CH.7

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 159

159

Double decomposition through precipitation Penguraian ganda dua melalui pemendakan

Preparation Penyediaan

UNIT

7

Action of heat on salt Tindakan haba pada garam

Some salts decompose when they are heated: Sebahagian garam terurai apabila dipanaskan: Salt ➝ metal oxide + gas Garam ➝ Oksida logam + gas (Colour of residue refers to certain cation / Warna baki merujuk kepada kation tertentu) (Gas identification refers to certain anion / cation // Pengenalan gas merujuk kepada anion / kation tertentu)

(a) Sodium hydroxide solution Larutan natrium hidroksida (b) Aqueous ammonia Ammonia akueus (c) Specific reagents Reagen spesifik

Confirmatory test using reagent Ujian pengesahan menggunakan reagen

Cation / Kation

Qualitative analysis Analisis kualitatif

(a) Silver nitrate and nitric acid for chloride ion Argentum nitrat dan asid nitrik bagi ion klorida (b) Barium nitrate and nitric acid for sulphate ion Barium nitrat dan asid nitrik bagi ion sulfat (c) Iron(II) sulphate and sulphuric acid for nitrate ion Ferum(II) sulfat dan asid sulfurik bagi ion nitrat (d) Nitric acid and lime water for carbonate ion Asid nitrik dan air kapur bagi ion karbonat

Confirmatory test using reagent Ujian pengesahan menggunakan reagen

Anion / Anion

1 In food preparation Dalam penyediaan makanan 2 In agriculture Dalam pertanian 3 In medicial substances Dalam bahan perubatan

Continuous method Kaedah berterusan

Synthesising salts Mensintesiskan garam Syntehsising qualitative analysis of salts Mensintesiskan analisis kualitatif garam Practising sistematic and meticulous attitude during the activity Mengamalkan sikap sistematik dan teliti semasa menjalankan aktiviti

1

2

3

Learning objective / Objektif pembelajaran:

Reaction of acids with: Tindak balas asid dengan: (a) Alkali Alkali (b) Metal oxide Oksida logam (c) Metal carbonate Karbonat logam (d) Metal Logam

Preparation Penyediaan

Determining formula Menentukan formula

Insoluble salt Garam tak terlarutkan

Uses in daily life Kegunaan dalam kehidupan harian

7

Soluble salt Garam terlarutkan

Solubility Keterlarutan

SALT / GARAM

Meaning of salt Maksud garam

UNIT MODULE • Chemistry FORM 4

GARAM

SALTS

Concept Map / Peta Konsep

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Meaning of Salt / Maksud Garam What is salt?

Apakah garam?

A salt is a compound formed when the hydrogen ion in an acid is replaced with metal ion or ammonium ion. Example: Sodium chloride, copper(II) sulphate, potassium nitrate and ammonium sulphate.

Garam ialah sebatian yang terhasil apabila ion hidrogen daripada asid diganti oleh ion logam atau ion ammonium. Contoh: natrium klorida, kuprum(II) sulfat, kalium nitrat dan ammonium sulfat.

Write the formulae of the salts in the Table of Salts below by replacing hydrogen ion in sulphuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and carbonic acid with metal ions or ammonium ion: Tuliskan formula kimia garam dalam Jadual Garam berikut dengan menggantikan ion hidrogen dalam asid sulfurik, asid hidroklorik, asid nitrik dan asid karbonik dengan ion logam atau ion ammonium: Table of Salts / Jadual Garam Metal ion Ion logam

Sulphate salt (from H2SO4) Garam sulfat (dari H2SO4 )

Chloride salt (from HCl) Garam klorida (dari HCl)

Nitrate salt (from HNO3) Garam nitrat (dari HNO3 )

Carbonate salt (from H2CO3) Garam karbonat (dari H2CO3 )

Na+

Na2SO4

NaCl

NaNO3

Na2CO3

K+

K2SO4

KCl

KNO3

K2CO3

NH4+

(NH4 )2SO4

NH4Cl

NH4NO3

(NH4 )2CO3

Mg2+

MgSO4

MgCl2

Mg(NO3 )2

MgCO3

Ca2+

CaSO4

CaCl2

Ca(NO3 )2

CaCO3

Al3+

Al2(SO4 )3

AlCl3

Al(NO3 )3

Al2(CO3 )3

Zn2+

ZnSO4

ZnCl2

Zn(NO3 )2

ZnCO3

Fe2+

FeSO4

FeCl2

Fe(NO3 )2

FeCO3

Pb2+

PbSO4

PbCl2

Pb(NO3 )2

PbCO3

Cu2+

CuSO4

CuCl2

Cu(NO3 )2

CuCO3

Ag+

Ag2SO4

AgCl

AgNO3

Ag2CO3

Ba2+

BaSO4

BaCl2

Ba(NO3 )2

BaCO3

Uses of Salt in Daily Life / Kegunaan Garam dalam Kehidupan Harian Examples / Contoh: Application / Aplikasi

UNIT

Food preparation Penyediaan makanan

Salt / Garam

Uses / Kegunaan

7

Sodium chloride, NaCl Natrium klorida, NaCl

As food seasoning and food preservative in salted fish Sebagai perasa makanan dan pengawet makanan dalam ikan masin

Monosodium glutamate (MSG) Mononatrium glutamat (MSG)

To enhance the taste of food Untuk menambah rasa makanan

Sodium hydrogen carbonate (NaHCO3) Natrium hidrogen karbonat (NaHCO3)

As baking powder in cake and bread Sebagai serbuk penaik dalam kek dan roti

Sodium benzoate (C6H5COONa) Natrium benzoat (C6H5COONa)

Preservative in food such as tomato sauce, oyster sauce and jam Pengawet dalam makanan seperti sos tomato, sos oyster dan jem

Sodium nitrate (NaNO3) Natrium nitrat (NaNO3)

Preservative in processed meat such as burger and sausages Pengawet dalam daging yang diproses seperti dalam burger dan sosej

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 160

160

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Application / Aplikasi Agriculture Pertanian

Medical substances Bahan perubatan

Other uses Kegunaan lain

Salt / Garam

Uses / Kegunaan

– Nitrate salt such as potassium nitrate (KNO3), sodium nitrate (NaNO3) Garam nitrat seperti kalium nitrat (KNO3), natrium nitrat (NaNO3) – Ammonium salt such as ammonium sulphate [(NH4)2SO4], ammonium nitrate (NH4NO3) Garam ammonium seperti ammonium sulfat [(NH4)2SO4], ammonium nitrat (NH4NO3)

Fertiliser Baja

Copper(II) sulphate (CuSO4) and iron(II) sulphate (FeSO4) Kuprum(II) sulfat, CuSO4 dan ferum(II) sulfat (FeSO4)

Pesticides Pestisid

Calcium carbonate (CaCO3) and calcium hydrogen carbonate (CaHCO3) Kalsium karbonat (CaCO3) dan kalsium hidrogen karbonat (CaHCO3)

Antacid reduce acidity in the stomach of gastric patient Antasid mengurangkan keasidan dalam perut pesakit gastrik

Calcium sulphate (CaSO4) Kalsium sulfat (CaSO4)

To make plaster of Paris that is used to support fractured bones Untuk dibuat plaster Paris yang digunakan untuk menyokong tulang yang patah

Barium sulphate, BaSO4 Barium sulfat, BaSO4

Enables the intestine of suspected stomach cancer patients to be seen clearly in X-ray film Membolehkan usus pesakit yang disyaki menghidapi kanser perut dilihat dengan jelas dalam filem X-ray

Potassium manganate (KMnO4) Kalium manganat (KMnO4)

As antiseptic to kill germ Sebagai antiseptik untuk membunuh kuman

Silver bromide (AgBr) Argentum bromida (AgBr)

To produce black and white photographic film Untuk menghasilkan filem fotografik hitam putih

Tin(II) fluoride, SnF2 Stanum(II) fluorida, SnF2

Added to toothpaste to prevent tooth decay Ditambah pada ubat gigi untuk menghalang pereputan gigi

(i) Soluble salt / Garam terlarutkan (ii) Insoluble salt / Garam tak terlarutkan

State general rules of solubility for salt in water.

Nyatakan peraturan umum keterlarutan garam dalam air.

(i) All salts K+, Na+ and NH4+ are soluble.

Semua garam K+, Na+ dan NH4+ terlarutkan. (ii) All nitrate salts are soluble.

Semua garam nitrat terlarutkan. (iii) All carbonate salts are insoluble except K2CO3, Na2CO3 and (NH4)2CO3.

Semua garam karbonat tak terlarutkan kecuali K2CO3, Na2CO3 dan (NH4)2CO3. (iv) All sulphate salts are soluble except CaSO4, PbSO4 and BaSO4.

Semua garam sulfat terlarutkan kecuali CaSO4, PbSO4 dan BaSO4. (v) All chloride salts are soluble except PbCl2 and AgCl. Semua garam klorida terlarutkan kecuali PbCl2 dan AgCl. * Based on the solubility of the salts in water, shade the insoluble salts in the Table of Salts in page 160. * Berdasarkan keterlarutan garam dalam air, lorekkan garam tak terlarutkan dalam Jadual Garam di muka surat 160.

What are the methods to prepare soluble salt?

Apakah kaedah menyediakan garam terlarutkan?

I

II

What is the method to prepare insoluble salt?

Apakah kaedah menyediakan garam tak terlarutkan?

III By the precipitation method Dengan kaedah pemendakan

Using titration method Menggunakan kaedah pentitratan By adding excess of solid reactant to acid Dengan menambah pepejal bahan tindak balas sehingga berlebihan kepada asid

161

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 161

UNIT

What are the classification of salt?

Apakah pengelasan bagi garam?

7

Preparation of Salts / Penyediaan Garam

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

1

Preparing Soluble Salt Menyediakan Garam Terlarutkan

I

Using titration method Menggunakan kaedah pentitratan

When do we use this method?

Bilakah kita menggunakan kaedah ini?

When both reactants are aqueous solutions: Apabila kedua-dua bahan tindak balas adalah larutan akueus: Acid (aq) + Alkali (aq) ➝ Salt (aq) + Water Asid (ak) + Alkali (ak) ➝ Garam (ak) + Air Salts of Na+, K+ and NH4+ are prepared by using titration method. Identify these salts from the Table of Salts on page 160.

Garam Na+, K+ dan NH4+ disediakan dengan menggunakan kaedah pentitratan. Kenal pasti garam daripada Jadual Garam di muka surat 160. *Alkali is a base that soluble in water and ionises to hydroxide ion. *Alkali ialah bes yang larut dalam air dan mengion kepada ion hidroksida.

Remark / Catatan: If one of the aqueous reactants become excess, it is difficult to remove it by any physical methods (unlike insoluble solid that can be removed by filtration, see this method of adding excess of solid later). Hence, titration allows the adding acid to alkali until end point with the aid of indicator. The right amount of aqueous solutions react together without any one of them become excess.

Jika salah satu bahan tindak balas akueus menjadi berlebihan, adalah sukar untuk mengeluarkannya dengan sebarang kaedah fizikal (tidak seperti pepejal tak terlarutkan yang boleh dikeluarkan dengan penurasan, lihat kaedah menambah pepejal sehingga berlebihan ini nanti). Oleh itu, pentitratan membenarkan penambahan asid kepada alkali sehingga titik akhir dengan bantuan penunjuk. Jumlah larutan akueus yang tepat bertindak balas bersama tanpa ada salah satunya yang menjadi berlebihan.

II By adding excess of solid reactant to acid

Dengan menambah pepejal bahan tindak balas berlebihan kepada asid When do we use this method?

Bilakah kita menggunakan kaedah ini?

One of the reactants is insoluble metal, carbonate or insoluble base.

Satu daripada bahan tindak balas ialah logam tak terlarutkan, karbonat atau bes tak terlarutkan. (i) Acid + metal (s) ➝ salt + hydrogen Asid + logam (p) ➝ garam + hidrogen (ii) Acid + metal oxide (s) ➝ salt + water Asid + oksida logam (p) ➝ garam + air (iii) Acid + metal carbonate (s) ➝ salt + water + carbon dioxide Asid + karbonat logam (p) ➝ garam + air + karbon dioksida Soluble salts which are not salts of Na+, K+ and NH4+ are prepared by adding excess of solid reactant to acid. Identify these salts from the Table of Salts on page 169.

Garam terlarutkan yang bukan garam Na+, K+ dan NH4+ disediakan dengan menambahkan pepejal bahan tindak balas berlebihan kepada asid. Kenal pasti garam ini daripada Jadual Garam pada muka surat 169.

Remark / Catatan: A solid reactant can be added until excess to the fix volume of acid. It is removed by filtration.

Pepejal bahan tindak balas boleh ditambah sehingga berlebihan kepada isi padu asid yang tetap. Ia dikeluarkan melalui penurasan.

Exercise / Latihan UNIT

Choose pair of reactants that require the use of titration method or by adding excess solid.

Pilih pasangan bahan tindak balas yang memerlukan penggunaan kaedah pentitratan atau penambahan pepejal berlebihan.

7

Titration method Kaedah pentitratan (3 / 7)

By adding excess of solid reactant Dengan menambah pepejal bahan tindak balas berlebihan (3 / 7)

CuO (s/p) + H2SO4 (aq/ak)

7

3

NaOH (aq/ak) + HCl (aq/ak)

3

7

KOH (aq/ak) + HNO3 (aq/ak)

3

7

Zn (s/p) + HCl (aq/ak)

7

3

Reactants Bahan tindak balas

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 162

162

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

2

Preparing Insoluble Salt Menyediakan Garam Tak Terlarutkan

III By precipitation method

Melalui kaedah pemendakan State the name of the reaction to produce an insoluble salt.

Nyatakan nama tindak balas untuk menghasilkan garam tak terlarutkan.

Double decomposition reactions.

Tindak balas penguraian ganda dua.

What type of reactants are needed for this method?

Apakah jenis bahan tindak balas yang diperlukan untuk kaedah ini?

The precipitate of insoluble salt is formed when two different solutions that contain the cation and anion of the insoluble salt are mixed. The precipitate is then obtained by filtration.

Mendakan garam tak terlarutkan terbentuk apabila dua larutan berbeza yang mengandungi kation dan anion garam tak terlarutkan dicampur. Mendakan diperoleh melalui penurasan.

Give the chemical equation for the precipitation of lead(II) sulphate.

Berikan persamaan kimia bagi pemendakan plumbum(II) sulfat.

Pb(NO3)2 (aq/ak) + Na2SO4 (aq/ak) ➝ PbSO4(s/p) + 2NaNO3 (aq/ak) Remark / Catatan: How to deduce the correct reactants from a given insoluble salt: lead(II) sulphate.

Bagaimana cara untuk mendeduksi bahan tindak balas daripada garam tak terlarutkan yang diberi: plumbum(II) sulfat.

Pb2+

SO42–

Nitrate of Pb2+ because all nitrate salts are soluble.

Nitrat Pb2+ kerana semua garam nitrat adalah terlarutkan.

Sulphate of NH4+ / Na+ / K+ because all are soluble Sulfat NH4+ / Na+ / K+ kerana semua terlarutkan

It is advisable to suggest the reactants in which one is nitrate salt and the other one salt of ammonium / potassium / sodium as they are always soluble.

Adalah dinasihatkan untuk mencadangkan bahan tindak balas yang mana satu daripadanya adalah garam nitrat dan satu lagi garam ammonium / kalium / natrium kerana ia sentiasa terlarutkan.

Write the ionic equation for the reaction.

Tulis persamaan ion bagi tindak balas tersebut.

Pb2+ + SO42– ➝ PbSO4

Exercise / Latihan Suggest the suitable reactants and write the ionic equation for the following insoluble salts: Cadang bahan tindak balas yang sesuai dan tulis persamaan ion bagi garam tak terlarutkan berikut: Solution of anion Larutan anion

Lead(II) iodide, PbI2 Plumbum(II) iodida, PbI2

Lead(II) nitrate Plumbum(II) nitrat

Potassium iodide Kalium iodida

Barium sulphate, BaSO4 Barium sulfat, BaSO4

Barium nitrate Barium nitrat

Ammonium sulphate Ammonium sulfat

Silver chloride, AgCl Argentum klorida, AgCl

Silver nitrate Argentum nitrat

Sodium chloride Natrium klorida

Calcium carbonate, CaCO3 Kalsium karbonat, CaCO3

Calcium nitrate Kalsium nitrat

Potassium carbonate Kalium karbonat

163

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 163

Ionic equation Persamaan ion Pb2+ + 2I–

Ba2+ + SO42–

Ag+ + Cl–

PbI2

BaSO4

AgCl

7

Solution of cation Larutan kation

Ca2+ + CO32–

CaCO3

UNIT

Insoluble salt Garam tak terlarutkan

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

7

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 164

– –

– –

The salt is prepared by precipitation method (Double decomposition reaction).

Garam ini disediakan melalui kaedah pemendakan. (Tindak balas penguraian ganda dua) – Mix two solutions containing cations and anions of insoluble salts.

Campur dua larutan yang mengandungi kation dan anion garam tak terlarutkan.

– Stir with glass rod.

Kacau dengan rod kaca.

– Filter using filter funnel.

Turas dengan corong turas.

– Rinse the residue with distilled water.

Bilas baki dengan air suling.

– Dry the residue by pressing it between filter papers.

Keringkan baki dengan menekankan antara kertas turas.

Method III / Kaedah III

Insoluble salt Garam tak terlarutkan

Evaporate the filtrate until it becomes a saturated solution. / Sejatkan hasil turasan hingga larutan tepu.

Dip in a glass rod, if crystals are formed, the solution is saturated.

Celupkan dengan rod kaca, jika hablur terbentuk dengan serta merta, larutan adalah tepu.

Cooled at room temperature / Biarkan sejuk pada suhu bilik.

Filter and dry the salt crystals by pressing them between filter papers.

Turas dan keringkan hablur garam dengan menekan antara kertas turas.

– Add metal/metal oxide/metal carbonate powder until excess into a fixed volume of the heated acid.

Tambah serbuk logam/oksida logam/karbonat logam ke dalam isi padu tetap asid yang dihangatkan sehingga berlebihan.

– Filter the mixture to remove the excess metal/metal oxide/metal carbonate.

Turas campuran tersebut untuk mengeluarkan pepejal logam/oksida logam/ karbonat logam yang berlebihan.

– Acid + Alkali Salt + Water (Neutralisation Reaction) Asid + Alkali Garam + Air (Tindak balas Peneutralan)

– A titration is conducted to determine the volume of acid needed to neutralise a fixed volume of an alkali with the aid of an indicator.

Pentitratan dijalankan dengan menentukan isi padu asid yang diperlukan untuk meneutralkan alkali yang isi padunya sudah ditetapkan dengan menggunakan penunjuk.

– The same volume of acid is then added to the same volume of alkali without any indicator to obtain pure and neutral salt solution.

Isi padu asid yang sama kemudiannya ditambah kepada isi padu alkali yang sama tanpa penunjuk untuk mendapatkan garam yang tulen dan neutral.

Method II / Kaedah II

Other than / Garam selain K+, Na+, NH4+

The salt is prepared by reacting acid with insoluble metal/metal oxide/metal carbonate: Garam ini disediakan melalui tindak balas antara asid dengan logam/oksida logam/ karbonat logam yang tak larut: – Acid + Metal Salt + Hydrogen (Displacement reaction) Asid + Logam Garam + Hidrogen (Tindak balas penyesaran) – Acid + Metal oxide Salt + Water (Neutralisation reaction) Asid + Oksida logam Garam + Air (Tindak balas peneutralan) – Acid + Metal carbonate Salt + Water + Carbon dioxide Asid + Karbonat logam Garam + Air + Karbon dioksida

Method I / Kaedah I

Salts / Garam K+, Na+, NH4+

Soluble salt Garam terlarutkan

PREPARATION OF SALT / PENYEDIAAN GARAM

Salts are prepared based on their solubility as shown in the flow chart below: Garam disediakan berdasarkan keterlarutannya sebagaimana yang ditunjukkan pada carta aliran di bawah:

The salt is prepared by titration method of acid and alkali using an indicator.

Garam ini disediakan melalui kaedah pentitratan di antara asid dan alkali dengan menggunakan penunjuk.

1

UNIT

Describe the Preparation of Soluble and Insoluble Salt / Huraikan Penyediaan Garam Terlarutkan dan Garam tak Terlarutkan

MODULE • Chemistry FORM 4

164

10/10/2017 5:42 PM

2

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 165

165 100

1

.

1 mol dm–3

UNIT

Heat Panaskan

7

Acid Asid

Hablur garam

Salt crystals

menekan

➌

salt solution

Larutan garam

evaporating dish .

➍

Heat Panaskan

Saturated

garam

by pressing

➃

➏

➂

.

Baki adalah hablur garam

Residue is salt crystals

Turaskan campuran tersebut untuk hablur garam mengasingkan

• Filter the mixture to separate the salt crystals .

➎

Hablur

➁

salt solutions Larutan garam tepu

Sejatkan larutan sehingga terbentuk.

larutan tepu

dituangkan dalam

is poured into

mangkuk penyejat .

• Evaporate the salt solution until saturated solution is formed.

• The

salts crystals • Cool it at room temperature until are formed.

Sejukkan pada suhu bilik sehingga hablur garam terbentuk.

Salt crystals

filter papers. hablur garam dengan antara kertas turas.

between

Keringkan

them

salt crystals

• Add metal/metal oxide/ metal carbonate powder into the acid and heat gently . serbuk Tambahkan logam/ oksida logam/ karbonat logam pada isi padu asid yang tetap sambil dihangatkan perlahan-lahan .

• Dry the

.

.

The filtrate is salt solution.

Hasil turasan ialah larutan garam .

logam karbonat

/metal carbonate logam/ Baki adalah logam oksida/

The residue is metal /metal oxide

mol dm–3 of any acid and pour into a

➋

salt solution

campuran Turas tersebut untuk mengasingkan bahan berlebihan iaitu logam/oksida logam/karbonat logam larutan garam dengan .

the

• Filter the mixture to separate excess metal/metal oxide/metal carbonate with

cm3 sebarang asid berkepekatan

cm3 of

yang berlebihan.

100 Sukat dan tuangkan dan tuangkan ke dalam bikar.

• Measure and pour beaker.

➊

Heat Panaskan

karbonat logam

Logam/oksida logam/

metal carbonate

of metal/ Excess metal oxide/

/ karbonat logam kepada asid sehingga berlebihan .

• Add metal / metal oxide / metal carbonate powder to the acid until excess .

Tambah serbuk logam / oksida logam

• Stir the

mixture with a glass rod . campuran Kacau dengan menggunakan rod kaca .

Soluble salt except K+, Na+ and NH4+ / Garam terlarutkan selain K+, Na+ dan NH4+

Method II: / Kaedah II:

Steps to Prepare Soluble Salt / Langkah Penyediaan Garam Terlarutkan

➀

•

neutral .

Alkali Alkali

Acid Asid

dititratkan kepada alkali sehingga neutral menggunakan penunjuk. Isi padu asid yang digunakan dicatat.

Repeat the titration without the indicator to get pure and neutral salt solution.

Ulang titratan tanpa penunjuk untuk mendapatkan larutan tulen dan garam yang

kelalang kon.

Tambah beberapa titis fenolftalein.

• 1 mol dm–3 of any acid is titrated to the alkali until neutral by using an indicator.

The volume of acid used is recorded.

Sebarang asid 1 mol dm–3

sebarang alkali berkepekatan 1 mol dm–3 ke dalam

• Measure and pour 50 cm3 of 1 mol dm–3 of any alkali into a conical flask. Add a few drops of phenolphthalein.

Sukat dan tuangkan 50 cm3

Method I: / Kaedah I:

Soluble salt of K+, Na+ and NH4+ Garam terlarutkan K+, Na+ dan NH4+

MODULE • Chemistry FORM 4

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

3

Salt Crystals / Hablur garam

How are salt crystals formed?

Bagaimanakah hablur garam terbentuk?

Salt crystals are formed when a saturated salt solution is cooled down.

Hablur garam terbentuk apabila suatu larutan garam tepu disejukkan.

What are the characteristics of crystals?

Apakah ciri-ciri hablur garam?

(i) Regular geometrical shapes (e.g cubes and hexagon).

Bentuk geometri yang biasa (contoh kiub dan heksagon). (ii) Flat faces, straight edges and sharp angels. / Permukaan rata, lurus di tepi dan bersudut tajam. (iii) Same angle between adjacent faces. / Sudut sama di antara permukaan bersebelahan.

Remark / Catatan: Crystals of the different salts have different geometric shape because of the difference in the arrangements of ions in the lattice structure. / Hablur garam yang berbeza mempunyai bentuk geometri yang berbeza kerana perbezaan susunan ion dalam struktur kekisi.

How are the soluble salts purified by recrystallisation?

Bagaimanakah garam terlarutkan ditulenkan oleh penghabluran semula?

4

– The insoluble impurities in soluble salt solution are removed by filtration whereas the soluble are removed by recrystallisation. / Bendasing tak terlarutkan dalam larutan garam terlarutkan ditapis keluar melalui penurasan manakala terlarutkan dikeluarkan secara penghabluran semula.

– Steps in recrystallisation process includes: / Langkah proses penghabluran semula termasuklah: (i) The soluble salt is dissolved in a suitable solvent, usually water.

Garam terlarutkan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai, biasanya air. (ii) The aqueous solution is then heated to evaporate until the solution saturated.

Larutan akueus kemudiannya dipanaskan untuk menyejat sehingga larutan menjadi tepu. (iii) When the hot saturated solution is allowed to cool, the salt reappears as pure crystals, leaving behind the impurities in the solvent.

Apabila larutan tepu yang panas dibiarkan untuk menyejuk, garam muncul semula sebagai hablur tulen, meninggalkan bendasing dalam pelarut. (iv) The crystals are obtained as a residue through filtration.

Hablur diperoleh sebagai baki melalui penurasan.

Steps to Prepare Insoluble Salt /Langkah-langkah Penyediaan Garam Tak Terlarutkan

Method III: Preparation of Insoluble XnYm Salt by Double Decomposition Reaction Kaedah III: Penyediaan Garam Tak Terlarutkan XnYm Melalui Tindak Balas Penguraian Ganda Dua 100 1 Measure and pour cm3 1 of mol dm–3 of aqueous solution contains X m+ cation into a beaker.

100 Sukat dan tuangkan cm3

100 2 Measure and pour cm3 1 of mol dm–3 of aqueous solution contains Yn– anion into another beaker.

100 Sukat dan tuangkan cm3

1 larutan berkepekatan mol dm–3 mengandungi kation Xm+ ke dalam bikar.

XnYm Precipitate of salt is formed.

Mendakan garam XnYm terbentuk.

UNIT

The residue is salt.

XnYm

7

Baki adalah garam XnYm .

1 larutan berkepekatan mol dm–3 mengandungi anion Yn– ke dalam bikar yang lain.

mixture

3 Mix both solutions and stir the glass rod .

Campur

dan

menggunakan

kacaukan rod kaca

with

campuran .

rinse 4 Filter the mixture and the precipitate with distilled water XnYm . The residue is salt.

Turas campuran dan bilas mendakan itu menggunakan air suling . Baki ialah garam X Y . n m

Salt Garam

X nY m XnYm

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 166

5 Press the precipitate

between

Tekankan mendakan untuk mengeringkannya.

filter papers to dry it. antara kertas turas

166

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Exercise / Latihan 1

Complete the following table by writing “S” for soluble salts and “IS” for insoluble salts. Write all the possible chemical equations to prepare soluble salts and two chemical equations for insoluble salts.

Lengkapkan jadual berikut dengan menulis “L” bagi garam terlarutkan dan “TL” bagi garam tak terlarutkan. Tuliskan semua persamaan kimia dalam penyediaan garam terlarutkan dan dua persamaan kimia bagi garam tak terlarutkan.

Salt Garam

“S” / “IS” “L” / “TL”

Chemical equations Persamaan kimia

Zinc chloride Zink klorida

S L

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ZnCO3 + 2HCl ZnCl2 + CO2 + H2O ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O

Sodium nitrate Natrium nitrat

S L

NaOH + HNO3

NaNO3 + H2O

Silver chloride Argentum klorida

IS TL

AgNO3 + KCl AgNO3 + NaCl

AgCl + KNO3 AgCl + NaNO3

Copper(II) sulphate Kuprum(II) sulfat

S L

CuO + H2SO4 CuCO3 + H2SO4

CuSO4 + H2O CuSO4 + CO2 + H2O

Lead(II) sulphate Plumbum(II) sulfat

IS TL

Pb(NO3)2 + K2SO4 Pb(NO3)2 + Na2SO4

Aluminium nitrate Aluminium nitrat

S L

2Al + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2 Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O Al2(CO3)3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3CO2 + 3H2O

Lead(II) chloride Plumbum(II) klorida

IS TL

Pb(NO3)2 + 2KCl Pb(NO3)2 + 2NaCl

Magnesium nitrate Magnesium nitrat

S L

Mg + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2 MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2O MgCO3 + 2HNO3 Mg(NO3)2 + CO2 + H2O

Potassium chloride Kalium klorida

S L

KOH + HCl

Lead(II) nitrate Plumbum(II) nitrat

S L

PbO + 2HNO3 PbCO3 + 2HNO3

Pb(NO3)2 + H2O Pb(NO3)2 + CO2 + H2O

Barium sulphate Barium sulfat

IS TL

BaCl2 + K2SO4 BaCl2 + Na2SO4

BaSO4 + 2KCl BaSO4 + 2NaCl

PbSO4 + 2KNO3 PbSO4 + 2NaNO3

PbCl2 + 2KNO3 PbCl2 + 2NaNO3

167

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 167

UNIT

7

KCl + H2O

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

2

The diagram below shows the set-up of apparatus to prepare soluble salt Y. Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi menyediakan garam terlarutkan Y.

Nitric acid Asid nitrik

25 cm3 of 1 mol dm–3 potassium hydroxide solution + phenolphthalein 25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm-3 + fenolftalein

Phenolphthalein is used as an indicator in a titration between nitric acid and potassium hydroxide solution. 25 cm3 of nitric acid completely neutralises 25 cm3 of 1 mol dm–3 potassium hydroxide solution. The experiment is repeated by reacting 25 cm3 of 1 mol dm–3 potassium hydroxide solution with 25 cm3 nitric acid without phenolphthalein. Salt Y is formed from the reaction.

Fenolftalein digunakan sebagai penunjuk dalam pentitratan antara asid nitrik dengan larutan kalium hidroksida. 25 cm3 asid nitrik meneutralkan 25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3. Eksperimen ini diulang dengan menindakbalaskan 25 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3 dengan 25 cm3 asid nitrik tanpa fenolftalein. Garam Y terbentuk daripada tindak balas ini. (a) Name salt Y. / Nyatakan nama garam Y. Potassium nitrate / Kalium nitrat (b) Write a balanced equation for the reaction that occurs. / Tuliskan persamaan seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

HNO3 + KOH KNO3 + H2O

(c) Calculate the concentration of nitric acid. / Hitungkan kepekatan asid nitrik tersebut.

25

Number of moles of KOH / Bilangan mol bagi KOH = 1 × = 0.025 mol 1 000

From the equation, / Dari persamaan kimia, 1 mol KOH : 1 mol HNO3

0.025 mol KOH : 0.025 mol HNO3

Concentration of HNO3, M / Kepekatan HNO3, M 25 0.025 = M × 1 000 M = 1 mol dm–3 (d) Why the experiment is repeated without phenolphthalein? / Mengapakah eksperimen ini diulang tanpa menggunakan fenolftalein?

To get pure and neutral salt solution Y. / Untuk mendapatkan larutan garam Y yang tulen dan neutral. (e) Describe briefly how a crystal of salt Y is obtained from the salt solution.

Huraikan secara ringkas bagaimana hablur garam Y diperoleh daripada larutan garamnya.

The salt solution is poured into an evaporating dish. The solution is heated to evaporate the solution until one third of its original volume // a saturated solution formed. The saturated solution is allowed to cool until salt crystals Y are formed.

The crystals are filtered and dried by pressing them between filter papers.

Larutan garam dituang ke dalam mangkuk penyejat. Larutan itu dipanaskan untuk menyejatkan air sehingga satu pertiga daripada isi padu asalnya // larutan yang tepu terbentuk. Larutan tepu dibiarkan sejuk sehingga hablur Y terbentuk. Hablur

UNIT

tersebut dituras dan dikeringkan dengan menekannya di antara kertas turas.

7

(f) Name two other salts that can be prepared with the same method.

Namakan dua garam lain yang boleh disediakan dengan kaedah yang sama.

Potassium / sodium / ammonium salt. Example: potassium nitrate, sodium sulphate.

Garam kalium / natrium / ammonium. Contoh: kalium nitrat, natrium sulfat. (g) State the type of reaction in the preparation of the salts. / Nyatakan jenis tindak balas dalam penyediaan garam ini.

Neutralisation / Peneutralan

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 168

168

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

3

The following are the steps in preparation of dry copper(II) sulphate crystals.

Berikut adalah langkah-langkah dalam penyediaan hablur garam kuprum(II) sulfat kering.

Step I: Langkah I:

Copper(II) oxide powder is added a little at a time with constant stirring to the heated 50 cm3 of 1 mol dm–3 sulphuric acid until some of it no longer dissolve.

Serbuk kuprum(II) oksida ditambahkan, sedikit demi sedikit sambil dikacau ke dalam 50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm-3 yang dipanaskan sehingga serbuk itu tidak boleh larut lagi.

Step II: The mixture is filtered.

Langkah II: Campuran dituras.

Step III:

The filtrate is poured into an evaporating dish and heated to evaporate the solution until one third of its original.

Langkah III: Hasil turasan dipanaskan di dalam mangkuk penyejat sehingga isi padunya menjadi satu pertiga daripada isi padu asal.

Step IV: The salt solution is allowed to cool at room temperature for the crystallisation to take place.

Langkah IV: Hasil turasan itu dibiarkan sejuk ke suhu bilik sehingga penghabluran berlaku.

Step V: The crystals formed are filtered and dried by pressing them between filter papers.

Langkah V: Hablur yang terbentuk dituraskan dan dikeringkan dengan menekannya di antara kertas turas. (a) (i) State two observations during Step I. / Nyatakan dua pemerhatian pada Langkah I. – Black solid dissolve / Pepejal hitam larut – Colourless solution turns blue. / Larutan tanpa warna bertukar menjadi biru

(ii) Write a balance chemical equation for the reaction that occur in Step I.

Tuliskan persamaan kimia seimbang bagi tindak balas yang berlaku dalam Langkah I. CuO + H2SO4 CuSO4 +H2O

(iii) State the type of reaction in the preparation of the salts.

Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku dalam penyediaan garam.

Neutralisation / Peneutralan (b) Why is copper(II) oxide powder added until some of it no longer dissolve in Step I? Mengapakah serbuk kuprum(II) oksida ditambah kepada larutan tersebut sehingga ia tidak boleh melarut lagi dalam Langkah I? To make sure that all sulphuric acid has reacted. / Untuk memastikan semua asid sulfurik telah bertindak balas. (c) What is the purpose of heating in Step III? / Apakah tujuan pemanasan dalam Langkah III? To evaporate the water and make the copper(II) sulphate solution to become saturated.

Untuk menyejatkan air dan menjadikan larutan kuprum(II) sulfat tepu.

UNIT

7

(d) What is the colour of copper(II) sulphate?

Apakah warna kuprum(II) sulfat?

Blue / Biru (e) What is the purpose of filtration in / Apakah tujuan penurasan dalam (i) Step II? / Langkah II? – To remove the excess copper(II) oxide. / Untuk mengasingkan serbuk kuprum(II) oksida yang berlebihan.

– To obtain copper(II) sulphate solution as a filtrate.

Untuk mendapatkan larutan kuprum(II) sulfat sebagai hasil turasan. (ii) Step V? / Langkah V? To obtain copper(II) sulphate crystals as a residue. / Untuk mendapatkan hablur kuprum(II) sulfat sebagai baki.

169

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 169

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(f) Draw a labelled diagram to show the set-up of apparatus used in Step II and Step III.

Lukiskan gambar rajah berlabel untuk menunjukkan susunan alat radas yang digunakan dalam Langkah II dan Langkah III. Filter paper Kertas turas

Excess of copper(II) oxide Kuprum(II) oksida berlebihan

Copper(II) sulphate solution Larutan kuprum(II) sulfat

Copper(II) sulphate solution Larutan kuprum(II) sulfat

Heat Panaskan

(g) Can copper powder replace copper(II) oxide in the experiment? Explain your answer.

Bolehkah serbuk kuprum digunakan untuk menggantikan kuprum(II) oksida dalam eksperimen ini? Terangkan jawapan anda.

Cannot. Copper is less electropositive than hydrogen in the Electrochemical Series, copper cannot displace hydrogen from the acid. / Tidak boleh. Kuprum kurang elektropositif daripada hidrogen dalam Siri Elektrokimia. Kuprum tidak dapat menyesarkan hidrogen daripada asid. (h) Name other substance that can replace copper(II) oxide to prepare the same salt. Write a balance chemical equation for the reaction that occur.

Namakan bahan lain yang dapat menggantikan kuprum(II) oksida dalam penyediaan garam yang sama. Tuliskan persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas yang berlaku.

Copper(II) carbonate / Kuprum(II) karbonat

Substance / Bahan :

4

CuCO3 + H2SO4

Balance equation / Persamaan seimbang :

CuSO4 + H2O + CO2

The diagram below shows the flow chart for the preparation of zinc carbonate and zinc sulphate through reactions I and II. Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi penyediaan garam zink karbonat dan zink sulfat melalui tindak balas I dan tindak balas II. Reaction I Reaction II Tindak balas I Tindak balas II Zinc nitrate Zinc carbonate Zinc sulphate Zink nitrat Zink karbonat Zink sulfat (a) Based on the flow chart above, classify the above salt to soluble salt and insoluble salt.

Berdasarkan carta aliran di atas, kelaskan garam di atas kepada garam terlarutkan dan garam tak terlarutkan.

Soluble salt / Garam terlarutkan : Zinc nitrate, zinc sulphate / Zink nitrat, zink sulfat

Insoluble salt / Garam tak terlarutkan: Zinc carbonate / Zink karbonat

(b) (i)

State the reactant for the preparation of zinc carbonate from zinc nitrate in reaction I. Nyatakan bahan tindak balas untuk penyediaan zink karbonat dari zink nitrat dalam tindak balas I. Sodium carbonate solution / potassium carbonate solution / ammonium carbonate solution

UNIT

Larutan natrium karbonat / larutan kalium karbonat / larutan ammonium karbonat

7

(ii) State the type of reaction that occurs in reaction I. Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku dalam tindak balas I. Double decomposition / Penguraian ganda dua

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 170

170

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(iii) Describe the preparation of zinc carbonate from zinc nitrate in the laboratory through reaction I.

Huraikan penyediaan zink karbonat dari zink nitrat dalam makmal melalui tindak balas I. 50 cm3 of 1 mol dm–3 zinc nitrate solution is measured and poured into a beaker. 50 cm3 of 1 mol dm–3 sodium carbonate solution is measured and poured into another beaker. The mixture is stirred with a glass rod and a white solid, zinc carbonate (ZnCO3) is formed. The mixture is filtered and the residue is rinsed with distilled water. The white precipitate is dried by pressing it between filter papers.

50 cm3 larutan zink nitrat 1 mol dm–3 disukat dan dituangkan ke dalam sebuah bikar. 50 cm3 larutan natrium karbonat 1 mol dm–3 disukat dan dituang ke dalam bikar lain. Campuran dikacau dengan rod kaca dan pepejal putih zink karbonat (ZnCO3) terbentuk. Campuran dituras dan baki dibilas dengan air suling. Mendakan putih ditekan antara kertas turas untuk mengeringkannya.

(iv) Write the chemical equation for the reaction in (b)(iii).

Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas yang berlaku dalam (b)(iii).

Zn(NO3)2 + Na2CO3 ZnCO3 + 2NaNO3 (c) (i)

State the reactant for the preparation of zinc sulphate from zinc carbonate in reaction II. Nyatakan bahan tindak balas bagi penyediaan zink sulfat dari zink karbonat dalam tindak balas II. Sulphuric acid / Asid sulfurik

(ii) Describe laboratory experiment to prepare zinc sulphate from zinc carbonate through reaction II.

Huraikan eksperimen dalam makmal untuk menyediakan zink sulfat dari zink karbonat melalui tindak balas II. 50 cm3 of 1 mol dm–3 of sulphuric acid is measured and poured into a beaker and is heated. The white precipitate from reaction I/zinc carbonate powder is added to the acid until in excess. The mixture is stirred with a glass rod.

The excess white precipitate is filtered out. The filtrate is poured into an evaporating dish. The salt solution is gently heated until saturated. The hot saturated salt solution is allowed to cool for crystals to form. The crystals formed are filtered and dried by pressing it between sheets of filter papers.

50 cm3 asid sulfurik 1 mol dm–3 disukat dan dituang ke dalam bikar dan dihangatkan. Mendakan putih dari tindak balas I/serbuk zink karbonat ditambah kepada asid hingga berlebihan. Campuran dikacau dengan rod kaca.

Mendakan putih yang berlebihan dituras keluar. Hasil turasan dituangkan dalam mangkuk penyejat. Larutan garam dipanaskan sehingga tepu. Larutan tepu yang panas disejukkan sehingga hablur terbentuk. Hablur yang terbentuk dituraskan dan dikeringkan dengan menekannya antara kertas turas.

UNIT

7

(iii) Write the chemical equation for the reaction in (c)(ii).

Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas yang berlaku dalam (c)(ii).

ZnCO3 + H2SO4 ZnSO4 + H2O + CO2

Soalan Tambahan Additional Question

171

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 171

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Constructing Ionic Equation for the Formation of Insoluble Salt Membina Persamaan Ion bagi Pembentukan Garam Tak Terlarutkan

How to construct ionic equation for the formation of insoluble salt?

Bagaimana membina persamaan ion bagi pembentukan garam tak terlarutkan?

The ionic equation for the formation of insoluble salt can be constructed if the number of moles of anion and cation to form 1 mol of insoluble salt are known.

Persamaan ion bagi pembentukan garam tak terlarutkan boleh dibina jika bilangan mol anion dan kation garam tak terlarutkan diketahui.

State the type of the experiment to determine the ionic equation for the formation of insoluble salt.

Nyatakan jenis eksperimen untuk menentukan persamaan ion bagi pembentukan garam tak terlarutkan.

The continuous variation method.

Kaedah variasi selanjar.

Example of experiment / Contoh eksperimen: Problem statement : How to construct ionic equation for the formation of lead(II) chromate precipitate?

Pernyataan masalah Bagaimanakah membina persamaan ion bagi pembentukan mendakan plumbum(II) kromat?

To construct ionic equation for the formation of lead(II) chromate precipitate Aim / Tujuan :

Membina persamaan ion bagi pembentukan mendakan plumbum(II) kromat

Manipulated variable / Pemboleh ubah dimanipulasikan : Volume of lead(II) nitrate solution / Isi padu larutan plumbum(II) nitrat

Height of precipitate / Tinggi mendakan Responding variable / Pemboleh ubah bergerak balas :

Constant variable / Pemboleh ubah yang dimalarkan : Volume and concentration of potassium chromate(VI) solution, concentration of lead(II) nitrate solution, size of test tube Isi padu dan kepekatan larutan kalium kromat(VI), kepekatan larutan plumbum(II) nitrat, saiz tabung uji

Hypothesis / Hipotesis : When the volume of lead(II) nitrate solution increases, the height of precipitate will increase until all

potassium chromate(VI) has reacted.

Apabila isi padu larutan plumbum(II) nitrat bertambah, ketinggian mendakan akan meningkat sehingga

semua kalium kromat(VI) bertindak balas.

Apparatus / Radas : Test tubes of same size, measuring cylinder//burette, test tube rack, stopper, ruler Tabung uji bersaiz sama, silinder penyukat//buret, rak tabung uji, penutup tabung uji, pembaris

–3 Materials / Bahan : 0.5 mol dm of lead(II) nitrate and potassium chromate(VI) solution -3 Larutan plumbum(II) nitrat dan kalium kromat(VI) 0.5 mol dm

5 cm3 of 0.5 mol dm–3 of potassium chromate(VI) solution is poured into every test tube as shown in the following diagram: 5 cm3 larutan kalium kromat(VI) 0.5 mol dm–3 dituangkan ke dalam setiap tabung uji seperti ditunjukkan dalam rajah di bawah: 5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

5 cm3

UNIT

7

1 cm3 of 0.5 mol dm–3 lead(II) nitrate solution is added to the first test tube, 2 cm3 to the second test tube and so on until 8 cm3 to 3 2 cm3 3 cm3 4 cm3 5 cm3 6 cm3 7 cm3 8 cm3 the eighth test tube as shown 1incmthe following diagram: 3 –3 1 cm larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm ditambah ke dalam tabung uji pertama, 2 cm3 ke dalam tabung uji kedua dan seterunya hingga 8 cm3 ke dalam tabung uji kelapan seperti ditunjukkan dalam rajah di bawah: 1 cm3

2 cm3

3 cm3

4 cm3

5 cm3

6 cm3

7 cm3

8 cm3

Precipitate / Mendakan

Precipitate / Mendakan © Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 172

172

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Procedure / Prosedur: (a) Eight test tubes of same size are labelled from 1 to 8 and placed on a test tube rack.

Lapan tabung uji sama saiz dilabelkan 1 hingga 8 dan diletakkan di atas rak tabung uji. (b) 5.00 cm3 of 0.5 mol dm-3 potassium chromate(VI) solution is measured and poured into each of the test tubes.

5.00 cm3 larutan kalium kromat(VI) 0.5 mol dm-3 disukat dan dituangkan ke dalam setiap tabung uji. (c) 1 cm3 of 0.5 mol dm-3 lead(II) nitrate solution is added to the first test tube, 2 cm3 to the second test tube and so on until

8 cm3 to the eighth test tube.

1 cm3 larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm-3 ditambahkan ke dalam tabung uji pertama, 2 cm3 kepada tabung uji kedua dan seterusnya hingga 8.0 cm3 kepada tabung uji kelapan. (d) The test tubes are stoppered and shaken well. / Tabung uji ditutup dan digoncang. (e) The test tubes are left aside for one hour on a test tube rack. / Tabung uji dibiarkan di atas rak selama satu jam. (f) The height of precipitate in each test tube is measured. / Tinggi mendakan dalam setiap tabung uji diukur. (g) The colour of the solution above the precipitate in each test tube is recorded.

Warna larutan di atas mendakan dalam setiap tabung uji dicatatkan. (h) A graph of height of precipitate against volume of lead(II) nitrate solution added is plotted.

Graf tinggi mendakan melawan isi padu larutan plumbum(II) nitrat dilukis.

1

2

3

4

5

6

7

8

Volume of 0.5 mol dm–3 of potassium chromate(VI) solution / cm3 Isi padu larutan kalium kromat(VI) 0.5 mol dm–3 / cm3

5.00

5.00

5.00

5.00

5.00

5.00

5.00

5.00

Volume of 0.5 mol dm–3 of lead(II) nitrate solution / cm3 Isi padu larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm–3 / cm3

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

Height of precipitate /cm Tinggi mendakan / cm

0.5

0.8

1.2

1.6

2.0

2.0

2.0

2.0

Colour of solution above precipitate Warna larutan di atas mendakan Chemicals in the solution above precipitate Bahan kimia di dalam larutan di atas mendakan

Yellow Kuning

Yellow Kuning

Yellow Kuning

Yellow Kuning

Colourless Tanpa warna

Colourless Tanpa warna

Colourless Tanpa warna

Colourless Tanpa warna

Excess of potassium

Excess of potassium

Excess of potassium

Excess of potassium

Potassium

Excess of lead(II)

Excess of lead(II)

Excess of lead(II)

chromate(VI)

chromate(VI)

chromate(VI)

chromate(VI)

nitrate

nitrate

nitrate

and potassium

and potassium

and potassium

and potassium

and potassium

and potassium

and potassium

nitrate

nitrate

nitrate

nitrate

nitrate

nitrate

nitrate

formed.

Kalium

formed.

Kalium

formed.

Kalium

formed.

Kalium

kromat(VI)

kromat(VI)

kromat(VI)

kromat(VI)

berlebihan dan kalium nitrat

berlebihan dan kalium nitrat

berlebihan dan kalium nitrat

berlebihan dan kalium nitrat

formed.

Plumbum(II) nitrat yang

formed.

Plumbum(II) nitrat yang

formed.

Plumbum(II) nitrat yang

terbentuk.

terbentuk.

terbentuk.

terbentuk.

terbentuk.

terbentuk.

terbentuk.

NO3-, K+ CrO42-

NO3-, K+ CrO42-

NO3-, K+ CrO42-

NO3-, K+ CrO42-

Pb2+, NO3-, K+

Pb2+, NO3-, K+

Pb2+, NO3-, K+

Ions present in the solution above the precipitate Ion yang hadir dalam larutan di atas mendakan

173

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 173

nitrate formed.

Kalium nitrat terbentuk.

berlebihan dan kalium nitrat

NO3-, K+

berlebihan dan kalium nitrat

berlebihan dan kalium nitrat

UNIT

Test tube Tabung uji

7

Result / Keputusan:

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

1

Complete the following table: / Lengkapkan jadual berikut: Observation / Pemerhatian

Inference / Inferens

The height of precipitate in test tubes 1 to 4 increases.

Tinggi mendakan dalam tabung uji 1 hingga 4 meningkat.

The solution above precipitate is yellow in test tubes 1 to 4.

Larutan di atas mendakan berwarna kuning dalam tabung uji 1 hingga 4.

• The increase in volume of lead(II) nitrate added increases the mass of precipitate formed in test tubes 1 to 4.

Peningkatan isi padu plumbum(II) nitrat yang ditambah meningkatkan jisim mendakan yang terbentuk dalam tabung uji 1 hingga 4. potassium chromate(VI) • There are excess of solution in test tubes 1 to 4.

The height of precipitate remains constant in test tubes 5 to 8.

Tinggi mendakan kekal tidak berubah dalam tabung uji 5 hingga 8.

The solution above precipitate is colourless in test tubes 5 to 8.

Larutan di atas mendakan adalah tanpa warna dalam tabung uji 5 hingga 8.

• In test tube 5, potassium chromate(VI) solution has completely reacted with lead(II) nitrate solution. All chromate(VI) ions and all lead(II) ions have reacted. The solution above precipitate is potassium nitrate .

kalium kromat(VI)

Terdapat

yang berlebihan dalam tabung uji 1 hingga 4.

Dalam tabung uji 5, larutan kalium kromat(VI) telah bertindak balas lengkap dengan larutan plumbum(II) nitrat. Semua ion kromat(VI) dan ion plumbum(II) telah bertindak balas. Larutan di atas mendakan adalah .kalium nitrat .

• In test tubes 6 to 8, there are excess of solution is added.

lead(II)

ions as more

plumbum(II) Dalam tabung uji 6 hingga 8, terdapat ion larutan plumbum(II) nitrat berlebihan ditambah.

2

lead(II) nitrate

yang berlebihan apabila

The graph below is obtained when the height of precipitate is plotted against the volume of lead(II) nitrate solution.

Lakaran graf di bawah diperoleh apabila tinggi mendakan dilukis melawan isi padu larutan plumbum(II) nitrat.

Height of precipitate (cm) / Tinggi mendakan (cm)

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Volume of lead(II) nitrate /cm3 Isi padu plumbum(II) nitrat /cm3

(a) What is the colour of lead(II) nitrate solution and potassium chromate(VI) solution?

Apakah warna larutan plumbum(II) nitrat dan kalium kromat(VI)?

Lead(II) nitrate solution / Larutan plumbum(II) nitrat : colourless / tanpa warna Potassium chromate(VI) solution / Larutan kalium kromat(VI) : yellow / kuning (b) (i) State the name of the precipitate formed. / Nyatakan nama mendakan yang terbentuk.

Lead(II) chromate / Plumbum(II) kromat (ii) What is the colour of the precipitate? / Apakah warna mendakan itu?

Yellow / Kuning (c) (i)

UNIT

Based on the above graph, what is the volume of lead(II) nitrate solution needed to completely react with potassium chromate(VI) 5 cm3 of solution?

Berdasakan graf di atas, apakah isi padu larutan plumbum(II) nitrat yang diperlukan untuk bertindak balas lengkap dengan 5 cm3 larutan kalium kromat(VI)?

5 cm3

7

(ii) Calculate the number of moles of lead(II) ions in 5.0 cm³ of 0.5 mol dm-3 lead (II) nitrate solution.

Hitungkan bilangan mol ion plumbum(II) yang terdapat dalam 5.0 cm³ larutan plumbum(II) nitrat 0.5 mol dm-3.

Ionisation equation of lead(II) nitrate solution: / Persamaan pengionan larutan plumbum(II) nitrat: Pb2+ + 2NO3– Pb(NO ) 3 2

Number of moles of Pb(NO3)2 / Bilangan mol Pb(NO3)2 = 5.0 × 0.5 = 0.0025 mol 1 000

From the ionisation equation / Daripada persamaan pengionan,

1 mol Pb(NO3)2 : 1 mol Pb2+ 0.0025 0.0025

mol Pb(NO3)2 : mol Pb2+ © Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 174

174

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(iii)

Calculate the number of mol of chromate(VI) ions in 5.0 cm³ of 0.5 mol dm-3 potassium chromate(VI) solution.

Hitungkan bilangan mol ion kromat(VI) yang terdapat dalam 5.0 cm³ larutan kalium kromat(VI) 0.5 mol dm–3.

Ionisation equation of potassium chromate(VI) solution: Persamaan pengionan larutan kalium kromat(VI): 2K+ + CrO4 2K CrO 2

4

From the ionisation equation / Daripada persamaan pengionan, 1 0.0025

mol K2CrO4 : mol K2CrO4 :

1 0.0025

mol CrO42 mol CrO42-

(iv) Calculate the number of moles of chromate(VI) ions reacts completely with one mol of lead(II) ions.

Hitungkan bilangan mol ion kromat(VI) yang bertindak balas lengkap dengan satu mol ion plumbum(II).

0.0025 0.0025

mol Pb2+ : reacts completely with mol CrO 24

0.0025

1

mol Pb2+ : bertindak balas lengkap dengan

0.0025

mol CrO42-

1

mol CrO42-

mol Pb2+ :

(d) Write the ionic equation for the formation of the precipitate.

Tuliskan persamaan ion bagi pembentukan mendakan.

Pb2+ + CrO42- ➝ PbCrO4

Solving Numerical Problems Involving the Salt Preparation Penyelesaian Pelbagai Masalah Berangka Melibatkan Penyediaan Garam Relationship between mol of substance with mass, volume of gas, volume of solution and concentration of solution: Hubungan antara mol bahan dengan jisim, isi padu gas, isi padu larutan dan kepekatan larutan: Mass in gram Jisim dalam gram

n=

MV 1 000

Number of mol (n) Bilangan mol (n)

× 24 dm3 mol–1 ÷ 24 dm mol 3

–1

Volume of gas in dm3 Isi padu gas dalam dm3

Example / Contoh: 50 cm3 of 2 mol dm–3 sulphuric acid is added to excess of copper(II) oxide powder. Calculate the mass of copper(II) sulphate formed in the reaction.

[Relative atomic mass: H = 1, O = 16, Cu = 64, S = 32] 50 cm3 asid sulfurik 2 mol dm–3 ditambah kepada serbuk kuprum(II) oksida berlebihan. Hitungkan jisim kuprum(II) sulfat yang terbentuk dalam tindak balas itu.

[Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, Cu = 64, S = 32] Write a balanced equation Write the information from the question above the equation Tulis persamaan seimbang Tulis maklumat daripada soalan di atas persamaan

M = 2 mol dm–3 V = 50 cm3 CuO(aq/ak) + H2SO4

Convert the given quantity into moles by using the method shown in the chart above.

Tukar kuantiti yang diberikan kepada mol dengan menggunakan teknik yang ditunjukkan dalam carta di atas.

Number of moles of sulphuric acid / Bilangan mol asid sulfurik 2 × 50 = 1 000

= 0.1 mol

175

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 175

?g CuSO4(aq /ak) + 2H2O(I/ce)

7

Solution concentration in mol dm–3 (M) and volume in cm3 (V) Kepekatan larutan dalam mol dm–3 (M) dan isi padu dalam cm3 (V)

× (RAM/RMM/RFM) g mol–1 × (JAR/JMR/JFR) g mol–1

UNIT

÷ (RAM/RMM/RFM) g mol–1 ÷ (JAR/JMR/JFR) g mol–1

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Use the mole ratio of the substances involved to find the number of moles of other substance.

Gunakan nisbah mol bahan yang terlibat untuk mencari bilangan mol bahan lain.

From the equation, Daripada persamaan, 1 mol H2SO4 : 1 mol CuSO4 0.1 mol H2SO4 : 0.1 mol CuSO4

Remark / Catatan: The coefficient of each formula shows the number of moles of reactants react and products formed.

Pekali untuk setiap formula menunjukkan bilangan mol bahan tindak balas dan hasil yang terbentuk.

Convert the mole into the quantity required in the question by using the method shown in the chart above.

Tukar mol kepada kuantiti yang dikehendaki oleh soalan dengan menggunakan kaedah yang ditunjukkan dalam carta di atas.

Mass of CuSO4 / Jisim CuSO4 = 0.1 mol × [64 + 32 + (16 × 4)] g mol–1 = 16 g

Exercise / Latihan 1

27.66 g of lead(II) iodide is precipitated when 2.0 mol dm–3 of aqueous lead(II) nitrate solution is added to an excess of aqueous potassium iodide solution. Calculate the volume of aqueous lead(II) nitrate solution used.

[Relative atomic mass: I = 127, Pb = 207] 27.66 g plumbum(II) iodida termendak apabila 2.0 mol dm–3 larutan plumbum(II) nitrat akueus ditambahkan kepada larutan kalium iodida akueus berlebihan. Hitungkan isi padu plumbum(II) nitrat yang digunakan.

[Jisim atom relatif: I = 127, Pb = 207]

M = 2 mol dm–3 V = ? cm3 Pb(NO3)2(aq/ak) + 2KI(aq/ak)

27.66 g PbI2(s/p) + 2KNO3(aq/ak) 27.66 Number of moles of PbI2 / Bilangan mol PbI2 = (207 + 2 × 127)

= 0.06 mol

From the equation / Daripada persamaan, 1 mol PbI2 : 1 mol Pb(NO3)2

0.06 mol PbI2 : 0.06 mol Pb(NO3)2 n mol 0.06 mol

Volume of Pb(NO3)2 / Isi padu Pb(NO3)2 = = = 0.03 dm3 = 30 cm3 M mol dm–3 2 mol dm–3

2

Zinc oxide powder is added to 100 cm3 of 2 mol dm–3 nitric acid to form zinc nitrate. Calculate Serbuk zink oksida ditambahkan kepada 100 cm3 asid nitrik 2 mol dm–3 untuk membentuk zink nitrat. Hitungkan (i) the mass of zinc oxide that has reacted.

jisim zink oksida yang bertindak balas. (ii) the mass of zinc nitrate produced. [Relative atomic mass: H = 1, O = 16, N = 14, Zn = 65]

jisim zink nitrat yang terhasil. [Jisim atom relatif: H = 1, O = 16, N = 14, Zn = 65]

M = 2 mol dm–3

V = 100 cm3 (i) 2HNO3(aq/ak) + ZnO(s/p)

UNIT

Zn(NO3)2(aq/ak) + H2O(l/ce) 100 × 2 Number of moles of HNO3 / Bilangan mol HNO3 = = 0.2 mol 1 000

7

From the equation / Daripada persamaan, 2 mol HNO3 : 1 mol ZnO

0.2 mol HNO3 : 0.1 mol ZnO

Mass of ZnO / Jisim ZnO = 0.1 × [65 + 16] = 8.1 g (ii) From the equation / Daripada persamaan, 2 mol HNO3 : 1 mol Zn(NO3)2

0.2 mol HNO3 : 0.1 mol Zn(NO3)2

Mass of Zn(NO3)2 / Jisim Zn(NO3)2 = 0.1 mol × [65 + [14 + (16 × 3)] × 2] g mol–1 = 0.1 × 189

= 18.9 g © Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 176

176

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

3

200 cm3 of 1 mol dm–3 barium chloride solution reacts with 100 cm3 of 1 mol dm–3 silver nitrate solution. Calculate the mass of precipitate produced. [Relative atomic mass Ag = 108, Cl = 35.5] 200 cm3 larutan barium klorida 1 mol dm–3 bertindak balas dengan 100 cm3 larutan argentum nitrat 1 mol dm–3. Hitungkan jisim mendakan yang terbentuk. [Jisim atom relatif: Ag = 108, Cl = 35.5] M = 1.0 mol dm–3 V = 200 cm3 BaCl2 +

M = 1.0 mol dm–3 V = 100 cm3 2AgNO3

?g 2AgCl + Ba(NO3)2 1 × 200 Number of moles of barium chloride / Bilangan mol barium klorida = = 0.2 mol (excess / lebih) 1 000 1 × 100 Number of moles of silver nitrate / Bilangan mol argentum nitrat = = 0.1 mol 1 000 From the equation / Daripada persamaan, 1 mol BaCl2 : 2 mol AgNO3 : 2 mol AgCl

0.2 mol BaCl2 (excess / lebih) : 0.1 mol AgNO3 : 0.1 mol AgCl Mass of AgCl / Jisim AgCl = 0.1 mol × [108 + 35.5] g mol–1 = 14.35 g

Qualitative Analysis of Salts / Analisis Kualitatif Garam What is qualitative analysis of salt?

Apakah analisis kualitatif garam?

Qualitative analysis of a salt is a chemical technique to identify the ions present in a salt.

Analisis kualitatif garam ialah suatu teknik dalam kimia yang digunakan untuk mengenal pasti ion-ion yang hadir dalam garam.

What is the preliminary examination on salt?

Apakah pemeriksaan awal ke atas garam?

The preliminary examination is on the physical properties such as colour and solubility, indicate the possibility the presence of certain cations, anions or metal oxide.

Pemeriksaan awal adalah ke atas sifat-sifat fizikal seperti warna dan keterlarutan, menunjukkan kemungkinan kehadiran kation, anion atau oksida logam tertentu.

How are qualitative analysis being done to identify salts?

Bagaimanakah analisis kualitatif dijalankan untuk menentukan garam?

Aqueous Larutan akueus

Salts / Cation / Metal oxide Garam / Kation / Oksida logam

White Putih

Colourless Tanpa warna

K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Zn2+, Pb2+, NH4+

Green Hijau

Insoluble Tak terlarutkan

CuCO3

Light green Hijau muda

Light green Hijau muda

Fe2+, example / contoh: FeSO4, FeCl2, Fe(NO3)2

Blue Biru

Blue Biru

Cu2+, example / contoh: CuSO4, Cu(NO3 )2 and / dan CuCl2

Brown Perang

Brown Perang

Fe3+

Black Hitam

Insoluble Tak terlarutkan

CuO

Yellow when hot, white when cold Kuning apabila panas, putih apabila sejuk

Insoluble Tak terlarutkan

ZnO

Brown when hot, yellow when cold Perang apabila panas, kuning apabila sejuk

Insoluble Tak terlarutkan

PbO

UNIT

The qualitative analysis consists of the following steps: Analisis kualitatif terdiri daripada langkah-langkah berikut: (a) Observe the physical properties on salt.

Perhatikan sifat-sifat fizik garam. (b) The action of heat on salts.

Kesan haba ke atas garam. (c) Prepare aqueous solution of salts and conduct confirmatory test for cation and anion that present.

Sediakan larutan akueus garam dan jalankan ujian pengesahan untuk kation dan anion yang hadir.

177

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 177

7

Solid Pepejal

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Action of Heat on Salt / Kesan Haba ke atas Garam What are the effect of heat on salts?

Apakah kesan haba ke atas garam?

1

Some salts decompose when they are heated: Beberapa jenis garam terurai apabila dipanaskan: Salt Garam

metal oxide oksida logam

+

gas gas

Common gas identification: / Pengesahan gas yang biasa: Gas Gas

Observation / Test Pemerhatian / Ujian

Nitrogen dioxide, NO2 Nitrogen dioksida, NO2

– Brown gas.

Wasap perang.

– Place a moist blue litmus paper at the mouth of the boiling tube, blue litmus paper turns red.

Letakkan kertas litmus biru lembap pada mulut tabung didih, kertas litmus biru bertukar menjadi merah.

– Nitrogen dioxide gas is produced by heating nitrate salt.

Nitrogen dioksida terhasil apabila garam nitrat dipanaskan.

– Nitrate ion, NO3– present.

Ion nitrat, NO3– hadir.

Oxygen,O2 Oksigen,O2

– Colourless gas.

Gas tanpa warna.

– Put a glowing wooden splinter into boiling tube, the glowing wooden splinter is relighted.

Masukkan kayu uji berbara ke dalam tabung didih, kayu uji berbara menyala.

– Oxygen gas is produced by heating nitrate or chlorate(V) salt.

Gas oksigen terhasil apabila garam nitrat atau klorat(V) dipanaskan.

– Nitrate ion, NO3– present or ClO3– ion present.

Ion nitrat, NO3– atau ion ClO3– hadir.

–

–

–

–

–

Carbon dioxide, CO2 Karbon dioksida, CO2

Inference Inferens

Colourless gas.

Gas tanpa warna.

Pass the gas through lime water, lime water turns chalky.

Lalukan gas ke dalam air kapur, air kapur menjadi keruh.

Draw the set-up of apparatus to conduct the test: Lukiskan susunan radas untuk menjalankan ujian:

Produced by heating carbonate salt.

Terhasil apabila garam karbonat dipanaskan.

Carbonate ion, CO32– present.

Ion karbonat, CO32– hadir.

Calcium carbonate Kalsium karbonat Heat Panaskan Lime water Air kapur

Ammonia, NH3 Ammonia, NH3

2

– Colourless gas with pungent smell.

Gas tanpa warna dengan bau yang sengit.

– Place a moist red litmus paper at the mouth of the boiling tube, red litmus paper turns blue.

Letakkan kertas litmus merah lembap pada mulut tabung didih, kertas litmus merah bertukar menjadi biru.

– Produced by heating ammonium salt with alkali.

Terhasil apabila garam ammonium dipanaskan dengan alkali.

– Ammonium ion NH4+ present.

Ion ammonium NH4+ hadir.

Action of heat on nitrate and carbonate salts.

Kesan haba ke atas garam nitrat dan garam karbonat.

Cation Kation

Nitrate (NO3–) / Nitrat (NO3–)

Carbonate (CO32–) / Karbonat (CO32–)

UNIT

Decompose to oxygen gas and metal nitrite when heated Terurai kepada gas oksigen dan logam nitrit apabila dipanaskan

7 K

+

Na+

2KNO3 White solid Pepejal putih

Does not decompose when heated Tidak diuraikan apabila dipanaskan

2KNO2 + O2 White solid Pepejal putih

–

2NaNO3 2NaNO2 + O2 White solid White solid Pepejal putih Pepejal putih

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 178

–

178

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 Decompose to oxygen gas, nitrogen dioxide gas and metal oxide when heated Terurai kepada gas oksigen, gas nitrogen dioksida dan oksida logam apabila dipanaskan

Decompose to carbon dioxide gas and metal oxide when heated Terurai kepada gas karbon dioksida dan oksida logam apabila dipanaskan

Ca2+

2Ca(NO3)2 White solid Pepejal putih

2CaO + White solid Pepejal putih

4NO2 + O2 Brown fume Wasap perang

CaCO3 White solid Pepejal putih

CaO + White solid Pepejal putih

CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

Mg2+

2Mg(NO3)2 White solid Pepejal putih

2MgO + White solid Pepejal putih

4NO2 + O2 Brown fume Wasap perang

MgCO3 White solid Pepejal putih

MgO + White solid Pepejal putih

CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

Al3+

4Al(NO3)3 White solid Pepejal putih

2Al2O3 + White solid Pepejal putih

12NO2 + 3O2 Brown fume Wasap perang

2Al2(CO3)3 White solid Pepejal putih

2Al2O3 + White solid Pepejal putih

6CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

Zn2+

2Zn(NO3)2 White solid Pepejal putih

2ZnO + Yellow when hot, white when cold Kuning apabila panas, putih apabila sejuk

Pb2+

2Pb(NO3)2 White solid

Pepejal Putih

2PbO + 4NO2 + O2 Brown when hot, Brown fume yellow when cold Wasap perang Perang apabila panas, kuning apabila sejuk

Cu2+

2Cu(NO3)2 Blue solid Pepejal biru

4NO2 + O2 Brown gas Gas perang

2CuO + 4NO2 + O2 Black solid Brown fume Pepejal hitam Wasap perang

ZnCO3 White solid Pepejal Putih

ZnO + Yellow when hot, white when cold Kuning apabila panas, putih apabila sejuk

CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

PbCO3 White solid Pepejal Putih

PbO + Brown when hot, yellow when cold Perang apabila panas, kuning apabila sejuk

CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

CuO + Black solid Pepejal hitam

CO2 Turn lime water chalky Air kapur menjadi keruh

CuCO3 Green solid Pepejal hijau

3

Sulphate salts are more stable, they are not easily decompose when heated.

Garam sulfat lebih stabil kerana ia tidak terurai dengan mudah apabila dipanaskan.

4

Chloride salts do not decompose except NH4Cl: NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g) Garam klorida tidak terurai kecuali NH4Cl: NH4Cl(p) NH3(g) + HCl(g)

5

Complete the following table: Lengkapkan jadual berikut: Observation Pemerhatian

Gas

nitrat

dibebaskan. Ion

zink

Baki ialah

zink

gas released.

karbon dioksida

hadir.

.

zink nitrat

Carbon dioxide

ion present.

oksida. Ion

Garam putih ialah

Gas

Zinc

zinc nitrate

– The white salt is

–

oxide.

.

Carbonate

dibebaskan. Ion

7

zinc

– The residue is

ion present.

karbonat

hadir.

– The residue is

Baki ialah

copper(II) kuprum(II)

– The green salt is

Garam hijau ialah

179

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 179

gas released. Nitrate ion present.

nitrogen dioksida

hadir.

A green salt is heated.

Garam berwarna hijau dipanaskan.

– Colourless gas released, the gas turns lime water chalky.

Gelembung gas dibebaskan, ia menukarkan air kapur menjadi keruh.

– Residue is black.

Baki berwarna hitam.

Nitrogen dioxide

–

UNIT

A white salt is heated.

Garam berwarna putih dipanaskan.

– Brown gas is released, the gas turns moist blue litmus paper red.

Gas perang dibebaskan, ia menukarkan kertas litmus biru lembap kepada merah.

– Residue is yellow when hot and white when cold.

Baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

Inference / conclusion Inferens / kesimpulan

oxide.

Copper(II)

oksida. Ion copper(II) carbonate

kuprum(II) karbonat

ion present.

kuprum(II)

hadir.

. .

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 A white salt is heated.

Garam berwarna putih dipanaskan.

– Colourless gas released, the gas turns lime water chalky.

Gelembung gas dibebaskan, ia menukarkan air kapur menjadi keruh.

– Residue is brown when hot and yellow when cold.

Baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk.

–

Carbon dioxide

Carbonate gas released. karbon dioksida dibebaskan. Ion

Gas hadir.

– The residue is

Baki ialah

lead(II) plumbum(II)

– The white salt is

A white salt is heated.

Garam berwarna putih dipanaskan.

– Colourless gas released, the gas turns lime water chalky.

Gelembung gas dibebaskan, ia menukarkan air kapur menjadi keruh.

– Residue is yellow when hot and white when cold.

Baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

–

A blue salt is heated.

Garam berwarna biru dipanaskan.

– Brown gas is released, the gas turns moist blue litmus paper red.

Gas perang terbebas, ia menukarkan warna kertas litmus biru menjadi merah.

– Residue is black.

Baki berwarna hitam.

–

Carbon dioxide

Gas

karbon dioksida

Baki ialah

zinc carbonate

present.

copper(II)

–

–

A white salt is heated.

Garam berwarna putih dipanaskan.

– Colourless gas released, the gas turns lime water chalky.

Gelembung gas dibebaskan, ia menukarkan air kapur menjadi keruh.

– Residue is white Baki berwarna putih.

–

karbonat

ion present.

Zinc zink

hadir. ion present. hadir.

. .

oxide.

Copper(II)

kuprum(II)

Baki ialah

– The blue salt is

A white salt is heated.

Garam berwarna putih dipanaskan.

– Brown gas is released, the gas turns moist blue litmus paper red.

Gas perang terbebas, ia menukarkan warna kertas litmus biru menjadi merah.

– Residue is brown when hot and yellow when cold.

Baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk.

.

Nitrate gas released. ion present. nitrogen dioksida nitrat dibebaskan. Ion hadir.

– The residue is

.

Nitrogen dioxide

Gas

zink karbonat

Garam putih ialah

ion present. plumbum(II) hadir.

Carbonate

gas released.

– The white salt is

oksida. Ion lead(II) carbonate

dibebaskan. Ion zinc oxide. zink oksida. Ion

– The residue is

Lead(II)

oxide.

plumbum(II) karbonat

Garam putih ialah

ion present. karbonat

Garam biru ialah

kuprum(II) oksida. Ion copper(II) nitrate . kuprum(II) nitrat .

ion hadir.

Nitrogen dioxide gas released. Nitrate ion present.

Gas nitrogen dioksida dibebaskan. Ion nitrat hadir.

The residue is lead(II) oxide. Lead(II) ion present.

Baki ialah plumbum(II) oksida. Ion plumbum(II) hadir. lead(II) nitrate – The white salt is . plumbum(II) nitrat Garam putih ialah .

Carbon dioxide gas released.

Carbonate ion present. karbon dioksida karbonat Gas dibebaskan. Ion hadir.

– The possible residues are CaO/MgO/Al2O3.

Baki yang mungkin adalah CaO/MgO/Al2O3.

zinc nitrate – From the above table, action of heat on salt can be used to identify lead(II) nitrate , lead(II) carbonate , zinc carbonate , copper(II) nitrate and copper(II) carbonate . plumbum(II) nitrat Daripada jadual di atas, kesan haba ke atas garam boleh digunakan untuk mengenal pasti garam plumbum(II) karbonat

,

zink nitrat

,

zink karbonat

,

kuprum(II) nitrat

, ,

dan kuprum(II) karbonat .

UNIT

– Confirmatory test for other cations and anions is carried out by Confirmatory Tests for Anions and Cations.

Ujian pengesahan untuk kation dan anion lain dijalankan dengan menggunakan Ujian Pengesahan Anion dan Kation.

7

Confirmatory Tests for Cations / Ujian Pengesahan bagi Kation List the cations.

Senaraikan kation.

Ca2+, Zn2+, Al3+, Pb2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, NH4+

What are the two steps for testing cations?

Apakah dua langkah untuk menguji kation?

Step 1: Add a few drops of sodium hydroxide solution or ammonia solution to the aqueous solution of salt and observe.

Langkah 1: Tambah beberapa titis larutan natrium hidroksida atau larutan ammonia kepada larutan akueus garam dan perhatikan.

Step 2: Add excess of sodium hydroxide solution or ammonia solution and observe.

Langkah 2: Tambah larutan natrium hidroksida atau larutan ammonia sehingga berlebihan dan perhatikan.

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 180

180

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4 What are the essential observations?

Apakah pemerhatian yang penting?

Three main observations / Tiga pemerhatian utama: 1 Is there a precipitate formed in a few drops of testing reagent?

Adakah terdapat mendakan terbentuk dalam beberapa titis reagen ujian?

2 If yes, what is the colour of the precipitate? / Jika ya, apakah warna mendakan itu?

3 Does the precipitate dissolve in excess testing reagent?

Adakah mendakan itu larut dalam reagen ujian sehingga berlebihan?

Confirmatory Tests for Cations / Ujian Pengesahan bagi Kation Sodium hydroxide solution/ ammonia solution Larutan natrium hidroksida/larutan ammonia

Salt solution Larutan garam

Add an excess of sodium hydroxide solution/ ammonia solution Tambah larutan natrium hidroksida/ammonia hingga berlebihan White/coloured precipitate (Insoluble metal hydroxide) Mendakan putih/berwarna (Hidroksida logam yang tak larut)

Confirmatory test for cation using sodium hydroxide, NaOH: Ujian pengesahan bagi kation menggunakan larutan natrium hidroksida, NaOH: 2 cm3 of calcium nitrate solution is poured into a test tube.

A few drops of sodium hydroxide solution are added into the test tube using dropper.

The test tube is shaken.

Observation on whether the precipitate is produced and its colour is recorded.

If a precipitate is formed, sodium hydroxide solution is added continuously until no further changes occurred.

The test tube is shaken.

Observation on whether the precipitate dissolved in excess sodium hydroxide solution is recorded.

Steps 1 – 7 are repeated by replacing calcium nitrate solution with aluminium nitrate, copper(II) sulphate, iron(II) sulphate, iron(III) sulphate, lead(II) nitrate, magnesium nitrate, zinc nitrate and ammonium chloride solutions.

2 cm3 larutan kalsium nitrat dimasukkan ke dalam tabung uji.

Beberapa titis larutan natrium hidroksida dimasukkan ke dalam tabung uji menggunakan penitis.

Tabung uji digoncang.

Pemerhatian sama ada mendakan terbentuk dan warnanya dicatatkan.

Jika mendakan terbentuk, larutan natrium hidroksida terus ditambah hingga tiada perubahan lagi.

Tabung uji digoncang.

Pemerhatian sama ada mendakan yang terbentuk larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dicatatkan.

Langkah 1 – 7 diulang dengan menggantikan larutan kalsium nitrat dengan larutan aluminium nitrat, kuprum(II) sulfat, ferum(II) sulfat, ferum(III) sulfat, plumbum(II) nitrat, magnesium nitrat, zink nitrat dan ammonium klorida.

B

1 2 3 4 5 6 7 8

Confirmatory test for cation using ammonia solution, NH3: Ujian pengesahan bagi kation menggunakan larutan ammonia, NH3: 2 cm3 of calcium nitrate solution is poured into a test tube.

A few drops of ammonia solution are added into the test tube using dropper.

The test tube is shaken.

Observation on whether the precipitate is produced and its colour is recorded.

If a precipitate is formed, ammonia solution is added continuously until no further changes occurred.

The test tube is shaken.

Observation on whether the precipitate dissolved in excess ammonia solution is recorded.

Steps 1 – 7 are repeated by replacing calcium nitrate solution with aluminium nitrate, copper(II) sulphate, iron(II) sulphate, iron(III) sulphate, lead(II) nitrate, magnesium nitrate, zinc nitrate and ammonium chloride solutions.

1 2 cm3 larutan kalsium nitrat dimasukkan ke dalam tabung uji.

2 Beberapa titis larutan ammonia dimasukkan ke dalam tabung uji menggunakan penitis.

3 Tabung uji digoncang.

4 Pemerhatian sama ada mendakan terbentuk dan warnanya dicatatkan.

5 Jika mendakan terbentuk, larutan ammonia terus ditambah hingga tiada perubahan lagi.

6 Tabung uji digoncang.

7 Pemerhatian sama ada mendakan yang terbentuk larut dalam larutan ammonia berlebihan dicatatkan.

8 Langkah 1 – 7 diulang dengan menggantikan larutan kalsium nitrat dengan larutan aluminium nitrat, kuprum(II) sulfat, ferum(II) sulfat, ferum(III) sulfat, plumbum(II) nitrat, magnesium nitrat, zink nitrat dan ammonium klorida.

181

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 181

7

1 2 3 4 5 6 7 8

Precipitate does not dissolve (Precipitate is insoluble in excess of sodium hydroxide solution/ammonia solution) Mendakan tidak larut (Mendakan tidak larut dalam larutan natrium hidroksida/ammonia berlebihan)

UNIT

A

1 2 3 4 5 6 7 8

Precipitate dissolves (Precipitate is soluble in excess of sodium hydroxide solution/ammonia solution) Mendakan larut (Mendakan larut dalam larutan natrium hidroksida/ammonia berlebihan)

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Result / Keputusan: Cations Kation

Sodium hydroxide solution Larutan natrium hidroksida

small amount sedikit

excess berlebihan

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan

Ca2+

White precipitate Mendakan putih

Mg2+

White precipitate Mendakan putih

Zn2+

White precipitate Mendakan putih

Al3+

White precipitate Mendakan putih

Pb2+

White precipitate Mendakan putih

Soluble in excess Larut dalam berlebihan

Fe2+

Green precipitate Mendakan hijau

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan

Fe

3+

Cu2+

NH4+

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan Soluble in excess Larut dalam berlebihan Soluble in excess Larut dalam berlebihan

Ammonia solution Larutan ammonia

small amount sedikit No change Tiada perubahan

White precipitate Mendakan putih White precipitate Mendakan putih White precipitate Mendakan putih White precipitate Mendakan putih

excess berlebihan

No change Tiada perubahan

–

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan

–

Soluble in excess Larut dalam berlebihan

–

Insoluble in excess Refer to page 184 Tak larut dalam Merujuk kepada muka surat 184 berlebihan Insoluble in excess Refer to page 184 Tak larut dalam Merujuk kepada muka surat 184 berlebihan

Add a few drops of potassium hexacyanoferrate(III) Green Insoluble in excess solution, dark blue precipitate is formed Tak larut dalam precipitate Tambah beberapa titis larutan kalium berlebihan Mendakan hijau heksasianoferat(III), mendakan biru terbentuk

• Add a few drops of potassium hexacyanoferrate(II) solution, dark blue precipitate is formed Tambah beberapa titis larutan kalium Insoluble in excess heksasianoferat(II), mendakan biru terbentuk Tak larut dalam • Add a few drops of potassium thiocyanate solution, berlebihan blood red colouration is formed Tambah beberapa titis larutan kalium tiosianat, mendakan merah darah terbentuk

Brown precipitate Mendakan perang

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan

Brown precipitate Mendakan perang

Blue precipitate Mendakan biru

Insoluble in excess Tak larut dalam berlebihan

Blue precipitate Mendakan biru

Soluble in excess Larut dalam berlebihan

No change Tiada perubahan

No change Tiada perubahan

No change. A gas that changes red litmus paper to blue is released when heated.

Tiada perubahan. Suatu gas yang mengubah kertas litmus merah kepada biru dibebaskan apabila dipanaskan.

Confirmatory test with other reagent Ujian pengesahan dengan bahan uji lain

– Add a few drops of Nessler’s reagent, brown precipitate is formed Tambah beberapa titis reagen Nessler, mendakan perang terbentuk

(a) Reaction with small amount until excess of sodium hydroxide solution: (refer to the above table)

Tindak balas dengan larutan natrium hidroksida sedikit demi sedikit sehingga berlebihan: (rujuk jadual di atas) Pungent smell, moist red litmus paper turn to blue Bau sengit, menukarkan kertas litmus merah lembap kepada biru Add a little sodium hydroxide solution Heat / Panaskan Tambahkan sedikit NH4+ NH4+ larutan natrium hidroksida No precipitate Tiada mendakan Cu2+ (blue / biru), Fe2+ (green / hijau), Fe3+ (brown / perang) Precipitate formed Mendakan terbentuk Coloured precipitate Soluble Mendakan berwarna Larut Zn2+, Al3+, Pb2+

Solution contains: Larutan mengandungi: Ca2+, Mg2+, Al3+, Zn2+, Pb2+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, NH4+ UNIT

7

White precipitate Mendakan putih

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 182

Pb2+, Al3+, Zn2+, Ca2+, Mg2+

Add excess sodium hydroxide solution Tambahkan larutan natrium hidroksida berlebihan

Insoluble Tak larut

Ca2+, Mg2+

182

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(b) Reaction with small amount until excess of ammonia solution:

Tindak balas dengan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan: Ca2+ Solution contains: Larutan mengandungi: Ca2+, Mg2+, Al3+, Add a little Zn2+, Pb2+, Fe2+, ammonia solution Fe3+, Cu2+ Tambah sedikit larutan ammonia

No precipitate Tiada mendakan

Precipitate formed Mendakan terbentuk

Cu2+ (blue / biru), Fe2+ (green / hijau), Fe3+ (brown / perang) Coloured precipitate Mendakan berwarna

White precipitate Mendakan putih

Pb2+, Al3+, Zn2+, Mg2+

Add excess aqueous ammonia Tambahkan larutan ammonia berlebihan

Add excess aqueous ammonia Tambahkan larutan ammonia berlebihan

Soluble Larut

Cu2+ Fe2+, Fe3+

Insoluble Tak larut Soluble Larut

Insoluble Tak larut

Zn2+ Mg2+, Al3+, Pb2+

(c) Conclusion of the confirmatory test for colourless/white cations:

Kesimpulan ujian pengesahan bagi kation tanpa warna/putih: (i) Zn2+: White precipitate, soluble in excess of sodium hydroxide and ammonia solution Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

(ii) Mg2+: White precipitate, insoluble in excess of sodium hydroxide and ammonia solution Mendakan putih tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

(iii) Al3+: White precipitate, soluble in excess of sodium hydroxide and insoluble in excess ammonia solution Pb2+ Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan tidak larut dalam larutan ammonia

berlebihan

(iv) Ca2+: White precipitate insoluble in excess of sodium hydroxide and no precipitate with ammonia solution Mendakan putih tidak larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan tiada mendakan dalam larutan ammonia (v) NH4+: No precipitate with sodium hydroxide solution and pungent smell released when heated, gas released

changes red litmus paper to blue

Mendakan biru tidak larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan larut dalam larutan ammonia berlebihan

UNIT

(d) Conclusion of the confirmatory test for coloured cations.

Kesimpulan untuk ujian pengesahan bagi kation berwarna. (i) Cu2+: Blue precipitate insoluble in excess of sodium hydroxide solution and soluble in excess ammonia solution

7

Tiada mendakan dalam larutan natrium hidroksida dan berbau sengit apabila dipanaskan, gas terbebas menukarkan kertas litmus merah kepada biru

(ii) Fe2+: Green precipitate, insoluble in excess of sodium hydroxide and ammonia solution Mendakan hijau tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

(iii) Fe3+: Brown precipitate, insoluble in excess of sodium hydroxide and ammonia solution Mendakan perang tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

183

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 183

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(e) All cations can be identified with confirmatory test using sodium hydroxide solution and ammonia solution except Al3+ and Pb2+.

Semua kation boleh dikenal pasti dengan ujian pengesahan menggunakan larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia kecuali Al3+ dan Pb2+. (f) To differentiate between Al3+ and Pb2+:

Untuk membezakan Al3+ dengan Pb2+: – Al3+ and Pb2+ are differentiated by double decomposition reaction. An aqueous solution containing SO42–/ Cl–/ I– anion is used to detect the presence of Al3+ and Pb2+.

Al3+ dan Pb2+ boleh dibezakan dengan menggunakan tindak balas penguraian ganda dua. Larutan akueus yang mengandungi anion SO42–/ Cl– / I– digunakan untuk mengesan kehadiran Al3+ dan Pb2+.

– Precipitate is formed when solution containing SO42–/ Cl–/ I– added to Pb2+.

Mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah kepada Pb2+.

– No precipitate when solution containing SO42–/ Cl– / I– added to Al3+.

Tiada mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah kepada Al3+. (g) Write the ionic equations for the formation of precipitates:

Tuliskan persamaan ion bagi pembentukan mendakan: Al3+ and Pb2+ Al3+ dan Pb2+ Add sodium sulphate solution Tambahkan larutan natrium sulfat No changes Tiada perubahan

Add sodium chloride solution Tambahkan larutan natrium klorida

White precipitate Mendakan putih

Add potassium iodide solution Tambahkan larutan kalium iodida No changes Tiada perubahan

Pb2+

Al3+

Pb2+ + SO42–

Yellow precipitate Mendakan kuning Pb2+

Al3+ Pb2+ + 2I–

PbSO4

No changes Tiada perubahan

PbI2

White precipitate Mendakan putih

Al3+

Pb2+ Pb2+ + 2Cl–

PbCl2

Confirmatory Tests for Anions Ujian Pengesahan bagi Anion UNIT

7

List the anions.

Senaraikan anion.

CO32–, Cl–, SO42–, NO3–

What are the essential observation?

Apakah pemerhatian yang penting?

The observation could be one of the following: Pemerhatian mungkin salah satu daripada berikut: • Colour of precipitate / Warna mendakan • Gas released / Gas yang dibebaskan

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 184

184

10/10/2017 5:42 PM

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 185

185

.

UNIT

7

CO32– + 2H+ → 2H2O + CO2

Ionic equation / Persamaan ion :

Ion karbonat hadir.

Carbonate ion present.

Conclusion / Kesimpulan :

dioksida

Inference / Inferens : • The gas is carbon dioxide . karbon Gas itu adalah .

Ag+ + Cl– → AgCl

Ionic equation / Persamaan ion :

Ion klorida hadir.

Chloride ion present.

Conclusion / Kesimpulan :

klorida

• The precipitate is silver chloride .

Mendakan putih adalah argentum

Inference / Inferens :

White precipitate Mendakan putih

Concentrated sulphuric acid is added drop by drop.

Asid sulfurik pekat ditambah titis demi titis

1 2 cm3 of dilute sulphuric acid is added into the test tube followed by 2 cm3 of iron(II) sulphate solution.

The test tube is shaken.

2 cm3 asid sulfurik cair ditambah ke dalam tabung uji diikuti dengan 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat.

Tabung uji digoncang.

2 The test tube is slanted and held with a test tube holder. / Tabung uji dicondongkan dan dipegang dengan pemegang tabung uji.

3 A few drops of concentrated sulphuric acid are dropped along the wall of the test tube and is held upright. / Beberapa titis asid sulfurik pekat dititiskan melalui dinding tabung uji dan ditegakkan.

Ba2+ + SO42– → BaSO4

Ionic equation / Persamaan ion :

Ion sulfat hadir.

• The precipitate is

Ion nitrat hadir.

Nitrate ion present.

Conclusion / Kesimpulan :

barium sulphate .

Brown ring Sodium nitrate solution barium Gelang perang + dilute sulphuric acid + Mendakan putih adalah iron(II) sulphate solution sulfat Larutan natrium nitrat + asid .

Observation sulfurik cair + larutan ferum(II) / Pemerhatian : Conclusion / Kesimpulan : sulfat • Brown ring is formed.

Gelang perang terbentuk.

Sulphate ion present.

Inference / Inferens :

Observation / Pemerhatian : • A white precipitate is formed.

Mendakan putih terbentuk.

White precipitate Sodium chloride solution Mendakan putih Larutan natrium klorida

Observation / Pemerhatian : • A white precipitate is formed.

Mendakan putih terbentuk.

Lime waterchloride solution Sodium Air kapur natrium klorida Larutan

Observation / Pemerhatian : • Effervescence occurs.

Gelembung gas terbentuk.

• Lime water turns chalky.

Air kapur keruh.

Sodium carbonate Natrium karbonat

Acid Asid

1 Dilute hydrochloric acid / nitric acid is added into the test tube until no further changes / Asid hidroklorik/asid nitrik cair ditambah ke dalam tabung uji hingga tiada sebarang perubahan.

2 2 cm3 of barium chloride / barium nitrate solution is added into the test tube. / 2 cm3 larutan barium klorida/ barium nitrat ditambah ke dalam tabung uji tersebut.

Add nitric acid followed by silver nitrate solution Tambah asid nitrik diikuti dengan larutan argentum nitrat

1 Dilute nitric acid is added into the test tube until no further changes.

Asid nitrik cair ditambah ke dalam tabung uji hingga tiada sebarang perubahan.

2 2 cm3 of silver nitrate solution is added into the test tube. / 2 cm3 larutan argentum nitrat ditambah ke dalam tabung uji tersebut.

Add nitric acid followed by silver nitrate solution Tambah asid nitrik diikuti dengan larutan argentum nitrat

1 4 cm3 of dilute hydrochloric acid is added into the test tube.

4 cm3 asid hidroklorik cair ditambah ke dalam tabung uji.

2 The gas given off is passed through lime water.

Gas yang terbebas dialirkan melalui air kapur.

2 cm3 of solution that contains anion Xn– is poured into a test tube.

2 cm3 larutan yang mengandungi anion Xn– dituang ke dalam tabung uji.

Confirmatory Tests for Anions / Ujian Pengesahan Anion

MODULE • Chemistry FORM 4

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

Exercise / Latihan 1

(a) Substance A is white in colour. When A is strongly heated, brown gas, B and gas C are released. Gas C lighted a glowing wooden splinter. Residue D which is yellow in colour when hot and white when cold is formed.

Bahan A berwarna putih. Apabila A dipanaskan dengan kuat, gas berwarna perang B dan gas C dibebaskan. Gas C menyalakan kayu uji berbara. Baki D yang berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk terbentuk. (i) Name substances A, B, C and D.

Namakan bahan A, B, C dan D.

A: Zinc nitrate / Zink nitrat

B: Nitrogen dioxide / Nitrogen dioksida C: Oxygen / Oksigen

D: Zinc oxide / Zink oksida

(ii) Write the chemical equation when substance A is heated.

Tuliskan persamaan kimia apabila bahan A dipanaskan.

2Zn(NO3)2 2ZnO + 4NO2 + O2

(b) A colourless solution E gives the following results when a few series of tests are conducted.

Larutan tanpa warna E memberi keputusan berikut apabila beberapa siri ujian dijalankan: S1 – Add sodium hydroxide solution, a white precipitate is formed. The precipitate is soluble in excess sodium hydroxide solution.

L1 – Apabila ditambah dengan larutan natrium hidroksida, mendakan putih terbentuk. Mendakan ini larut apabila ditambah natrium hidroksida berlebihan.

S2 – Add ammonia solution, a white precipitate is formed. The precipitate is insoluble in excess ammonia solution.

L2 – Apabila ditambah larutan ammonia, mendakan putih terbentuk dan mendakan ini tidak larut dalam larutan ammonia berlebihan.

S3 – Add potassium iodide solution, a yellow precipitate F, is formed.

L3 – Apabila ditambah dengan larutan kalium iodida, mendakan kuning F terbentuk. (i)

What are the possible cations present in substance E as a result of S1 test?

Apakah kation-kation yang mungkin hadir dalam bahan E hasil ujian L1?

Pb2+, Al3+, Zn2+

(ii) What are the possible cations present in solution E as a result from S1 and S2 tests?

Apakah kation yang mungkin hadir dalam larutan E hasil ujian L1 dan L2?

Pb2+, Al3+ (iii) What is the ion present in E after S3 test has been done? Write an ionic equation for the formation of substance F.

Apakah ion yang disahkan hadir dalam E setelah dilakukan ujian L3? Tulis persamaan ion bagi pembentukan bahan F. 2+

Ion present / Ion hadir : Pb

2

2+ – Ionic equation / Persamaan ion : Pb + 2I

PbI2

The diagram below shows the flow chart for Test I and Test II on colourless solution P. Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi ujian I dan ujian II ke atas larutan tanpa warna P.

UNIT

7

Gas Q with a pungent smell is released and turns moist red litmus paper blue.

Gas Q berbau sengit terbebas dan menukarkan warna kertas litmus merah lembap kepada biru.

Test I Ujian I

Colourless solution P Larutan tanpa warna P

Test II Ujian II Add dilute hydrochloric acid Tambah asid hidroklorik cair

Effervescence occurs and gas S is released.

Pembuakan berlaku dan membebaskan gas S.

(a) Identify gas Q and state its chemical properties.

Kenal pasti gas Q dan nyatakan sifat kimia yang ditunjukkan oleh gas Q. Ammonia, alkaline gas Ammonia, gas beralkali © Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 186

186

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(b) State the reagent used in test I and state how the test is carried out.

Nyatakan bahan uji yang digunakan dalam ujian I serta huraikan bagaimana ujian dilakukan.

Add sodium hydroxide solution and heat it.

Tambahkan larutan natrium hidroksida dan panaskan. (c) (i)

Name gas S and write the ionic equation that occurred in Test II: Namakan gas S dan tuliskan persamaan ion bagi tindak balas yang berlaku dalam ujian II: Gas S / Gas S : Carbon dioxide / Karbon dioksida

2– + Ionic equation / Persamaan ion: CO3 + 2H

H2O + CO2

(ii) Explain how you confirmed gas S.

Terangkan bagaimana anda mengesahkan gas S. Pass the gas through lime water, lime water turns chalky.

Gas dilalukan kepada air kapur, air kapur menjadi keruh. (iii) Name salt P based on the results of tests I and II.

Namakan garam P berdasarkan keputusan ujian I dan II. Ammonium carbonate Ammonium karbonat

3

The table below shows the colour of five solutions labelled A, B, C, D and E added with small amount until excess of sodium hydroxide solution and ammonia solution.

Jadual di bawah menunjukkan warna lima larutan berlabel A, B, C, D dan E yang ditambah dengan larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan.

Solution Larutan

Colour Warna

A

Blue Biru

B

Colourless Tanpa warna

C

Light green Hijau muda

D E

With sodium hydroxide solution Dengan larutan natrium hidroksida

With ammonia solution Dengan larutan ammonia

Blue precipitate insoluble in excess Mendakan biru tidak larut dalam berlebihan

Blue precipitate soluble in excess Mendakan biru larut dalam berlebihan

White precipitate soluble in excess Mendakan putih larut dalam berlebihan

White precipitate soluble in excess Mendakan putih larut dalam berlebihan

Dirty green precipitate Mendakan hijau kotor

Dirty green precipitate Mendakan hijau kotor

Colourless Tanpa warna

White precipitate soluble in excess Mendakan putih larut dalam berlebihan

White precipitate insoluble in excess Mendakan putih tidak larut dalam berlebihan

Colourless Tanpa warna

White precipitate insoluble in excess Mendakan putih tidak larut dalam berlebihan

White precipitate insoluble in excess Mendakan putih tidak larut dalam berlebihan

(a) State the cations present in:

Nyatakan kation yang terdapat dalam:

7

2+ A: Cu 2+ B: Zn

UNIT

2+ C: Fe 2+ E: Mg

(b) State another test to identify C.

Nyatakan satu lagi ujian bagi mengenali C. Add potassium hexacyanoferrate(III) solution, dark blue precipitate formed Tambahkan larutan kalium heksasianoferat(III), mendakan biru tua terbentuk

187

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 187

Š Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(c) What are the possible cations present in solution D?

Apakah kation-kation yang mungkin terdapat dalam larutan D? Al3+, Pb2+ (d) Describe briefly a test that can differentiate the cations present in solution D.

Terangkan secara ringkas satu ujian yang boleh digunakan untuk membezakan kation-kation yang hadir dalam larutan D. Add a few drops of potassium iodide / sodium chloride / sodium sulphate solution into 1 cm3 of solution D. Yellow/white precipitate formed, lead(II) ion / Pb2+ present. No precipitate, aluminium ion / Al3+ present.

Tambahkan beberapa titik larutan kalium iodida/natrium klorida/natrium sulfat kepada 1 cm3 larutan D. Mendakan kuning/putih terbentuk, Pb2+ hadir. / Tiada mendakan, Al3+ hadir.

4

You are given lead(II) carbonate, zinc(II) carbonate and copper(II) carbonate. Without using any reagents, describe how you can differentiate the three substances in the laboratory.

Anda diberi plumbum(II) karbonat, zink(II) karbonat dan kuprum(II) karbonat. Tanpa menggunakan sebarang bahan uji, terangkan bagaimana anda membezakan ketiga-tiga bahan tersebut di dalam makmal. strongly boiling tube • Heat one spatula of each salt in a and observe the residue: tabung didih satu spatula setiap jenis garam dalam dan perhatikan baki-bakinya: zinc oxide zinc carbonate – If the residue is yellow when hot and white when cold, then is formed. The salt is . copper(II) oxide copper(II) carbonate – If the residue is black, then is formed. The salt is . lead(II) oxide – If the residue is brown when hot and yellow when cold, then is formed. The salt is

Panaskan dengan

kuat

lead(II) carbonate

.

zink oksida – Jika baki berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk, maka terbentuk. Garam zink karbonat tersebut adalah . kuprum(II) oksida terbentuk. Garam tersebut adalah kuprum(II) karbonat .

– Jika baki berwarna hitam, maka plumbum(II) oksida – Jika baki berwarna perang apabila panas dan kuning apabila sejuk, maka terbentuk.

Garam tersebut adalah 5

plumbum(II) karbonat

.

The diagram below shows the flow chart of changes that took place beginning from solid M. Solid M is a zinc salt. When solid M is heated strongly, it decomposes into solid Q which is yellow when hot and white when cold.

Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi perubahan yang berlaku bermula daripada pepejal M. Pepejal M adalah suatu garam bagi zink. Apabila pepejal M dipanaskan dengan kuat, ia terurai kepada suatu pepejal Q yang berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

Reaction I Tindak balas I

Solid M Pepejal M

Reaction II Tindak balas II Add dilute nitric acid Tambah asid nitrik cair

Heat Panaskan UNIT

7

Solid Q + carbon dioxide gas Pepejal Q + gas karbon dioksida

Solution S Larutan S

+

Carbon dioxide gas Gas karbon dioksida

+

Water Air

Reaction III + Magnesium Tindak balas III + Magnesium Zinc metal + Magnesium nitrate solution Logam zink + Larutan magnesium nitrat

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 188

188

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(a) (i) State one chemical test for carbon dioxide gas.

Berikan satu ujian kimia bagi gas karbon dioksida.

Passed the gas through lime water, lime water turns chalky Lalukan gas pada air kapur, air kapur menjadi keruh (ii) Draw a diagram of the apparatus set-up to carry out reaction I.

Lukiskan gambar rajah susunan radas untuk menjalankan tindak balas I.

Solid M Pepejal M Heat Panaskan Lime water Air kapur

(b) Name solids M and Q.

Nyatakan nama pepejal M dan Q. M: Zinc carbonate / Zink karbonat Q: Zinc oxide / Zink oksida (c) State the observations made when excess ammonia solution is added to solution S.

Nyatakan pemerhatian yang dibuat apabila larutan ammonia berlebihan ditambahkan kepada larutan S. White precipitate, soluble in excess of ammonia solution.

Mendakan putih terbentuk, ia larut dalam larutan ammonia berlebihan.

(d) (i)

Write the chemical equation for reaction II. Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas II. ZnCO3 + 2HNO3

Zn(NO3)2 + H2O + CO2

(ii) For reaction II, calculate the volume of carbon dioxide gas released at room condition if 12.5 g solid M decomposes completely. [Relative atomic mass: C = 12, O = 16, Zn = 65, 1 mole of gas occupies 24 dm3 at room condition]

Bagi tindak balas II, hitungkan isi padu gas karbon dioksida yang dibebaskan pada keadaan bilik, jika 12.5 g pepejal M terurai dengan lengkap. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, Zn = 65, 1 mol gas menempati 24 dm3 pada suhu bilik] 12.5 125 = 0.1 mol From the equation / Daripada persamaan, 1 mol M : 1 mol CO2

0.1 mol M : 0.1 mol CO2 Volume of CO2 / Isi padu CO2 = 0.1 mol × 24 dm3 mol–1 = 2.4 dm3

UNIT

7

Number of moles of solid M / Bilangan mol pepejal M =

(e) Name reaction III.

Namakan tindak balas III. Displacement reaction Tindak balas penyesaran

189

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 189

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

10/10/2017 5:42 PM

MODULE • Chemistry FORM 4

(f) Describe a chemical test to determine the presence of anion in the magnesium nitrate solution.

Huraikan ujian kimia untuk menentukan kehadiran anion dalam larutan magnesium nitrat.

2 – About cm3 of magnesium nitrate solution is poured into a test tube. sulphuric acid

– 2 cm3 of dilute

shaken

mixture is

– A few drops of brown ring – A

solution. The

.

slanted

– The test tube is

iron(II) sulphate

is added to the solution followed by 2 cm3 of and held with a test tube holder.

concentrated

sulphuric acid are dropped along the wall of the test tube and is held upright. nitrate is formed between two layers. Anion present is ion.

2

– Masukkan

cm3 larutan magnesium nitrat ke dalam tabung uji. asid sulfurik ferum(II) sulfat – 2 cm3 cair ditambah kepada larutan diikuti dengan 2 cm3 larutan digoncang Campuran . dicondongkan – Tabung uji dan dipegang dengan pemegang tabung uji. pekat – Beberapa titis asid sulfurik dititiskan melalui dinding tabung uji dan ditegakkan.

–

6

Gelang perang

nitrat

terbentuk antara dua lapisan. Anion yang hadir adalah ion

.

.

You are given zinc chloride crystals. Describe how you would conduct a chemical test in the laboratory to identify the ions present in zinc chloride crystals.

Anda diberi hablur zink klorida. Huraikan bagaimana anda boleh menjalankan ujian kimia di dalam makmal untuk mengenal pasti ion-ion yang hadir dalam hablur zink klorida – – The

Dissolve

half spatula of zinc chloride crystals in 10 cm3 of

solution

– Add a few drops of A white precipitate

distilled water

is poured in three test tubes. sodium hydroxide solution to zinc chloride

.

solution

until

excess

.

sodium hydroxide

soluble in excess of solution formed. ammonia solution solution to another zinc chloride

excess – Add a few drops of until . white precipitate ammonia zinc ions A soluble in excess of solution formed. Ions present are . nitric acid – About 2 cm3 of dilute is added to 2 cm3 of zinc chloride solution followed by 2 cm3 of silver nitrate solution. White precipitate formed. Ions present are chloride ions.

Larutkan – setengah spatula hablur zink klorida di dalam 10 cm3 Larutan – tersebut dituang ke dalam tiga tabung uji.

air suling

.

UNIT

– Tambahkan beberapa titik larutan natrium hidroksida ke dalam larutan zink klorida sehingga berlebihan .

Mendakan putih natrium hidroksida larut dalam larutan berlebihan terbentuk. ammonia larutan – Tambahkan beberapa titik larutan ke dalam zink klorida yang lain sehingga berlebihan .

Mendakan putih ion zink larut dalam larutan ammonia berlebihan terbentuk. Ion yang hadir adalah . argentum nitrat asid nitrik – 2 cm3 cair ditambahkan kepada 2 cm3 larutan zink klorida diikuti dengan 2 cm3 larutan .

Mendakan putih terbentuk. Ion yang hadir adalah ion klorida.

7 Soalan Tambahan Additional Question

© Nilam Publication Sdn. Bhd.

07 Chap 7 ChemF4 Bil 2017(CSY5p).indd 190

190

10/10/2017 5:42 PM