lebih kecil daripada atom X. Atom X dan atom Y mempunyai bilangan petala berisi elektron yang sama banyak. Bilangan proton dalam nukleus atom Y lebih banyak dari atom X. Kekuatan tarikan nukleus terhadap elektron dalam petala atom Y lebih kuat daripada atom X. (b) How are X ion and Y ion formed from their respective atoms?

Bagaimana ion X dan ion Y terbentuk daripada atom masing-masing?

X ion / Ion X : Atom X releases one electron / Atom X melepaskan satu elektron Y ion / Ion Y : Atom Y receives one electron / Atom Y menerima satu elektron

4

UNIT

(c) (i) Write the formula for compound A. Tuliskan formula sebatian A. XY (ii) Name type of bond in compound A.

Namakan jenis ikatan dalam sebatian A. Ionic bond / Ikatan ion (iii) Write the chemical equation for the reaction between element X and element Y to form compound A.

Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas antara unsur X dan unsur Y untuk membentuk sebatian A. 2X + Y2 2XY (d) Y can react with carbon to form a compound. Draw the electron arrangement for the compound formed. [Given that proton

number for carbon is 6]

Y bertindak balas dengan karbon untuk membentuk suatu sebatian. Lukiskan susunan elektron bagi sebatian yang terbentuk.

[Diberi nombor proton karbon ialah 6]

89

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 89

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:05 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

4

The table below shows the melting point and electrical conductivity of substances V, W, X and Y. Jadual di bawah menunjukkan takat lebur dan kekonduksian elektrik bagi bahan V, W, X dan Y. Substance Melting point (°C) Bahan Takat lebur (°C)

Electrical conductivity / Kekonduksian elektrik Solid / Pepejal

Molten / Leburan

V

–7

Cannot conduct electricity Tidak mengkonduksi elektrik

Cannot conduct electricity Tidak mengkonduksi elektrik

W

80

Cannot conduct electricity Tidak mengkonduksi elektrik

Cannot conduct electricity Tidak mengkonduksi elektrik

X

808

Cannot conduct electricity Tidak mengkonduksi elektrik

Conduct electricity Mengkonduksi elektrik

Y

1 080

Conduct electricity Mengkonduksi elektrik

Conduct electricity Mengkonduksi elektrik

(a) Which of the substance is copper? Give reason for your answer.

Antara bahan di atas, yang manakah kuprum? Beri sebab bagi jawapan anda.

Y. It can conduct electricity in solid and molten state.

Y, ia boleh mengalirkan elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan. (b) (i) State the type of particles in substances V and W. / Nyatakan jenis zarah dalam bahan V dan W. Molecule / Molekul (ii) Explain why substances V and W cannot conduct electricity in solid and molten state.

Jelaskan mengapa bahan V dan W tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal dan leburan.

Substances V and W are made up of neutral molecules. No free moving ions in solid and molten state.

Bahan V dan W terdiri daripada molekul neutral. Tidak ada ion yang bergerak bebas dalam keadaan pepejal dan leburan.

UNIT

(c) The boiling point of substance V is 59 °C. What is the physical state of substance V at room temperature?

Takat didih bahan V adalah 59 °C. Apakah keadaan fizikal bahan V pada suhu bilik?

Liquid / Cecair

4

(d) Draw the arrangement of particle V at room temperature / Lukiskan susunan zarah V pada suhu bilik.

(e) Explain why the melting and boiling points of substances V and W are low?

Jelaskan mengapa takat lebur dan takat didih bahan V dan W rendah?

Van der Waals / intermolecular forces between molecules are weak. Small amount of heat energy is required to overcome it.

Daya Van der Waals antara molekul adalah lemah. Sedikit tenaga haba diperlukan untuk mengatasinya. (f) (i) State the type of particle in substance X. / Nyatakan jenis zarah dalam sebatian X. Ion / Ion (ii) Explain why substance X cannot conduct electricity in solid but can conduct electricity in molten state.

Jelaskan mengapa bahan X tidak boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksi elektrik dalam keadaan leburan.

Ions are not freely moving // ions are in a fixed position in solid state. Ion can move freely in molten state.

Ion tidak bebas bergerak dalam keadaan pepejal. Ion boleh bergerak bebas dalam keadaan leburan.

Soalan Tambahan Additional Question

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

04 Chap 4 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 90

90

10/10/2017 5:05 PM