NOTA SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 3

1. Sejarah Perkembangan Jadual Berkala Unsur

Perkembangan Jadual Berkala Moden melibatkan sumbangan beberapa ahli sains utama:

• Jabir Ibnu Hayyan (721–815 M): Dikenali sebagai Bapa Kimia, beliau menguji unsur-unsur kimia dengan mencampurkannya.

• Antoine Lavoisier (1743–1794): Mengelaskan unsur kepada cahaya, haba, gas, logam, dan bukan logam. Beliau juga memberikan nama kepada unsur oksigen.

• John Newlands (1837–1898): Menyusun unsur mengikut tertib pertambahan jisim atom relatif dan memperkenalkan Hukum Oktaf, di mana sifat unsur berulang pada setiap unsur kelapan.

• Dmitri Mendeleev (1834–1907): Menyusun unsur mengikut pertambahan jisim atom (kala) dan sifat yang sama (kumpulan). Beliau meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemui dan meletakkan unsur peralihan dalam blok berasingan.

• Henry Moseley (1887–1915): Menemui bahawa nombor atom (bukan jisim atom) menentukan kedudukan unsur. Penemuan ini menjadi asas kepada Jadual Berkala Unsur Moden.

2. Kumpulan 1 (Logam Alkali)

• Unsur: Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), Fransium (Fr).

• Sifat Fizik (Menuruni Kumpulan):

    ◦ Takat lebur dan takat didih menurun.

    ◦ Kekerasan berkurangan.

    ◦ Ketumpatan meningkat.

• Sifat Kimia: Unsur-unsur ini sangat reaktif dan bertindak balas dengan air dan oksigen. Kereaktifan meningkat apabila menuruni kumpulan.

• Kegunaan:

    ◦ Natrium: Digunakan dalam lampu wap natrium di jalan raya dan sebatiannya menghasilkan warna kuning dalam bunga api.

    ◦ Kalium: Komponen utama dalam baja NPK untuk tumbesaran tanaman.

3. Kumpulan 17 (Halogen)

• Unsur: Fluorin (F), Klorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I), Astatin (At), Tenesin (Ts). Wujud sebagai molekul dwiatom.

• Sifat Fizik:

    ◦ Bukan logam; tidak mengkonduksi elektrik dan haba dengan baik.

    ◦ Wujud dalam tiga keadaan jirim: gas (Klorin), cecair (Bromin), pepejal (Iodin).

    ◦ Ketumpatan semakin meningkat menuruni kumpulan.

• Sifat Kimia:

    ◦ Bertindak balas dengan air untuk menghasilkan larutan asid.

    ◦ Bertindak balas dengan logam (cth: ferum) untuk menghasilkan ferum(III) halida (pepejal perang).

    ◦ Bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida menghasilkan larutan tidak berwarna.

    ◦ Kereaktifan berkurang apabila menuruni kumpulan.

• Kegunaan:

    ◦ Fluorin: Pencegah pereputan gigi dalam ubat gigi.

    ◦ Klorin: Pembunuh bakteria dalam rawatan air.

    ◦ Bromin: Sebatian bromida digunakan sebagai racun serangga.

    ◦ Iodin: Digunakan untuk menghasilkan cecair antiseptik.

4. Kumpulan 18 (Gas Adi)

• Unsur: Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn), Oganeson (Og).

• Sifat Fizik (Umum): Gas tanpa warna, ketumpatan rendah, takat lebur dan didih sangat rendah, tidak mengkonduksi elektrik dan haba.

• Trenda Sifat Fizik (Menuruni Kumpulan): Saiz atom, jisim atom, ketumpatan, serta takat lebur dan didih meningkat.

• Sifat Kimia: Bersifat lengai (tidak reaktif) kerana telah mencapai susunan elektron duplet (Helium) atau oktet (lain-lain) yang stabil. Petala terluar sudah penuh, jadi ia tidak menderma, menerima, atau berkongsi elektron.

• Kegunaan:

    ◦ Helium: Mengisi belon kaji cuaca dan kapal udara.

    ◦ Neon: Lampu papan tanda iklan.

    ◦ Argon: Mengisi mentol filamen.

    ◦ Kripton: Lampu imbasan kamera.

    ◦ Xenon: Lampu bilik pembedahan.

    ◦ Radon: Rawatan kanser (radioterapi).

5. Kala 3

• Unsur: Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Silikon (Si), Fosforus (P), Sulfur (S), Klorin (Cl), Argon (Ar).

• Sifat Unsur (Merentasi Kala): Berubah dari logam (Na, Mg, Al) kepada separa logam (Si) dan kemudian bukan logam (P, S, Cl, Ar).

• Sifat Fizik (Merentasi Kala dari Kiri ke Kanan):

    ◦ Bilangan proton bertambah.

    ◦ Saiz atom berkurang.

    ◦ Takat lebur dan didih meningkat dari Na hingga Si, kemudian menurun dari P hingga Ar.

• Sifat Oksida (Merentasi Kala): Berubah dari oksida bes (Na₂O, MgO), kepada oksida amfoterik (Al₂O₃), dan seterusnya oksida asid (SiO₂, P₄O₁₀, SO₂, Cl₂O₇).

• Kegunaan Separa Logam (Silikon): Digunakan dalam pembuatan transistor, sel suria, kaca, dan keluli aloi.

6. Unsur Peralihan (Kumpulan 3 hingga 12)

• Sifat Fizik: Merupakan logam dengan ciri-ciri seperti permukaan berkilau, pepejal keras, mulur dan boleh ditempa, takat lebur dan didih tinggi, konduktor haba dan elektrik yang baik, kekuatan regangan tinggi, dan ketumpatan tinggi.

• Ciri Istimewa:

    1. Nombor Pengoksidaan Berbeza: Boleh mempunyai lebih dari satu nombor pengoksidaan (cth: Ferum +2, +3).

    2. Membentuk Ion Kompleks & Sebatian Berwarna: Membentuk ion kompleks (cth: [Fe(CN)₆]⁴⁻) dan ion berwarna (cth: Kuprum(II) berwarna biru).

    3. Bertindak sebagai Mangkin: Mempercepatkan tindak balas kimia dalam industri (cth: Ferum dalam Proses Haber, Nikel dalam penghidrogenan).

• Kegunaan:

    ◦ Ferum: Pembinaan jambatan, landasan kereta api.

    ◦ Nikel: Penghasilan syiling, mangkin.

    ◦ Kuprum & Zink (Loyang): Kunci, alat muzik.

    ◦ Kromium: Dicampur dengan ferum untuk menghasilkan keluli tahan karat.

Glosari Istilah Penting