Sains notesnota, bab 6
Asid dan Alkali
Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Sains Tingkatan 2 (KSSM), pageshalaman 124-138
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh mendefinisikan asid dan alkali secara operasi berdasarkan nilai pH, rasa, sifat mengakis, kesan pada kertas litmus dan tindak balas dengan logam, serta menerangkan peranan air (6.1.1)
- Saya boleh menerangkan bahan berasid dan bahan beralkali beserta contoh, dan menentukan sifatnya dengan penunjuk (kertas litmus, penunjuk semesta, metil jingga, fenolftalein, meter pH) (6.1.2)
- Saya boleh menunjukkan cara menentukan kekuatan asid dan alkali berdasarkan nilai pH pada skala pH (6.1.3)
- Saya boleh mengenal pasti kegunaan asid dan alkali dalam kehidupan harian, pertanian dan perindustrian (6.1.4)
- Saya boleh menerangkan tindak balas peneutralan, menulis persamaan perkataannya dan menerangkan pentitratan (6.2.1)
- Saya boleh memberikan contoh penggunaan tindak balas peneutralan dalam kehidupan harian, pertanian dan perindustrian (6.2.2)
6.1Sifat asid dan alkali
Asid: bahan yang mempunyai nilai pH kurang daripada 7, berasa masam, mengakis, menukarkan kertas litmus biru kepada merah dan bertindak balas dengan logam untuk menghasilkan gas hidrogen.
Alkali: bahan yang mempunyai nilai pH lebih daripada 7, berasa pahit, mengakis, menukarkan kertas litmus merah kepada biru dan tidak bertindak balas dengan logam.
Alkali: bahan yang mempunyai nilai pH lebih daripada 7, berasa pahit, mengakis, menukarkan kertas litmus merah kepada biru dan tidak bertindak balas dengan logam.
Perkataan asid berasal daripada perkataan Latin acidus yang bermaksud masam. Perkataan alkali berasal daripada perkataan Arab alqali yang bermaksud abu tumbuhan. Contoh asid: asid hidroklorik dan cuka. Contoh alkali: larutan natrium hidroksida dan air sabun.
| Sifat | Asid | Alkali |
|---|---|---|
| Nilai pH | Kurang daripada 7 | Lebih daripada 7 |
| Rasa | Masam | Pahit |
| Sifat mengakis | Mengakis | Mengakis |
| Kesan pada kertas litmus | Menukarkan kertas litmus biru kepada merah | Menukarkan kertas litmus merah kepada biru |
| Tindak balas dengan logam | Bertindak balas dengan logam untuk menghasilkan gas hidrogen | Tidak bertindak balas dengan logam |
Jadual 6.2, m.s. 128.
Menguji sifat asid dan alkali (Aktiviti 6.1)
- Nilai pH: titiskan bahan pada kertas pH dan bandingkan warnanya dengan carta pH.
- Rasa: hanya jus limau nipis dan jus peria dirasa sedikit dalam aktiviti ini. Kumur mulut dengan air selepas merasa setiap bahan.
- Sifat mengakis (demonstrasi guru): titiskan asid hidroklorik pekat dan larutan natrium hidroksida pekat ke atas kertas turas di atas jubin putih. Kertas turas rosak.
- Kesan pada kertas litmus: titiskan bahan ke atas kertas litmus biru dan kertas litmus merah.
- Tindak balas dengan logam: gosok pita magnesium dengan kertas pasir, masukkan ke dalam tabung uji berisi 5 ml asid hidroklorik cair dan tutup mulut tabung dengan ibu jari selama seminit. Alihkan ibu jari dan masukkan kayu uji bernyala ke dalam tabung uji (Rajah 6.3).
Rajah daripada buku teks Sains Tingkatan 2 (KSSM), Rajah 6.3, m.s. 127.
Pita magnesium digosok dengan kertas pasir supaya lapisan oksida atau kekotoran pada permukaannya hilang dan asid dapat bertindak balas dengan logam itu. Gas hidrogen yang terhasil membakar dengan bunyi "pop" apabila kayu uji bernyala didekatkan. Tiada gelembung gas dengan larutan natrium hidroksida.
Jangan merasa bahan di makmal. Merasa hanya dilakukan terhadap jus buah dengan kebenaran guru. Asid pekat dan alkali pekat kedua-duanya mengakis, jadi aktiviti dijalankan dalam kebuk wasap, dengan kuantiti yang kecil dan memakai cermin mata keselamatan.
Peranan air untuk menunjukkan sifat asid dan alkali
Asid dan alkali hanya menunjukkan sifatnya dengan kehadiran air. Asid etanoik glasial (tanpa air) tidak mengubah warna kertas litmus biru, tetapi asid etanoik di dalam air menukarkan kertas litmus biru kepada merah. Pepejal natrium hidroksida tidak mengubah kertas litmus merah, tetapi natrium hidroksida di dalam air menukarkan kertas litmus merah kepada biru.
Rajah daripada buku teks Sains Tingkatan 2 (KSSM), Rajah 6.4, m.s. 128.
Hablur asid sitrik kering diletakkan di atas sekeping kertas litmus biru yang kering. Kertas itu kekal biru. Terangkan sebab.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Asid hanya menunjukkan sifat asidnya dengan kehadiran air. Tanpa air, hablur asid itu tidak menukarkan kertas litmus biru kepada merah.
Bahan berasid dan bahan beralkali, dan penunjuk
Bahan yang mengandungi asid dikenali sebagai bahan berasid. Bahan yang mengandungi alkali dikenali sebagai bahan beralkali. Epal dan kopi ialah bahan berasid. Serbuk penaik ialah bahan beralkali. Dalam Rajah 6.5, cuka dan jus lemon berasid, manakala sabun dan ubat gigi beralkali.
Penunjuk ialah sejenis pewarna atau campuran beberapa jenis pewarna yang berubah warna berdasarkan bahan yang diuji. Perubahan warna menentukan sama ada suatu bahan neutral, berasid atau beralkali.
| Penunjuk | Asid | Neutral | Alkali |
|---|---|---|---|
| Fenolftalein | Tidak berwarna | Tidak berwarna | Merah jambu |
| Penunjuk semesta | Merah | Hijau | Biru |
| Metil jingga | Merah | Kuning | Kuning |
| Kertas litmus biru | Merah | Biru | Biru |
| Kertas litmus merah | Merah | Merah | Biru |
Jadual 6.3, m.s. 129.
Dalam Aktiviti 6.2, minuman bergas, pencuci pinggan, air suling, air gula dan air garam diuji dengan kertas litmus, penunjuk semesta, metil jingga, fenolftalein dan meter pH. Warna bahan yang diuji dengan penunjuk semesta dibandingkan dengan carta pH.
Hanya asid mengubah kertas litmus biru dan hanya alkali mengubah kertas litmus merah. Bahan neutral tidak mengubah kedua-duanya. Kelebihan penunjuk semesta berbanding kertas litmus ialah ia memberikan warna yang berbeza bagi setiap nilai pH, jadi ia menunjukkan sejauh mana berasid atau beralkali bahan itu. Bahan dengan nilai pH 7 ialah bahan neutral.
Metil jingga berwarna kuning dalam bahan neutral dan beralkali. Fenolftalein tidak berwarna dalam bahan berasid dan neutral. Satu penunjuk ini sahaja tidak dapat membezakan ketiga-tiga jenis bahan. Gunakan juga kertas litmus, penunjuk semesta atau meter pH.
Kekuatan asid dan alkali: skala pH
Skala pH digunakan untuk menunjukkan kekuatan suatu asid atau alkali. Julat nilai pH ialah 0 hingga 14. pH 7 ialah neutral (air tulen). Semakin rendah nilai pH di bawah 7, semakin kuat asid. Semakin tinggi nilai pH di atas 7, semakin kuat alkali.
Dalam Aktiviti 6.3, asid hidroklorik 0.1 M, larutan natrium hidroksida 0.1 M, asid etanoik 0.1 M, larutan ammonia dan larutan garam biasa diuji dengan kertas pH dan warnanya dibandingkan dengan carta pH. Semua larutan mesti mempunyai kepekatan yang sama supaya perbandingan kekuatan adil.
Contoh pengiraan
Jus nanas pH 4, susu segar pH 6 dan cuka pH 2. Susun mengikut kekuatan keasidan yang menaik.Semakin rendah pH, semakin kuat asid. Susunan menaik (paling lemah dahulu): susu segar (pH 6), jus nanas (pH 4), cuka (pH 2).
Bacalah nilai pH, bukan hanya nama bahan. Asid lemah masih ialah asid (pH kurang daripada 7) dan alkali lemah masih ialah alkali (pH lebih daripada 7). Air hujan di kawasan perindustrian dijangka mempunyai pH kurang daripada 7 kerana gas berasid dalam udara dari kilang larut dalam air hujan (jawapan ini ialah ramalan, Aktiviti 6.3 soalan 3).
Larutan X mempunyai pH 12 dan larutan Y mempunyai pH 9. Larutan yang manakah alkali yang lebih kuat? Apakah warna X dengan penunjuk semesta?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
X, kerana nilai pHnya lebih tinggi. Penunjuk semesta berwarna biru dalam bahan beralkali.
Kegunaan asid dan alkali dalam kehidupan harian
Cuka yang berasid digunakan dalam masakan dan detergen yang beralkali digunakan untuk mencuci pakaian. Asid dan alkali juga digunakan dalam sektor pertanian, perindustrian dan perubatan. Baja yang digunakan dalam sektor pertanian diperbuat daripada tindak balas asid dengan alkali, contohnya larutan ammonia.
| Asid | Kegunaan | Alkali | Kegunaan |
|---|---|---|---|
| Asid tartarik | Bahan dalam makanan | Kalium hidroksida | Sabun mandi |
| Asid karbonik | Minuman bergas | Ammonia | Baja |
| Asid sulfurik | Bateri kereta | Magnesium hidroksida | Pil antasid |
| Cuka | Jeruk | Natrium hidroksida | Detergen |
Gambar foto 6.3, m.s. 132.
Label botol asid dan alkali mempunyai simbol mengakis kerana kedua-dua asid kuat dan alkali kuat boleh merosakkan kulit dan bahan lain. Dalam Aktiviti 6.4, maklumat tentang kegunaan asid dan alkali dikumpulkan dan dibentangkan dalam bentuk peta minda.
Blog Sains (m.s. 125): kulit manusia mempunyai lapisan perlindungan nipis yang dikenali sebagai acid mantle, terdiri daripada bahan berminyak (sebum) dan peluh. Lapisan ini menjadikan kulit sedikit berasid dan melindungi kulit daripada persekitaran luar.
6.2Peneutralan
Peneutralan ialah tindak balas antara asid dengan alkali untuk menghasilkan garam dan air. Semasa peneutralan, asid hilang sifat asidnya dan alkali hilang sifat alkalinya. Kaedah yang digunakan untuk menjalankan tindak balas ini ialah pentitratan.
Persamaan perkataan
Asid + alkali → garam + airAsid hidroklorik + natrium hidroksida → natrium klorida + air
Asid sulfurik + kalium hidroksida → kalium sulfat + air
Asid nitrik + natrium hidroksida → natrium nitrat + air
Muka surat 133.
Namakan garam dalam dua bahagian: bahagian pertama (logam) daripada alkali (natrium, kalium), bahagian kedua daripada asid (hidroklorik menjadi klorida, sulfurik menjadi sulfat, nitrik menjadi nitrat).
Pentitratan (Aktiviti 6.5)
Rajah daripada buku teks Sains Tingkatan 2 (KSSM), Rajah 6.7, m.s. 133.
- Isi 30 ml asid hidroklorik 0.5 M ke dalam buret dengan corong turas dan catatkan bacaan awal buret.
- Pindahkan 25 ml larutan natrium hidroksida 0.5 M ke dalam kelalang kon dengan pipet. Titiskan tiga titik fenolftalein (larutan menjadi merah jambu).
- Titiskan asid secara perlahan-lahan dari buret sambil menggoncangkan kelalang kon dengan cermat.
- Hentikan titisan apabila larutan berubah daripada merah jambu kepada tidak berwarna. Catatkan bacaan akhir buret.
Contoh pengiraan
Bacaan awal buret 2.4 ml, bacaan akhir 27.4 ml.Isi padu asid hidroklorik yang digunakan = 27.4 − 2.4 = 25.0 ml.
Asid dan alkali itu sama kepekatan (0.5 M) dan 25 ml alkali memerlukan 25 ml asid untuk peneutralan lengkap.
Isi padu asid yang digunakan = bacaan akhir tolak bacaan awal. Jangan menambah kedua-duanya. Buret dibaca dari atas ke bawah, jadi bacaan akhir ialah nombor yang lebih besar.
Aplikasi peneutralan dalam kehidupan harian
| Situasi | Masalah | Peneutralan |
|---|---|---|
| Penjagaan gigi | Bakteria menghasilkan asid yang merosakkan gigi (karies gigi) | Ubat gigi mengandungi bahan beralkali yang meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria |
| Penjagaan kulit muka | Pembersih muka yang beralkali menjadikan kulit muka kering | Penyegar berasid meneutralkan semula kulit muka |
| Penjagaan rambut | Syampu biasanya sedikit beralkali | Perapi rambut yang sedikit berasid meneutralkan sisa syampu dan menjadikan rambut lembut dan sihat |
| Pertanian | Tanah berasid menyebabkan tanaman tidak subur | Kapur mati yang bersifat alkali ditabur pada tanah |
| Pakaian | Fabrik menjadi beralkali kerana serbuk pencuci | Pelembut fabrik yang berasid mengurangkan nilai pH fabrik |
| Perindustrian | Bahan buangan berasid dari kilang | Dirawat dengan alkali sebelum dibebaskan |
Rajah 6.8, Gambar foto 6.4 dan 6.5, m.s. 134 hingga 135.
Kes sengatan ubur-ubur (Latihan Sumatif 6, soalan 4)
Kesakitan Amran bertambah apabila bahagian yang disengat disapu sabun dan ubat gigi. Kedua-duanya beralkali, jadi bisa ubur-ubur itu beralkali. Alkali tidak meneutralkan bisa itu malah menambah kekuatan alkali. Untuk mengurangkan kesakitan, sapu bahan berasid seperti jus nanas atau cuka untuk meneutralkan bisa itu.Tulis persamaan perkataan bagi tindak balas asid sulfurik dengan larutan natrium hidroksida, dan berikan satu kegunaan peneutralan dalam pertanian.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Asid sulfurik + natrium hidroksida → natrium sulfat + air.
Kapur mati yang bersifat alkali ditabur pada tanah berasid supaya tanaman dapat tumbuh dengan subur.
Kapur mati yang bersifat alkali ditabur pada tanah berasid supaya tanaman dapat tumbuh dengan subur.