PEPERIKSAAN IJAZAH SARJANA MUDA SAINS
EXAMINATION FOR THE DEGREE OF BACHELOR OF SCIENCE SESI AKADEMIK 2019/2020 : SEMESTER I
ACADEMIC SESSION 2019/2020 : SEMESTER I
SCES1200/SIC1001 : PRINSIP-PRINSIP KIMIA/PRINSIP KIMIA PRINCIPLES OF CHEMISTRY/PRINCIPLE OF CHEMISTRY
Dis 2019/Jan 2020 Masa: 2 jam
Dec 2019/Jan 2020 Time: 2 hours
ARAHAN KEPADA CALON: INSTRUCTIONS TO CANDIDATES:
Kertas soalan ini mengandungi Bahagian A dan B. This paper consists of Section A and B.
Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan di dalam setiap bahagian. Question should be answered according to the instructions given in each section.
BAHAGIAN A (50 MARKAH) SECTION A (50 MARKS) Jawab SEMUA soalan.
Answer ALL questions.
1. (a) Nyatakan Hukum Keabadian Tenaga. State the Law of Conservation Energy.
(2 markah/marks) (b) Pada tahun 1905, Robert A. Millikan memperkenalkan eksperimen untuk mengukur caj pada elektron tunggal yang dikenali sebagai eksperimen Titisan Minyak Millikan. Terangkan secara ringkas tentang eksperimen tersebut dan hasil yang ketara daripadanya.
In 1905, Robert A. Millikan came up with an experiment to measure the charge on a single electron called the Millikan Oil-Drop experiment. Briefly explain about the experiment and the significant output from it.
(4 markah/marks) (c) Hitung nilai fungsi kerja bagi elektron yang terpancar apabila plat logam didedahkan kepada radiasi pada panjang gelombang 589 nm. Tenaga kinetik maksimum elektron yang dipancarkan telah ditentukan sebagai 3.37 x 10-19 J.
[Pemalar Planck, h = 6.626 x 10-34 J s, kelajuan cahaya, c = 2.9979 x
108 m s-1]
Calculate the value of work function of the emitted electron when the surface of metal plate was exposed to a radiation at a wavelength of 589 nm. The maximum kinetic energy of the emitted electrons was determined as 3.37 x 10-19 J.
[Planck constant, h = 6.626 x 10-34 J s, velocity of light, c = 2.9979 x 108 m s-1]
(6 markah/marks) 2. (a) Nyatakan Prinsip Aufbau.
State the Aufbau Principle.
(2 markah/marks) (b) Satu elektron menduduki satu orbital dengan nombor kuantum utama,
n = 3 dan nombor kuantum azimuthal,
l
= 1.An electron occupies an orbital with the principal quantum number, n = 3 and azimuthal quantum number,
l
= 1.(i) Apakah nilai yang munasabah bagi nombor kuantum ml and ms
bagi elektron ini?
What are the possible values for quantum numbers ml and ms for this
electron?
(ii) Apakah orbital atom yang diduduki oleh elektron ini? What is the atomic orbital occupied by this electron?
(3 markah/marks) (c) Tulis konfigurasi elektron lengkap dan lakarkan gambarajah aras tenaga, menunjukkan kedudukan elektron di dalam gambarajah orbital bagi ion ferum (II), Fe2+. [Nombor atom: Fe = 26]
Write the complete electronic configuration and sketch the energy level diagram, showing the occupancy of electron in the orbital diagram for ferrous ion, Fe2+. [Atomic number: Fe = 26]
(4 markah/marks) (d) (i) Beri konfigurasi elektron valens bagi atom Molibdenum, Mo.
[Nombor atom: Mo = 42]
Give the valence electron configuration for a Molybdenum atom, Mo. [Atomic number: Mo = 42]
(ii) Lukis gambarajah orbital valens bagi atom Molibdenum, Mo. Draw the valence orbital diagram for a Molybdenum atom, Mo.
(4 markah/marks) 3. Pada 100ยฐC dan 16.0 kPa, ketumpatan jisim wap fosforus tulin ialah 0.6388
kg m-3. Anggapkan bahawa gas tersebut bersifat ideal.
At 100๏ฐC and 16.0 kPa, the mass density of a pure phosphorus vapour is 0.6388 kg m-3. Assume that the gases behave ideally.
(a) Terbit satu persamaan untuk menghubungkait ketumpatan jisim suatu gas dengan pembolehubah keadaannya.
Derive an equation to relate the mass density of a gas and its state variables. (3 markah/marks) (b) Tunjukkan bahawa formula molekul wap tersebut adalah P4.
Show that the molecular formula of the vapour is P4.
(c) Berdasarkan hasil model kinetik bagi gas: Based on the outcome of kinetic model of gases:
๐๐ =1 3๐๐๐
2
di mana p, V, n, M, and c masing-masing ialah tekanan, isipadu, bilangan mol, dan kelajuan min punca kuasa dua bagi satu gas.
where ๐, ๐, ๐, ๐, and ๐ are pressure, volume, number of moles, and root
mean square speed of a gas, respectively.
(i) Terang mana-mana EMPAT (4) postulat yang merupakan asas kepada model kinetik.
Describe either FOUR (4) of the postulates which are the basis of kinetic model.
(8 markah/marks) (ii) Kira kelajuan min punca kuasa dua bagi molekul fosforus
tersebut.
Compute the root mean square speed of the phosphorus molecules. (4 markah/marks) (iii) Terbitkan satu ungkapan untuk menunjukan bahawa purata tenaga kinetik bagi satu molekul gas adalah berkadar terus dengan suhu mutlak.
Derive an expression to show that the average translational kinetic energy of a gas molecule is directly proportional to the absolute temperature.
(4 markah/marks) Diberi pemalar gas dan jisim molar unsur fosforus adalah:
Given the gas constant and molar mass of element phosphorus are: R = 8.31451 Pa m3 K-1 mol-1; M = 31.0 g mol-1
BAHAGIAN B (50 MARKAH) SECTION B (50 MARKS) Jawab SEMUA soalan.
Answer ALL questions.
4. (a) Seimbangkan persamaan kimia berikut: Balance the following chemical equations: (i) Pb(OH)2 + HCl โ H2O + PbCl2 (ii) AlBr3 + K2SO4 โ KBr + Al2(SO4)3 (iii) C3H8 + O2 โ CO2 + H2O
(iv) FeCl3 + NaOH โ Fe(OH)3 + NaCl (v) Na + H2O โ NaOH + H2
(vi) HNO3 + NaHCO3 โ NaNO3 + H2O + CO2 (vii) H2SO4 + NaNO2 โ HNO2 + Na2SO4 (viii) Ag2O โ Ag + O2
(ix) NaCl + F2 โ NaF + Cl2
(x) H2SO4 + Ca(OH)2 โ CaSO4 + H2O
(10 markah/marks) (b) Nikotin ialah salah satu kumpulan alkaloid yang terdiri daripada โnightshade family of plantsโ, di mana ianya mengandungi 74.02% C, 8.71% H, dan 17.27% N. Jika 40.57 g nikotin mengandungi 0.250 mol nikotin, apakah formula molekul sebatian tersebut?
Nicotine is one of an alkaloid group in the nightshade family of plants, whereby it contains of 74.02% C, 8.71% H, and 17.27% N. If 40.57 g of nicotine contains 0.250 mol nicotine, what is the molecular formula of the compound?
(5 markah/marks) (c) Seorang pengimpal mempunyai 20.0 mol gas asetilena (C2H2) dan 10.0 mol gas oksigen (O2). Kedua-dua gas tersebut bergabung untuk membentuk air dan karbon dioksida. Yang manakah adalah reaktan pembatas? Berapakah bilangan mol gas karbon dioksida (CO2) yang akan terbentuk?
A welder has 20.0 moles of acetylene gas (C2H2) and 10.0 moles of oxygen
gas (O2). Both gaseous combines to form water and carbon dioxide. Which is
the limiting reactant? How many moles of carbon dioxide gas (CO2) will form?
(5 markah/marks) (d) Suatu larutan disediakan dengan melarutkan 34.6 mL, 0.100 M K2SO4
dan 18.3 mL, 0.150 M KCl. Kira kepekatan setiap ion yang terdapat di dalam larutan tersebut.
A solution is prepared by mixing 34.6 mL of 0.100 M K2SO4 and 18.3 mL of
5. (a) Tulis konfigurasi elektron keadaan asal bagi ion-ion berikut yang memainkan peranan penting dalam proses biokimia di dalam badan kita:
Write the ground state electron configurations of the following ions which play important roles in biochemical processes in our bodies:
(i) Na+ (ii) Mg2+ (iii) Cl -(iv) K+ (v) Ca2+ (vi) Fe2+ (vii) Cu2+ (viii) Zn2+ (8 markah/marks) (b) (i) Gunakan kala kedua di dalam jadual berkala sebagai contoh untuk menunjukkan penurunan saiz atom dari kiri ke kanan. Jelaskan aturan tersebut.
Use the second period of the periodic table as an example to show that the size of atoms decreases as we move from left to right. Explain the trend.
(4 markah/marks) (ii) Secara umum, jejari atom dan tenaga pengionan mempunyai
aturan berlawanan. Mengapa?
In general, atomic radius and ionization energy have opposite periodic trends. Why?
(4 markah/marks) (c) Dua atom mempunyai konfigurasi elektron 1s22s22p6 dan 1s22s22p63s1. Tenaga pengionan pertama untuk salah satu daripadanya ialah 2080 kJ/mol dan 496 kJ/mol untuk yang satu lagi. Padankan setiap tenaga pengionan kepada konfigurasi elektron yang betul. Justifikasi pilihan anda.
Two atoms have the electron configurations of 1s22s22p6 and 1s22s22p63s1.
The first ionization energy of one of them is 2080 kJ/mol and the other is 496 kJ/mol. Match each ionization energy with the correct electron configuration. Justify your choice.
(d) (i) Tulis persamaan seimbang untuk tindakbalas di antara setiap oksida berikut dengan air:
Write balanced equations for the reactions between each of the following oxides with water:
(i) LiO2 (ii) CaO (iii) SO3
(3 markah/marks) (ii) Lukis struktur Lewis untuk reaktan dan produk dalam
tindakbalas berikut.
Draw the Lewis structure of the reactants and products in the following reactions.
(i) 2Al + 3S ๏ฎ Al2S3 (ii) Sr + Se ๏ฎ SrSe
TAMAT END
