NOTA SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 5 BAB 2

Ringkasan Bab

Bab ini memberi tumpuan kepada garam, sebatian ionik yang terbentuk apabila ion hidrogen dalam asid digantikan oleh ion logam atau ion ammonium. Ia merangkumi definisi, kegunaan, kaedah penyediaan, dan teknik analisis kualitatif untuk mengenal pasti komponennya.

1. Pengenalan dan Kegunaan Garam

• Definisi: Garam ialah sebatian ionik yang terhasil daripada tindak balas peneutralan antara asid dan bes. Ia terdiri daripada kation (daripada bes) dan anion (daripada asid).

• Contoh Pembentukan: HCl (asid) + NaOH (bes) → NaCl (garam) + H₂O (air).

• Kegunaan Harian:

    ◦ Penyediaan Makanan: Natrium klorida (NaCl) sebagai perasa, Monosodium glutamat (MSG) sebagai penambah rasa, Natrium bikarbonat (NaHCO₃) sebagai serbuk penaik.

    ◦ Pertanian: Garam nitrat (cth., kalium nitrat, KNO₃) dan garam ammonium (cth., ammonium nitrat, NH₄NO₃) digunakan sebagai baja bernitrogen.

    ◦ Pengawetan Makanan: Natrium benzoat (C₆H₅COONa) digunakan dalam sos dan jem.

    ◦ Perubatan: Kalsium karbonat (CaCO₃) dalam ubat antasid, dan Kalsium sulfat (CaSO₄) dalam Plaster of Paris untuk tulang patah.

    ◦ Lain-lain: Stanum(II) fluorida (SnF₂) dalam ubat gigi, Argentum bromida (AgBr) dalam filem fotografi.

2. Penyediaan Garam

Garam dikelaskan kepada garam terlarut dan garam tak terlarut, dan kaedah penyediaannya berbeza.

Garam Terlarut

• Garam Natrium, Kalium, dan Ammonium: Disediakan melalui tindak balas peneutralan antara asid dan alkali menggunakan kaedah pentitratan.

• Garam Terlarut Lain: Disediakan melalui tindak balas asid dengan bahan berlebihan:

    1. Asid + Logam Reaktif: cth., Asid hidroklorik + Ferum → Ferum(II) klorida

    2. Asid + Oksida Logam: cth., Asid hidroklorik + Kuprum(II) oksida → Kuprum(II) klorida

    3. Asid + Karbonat Logam: cth., Asid hidroklorik + Magnesium karbonat → Magnesium klorida

Garam Tak Terlarut

• Disediakan melalui kaedah pemendakan atau tindak balas penguraian ganda dua.

• Proses ini melibatkan pencampuran dua larutan garam terlarut yang berbeza untuk menghasilkan satu garam tak terlarut (mendakan) dan satu garam terlarut.

• Contoh: Larutan Plumbum(II) nitrat + Larutan Kalium iodida → Plumbum(II) iodida (mendakan kuning) + Larutan Kalium nitrat.

3. Analisis Kualitatif Garam

Analisis kualitatif ialah satu siri ujian kimia yang dijalankan untuk mengenal pasti kation (ion positif) dan anion (ion negatif) yang hadir dalam suatu sampel garam.

Langkah-langkah Analisis:

1. Pemerhatian Sifat Fizikal:

    ◦ Warna: Kebanyakan garam berwarna putih. Garam yang mengandungi ion daripada unsur peralihan mempunyai warna spesifik (cth., ion Kuprum(II), Cu²⁺, berwarna biru; ion Ferum(II), Fe²⁺, berwarna hijau; ion Ferum(III), Fe³⁺, berwarna perang).

    ◦ Keterlarutan dalam Air: Keterlarutan bergantung pada jenis anion dan kation (Rujuk Jadual 2.2 dalam buku teks).

2. Kesan Haba ke Atas Garam:

    ◦ Garam Karbonat: Kebanyakan terurai apabila dipanaskan untuk menghasilkan oksida logam dan gas karbon dioksida, kecuali garam karbonat bagi Kalium dan Natrium.

    ◦ Garam Nitrat: Semua terurai apabila dipanaskan. Hasilnya berbeza bergantung pada kereaktifan logam.

    ◦ Baki Pemanasan: Warna baki selepas pemanasan dapat memberi petunjuk tentang kation yang hadir (cth., ZnO berwarna kuning semasa panas dan putih semasa sejuk; PbO berwarna perang semasa panas dan kuning semasa sejuk; CuO berwarna hitam).

3. Ujian Mengenal Pasti Gas:

    ◦ Oksigen (O₂): Menyalakan kayu uji berbara.

    ◦ Hidrogen (H₂): Menghasilkan bunyi ‘pop’ dengan kayu uji bernyala.

    ◦ Karbon dioksida (CO₂): Mengeruhkan air kapur.

    ◦ Ammonia (NH₃): Bersifat alkali (menukar kertas litmus merah lembap kepada biru) dan berbau sengit.

    ◦ Klorin (Cl₂): Melunturkan kertas litmus lembap dan berwarna kuning kehijauan.

    ◦ Sulfur dioksida (SO₂): Melunturkan warna ungu larutan kalium manganat(VII) berasid.

4. Ujian Pengesahan Anion (dalam larutan akueus):

    ◦ Ion Karbonat (CO₃²⁻): Tambah asid cair, gas yang terbebas mengeruhkan air kapur.

    ◦ Ion Klorida (Cl⁻): Tambah asid nitrik cair diikuti larutan argentum nitrat. Mendakan putih terbentuk.

    ◦ Ion Sulfat (SO₄²⁻): Tambah asid hidroklorik cair diikuti larutan barium klorida. Mendakan putih terbentuk.

    ◦ Ion Nitrat (NO₃⁻): Ujian cincin perang. Tambah larutan ferum(II) sulfat dan asid sulfurik cair, kemudian titiskan asid sulfurik pekat dengan cermat. Cincin perang terbentuk.

5. Ujian Pengesahan Kation (dalam larutan akueus):

    ◦ Menggunakan larutan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH) dan larutan ammonia akueus (NH₃).

    ◦ Pemerhatian sama ada mendakan terbentuk dan keterlarutan mendakan tersebut dalam alkali berlebihan digunakan untuk mengenal pasti kation seperti Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, dan Fe³⁺.