1
|
@azemi/kimiaSPM 4541BAB
9 KESEIMBANGAN REDOKS
REDOX EQUILIBRIUM
9.1 PENGOKSIDAAN DAN PENURUNAN
OXIDATION AND REDUCTION1. Maksud tindak balas redoks Meaning of redox reaction
a) Tindak balas Redok Redox reaction
Tindak balas kimia yang melibatkan proses pengoksidaan dan penurunan yang berlaku serentak
.
Chemical reaction that involves oxidation and reduction occurring at the same time.
b) Agen pengoksidaan Oxidising agent
Bahan yang diturunkan dan mengalami proses penurunan dalam suatu tindak balas
.
Substance that reduces and occurs reduction process in a reaction.
c) Agen Penurunan Reducing agent
Bahan yang dioksidakan dan mengalami proses pengoksidaan dalam suatu tindak balas
.
Substance that oxidises and occurs oxidation process in a reaction.
2. Maksud proses pengoksidaan dan penurunan
Meaning of oxidation and reduction
Maksud proses dari segi...
Meaning of process in term of
Proses Pengoksidaan Oxidation Process
Proses Penurunan Reduction Process a) Oksigen, O2
Oxygen, O2
Penerimaan oksigen (+O) Gain oxygen
Kehilangan oksigen (-O) Loss oxygen b) Hidrogen, H2
Hydrogen, H2
Kehilangan hidrogen, (-H) Loss hydrogen
Penerimaan hidrogen (+H) Gain hydrogen c) Perpindahan elektron, e
Transfer of electrons, e-
Melepaskan elektron (- e) Release/ Loss of electron
Menerima elekron (+ e) Receive /Gain of electron d) Nombor pengoksidaan
Oxidation number
Bertambah nombor pengoksidaan Increase in oxidation number
Berkurang nombor pengoksidaan Decreases in oxidation number Agen / peranan/fungsi
Agent / role / function
Agen penurunan Reducing agent Bahan dioksidakan Oxidised substance
Agen pengoksidaan Oxidising agent Bahan diturunkan Reduced substance
Terminal Anod
Anode
Katod Cathode i) Sel kimia
Chemical cell
Terminal negatif (-) Negative terminal
Terminal positif (+) Positive terminal ii) Sel elektrolisis
Electrolytic cell
Terminal positif (+) Positive terminal
Terminal negatif (-) Negative terminal
2.1 Dari segi penerimaan dan kehilangan oksigen, o2 In term of receive/gain and loss the oxygen
Maksud proses dari segi...
Meaning of process in term of
Proses Pengoksidaan Oxidation Process
Proses Penurunan Reduction Process Oksigen,O2
Oxygen, O2
Penerimaan oksigen (+O) Receive oxygen
Kehilangan oksigen (-O) Release oxygen
2
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 1 : Tentukan proses pengoksidaan dan penurunan dari segi oksigen
Determine the process of oxidation and reduction in term of oxygen.(a) Tindak balas di antara logam zink, Zn dan serbuk plumbum(II) oksida, PbO
Reaction between zinc metal and lead(II)oxide powderZink dioksidakan (terima O
2)
/ zinc is oxidisedZn + PbO ⎯⎯→ ZnO + Pb
Plumbum(II) oksida,PbO diturunkan (hilangO
2)
/ PbO is reducedProses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ AnodeProses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Zink,Zn mengalami tindak balas
pengoksidaan kerana
……….oksigen membentuk zink oksida
Zinc, Zn undergoes oxidation process because
………oxygen to form zinc oxide
•
Plumbum(II) oksida/ion plumbum(II) mengalami proses penurunan kerana
………
oksigen membentuk plumbum.
Lead(II) oxide/ plumbum(II) ion undergoes reduction because ………...oxygen to form lead
•
Zink
……….………..………..Zinc is ……….……
•
Zink adalah agen
………..………Zinc acts as the ……….………… agent
•
Plumbum(II) oksida
………Lead(II) oxide is ………
•
Plumbum(II) oksida adalah agen
…….……….…• Lead(II) oxide acts as the ……….…...…...… agent
Tindak balas Redok berlaku kerana proses pengoksidaan dan penurunan berlaku secara serentak
Reaction Redox is occurred because oxidation and reduction process occurred at the same time.(b) Tindak balas di antara kuprum(II) oksida dan karbon.
Reaction between copper(II) oxide and carbon
CuO + C ⎯⎯→ Cu + CO
2
Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ AnodeProses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Kuprum(II) oksida,CuO mengalami
...Copper(II) oxide
•
Karbon,C
...Carbon…
•
Kuprum(II) oksida
………Copper(II) oxide
•
•
Karbon
……….Carbon…
•
Tindak balas Redok berlaku kerana proses pengoksidaan dan penurunan berlaku secara serentak
Reaction Redox is occurred because oxidation and reduction process occurred at the same time.3
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 2 :
Persamaan kimia berikut menunjukkan tindak balas di antara kuprum(II) oksida, CuO dan logam ferum, Fe
The following chemical equation shows the reaction between copper(II) oxide, CuO dan iron,Fe metal.CuO + Fe ⎯→ FeO + Cu Berdasarkan persamaan, tentukan ;
Based on the equation, determine
a) bahan yang dioksidakan
: ………..…...…the substance that oxidised
b) bahan yang diturunkan
: …….…..……….the substance that is reduced
c) agen pengoksidaan :
………...……the oxidising agent
d) agen penurunan
: …...……….…………the reducing agent
2.2 Dari segi penerimaan dan kehilangan hidrogen In term of receive/gain and loss the hydrogen
Maksud proses dari segi...
Meaning of process in term of
Proses pengoksidaan Oxidation process
Proses penurunan Reduction process Hidrogen, H2
Hydrogen, H2
Kehilangan hidrogen, (+H) Loss hydrogen
Penerimaan hidrogen (- H) Gain hydrogen
Latihan 3 : Tentukan proses pengoksidaan dan penurunan dari segi hidrogen
Determine the process of oxidation and reduction in term of hydrogen.(a) Tindak balas di antara molekul hidrogen iodida dan molekul bromin.
Reaction between hydrogen iodide molecule and bromine molecule
Hidrogen iodida, HI dioksidakan (hilang H
2)
/ hydrogen iodide are oxidised
2HI + Br
2⎯⎯→ 2HBr + I
2
Bromin diturunkan (terima H
2)
/ bromine are reducedProses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode• Hidrogen iodida mengalami proses
……….……….
kerana
……..…..…..…..…hidrogen membentuk molekul iodin, I
2Hydrogen iodide, HI undergoes ………..…..…
because ………..…………. hydrogen to form iodine, I2
•
Molekul bromin, Br
2mengalami proses penurunan kerana …….
………hidrogen untuk membentuk hidrogen bromida,
HBrBromine molecule undergoes ………..………
because ………..………….….hydrogen to form hydrogen bromide.
•
Hidrogen iodida
………..………….….Hydrogen iodide is……….…………..………….
•
Hidrogen iodida adalah agen
………..…Hydrogen iodide, HI acts as the
….………..…………. agent
•
Bromin
………..………….Bromine is ………..………….
•
Bromin, Br
2adalah agen
………..……….Bomine acts as the ……….……..……. agent.
Tindak balas Redok berlaku kerana proses pengoksidaan dan penurunan berlaku secara serentak
Reaction Redox is occurred because oxidation and reduction process occurred at the same time.4
|
@azemi/kimiaSPM 4541(b) Tindak balas di antara hidrogen sulfida, H
2S dan gas klorin, Cl
2Reaction between hydrogen sulphide and chlorine gas
H
2S + Cl
2⎯⎯→ S + 2HCl Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Hidrogen sulfida, H
2S mengalami ....
Hydrogen sulphide, H2S occurs ………..
•
Molekul klorin mengalami ...
Chlorine molecule occurs
•
Hidrogen sulfida....
Hydrogen sulphide
•
Molekul klorin...
Chlorine molecule ..
Tindak balas
Reaction(c) Tindak balas di antara metana, CH
4dan air bromin, Br
2Reaction between methane and bromine water
CH
4+ Br
2⎯⎯→ CH
3Br + HBr Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ CathodeTindak balas
Reaction5
|
@azemi/kimiaSPM 45412.3 Dari segi PERPINDAHAN ELEKTRON (menderma/menerima) In term of TRANFERRING OF ELECTRON (release/accept/gain)
Maksud proses dari segi...
Meaning of process in term of
Proses Pengoksidaan Oxidation Process
Proses Penurunan Reduction Process Perpindahan elektron, e
Transfer of electrons, e-
Melepaskan elektron (- e) Releases/ Loss of electron
Menerima elekron (+ e) Receive /Gain of electron
Konsep setengah persamaan The concept of half equationsLatihan 4 : Tulis setengah persamaan berikut
Write the half equation.as below
Proses pengoksidaan / Anod (melepaskan elektron)
Oxidation reaction / Anode (release electron)Setengah persamaan
Half equationa) Logam ⎯→ ion logam + ne
Metal metal ion ne
i)
Atom plumbum melepaskan 2 elektron menghasilkan ion plumbum(II)
Lead atom release 2 electrons to form lead(II) ion
Pb ⎯→
...ii)
Atom magnesium melepaskan 2 elektron menghasilkan ion magnesium
Magnesium atom release 2 electrons to form magnesium ion …….
⎯→
...b) Ion ⎯→ molekul + e
Ion molecule + ei)
Ion klorida melepaskan 2 elektron untuk membentuk molekul klorin.
Chloride ions release 2 electrons to form chlorine gas. …… ..
⎯→
...ii)
Ion bromida melepaskan 2 elektron menghasilkan molekul bromin
Bromide ion release 2 electrons to form bromine molecule ……. .
⎯→
...iii)
Ion hidroksida melepaskan 4 elektron menghasilkan oksigen dan air.
Hydroxide ion release 4 electrons to form oxygen and water. ...
⎯→
…...
Proses penurunan / Katod (menerima elektron)
Reduction reaction/ Cathode (receive electron)Setengah persamaan
Half equationc) Ion logam + ne ⎯→ logam
Metal ion ne metal
i)
Ion argentum menerima 1 elektron untuk membentuk atom argentum.
Silver ion receives 1 electron to form silver atom.
Ag
++
...⎯→
...ii)
Ion kuprum(II) menerima 2 elektron untuk menghasilkan atom kuprum
Copper(II) ion receive 2 electrons to form copper atom.d) Molekul + ne ⎯→ ion
Molecule ne ioni)
Molekul klorin menerima 2 elektron untuk menghasilkan ion klorida.
Chlorine molecule receive 2 electrons to form chlorine ion.
ii)
Molekul bromin menerima 2 elektron untuk menghasilkan ion bromida
Bromine molecule receive 2 electrons to form bromide ion.6
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 5 : Menulis setengah persamaan dan persamaan ion yang terlibat
Writing the half equation and ionic equation
(a) Persamaan kimia :
. Mg + CuSO
4⎯⎯→ MgSO
4+ Cu
Chemical equation
•
Anod : Setengah persamaan (pengoksidaan)
Anode Half equation (oxidation)... ⎯→ ...
•
Katod : Setengah persamaan (penurunan)
Cathode Half equation (reduction)... ⎯→ ...
•
Persamaan ion
/ Ionic equation ………(b) Persamaan kimia :
.2HI + Cl
2⎯⎯→ 2HCl + I
2Chemical equation
•
Anod : Setengah persamaan (pengoksidaan)
Anode Half equation (oxidation):... ⎯→ ...
•
Katod : Setengah persamaan (penurunan)
Cathode Half equation (reduction):... ⎯→ ...
•
Persamaan ion
/ Ionic equation : ………Latihan 6 : Tentukan proses pengoksidaan dan penurunan dari segi pemindahan elektron.
Determine the process of oxidation and reduction in term of transfer of electron.
(a) Tindak balas di antara logam natrium dan gas klorin.
Reaction between sodium metal and chlorine gas
Natrium dioksidakan (kerana melepaskan e)
/ sodium is oxidised2Na + Cl
2⎯⎯→ 2NaCl
Klorin diturunkan (kerana menerima e)
/ chlorine is reducedProses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Natrium, Na mengalami tindak balas
pengoksidaan kerana atom
………..………..……
elektron menghasilkan ion natrium
Sodium,Na undergoes oxidation reaction because sodium atom ……….….electron to form sodium ion, Na+
•
Klorin, Cl
2mengalami tindak balas
penurunan kerana molekul …
….……….………..elektron menghasilkan ion klorida.
Chlorine undergoes reduction reaction because chlorine molecule ……….……….
electrons to form chloride ion
•
Setengah persamaan
/ Half equation: Na
⎯→ ...•
Atom natrium
……….………Sodium atom is ……….………..
•
Natrium sebagai
……….………….Sodium acts as the ……….………. agent
•
Setengah persamaan
/ Half equation: Cl
2 + ... . ⎯→ …...•
Klorin
…..……….……..….………….Chlorine is ……….………….……….
•
Klorin sebagai agen
………..……….Chlorine acts as the ……….…………agent
Tindak balas Redok berlaku kerana proses pengoksidaan dan penurunan berlaku secara serentak
Reaction Redox is occurred because oxidation and reduction process occurred at the same time.7
|
@azemi/kimiaSPM 4541(b) Tindak balas di antara logam magnesium, Mg dan gas hidrogen klorida, HCl
Reaction between magnesium metal and hydrogen chloride, HCl gas.
...
dioksidakan (kerana melepaskan e)
/ …... is oxidisedMg + 2HCl ⎯→ MgCl
2+ H
2...
diturunkan (kerana menerima e)
/ ... is reducedProses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Magnesium, Mg mengalami tindak balas
•Hidrogen, H
2mengalami tindak balas
•
Setengah persamaan
/ Half equation:
...
⎯→ ...
•
Atom …
•
•
Setengah persamaan
/ Half equation:
………... . ⎯→ …...
•
Molekul
..•
Tindak balas Redok berlaku kerana proses pengoksidaan dan penurunan berlaku secara serentak
Reaction Redox is occurred because oxidation and reduction process occurred at the same time.Soalan 7 : Air klorin dititiskan perlahan-lahan ke dalam tabung uji yang mengandungi larutan kalium iodide bagi mengkaji tindak balas redoks yang berlaku
Chlorine water is slowly injected into a test tube containing potassium Iodide solution to study the redox
reaction that occurs
...
dioksidakan (kerana melepaskan elektron)
/ ... is oxidisedCl
2+ 2KI ⎯→ 2KCl + I
2...
diturunkan (kerana menerima elektron)
/ ... is reducedProses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
•
•
Setengah persamaan
/ Half equation: ...
⎯→ ...•
•
•
Setengah persamaan
/ Half equation:
………... ⎯→ …...
•
•
Tindak balas
Reaction8
|
@azemi/kimiaSPM 4541
Contoh tindak balas redok : Pemindahan elektron pada satu jarak Example of redox reaction Transferring of electrons at a distance.
(a) Elektron mengalir dari Electron flow from
• Agen penurunan kepada agen pengoksidaan
reducing agent to oxidation agent.
• Anod (terminal negatif) kepada katod (terminal positif)
anode (negative terminal) to cathode (positive terminal)
(b) Susunan radas / Apparatus set-up
Jambatan garam/ Salt bridge;
(Contoh / eg: KNO3, NaCl ) (c) Fungsi jambatan garam / Function of salt bridge
• Membenarkan ion-ion daripada dua larutan mengalir melaluinya To allow the ions from the both solution flow through it.
• Untuk melengkapkan litar/ To complete the circuit.
(d) Contoh agen pengoksidaan dan agen penurunan Example of oxidising agent and reducing agent
Agen Penurunan Reducing Agent
Agen Pengoksidaan Oxidising Agent Bahan yang mengalami proses pengoksidaan
Substance that undergoes oxidation process.
Anod / anode
Terminal negatif / Negative terminal
Bahan yang mengalami proses penurunan Substance that undergoes reduction process.
Katod/ cathode
Terminal positif / Positive terminal.
a) Larutan ion ferum(II) : FeCl2 , Fe(NO3)2
Iron(II) ion solution Fe2+ ⎯→ Fe3+ + e
Larutan hijau ke perang/ Green to brown b) Larutan kalium bromida, KBr
Potassium bromide solution, KBr 2Br- ⎯→ Br2 + 2e-
Larutan tidak berwarna ke perang Colourless solution to brown c) Larutan kalium iodida,KI
Potassium iodide,KI solution 2I- ⎯→ I2 + 2e-
Larutan tidak berwarna ke perang Colourless solution to brown d) Hidrogen sulfida,H2S
Hydrogen sulphide, H2S H2S ⎯→ 2H + + S + 2e-
Mendakan kuning / Yellow precipitate
e) Logam reaktif : zink /magnesium Reactive metal zinc/ magnesium
Zn ⎯→ Zn2+ + 2e
Zink menipis / Zinc become thinner
a) Larutan ion ferum(III) / Iron(III) ion solution cth : FeCl3 , Fe(NO3)3
Fe3+ + e- ⎯→ Fe2+
Perang kepada hijau/ Brown to green b) Air bromin, Br2
Bromine water, Br2 Br2 + 2e- ⎯→ 2Br-
Larutan perang ke tidak berwarna Brown turns colourless
c) Air klorin,Cl2 / Chlorine water, Cl2
Cl2 + 2e ⎯→ 2Cl –
Larutan kuning ke tidak berwarna
Yellow solution turns to colourless d) Larutan kalium mangganat(VII) berasid,
KMnO4
Acidified potassium mangganate(VII) KMnO4
solution
MnO-4 + 8H+ + 5e- ⎯→ Mn2+ + 4H2O Larutan ungu ke tidak berwarna
Purple colour turns to colourless
e) Larutan kalium dikromat(VI) berasid, Acidified potassium dichromate (VI), K2Cr2O7
solution.
Cr2O2-7 + 14H+ + 6e- ⎯→ 2Cr3+ + 7H2O Larutan jingga ke hijau/ Orange turns to green
Larutan agen Q Agent solution Q Elektrod karbon
Carbon electrode ( - )
Elektrod karbon Carbon electrode ( + )
Larutan agen P Agent solution P
9
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 8 : Terangkan mengapa tindak balas berikut adalah tindak balas redok
Explain why the following reaction is a redox reaction
(a) Tindak balas di antara larutan kalium iodida, KI dan air bromin, Br
2pada satu jarak
Reaction between potassium iodide solution and bromine water at a distance
Bahan
SubstanceProses/
ProcessAgen penurunan : Ion iodida, I
- Reducing agentIodide ion
Agen pengoksidaan : Bromin, Br
2Oxidising agent
Bromine
½ persamaan
½
equationTerangkan
Explain/ Inferens
InferenceIon iodida melepaskan ………..…….
membentuk ………..
Iodide ion release ………
to form ………..
Ion iodida dioksidakan
Iodide ion is oxidisedMolekul bromin menerima ………..
membentuk ……….
Molecule bromine receive ………..…….
to form ……….….
Molekul bromin diturunkan
Bromine molecule is reducedPemerhatian
Observation
Persamaan ion/
Ionic equation :(b) Tindak balas di antara larutan kalium manganat (VII) berasid, KMnO
4dan larutan kalium bromida, KBr pada satu jarak
Reaction between acidified potassium manganate (VII) solution and potassium bromide, KBr solution at a
distance
Bahan
SubstanceProses
ProcessAgen penurunan/
Reducing agentAgen pengoksidaan/
Oxidising agent½ persamaan
½
equationTerangkan
ExplainInferens
InferencePemerhatian
ObservationPersamaan ion/
Ionic equation:Asid sulfurik, H
2SO
4Sulphuric acid
Larutan kalium iodida,KI
Potassium iodide,KI solution
Air bromin, Br
2Bromine water, Br2
Asid sulfurik, H
2SO
4Sulphuric acid
Larutan kalium manganat (VII)
berasid, KMnO
4Acidified potassium manganate (VII) solution
Larutan kalium bromida,KBr
Potassium bromide KBr solutionP Q
P Q
10
|
@azemi/kimiaSPM 4541(c) Rajah menunjukkan susunan radas untuk mengkaji tindak balas larutan ferum(II) nitrat, dengan larutan kalium dikromat berasid berasid
Reaction between iron (II) nitrate solution, Fe(NO3)2 solution and acidified potassium dichloromate(VI) solution
Bahan
SubstanceProses
Process½ persamaan
½
equationTerangkan
Explain/Inferens
InferencePemerhatian
ObservationLukis arah electron dalam rajah
Draw the flow of electron in the diagramNamakan satu bahan lain yang boleh menggantikan larutan ferum(II) nitrat :
Name one of other substance can displace iron(II) sulphate solutionSoalan 9
Rajah menunjukkan susunan radas bagi satu eksperimen untuk mengkaji pemindahan elektron melalui satu larutan.
Diagram shows the set-up of the apparatus for an experiment to investigate electron transfer through a solution.
Rajah 9/
Diagram 9Berdasarkan rajah 9
Based on diagram 9
a) i) Nyatakan pemerhatian yang berlaku pada larutan kalium iodida.
State the observation colour change of potassium iodide solution
...
[1 markah]
Kalium nitrat
Potassium nitrateLarutan ferum(II) nitrat, Fe(NO
3)
2Iron(II) sulphate solution,FeSO4
Larutan kalium dikromat berasid, K
2Cr
2O
7Acidified potassium dichloromate (VI) solution
X Y
Karbon,Y
Carbon,YKarbon,X
Carbon,X
Larutan kalium manganat(VII) berasid,KMnO
4Acidified potassium manganate (VII) solution
Larutan kalium iodida
Potassium iodide solution
Asid sulfurik cair
Dilute sulphuric acid11
|
@azemi/kimiaSPM 4541ii) Tulis setengah persamaan bagi tindakbalas di (a)(i)
Write the half equation for the reaction in (a)(i)……….
[1 markah]
iii) Nyatakan perubahan nombor pengoksidaan bagi iodin
State the change in oxidation number of iodine✓………..………dari …………ke ………….
[1 markah]
b) Merujuk kepada tindak balas yang berlaku pada larutan kalium manganate (VII) berasid.
Referring to the reaction that takes place in acidified potassium manganate(VII) solution.
i) (a) Nyatakan perubahan warna larutan kalium manganat(VII) berasid.
(b)
State the colour change of acidified potassium manganate (VII) solution✓
Larutan
………menjadi
……….………
[1 markah]
ii) Nyatakan jenis tindakbalas yang berlaku
State the type of reaction that occurs.……….
[1 markah]
iii) Tulis setengah persamaan bagi tindak balas tersebut
Write the half equation for the reaction....
[2 markah]
iv) Apakah fungsinya larutan kalium manganat(VII) berasid ?
What is the function of acidified potassium manganate (VII) solution?✓
Agen
………[1 markah]
v) Namakan reagan lain yang boleh menggantikan larutan kalium manganat (VII) berasid.
Name another reagent that can be used to replace acidified potassium manganate (VII) solution ...
[1 markah]
c) Tunjukkan arah pengaliran elektron pada diagram ….
Show the direction of the electron flows in the diagram …...
[1 markah]
d) Apakah fungsi asid sulfurik cair dalam eksperimen ini?
What is the function of dilute sulphuric acid in this experiment?
✓
membenarkan
………daripada dua larutan mengalir melaluinya.
To allow the movement of ……….. flow throw it
[1 markah]
12
|
@azemi/kimiaSPM 4541Soalan 10 :
Rajah menunjukkan susunan radas bagi satu eksperimen untuk mengkaji pemindahan elektron pada satu jarak.
Diagram shows the set-up of the apparatus for an experiment to investigate electron transfer at a distance.
Rajah 10
/ Diagram 10Berdasarkan Rajah 10,
Based on diagram 10 ,
a) Lukiskan arah aliran elektron dalam Rajah 10
Draw the flow of electron in Diagram 10[1 markah]
b) Nyatakan fungsi asid sulfurik.
State the function of sulphuric acid.
………..……….
[1 markah]
c) Nyatakan pemerhatian bagi
State the observations for .
Ferum(II) sulfat
Iron(II) sulphateAir bromin
Bromine water[2 markah]
d) Tuliskan setengah persamaan bagi tindak balas di
Write the half equation for the reactions at
i) Elektrod P
: ………..ii) Elektrod Q :
……….…….Electrode P Electrode Q
[2 markah]
e) Nyatakan agen pengoksidaan dan agen penurunan.
State the oxidising agent and the reducing agent.
i) Agen pengoksidaan
: ……….ii) Agen penurunan
………...Oxidising agent Reducing agent
[2 markah]
f) Nyatakan perubahan nombor pengoksidaan bagi ferum dalam larutan ferum(II) sulfat.
State the change of oxidation number for iron in iron(II) sulphate solution.
✓ ………
dari
………ke
…….[1 markah]
g) Namakan satu bahan kimia yang boleh digunakan untuk menggantikan air bromin.
Name one chemical substance that can be used to replace bromine water.
………..……….
[1 markah]
Air bromin, Br
2Bromine water, Br2
Larutan ferum(II) sulfat,FeSO
4Iron (II) sulphate solution, FeSO4
Q
P
Asid sulfurik cair
Dilute sulphuric acid13
|
@azemi/kimiaSPM 45412.4 Dari segi perubahan NOMBOR PENGOKSIDAAN In term of change of OXIDATION NUMBER
Peraturan untuk menentukan nombor pengoksidaan (keadaan pengoksidaan) Rules to determine oxidation number (oxidation state).Jenis bahan Type of substances
Nombor pengoksidaan Oxidation number
Contoh Examples a) Semua unsur
atom/molekul/gas) All element (atom/molecule/gas
0
• Kalium,Na; Magnesium,Mg; Zink,Zn Sodium, Na ; magnesium, Mg ; Zinc, Zn
• Klorin,Cl2 ; Oksigen,O2, Hidrogen,H2
Chlorine, Cl2 ; oxygen O2, hidrogen, H2
• Helium,He ; Neon,Ne b) Ion monoatom
Monoatomic ion
Sama dengan cas ion
It’s equal to the charge of the ion
• Na+ = +1 ; Pb2+ = +2 ; Al3+ = +3…..
• Cl- = -1 ; O2- = -2 ; N3- = -3….
c) Jumlah nombor pengoksidaan bagi unsur dalam sebatian = 0
Sum of the oxidation numbers for elements in a compound = 0.
Contoh ; NP S dalam sulfur dioksida, SO2
;
x + 2(-2) = 0Example ON S in sulphur dioxide
x = +4
d) Jumlah nombor pengoksdiaan bagi unsur dalam ion poliatom adalah sama dengan cas ion poliatom
SUM of the oxidation numbers for elements in a polyatomic ion is equal to the charge of the polyatomic ion.
• Ion poliatom : (NO3-) =-1 ; (SO42-) = - 2 ; (CO32-) = -2 ; (CN-) = -1; (OH-) = -1 Polyatomic ions
Latihan 11 : Hitung nombor pengoksidaan bagi unsur yang bergaris di dalam sebatian.
Calculate the oxidation number of the underlined elements in the substance.
Contoh ; FeCl
21 (x) + 2 (-1) = 0
x = +2
Nombor pengoksidaan, Fe = +2 Oxidation numbera) NH
3(-3)
b) MnCl
2(+2)
c) Cl
2O
7(+7)
d) V
2O
5(+5)
e) KIO
3(+5)
Latihan 12 : Hitung nombor pengoksidaan bagi unsur yang bergaris di dalam sebatian.
Calculate the oxidation number of the underlined elements in the substance.
Contoh ; CO
32-1 (x) + 3 (-2) = - 2 x = - 2 + 6 = +4
Nombor pengoksidaan, C = +4
Oxidation number
a) MnO
42-(+6)
b) Cr
2O
72-(+6)
c) S
2O
32−(+2)
d) Fe(CN)
63-(+3)
e) NH
+4(-3)
14
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 13 : Hitung nombor pengoksidaan bagi unsur yang bergaris di dalam sebatian.
Calculate the oxidation number of the underlined elements in the substance.
Contoh ; HOBr 1(+1) + 1(-2) + 1 (x) = 0
-1 + x = 0 = +1 Nombor pengoksidaan, Br = +1
Oxidation numbera) CuCO
3(+2)
b) Na
2S
2O
3(+2)
c) K
3Fe(CN)
6(+3)
d) K
2Cr
2O
7(+6)
e) Zn(NO
3)
2(+2)
Latihan 14 : Hitung nombor pengoksidaan bagi unsur yang bergaris di dalam sebatian.
Calculate the oxidation number of the underlined elements in the substance.
a) Nombor pengoksidaan mangan, Mn dalam kalium manganat(VII), KMnO
4The oxidation number of manganese, Mn, in potassium manganate (VII), KMnO4
(+7)
b) Apakah nombor pengoksidaan kromium, Cr dalam K
2CrO
4?
What is the oxidation number of chromium in K2CrO4?
(+6)
c) Nombor pengoksidaan sulfur, S dalam sulfur trioksida, SO
3The oxidation number of sulphur,S in sulphur trioxide, SO3
(+6)
d) Apakah nombor pengoksidaan Y dalam ion Y
2O
3 2-What is the oxidation number of Y in Y2O3 2- ion?
(+2)
Penamaan IUPAC IUPAC nomenclatureUnsur-unsur logam (Kumpulan 1,2 dan 13) Metallic elements (Group 1,2 and 13) • Nombor pengoksidaan satu sahaja
The oxidation number is only one
Kumpulan 1 =+1; Kumpulan 2 = +2 ; Kumpulan 13 = +3 Group 1 ; Group 2 ; Group 13
• Nama sebatian ditulis tanpa nombor pengoksidaan
The names of the compounds are written without the oxidation number
• Contoh MgO : ditulis magnesium oksida Example MgO write as magnesium oxide
Unsur peralihan Transition element • Nombor pengoksidaan adalah lebih dari satu
The oxidation number is more than 1
• Nama sebatian ditulis dengan nombor pengoksidaan - perlu tulis nombor Roman.
The names of the compounds are written with the oxidation number
• Contoh/ Example ;
Cu2O : ditulis kuprum(I) oksida / written is copper(I) oxide CuO : ditulis kuprum(II) oksida / written is copper(II) oxide
15
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 15 : Namakan sebatian-sebatian berdasarkan sistem penamaan IUPAC
Name the compound based on the IUPAC nomenclature
Formula
sebatian
Formula of compoundTentukan nombor pengoksidaan bagi unsur bergaris
Determine the oxidation number for the underlined elementSistem penamaan IUPAC
IUPAC nomenclatureLangkah pengiraan
Calculation steps
Nombor pengoksidaan
Oxidation numbera) FeCl
2+2 Ferum (II) klorida
Iron (II) chloride
b) Fe
2O
3c) KMnO
4Soalan 16 :
Berikut adalah formula bagi dua sebatian M dan N
The following are the formulae of two compounds M and NSebatian M
Compound MAl
2O
3Sebatian N
Compound N
Cu
2O
a) Berdasarkan dua formula, nyatakan nombor pengoksidaan bagi unsur yang bergaris.
Based on the two formulae, state the oxidation number of the underlined elements.
•
Al
: ………..….Cu
: ……….……..[+3,+1][2 markah]
b) Namakan kedua-dua sebatian berdasarkan sistem penamaan IUPAC
Name both the compounds based on the IUPAC nomenclature system
•
Sebatian M
: ……….…...…….……..Sebatian N :
……...……….Sebatian M Sebatian N [2 markah]
c) Terangkan perbezaan di antara nama dua sebatian berdasarkan sistem penamaan IUPAC
Explain the difference between the names of two compounds based on the IUPAC nomenclature system•
Aluminium mempunyai hanya
...nombor pengoksidaan sahaja.
………..………..
•
Kuprum mempunyai lebih
...nombor pengoksidaan
……….………..
[2 markah]
Soalan 17 :
Berikut adalah formula bagi dua sebatian
The following are the formulae of two compounds
Na
2O
Fe
2O
3Berdasarkan kepada dua formula tersebut,
Based on the two formulaea) Nyatakan nombor pengoksidaan bagi natrium dan ferum.
State the oxidation number for sodium and iron
Na
:………...Fe
: ...…………...[2 markah]
b) Nyatakan nama bagi sebatian-sebatian itu
State the name of the compounds.
Na
2O
:……….……..…….Fe
2O
3 : ………..…..………[2 markah]
16
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 18 : Tentukan proses pengoksidaan dan penurunan dari segi perubahan nombor pengoksidaan
Determine the process of oxidation and reduction in terms of changes in oxidation numbers
(a) Tindak balas di antara serbuk zink dan asid hidroklorik
Reaction between zinc powder and hydrochloric acid
Zink dioksidakan (pertambahan NP)
/ zinc is oxidisedZn + 2HCl ⎯→ ZnCl
2+ H
2
Hidrogen diturunkan (pengurangan NP)
/hydrogen is reduced)Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
Nombor pengoksidaan zink : Bertambah dari …….kepada …….
The oxidation number of zinc : Increases from …..….. to ………
•
Zink, Zn mengalami
……….………..Zinc, Zn undergoes ……….………..
•
Nombor pengoksidaan hidrogen : Berkurang dari
….….kepada
….….The oxidation number hydrogen : decreases from ….….. to …..…
•
Ion hidrogen,H mengalami
……….……Hydrogen ion undergoes reduction
•
Atom zink dioksidakan
Zinc atom is oxidised.•
Zink bertindak sebagai agen
…………..…….….……Zinc acts as the ……..………..…….…… agent
•
Ion hidrogen
……….…………..Hydrogen is …………..……….
•
Ion hidrogen menjadi agen
……….………..…….Hydrogen ion acts as the …………...………
agent
Tindak balas
Reaction
(b) Masukkan larutan kuprum(II) sulfat ke dalam tabung uji yang mengandungi serbuk magnesium
Pour copper(II) sulphate solution into a test tube that contain magnesium powder.………...
dioksidakan (bertambah NP dari ... ke ...)
Mg + CuSO
4⎯→ MgSO
4+ Cu
...
diturunkan (berkurang NP dari ... ke ...) Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
•
•
•
•
•
Tindak balas
Reaction17
|
@azemi/kimiaSPM 4541(c) Titiskan perlahan-lahan air bromin, Br
2ke dalam tabung uji yang mengandungi larutan kalium iodida, KI. Terangkan tindak balas yang berlaku
Drop slowly bromine water into a test tube that contain potassium iodide solution. Explain the reaction occurred ...
diturunkan (berkurang NP dari ... ke ...)
Br
2+ KI ⎯→ KBr + I
2………...
dioksidakan bertambah NP dari ... ke ...) Proses pengoksidaan/ Anod
Oxidation process/ Anode
Proses penurunan/ Katod
Reduction process/ Cathode•
•
•
•
•
•
Tindak balas
Reaction
Suatu tindak balas adalah bukan redoks jika tiada unsur yang mengalami perubahan nombor pengoksidaan.
A reaction is not a redox reaction if no elements undergo a change in oxidation state.
Soalan 19 : Esei
(a) Dengan menggunakan contoh dan persamaan kimia yang sesuai, terangkan mengapa tindak balas peneutralan bukan tindak balas redok.
By using a suitable example and the chemical equation, explain why the neutralisation reaction is not a redox reaction.
[4 markah]
Cadangan tindak balas
Suggestion reaction:Tindak balas peneutralan di antara natrium hidroksida dan asid hidroklorik
Neutralisation reaction between sodium hydroxide and hydrochloric acid.Persamaan kimia
chemical equationNombor pengoksidaan
Oxidation numberNaOH + HCl ⎯⎯→ NaCl + H
2O
( ) ( ) ( )( )
Penerangan
Explanation•
Tindak balas
...bukan tindak balas redoks
………..………….……….reaction is not redox reaction
•
Nombor pengoksidaan unsur natrium,
……….….………...sebelum dan selepas tindak balas adalah
...The oxidation number of the sodium, ……….. and
……….………. elements before and after reaction is ………
•
Proses pengoksidaan dan penurunan
………..………The oxidation and reduction process ……….………
•
Maka redoks
………..……../ Thus redox ……….…………18
|
@azemi/kimiaSPM 4541(b) Dengan menggunakan contoh yang sesuai dan persamaan kimia, terangkan mengapa tindak balas pemendakan bukan tindak balas redok.
By using a suitable example and the chemical equation, explain why the precipitation reaction is not a redox reaction.
[4 markah]
Cadangan tindak balas
Suggestion reactionTindak balas penguraian ganda dua di antara argentum nitrat dan natrium klorida
Double decomposition reaction between silver nitrate and sodium chloride
Persamaan kimia
chemical equation
Nombor pengoksidaan
Oxidation number
AgNO
3+ NaCl ⎯⎯→ AgCl + NaNO
3(+1) (-1) ( )( )
Penerangan
Explanation
•
Tindak balas
……….……….……….
•
Nombor pengoksidaan
………The oxidation number ……….
•
Proses pengoksidaan dan penurunan
………..The oxidation and reduction process ………
• ………..
Soalan 20 :
Persamaan kimia berikut menunjukkan tindak balas di antara kuprum(II) nitrat, Cu(NO
3)
2dan logam magnesium, Mg
The following chemical equation shows the reaction between copper(II) nitrate, Cu(NO2)3 dan magnesium metal, Mg
Cu(NO
3)
2+ Mg ⎯→ Cu + Mg(NO
3)
2Berdasarkan persamaan di atas, tentukan
Based on the equation above, determineAnod/Anode
a) setengah persamaan
half equation
Mg ⎯→
...Nyatakan dua pemerhatian bagi tindak balas ini
State two observation for this reaction
………....……
……….
……….
……….………
b) bahan yang dioksidakan
the substance that oxidisedc) agen pengoksidaan
the oxidising agent
Katod/Cathode
d) setengah persamaan
half equatione) bahan yang diturunkan
the substance that isreduced
f) agen penurunan
the reducing agent19
|
@azemi/kimiaSPM 4541
Contoh tindak balas redok : Pertukaran ion Fe2+ kepada ion Fe3+ dan sebaliknya Example of redox reaction Conversion of Fe2+ ions to Fe3+ ions and vice versa(a) Penukaran ion ferum(II), Fe2+ kepada ion ferum(III), Fe3+
Change of iron(II) ions, Fe2+ to iron (III) ions, Fe3+
• Cadangan agen pengoksidaan : Air bromin Suggestion of oxidising agent Bromine water
• Eksperimen yang dijalankan untuk menyiasat perubahan ion An experiment is carried out to study the changes of ions
Prosedur/ Procedures
1. Masukkan 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat ke dalam tabung uji Pour 2 cm3 iron (II) sulphate solution into a test tube.
2. Titiskan perlahan-lahan air bromin, Br2 ke dalam tabung uji.
Drop slowly bromine water, Br2 into the test tube.
3. Goncangkan larutan Shake the solution.
Pemerhatian / Observation
4. Larutan hijau ferum(II) sulfat menjadi perang Green solution of iron(II) sulphate turn to brown colour
5. Warna perang air bromin menjadi tidak berwarna dan dilunturkan Brown color of bromine water becomes colourless and bleached Ujian pengesahan kehadiran ion Fe3+
Confirmatory test for the presence of Fe3+ ions
• Tambahkan larutan natrium hidroksida ke dalam larutan sehingga berlebihan.
Add sodium hydroxide, NaOH solution into the mixture until in excess.
• Mendakan perang terbentuk dan tak larut dalam berlebihan Brown precipitate is formed insoluble in excess
Penerangan/ Explanation
Agen Agent
Proses pengoksidaan/Agen penurunan Oxidation process / Reducing agent Fe2+ ⎯⎯→ Fe3+ + e NP( ) ( )
Proses penurunan / Agen pengoksidaan Reduction process / Oxidising agent Br2 + ....e ⎯⎯→ …...
NP ( ) ( )
Penerangan Explanation
• Ion Fe2+ mengalami pengoksidaan Fe2+ ions undergo oxidation process
• Nombor pengoksidaan ferum bertambah dari ……. kepada …... Oxidation number of iron increases from
….. to …..
• Ion Fe2+ dioksidakan.
Fe2+ ions are oxidised.
• Molekul Br mengalami proses penurunan Bromine molecule undergoes reduction process.
• Nombor pengoksidaan bromin berkurang dari ..….. kepada …..
Oxidation number of bromine decrease from
….. to …..
• Molekul bromin diturunkan Bromine molecules are reduced.
Persamaan ion
Ionic equation Fe2+ + ………. ⎯⎯→ ...
Larutan ferum(II) sulfat
Iron(II) sulphate solution
Air bromin Bromine water
20
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 21 :
Tindak balas di antara larutan ferum(II) nitrat,Fe(NO
3)
2dan air klorin,Cl
2Reaction between iron(II) nitrate, Fe(NO3)2 solution and chlorine water
a) Pengoksidaan(anod)
Oxidation (anode) : ... ⎯→ ...
b) Bahan yang dioksidakan
Substance that oxidised
:
c) Penurunan (katod)
Reduction (cathode) : ... ⎯→ ...
d) Bahan yang diturunkan
Substances that reduced :e) Persamaan ion
Ionic equation :
(b) Penukaran ion ferum(III), Fe3+ kepada ion ferum(II), Fe2+
Change of iron(III) ions, Fe3+ to iron (II) ions, Fe2+
• Cadangan agen penurunan : serbuk zink Suggestion of reducing agent zinc powder
• Eksperimen yang dijalankan untuk menyiasat perubahan ion An experiment is carried out to study the changes of ions
Prosedur/ Procedures
1. Masukkan 2 cm3 larutan ferum(III) sulfat ke dalam tabung uji Pour 2 cm3 iron (III) sulphate solution into a test tube.
2. Tambahkan serbuk zink ke dalam tabung uji.
Add zinc powder into the test tube.
3. Turas campuran / Filter the mixture.
Pemerhatian / Observation
4. Warna perang larutan ferum(III) sulfat menjadi hijau Brown colour of Iron (III) sulphate solution turn to green colour 5. Zink melarut / Zinc dissolves
Ujian pengesahan kehadiran ion Fe2+
Confirmatory test for the presence of Fe2+ ions
• Tambahkan larutan natrium hidroksida ke dalam campuran sehingga berlebihan.
Add sodium hydroxide, NaOH solution into the mixture until excess.
• Mendakan hijau terbentuk tak larut dalam berlebihan Green precipitate is formed, insoluble in excess.
Penerangan/ Explanation
Agen Agent
Agen pengoksidaan / Proses penurunan Oxidising agent / Reduction process
Fe
3++
... ⎯⎯→ ...NP( ) ( )
Agen penurunan/ Proses pengoksidaan Reducing agent / Oxidation process
Zn
⎯⎯→ …...+
…....e
NP ( ) ( )
Penerangan Explanation
• Ion Fe3+ mengalami proses penurunan Fe3+ ions undergo reduction process.
• Nombor pengoksidaan ferum berkurang dari ….. kepada …..
Oxidation number of iron decrease from
….. to …..
• Ion Fe3+ diturunkan/ Fe3+ ions are reduced.
• Zink mengalami pengoksidaan Zinc undergo oxidation process
• Nombor pengoksidaan zink bertambah dari ….. kepada ……..
Oxidation number of zinc increases from
… to …..
• Atom zink dioksidakan/Zinc is oxidised.
Persamaan ion
Ionic equation Zn + …..……. ⎯⎯→ ...
Air klorin, Cl
2 Chlorine waterLarutan ferum(II) nitrat, Fe(NO
3)
2Iron(II) nitrate, Fe(NO3)2 solution
Serbuk zink Zinc powder Larutan
ferum(III) sulfat Iron(III) sulphate solution
21
|
@azemi/kimiaSPM 4541Latihan 22 : Tindak balas di antara larutan ferum(III) klorida,FeCl
3dan pita magnesium
Reaction between iron(III) chloride,FeCl3 solution and magnesium stripa) i) Bahan manakah mengalami penurunan
Which substance undergoes reduction:………
ii) Nyatakan perubahan nombor pengoksidaan bagi bahan
State the change in the oxidation number of substances: ………
b) i) Nyatakan pemerhatian bagi magnesium
State the observation for magnesium
: ………
ii) Nyatakan jenis tindak balas ini
State the type of reaction
: ………
iii) Terangkan jawapan anda di b(ii)
Explain your answer in b(ii): ………
Soalan 23 : Esei
Rajah menunjukkan tindak balas yang melibatkan ion Fe
2+dan ion Fe
3+dengan reagen P dan Q masing- masing
Diagram shows the reaction involving Fe2+ ions and Fe3+ ions with P and Q reagents respectively
Eksperimen
Experiment
Tindak balas
ReactionI
II
Rajah 23
/ Diagram 23Nyatakan contoh yang sesuai bagi reagen P dan reagen Q
Huraikan tindak balas pengoksidaan dan penurunan dari segi pemindahan elektron dalam Tindak balas I.
Tuliskan setengah persamaan bagi Q dalam Tindak balas II dan nyatakan pemerhatian yang berlaku.
State the suitable examples for reagent P and reagent Q. Explain the oxidation and reduction in terms of electron transfer in Reaction I. Write the half equation for Q in Reaction II and state the observation occurred.
[7 markah]
Reagen P
Reagent PReagen Q
Reagent QLarutan ferum(III) klorida, FeCl
3Iron(III) chloride,FeCl2 solution
Pita magnesium
Magnesium strip22
|
@azemi/kimiaSPM 4541Jawapan :
1. Contoh P
:... 2.Contoh Q
: ...Example P : Example
Tindak balas I : Pengoksidaan
Reaction Oxidation2. Ion ferum(II) melepaskan
...Iron(II) ion releases ……….
3. Ion ferum(II) mengalami tindak balas
...Iron(II) ion occur ………
Tindak balas 1 : Penurunan
Reaction I Reduction4. Bromin menerima
...Bromine receive ………
5. Bromin mengalami
...Bromine occur ………
6. Tindak balas II : Setengah persamaan
: ...Reaction II Half equation
7. Pemerhatian
: ...Observation
3.
Tindak balas PENYESARAN sebagai satu tindak balas redoksDISPLACEMENT reaction as one of redox reaction
3.1 Penyesaran logam daripada larutan garamnya Displacement of metal from its salt solution.
(a) Siri Elektrokimia (SEK) Electrochemical Series (ECS)
Senarai logam mengikut kecederungan logam melepaskan elektron membentuk ion positif (keelektropositifan) (
List of metals according to the tendency of metals releasing electrons to form positive ions (electropositivity)
* rujuk siri E0 / Refer the E0 series Logam lebih tinggi, L1
Metal higher, M1
(nilai E0 L lebih negatif / E0 more negative)
SEK ECS
Logam lebih rendah, L2
Metal lower, M2
(nilai E0 Ln+ lebih positif / E0 more positive) Lebih tinggi/ Lebih elektropositif
Higher/ More electropositive Logam adalah agen penurunan lebih kuat
/ Lebih mudah dioksidakan Metal is a reducing agent
/ Easier to oxidised Tindak balas pengoksidaan
Oxidation reaction
Kecenderungan logam melepaskan elektron membentuk ion positif
bertambah
The tendency of metals to release electrons to form positive ions increases
L1 ⎯→ L1n+ + ne-
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Ag
Lebih rendah/ Kurang elektropositif Lower / Less electropositive Ion logam adalah agen pengoksidaan
lebih kuat / Lebih mudah diturunkan Metal ion is a stronger oxidising agent
/ Easier to reduced Tindak balas penurunan
Reduction reaction
Kecenderungan ion menerima elektron membentuk logam bertambah The tendency of ions to receive electrons to form metals increases
L2n+ + ne- ⎯→ L2
L1 + L2 n+ ⎯→ L1n+ + L2 (L1 > L2 dalam SEK)
• Logam lebih tinggi,L1 boleh menyesarkan logam yang lebih rendah,L2 dalam SEK daripada larutan garamnya
The metals at the higher position of the series can displace metals at the lower position in ECS from its salt solution.