NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 4

NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 4: KEREAKTIFAN LOGAM

Nota Interaktif: Sains Tingkatan 3 Bab 4
Sains Tingkatan 3 • Bab 4

Kereaktifan Logam

Menelusuri rahsia kerak bumi, kepelbagaian mineral asli, susunan siri kereaktifan logam, dan kehebatan teknologi pengekstrakan melalui relau bagas.

4.1 Kepelbagaian Mineral

Mineral ialah unsur atau sebatian pepejal yang wujud secara semula jadi dengan struktur hablur dan komposisi kimia yang tertentu di dalam kerak Bumi.

Mineral Unsur

Terdiri daripada satu jenis unsur sahaja. Biasanya logam ini SANGAT TIDAK REAKTIF, membolehkannya wujud bebas tanpa bergabung dengan unsur lain.

Emas (Au) Perak (Ag) Berlian (Karbon) Platinum (Pt)

Mineral Sebatian

Terdiri daripada gabungan dua atau lebih unsur secara kimia. Kebanyakan logam wujud dalam bentuk sebatian di dalam kerak bumi.

Bauksit: Mengandungi Aluminium + Oksigen
Hematit: Mengandungi Ferum (Besi) + Oksigen
Kasiterit: Mengandungi Timah + Oksigen
Galena: Mengandungi Plumbum + Sulfur

Fokus: Kalsium Karbonat Semula Jadi

Batu kapur, marmar, kapur, cangkerang siput, dan terumbu karang semuanya terbina daripada sebatian utama yang sama iaitu Kalsium Karbonat (CaCO3).


Kalsium (Ca)
+

Karbon (C) & Oksigen (O)

4.2 Siri Kereaktifan Logam

Siri kereaktifan logam ialah susunan logam mengikut tahap kecergasannya bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk oksida logam.

Semakin Reaktif
Kalium K
Natrium Na
Kalsium Ca
Magnesium Mg
Aluminium Al
KARBON * C
Zink Zn
HIDROGEN * H
Ferum (Besi) Fe
Timah Sn
Plumbum Pb
Kuprum Cu
Merkuri Hg
Argentum (Perak) Ag
Emas Au

Aplikasi Siri Kereaktifan

Semakin tinggi kedudukan logam, semakin reaktif logam tersebut bertindak balas dengan gas Oksigen.

Logam + Oksigen ➔ Oksida Logam

Kenapa ada Karbon & Hidrogen?

Karbon dan Hidrogen bukan logam. Namun, ia diletakkan dalam siri ini untuk tujuan Pengekstrakan Logam.

  • Logam di BAWAH Karbon boleh diekstrak melalui pemanasan bersama Karbon (Karbon akan “merampas” oksigen daripada bijih logam).

4.3 Pengekstrakan Logam daripada Bijih

Pengekstrakan ialah proses mengasingkan logam daripada oksigen dalam bijihnya. Kaedahnya bergantung kepada kedudukan logam dalam siri kereaktifan.

Lebih Reaktif dari Karbon

(K, Na, Ca, Mg, Al)

Proses Elektrolisis

Kurang Reaktif dari Karbon

(Zn, Fe, Sn, Pb)

Penurunan oleh Karbon (Relau Bagas)

Kurang Reaktif

(Cu, Hg, Ag, Au)

Pemanasan Langsung / Wujud Bebas

Pengekstrakan Besi / Timah di Relau Bagas

Bijih Besi / Timah
Arang Kok (Karbon)
Batu Kapur (Kalsium Karbonat)
Sanga (Slag)
Logam Cair

Mekanisme Relau Bagas

1. Udara Panas: Udara panas ditiup masuk ke dalam relau bagas dari bahagian bawah. Karbon (Arang kok) bertindak balas dengan oksigen menghasilkan gas Karbon Dioksida (membebaskan haba tinggi).

2. Penurunan Karbon: Karbon Dioksida bertindak balas lagi dengan baki karbon menjadi Karbon Monoksida. Karbon & Karbon monoksida ini akan “menurunkan” (merampas oksigen) bijih logam untuk menghasilkan Logam Tulen (lebur).

Timah(IV) oksida + Karbon ➔ Timah + Karbon Dioksida

3. Fungsi Batu Kapur: Batu kapur (CaCO3) terurai oleh haba membentuk Kalsium Oksida. Ia akan bertindak balas dengan bendasing (pasir/silikon dioksida) membentuk Sanga (Slag).

4. Pengasingan: Sanga kurang tumpat, jadi ia terapung di atas permukaan logam lebur. Ini turut melindungi logam lebur daripada teroksida semula. Sanga dialir keluar (digunakan untuk buat jalan raya), manakala logam lebur dikumpulkan di bawah.

Isu Perlombongan di Malaysia

Aktiviti perlombongan yang tidak terancang memberi kesan negatif kepada alam sekitar:

Kemusnahan Habitat Pencemaran Air (Limbah lombong) Pencemaran Udara (Debu/Gas Beracun) Hakisan Tanah / Tanah Runtuh
Kandungan berdasarkan sukatan pelajaran Sains Tingkatan 3 KSSM (Bab 4).
Tip Peperiksaan: Hafal turutan K, Na, Ca, Mg, Al, C, Zn, H, Fe, Sn, Pb, Cu, Hg, Ag, Au dan fahami tujuan memasukkan batu kapur ke dalam relau bagas (untuk singkirkan bendasing).
Kuiz Sains Tingkatan 3 – Bab 4 (Kereaktifan Logam)

Sains Tingkatan 3

Bab 4: Kereaktifan Logam