Kimia notesnota, bab 6

Asid, Bes dan Garam

Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Kimia Tingkatan 4 (KSSM), pageshalaman 134-217

What this chapter coversMatlamat bab ini

Saya boleh mendefinisikan asid dan alkali, dan menyatakan maksud kebesan asid (6.1.1, 6.1.2)
Saya boleh menerangkan peranan air dalam menunjukkan sifat keasidan dan kealkalian (6.1.3)
Saya boleh menyatakan maksud pH dan menghitung nilai pH asid dan alkali daripada kepekatan ion H+ dan ion OH- (6.2.1, 6.2.2)
Saya boleh menghubungkan nilai pH dengan kepekatan ion hidrogen dan ion hidroksida (6.2.3)
Saya boleh membezakan asid kuat, asid lemah, alkali kuat dan alkali lemah berdasarkan darjah penceraian di dalam air (6.3.1, 6.3.2)
Saya boleh merumuskan sifat kimia asid dan alkali, serta menulis persamaan kimianya (6.4.1, 6.4.2)
Saya boleh menghitung kepekatan dalam g dm-3 dan mol dm-3, serta bilangan mol zat terlarut (6.5.1, 6.5.2)
Saya boleh menghuraikan penyediaan larutan piawai daripada bahan pepejal dan melalui pencairan, serta menggunakan M1V1 = M2V2 (6.6.1, 6.6.2, 6.6.3)
Saya boleh menyatakan maksud peneutralan, menjalankan pentitratan dan menyelesaikan masalah numerikal peneutralan (6.7.1, 6.7.2, 6.7.3)
Saya boleh menyatakan maksud garam, ciri-ciri fizikal hablur garam dan kegunaan garam (6.8.1, 6.8.2, 6.8.3)
Saya boleh mengelaskan garam terlarutkan dan tak terlarutkan, menyediakan kedua-dua jenis garam, dan membina persamaan ion melalui kaedah perubahan berterusan (6.9.1, 6.9.2, 6.9.3, 6.9.4)
Saya boleh menguji gas dan menerangkan kesan haba ke atas garam karbonat dan garam nitrat (6.10.1, 6.10.2)
Saya boleh mengenal pasti kation dan anion dalam garam melalui analisis kualitatif (6.11.1, 6.11.2)

6.1Peranan air dalam menunjukkan keasidan dan kealkalian

Asid: bahan kimia yang mengion di dalam air untuk menghasilkan ion hidrogen, H⁺.
Bes: bahan yang bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan garam dan air sahaja (oksida logam dan hidroksida logam).
Alkali: bahan kimia yang mengion di dalam air untuk menghasilkan ion hidroksida, OH⁻. Alkali ialah bes yang larut di dalam air.

Di dalam air, ion H⁺ berpadu dengan molekul air membentuk ion hidroksonium, H₃O⁺. Untuk memudahkan penerangan, kita menulis H⁺.

HCl(ak) → H⁺(ak) + Cl⁻(ak) NaOH(ak) → Na⁺(ak) + OH⁻(ak)

Kebesan asid

Kebesan ialah bilangan ion H⁺ yang dihasilkan oleh satu molekul asid yang mengion di dalam air.

Jenis asid	Kebesan	Contoh
Monoprotik	1	Asid hidroklorik, HCl; asid nitrik, HNO₃; asid etanoik, CH₃COOH
Diprotik	2	Asid sulfurik, H₂SO₄; asid karbonik, H₂CO₃
Triprotik	3	Asid fosforik, H₃PO₄

Kebesan bukan bilangan atom hidrogen dalam formula. CH₃COOH mempunyai empat atom H tetapi ialah asid monoprotik: hanya H pada kumpulan −COOH menjadi ion H⁺.

Magnesium bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan garam dan hidrogen, tetapi logam bukan bes. Bes ialah oksida logam dan hidroksida logam, misalnya MgO dan Ca(OH)₂.

Mengapa air diperlukan (Eksperimen 6.1 dan 6.2)

Asid: pepejal asid oksalik, C₂H₂O₄, hanya wujud sebagai molekul, maka kertas litmus biru kering tidak berubah warna. Selepas air ditambah, asid mengion menghasilkan H⁺ dan litmus biru lembap menjadi merah.
Alkali: dalam pelet NaOH, ion OH⁻ terikat dalam struktur kekisi. Litmus merah kekal merah. Dalam larutan, ion bergerak bebas dan litmus merah lembap menjadi biru.
Ammonia: gas NH₃ ialah alkali hanya dengan air, kerana berlaku pengionan separa: NH₃(ak) + H₂O(ce) ⇌ NH₄⁺(ak) + OH⁻(ak).

Jawab dengan frasa "dengan kehadiran air, molekul asid mengion untuk menghasilkan ion H⁺". Tanpa air tiada ion bebas, maka tiada sifat asid atau alkali.

Asid formik, HCOOH, digunakan untuk menggumpalkan lateks. Adakah asid formik diprotik? Terangkan.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Tidak. Asid formik ialah asid monoprotik kerana hanya atom H pada kumpulan −COOH yang dibebaskan sebagai ion H⁺, iaitu satu ion H⁺ bagi setiap molekul.

Serbuk pencuci bersifat alkali, tetapi kertas litmus merah kering tidak bertukar biru apabila dicelup ke dalamnya. Apakah kesilapannya?

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Serbuk dan kertas litmus kedua-duanya kering, maka tiada ion OH⁻ bebas. Larutkan serbuk dalam air atau lembapkan kertas litmus, kemudian uji semula.

6.2Nilai pH

Skala pH (0 hingga 14) menunjukkan keasidan dan kealkalian larutan akueus. pH kurang daripada 7 ialah berasid, 7 neutral, lebih daripada 7 beralkali. pH diukur dengan penunjuk semesta, kertas pH atau meter pH.

Skala pH 0 hingga 14 dengan bahan harian: bateri 0, jus gastrik 1, lemon 2, cuka 3, tomato 4, kopi 5, susu 6, air 7, darah 8, soda penaik 9, antasid 10, larutan ammonia 11, sabun 12, peluntur 13, pencuci paip 14 — Nilai pH beberapa bahan dalam kehidupan harian. (Buku teks Rajah 6.11, m.s. 148)

Rajah daripada buku teks Kimia Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 6.11, m.s. 148.

pH = −log [H⁺] pOH = −log [OH⁻] pH + pOH = 14
[ ] ialah kepekatan dalam mol dm⁻³.

Contoh (buku teks m.s. 144 hingga 145)

1. HNO₃ dengan [H⁺] = 0.5 mol dm⁻³: pH = −log 0.5 = 0.301, iaitu 0.3.
2. HCl dengan pH 2.0: log [H⁺] = −2.0, maka [H⁺] = 10⁻² = 0.01 mol dm⁻³.
3. KOH dengan [OH⁻] = 0.01 mol dm⁻³: pOH = 2, maka pH = 14 − 2 = 12.
4. LiOH dengan pH 12.0: pOH = 14 − 12 = 2, maka [OH⁻] = 10⁻² = 0.01 mol dm⁻³.

Hubungan (Eksperimen 6.3 dan 6.4): semakin tinggi [H⁺], semakin rendah pH dan semakin berasid larutan. Semakin tinggi [OH⁻], semakin tinggi pH dan semakin beralkali larutan. Setiap pencairan sepuluh kali ganda menaikkan pH asid sebanyak 1 unit.

Bilangan tempat perpuluhan pH sepadan dengan bilangan angka bererti kepekatan. Kepekatan dengan 2 angka bererti memberi pH dengan 2 tempat perpuluhan.

Bagi alkali yang menghasilkan dua ion OH⁻ setiap unit formula, [OH⁻] = 2 × kemolaran alkali. Bagi Ca(OH)₂ 0.05 mol dm⁻³: [OH⁻] = 0.10, pOH = 1, pH = 13. Begitu juga H₂SO₄ 0.1 mol dm⁻³ memberi [H⁺] = 0.2 mol dm⁻³.

Hitungkan pH bagi asid hidroklorik, HCl 0.001 mol dm⁻³.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

HCl ialah asid monoprotik kuat, maka [H⁺] = 0.001 = 10⁻³ mol dm⁻³. pH = −log 10⁻³ = 3.

6.3Kekuatan asid dan alkali

Kekuatan bergantung pada darjah penceraian (pengionan) di dalam air. Kekuatan tidak sama dengan kepekatan.

	Pengionan	[H⁺] atau [OH⁻]	Persamaan	Contoh
Asid kuat	Lengkap	Tinggi	HCl → H⁺ + Cl⁻	HCl, HNO₃, H₂SO₄
Asid lemah	Separa	Rendah	CH₃COOH ⇌ H⁺ + CH₃COO⁻	Asid etanoik (darjah penceraian 1.54%)
Alkali kuat	Lengkap	Tinggi	NaOH → Na⁺ + OH⁻	NaOH, KOH
Alkali lemah	Separa	Rendah	NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻	Larutan ammonia (darjah penceraian 1.3%)

Pada kepekatan yang sama, asid kuat mempunyai pH yang lebih rendah daripada asid lemah, dan alkali kuat mempunyai pH yang lebih tinggi daripada alkali lemah. Anak panah berbalik ⇌ menunjukkan pengionan separa.

Jangan keliru antara "kuat" dengan "pekat". Kekuatan ialah sejauh mana asid mengion. Kepekatan ialah kuantiti zat terlarut dalam 1 dm³.

HNO₃ 0.1 mol dm⁻³ dan asid oksalik, H₂C₂O₄ 0.1 mol dm⁻³ mempunyai nilai pH berbeza. Terangkan.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

HNO₃ ialah asid kuat yang mengion lengkap, maka [H⁺] tinggi dan pH rendah. Asid oksalik ialah asid lemah yang mengion separa, maka [H⁺] rendah dan pH lebih tinggi.

6.4Sifat-sifat kimia asid dan alkali

Tindak balas	Persamaan am	Contoh
Asid + bes	Garam + air	2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O
Asid + logam reaktif	Garam + gas hidrogen	H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂
Asid + karbonat logam	Garam + air + gas karbon dioksida	2HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + H₂O + CO₂
Alkali + asid	Garam + air	2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O
Alkali + garam ammonium (panaskan)	Garam + air + gas ammonia	KOH + NH₄Cl → KCl + H₂O + NH₃
Alkali + ion logam	Hidroksida logam tak terlarutkan + kation daripada alkali	2NaOH + Mg²⁺ → Mg(OH)₂ + 2Na⁺

Gas H₂ membakar dengan bunyi "pop" pada kayu uji bernyala. Gas CO₂ mengeruhkan air kapur. Gas NH₃ menukarkan litmus merah lembap kepada biru.
Bagi tindak balas dengan bes atau logam, bahan pepejal ditambah berlebihan supaya semua asid bertindak balas, kemudian lebihan dituras. CuSO₄ berwarna biru.

Tulis persamaan kimia bagi tindak balas asid hidroklorik, HCl dengan (a) Ba(OH)₂, (b) Mg, (c) ZnCO₃.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

(a) 2HCl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2H₂O
(b) 2HCl + Mg → MgCl₂ + H₂
(c) 2HCl + ZnCO₃ → ZnCl₂ + H₂O + CO₂

6.5Kepekatan larutan akueus

Kepekatan (g dm⁻³) = jisim zat terlarut (g) ÷ isi padu larutan (dm³)
Kemolaran (mol dm⁻³) = bilangan mol zat terlarut ÷ isi padu larutan (dm³)
Bilangan mol, n = MV (V dalam dm³) atau n = MV ÷ 1000 (V dalam cm³)
g dm⁻³ ÷ jisim molar = mol dm⁻³; mol dm⁻³ × jisim molar = g dm⁻³

Contoh (buku teks m.s. 159 hingga 161)

(a) 18 g NaOH dalam 750 cm³ larutan: 750 cm³ = 0.75 dm³, kepekatan = 18 ÷ 0.75 = 24 g dm⁻³.
(b) HNO₃ 0.5 mol dm⁻³ dalam g dm⁻³: jisim molar = 1 + 14 + 3(16) = 63 g mol⁻¹, maka 0.5 × 63 = 31.5 g dm⁻³.
(c) LiOH 3.6 g dm⁻³: jisim molar = 7 + 16 + 1 = 24, maka kemolaran = 3.6 ÷ 24 = 0.15 mol dm⁻³.
(d) Bilangan mol Pb(NO₃)₂ dalam 200 cm³ larutan 0.2 mol dm⁻³: n = 0.2 × 200 ÷ 1000 = 0.04 mol.

Tukarkan cm³ kepada dm³ dengan membahagi 1000. Unit kemolaran ialah mol dm⁻³ (atau M). Mol (jirim) tidak sama dengan molar (kepekatan).

Apakah kepekatan, dalam g dm⁻³, bagi H₂SO₄ 0.5 mol dm⁻³? [JAR: H = 1, O = 16, S = 32]

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Jisim molar H₂SO₄ = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 g mol⁻¹. Kepekatan = 0.5 × 98 = 49 g dm⁻³.

6.6Larutan piawai

Larutan piawai ialah larutan yang kepekatannya diketahui dengan tepat. Jisim zat terlarut dan isi padu air suling mesti disukat dengan tepat.

Daripada bahan pepejal (250 cm³ larutan Na₂CO₃ 1.0 mol dm⁻³)

Hitung jisim: n = MV ÷ 1000 = 1.0 × 250 ÷ 1000 = 0.25 mol; jisim = 0.25 × 106 = 26.5 g. Timbang dengan penimbang elektronik.
Larutkan dalam kira-kira 100 cm³ air suling di dalam bikar, kacau dengan rod kaca.
Pindahkan ke dalam kelalang volumetrik 250 cm³ melalui corong turas. Bilas bikar, rod kaca dan corong turas, dan pindahkan semua air bilasan ke dalam kelalang.
Tambah air suling sehingga hampir tanda senggatan, kemudian guna penitis sehingga aras meniskus tepat segaris dengan tanda senggatan.
Tutup kelalang dan telangkupkan beberapa kali supaya larutan sebati.

NaOH tidak sesuai untuk larutan piawai kerana higroskopik dan menyerap CO₂ dari udara (2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O), maka jisimnya tidak dapat ditimbang dengan tepat.

Melalui pencairan

Air yang ditambah mengubah kepekatan tetapi tidak mengubah bilangan mol zat terlarut. Larutan pekat yang dicairkan dipanggil larutan stok.

n₁ = n₂, maka M₁V₁ = M₂V₂ (1 = sebelum pencairan, 2 = selepas pencairan)

Contoh (buku teks m.s. 164 dan 166)

(a) 75 cm³ HNO₃ 2.0 mol dm⁻³ ditambah 25 cm³ air suling. V₂ = 75 + 25 = 100 cm³, maka M₂ = 2.0 × 75 ÷ 100 = 1.5 mol dm⁻³.
(b) Untuk menyediakan 250 cm³ HCl 0.2 mol dm⁻³ daripada HCl 2.0 mol dm⁻³: V₁ = 0.2 × 250 ÷ 2.0 = 25 cm³. Pipet 25 cm³ ke dalam kelalang volumetrik 250 cm³, kemudian tambah air suling hingga tanda senggatan.

V₂ ialah isi padu akhir (asid + air), bukan isi padu air yang ditambah. Pipet dibilas dengan larutan stok, bukan air suling, supaya kepekatan larutan tidak berubah.

25 cm³ HCl 1.5 mol dm⁻³ dicairkan untuk menghasilkan 150 cm³ larutan. Hitungkan kemolaran baharu.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

M₂ = 1.5 × 25 ÷ 150 = 0.25 mol dm⁻³.

6.7Peneutralan

Peneutralan ialah tindak balas antara asid dengan alkali (bes) untuk menghasilkan garam dan air sahaja.
Persamaan ion: H⁺(ak) + OH⁻(ak) → H₂O(ce)

Ion pemerhati tidak berubah dalam tindak balas dan dimansuhkan daripada persamaan ion. Contoh: HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O; ion K⁺ dan NO₃⁻ ialah ion pemerhati.

Aplikasi: susu magnesia, Mg(OH)₂, meredakan sakit gastrik; ubat gigi meneutralkan asid laktik; syampu beralkali lemah meneutralkan asid pada rambut; kapur mati, Ca(OH)₂, merawat tanah berasid; pembuatan baja seperti ammonium nitrat dan urea.

Pentitratan

Rajah daripada buku teks Kimia Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 6.32, m.s. 170.

Bilas pipet dengan alkali, pipet 25.0 cm³ alkali ke dalam kelalang kon, tambah beberapa titis fenolftalein.
Bilas buret dengan asid, isi buret dan rekod bacaan awal.
Alirkan asid secara perlahan sambil memusarkan kelalang kon. Titrasi kasar dahulu, kemudian ulang dan tambah asid titik demi titik dekat takat akhir.
Takat akhir: penunjuk bertukar warna (fenolftalein merah jambu kepada tidak berwarna). Rekod bacaan akhir.
Ulang sehingga bacaan hampir sama, kemudian purata isi padu (abaikan isi padu kasar).

Penunjuk	Asid	Neutral	Alkali
Fenolftalein	Tidak berwarna	Tidak berwarna	Merah jambu
Metil jingga	Merah	Jingga	Kuning

Jubin putih membantu melihat perubahan warna dengan jelas.
Kelalang kon dibilas dengan air suling, bukan alkali, kerana air tidak mengubah bilangan mol alkali, tetapi alkali tambahan akan menambah bilangan mol alkali dan isi padu asid yang diperlukan menjadi tidak tepat.

M_aV_a ÷ M_bV_b = a ÷ b bagi a Asid A + b Alkali B → garam + air

Contoh (buku teks m.s. 172 dan 173)

(a) HCl + NaOH → NaCl + H₂O (a = b = 1). 20 cm³ NaOH 0.25 mol dm⁻³ memerlukan V_a HCl 0.2 mol dm⁻³: 0.2 V_a = 0.25 × 20, maka V_a = 25 cm³.
(b) 4.05 g ZnO meneutralkan 50 cm³ HNO₃. 2HNO₃ + ZnO → Zn(NO₃)₂ + H₂O. n(ZnO) = 4.05 ÷ 81 = 0.05 mol, maka n(HNO₃) = 0.10 mol. M = 0.10 ÷ 0.050 dm³ = 2.0 mol dm⁻³.

Tulis persamaan kimia yang seimbang dahulu. Bagi H₂SO₄ + 2NaOH, a : b = 1 : 2, maka M_aV_a ÷ M_bV_b = 1/2.

Hitungkan isi padu HCl 0.05 mol dm⁻³ yang tepat meneutralkan 25 cm³ Ba(OH)₂ 0.1 mol dm⁻³.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

2HCl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2H₂O, maka a : b = 2 : 1. 0.05 V ÷ (0.1 × 25) = 2 ÷ 1, maka V = 100 cm³.

6.8Garam, hablur dan kegunaan dalam kehidupan harian

Garam ialah sebatian ion yang terbentuk apabila ion hidrogen, H⁺, daripada asid digantikan dengan ion logam atau ion ammonium, NH₄⁺.

Garam terhasil daripada asid + alkali, asid + logam reaktif, asid + karbonat logam, dan asid + ammonia akueus (HCl + NH₃ → NH₄Cl). Anion garam datang daripada asid, kation daripada bes, logam atau ammonia.

Ciri-ciri fizikal hablur garam: bentuk geometri tertentu (kubus, kuboid, rombus, prisma); permukaan rata, sisi lurus dan bucu tajam; sudut tetap di antara dua permukaan bersebelahan; hablur yang sama tetapi saiz berbeza mempunyai bentuk geometri yang sama. Ini kerana zarah-zarah tersusun padat dan teratur.

Bidang	Garam dan kegunaan
Pertanian	Ammonium nitrat, NH₄NO₃, sebagai baja; ferum(II) sulfat, FeSO₄, dalam pestisid
Perubatan	Kalsium sulfat, CaSO₄, sebagai plaster Paris untuk tulang patah; kalium manganat(VII), KMnO₄, sebagai antiseptik
Pengawetan	Natrium benzoat, C₆H₅COONa, dalam sos; natrium nitrat, NaNO₃, dalam daging yang diproses
Penyediaan makanan	Natrium klorida, NaCl, sebagai perisa; natrium bikarbonat, NaHCO₃, untuk menaikkan doh

6.9Penyediaan garam

Keterlarutan garam di dalam air

Jenis garam	Larut	Tidak larut
Nitrat	Semua	Tiada
Sulfat	Semua kecuali yang di sebelah kanan	PbSO₄, BaSO₄, CaSO₄
Klorida	Semua kecuali yang di sebelah kanan	PbCl₂, AgCl, Hg₂Cl₂
Karbonat	Na₂CO₃, K₂CO₃, (NH₄)₂CO₃	Semua karbonat lain
Garam ammonium, natrium, kalium	Semua	Tiada

Mnemonik buku teks: garam NO ANaK (Nitrat, Ammonium, Natrium, Kalium) larut. PBC sulfat (Pb, Ba, Ca) dan HPA klorida (Hg, Pb, Ag) tidak larut. PbCl₂ dan PbI₂ larut dalam air panas dan mendakan semula apabila disejukkan.

Memilih kaedah

Garam	Kaedah	Bahan tindak balas
Terlarutkan jenis natrium, kalium, ammonium	Pentitratan (peneutralan), kemudian penghabluran	Asid + alkali
Terlarutkan jenis lain	Tambah pepejal berlebihan, turas, penghabluran	Asid + logam reaktif, oksida logam atau karbonat logam
Tak terlarutkan	Tindak balas penguraian ganda dua (pemendakan)	Dua larutan garam terlarutkan

Natrium, kalium, ammonium: titrat alkali dengan asid dan fenolftalein untuk mendapat isi padu V. Ulang tanpa penunjuk menggunakan V cm³ asid yang sama. Panaskan sehingga tepu, sejukkan, turas hablur.
Bukan natrium, kalium, ammonium: tambah oksida logam, logam atau karbonat logam secara berlebihan ke dalam asid panas. Turas lebihan pepejal. Panaskan hasil turasan sehingga tepu (celup rod kaca, hablur terbentuk pada rod), biarkan menyejuk, turas hablur, bilas dengan sedikit air suling, keringkan antara kertas turas.
Hablur hanya dibilas dengan sedikit air suling supaya hablur tidak larut semula.
Kuprum tidak sesuai dengan asid cair untuk menyediakan CuSO₄ kerana kuprum tidak bertindak balas dengan asid cair (kurang reaktif daripada hidrogen).
Penghabluran semula menulenkan garam terlarutkan: larutkan dalam air suling secukupnya dan panaskan, turas larutan panas untuk menyingkirkan benda asing tak terlarutkan, panaskan hingga tepu, sejukkan, turas hablur, bilas dan keringkan. Kaedah ini tidak boleh menulenkan garam tak terlarutkan.
Garam tak terlarutkan: campurkan dua larutan, ion bertukar pasangan. Turas mendakan, bilas dengan air suling untuk menyingkirkan ion tak dikehendaki, kemudian keringkan.

Contoh: penyediaan BaSO₄ (buku teks m.s. 187)

BaCl₂(ak) + Na₂SO₄(ak) → BaSO₄(p) + 2NaCl(ak)
Ion pemerhati Na⁺ dan Cl⁻ dimansuhkan. Persamaan ion: Ba²⁺(ak) + SO₄²⁻(ak) → BaSO₄(p)

Kaedah perubahan berterusan

Isi padu larutan A dimalarkan, isi padu larutan B ditambah dalam tabung uji berlainan. Ketinggian mendakan meningkat kemudian menjadi malar. Tabung uji pertama yang mencapai ketinggian maksimum menunjukkan semua bahan telah bertindak balas lengkap. Nisbah mol ion memberi persamaan ion.

Contoh (Eksperimen 6.6)

5.00 cm³ Pb(NO₃)₂ 0.5 mol dm⁻³ bertindak balas lengkap dengan 10.00 cm³ KI 0.5 mol dm⁻³.
n(Pb²⁺) = 0.5 × 5 ÷ 1000 = 0.0025 mol; n(I⁻) = 0.5 × 10 ÷ 1000 = 0.0050 mol. Nisbah 1 : 2.
Pb²⁺(ak) + 2I⁻(ak) → PbI₂(p) (mendakan kuning)

Tulis persamaan ion bagi pembentukan argentum klorida, AgCl, apabila larutan AgNO₃ ditambah kepada larutan NaCl. Kelaskan AgCl.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Ag⁺(ak) + Cl⁻(ak) → AgCl(p). AgCl ialah garam tak terlarutkan (klorida HPA).

6.10Tindakan haba ke atas garam

Ujian gas

Gas	Ujian	Pemerhatian
Oksigen, O₂	Kayu uji berbara	Menyala semula
Hidrogen, H₂	Kayu uji bernyala	Bunyi "pop"
Karbon dioksida, CO₂	Air kapur	Menjadi keruh
Ammonia, NH₃	Kertas litmus merah lembap	Menjadi biru (bau sengit)
Klorin, Cl₂	Kertas litmus biru lembap	Menjadi merah, kemudian dinyahwarna
Hidrogen klorida, HCl	Rod kaca dicelup ammonia pekat	Wasap putih (ammonium klorida)
Sulfur dioksida, SO₂	KMnO₄ berasid atau K₂Cr₂O₇ berasid	Ungu menjadi tidak berwarna; jingga menjadi hijau
Nitrogen dioksida, NO₂	Kertas litmus biru lembap	Gas perang; litmus menjadi merah

Kertas litmus perlu dilembapkan kerana gas hanya menunjukkan sifat asid atau alkali apabila larut dalam air.

Penguraian terma

Karbonat: karbonat logam → oksida logam + CO₂ (ZnCO₃ → ZnO + CO₂). Na₂CO₃ dan K₂CO₃ tidak terurai oleh haba.
Nitrat: nitrat logam → oksida logam + NO₂ + O₂ (2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂). Natrium nitrat dan kalium nitrat tidak menghasilkan gas perang.
Ammonium: NH₄Cl → NH₃ + HCl. Sesetengah sulfat juga terurai: ZnSO₄ → ZnO + SO₃; 2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃.

Baki pemanasan	Semasa panas	Setelah sejuk	Kation
Zink oksida, ZnO	Kuning	Putih	Zn²⁺
Plumbum(II) oksida, PbO	Perang	Kuning	Pb²⁺
Kuprum(II) oksida, CuO	Hitam	Hitam	Cu²⁺

Contoh (buku teks m.s. 197)

Garam X terurai oleh haba menghasilkan gas perang yang menukarkan litmus biru lembap kepada merah. Baki berwarna perang semasa panas dan kuning setelah sejuk. Gas perang ialah NO₂, maka anion nitrat. Baki ialah PbO, maka kation Pb²⁺. X ialah plumbum(II) nitrat, Pb(NO₃)₂.

Gas tak berwarna mengeruhkan air kapur dan baki pemanasan garam Y berwarna kuning semasa panas dan putih setelah sejuk. Kenal pasti Y.

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Gas ialah CO₂, maka karbonat. Baki ZnO (kuning panas, putih sejuk), maka Zn²⁺. Y ialah zink karbonat, ZnCO₃.

6.11Analisis kualitatif

Urutan: perhatikan sifat fizik (warna, keterlarutan), panaskan garam dan uji gas, kemudian ujian anion dan ujian kation, dan akhir sekali ujian pengesahan kation.

Warna	Ion yang mungkin
Larutan biru atau pepejal biru	Cu²⁺
Hijau (pepejal atau larutan)	Fe²⁺ (CuCO₃ hijau tidak larut; CuCl₂ hijau memberi larutan biru)
Perang atau perang kekuningan	Fe³⁺
Garam putih, larutan tidak berwarna	Zn²⁺, Al³⁺, Pb²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, NH₄⁺, Na⁺, K⁺

Ujian anion

Rajah daripada buku teks Kimia Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 6.52, m.s. 201.

Anion	Reagen	Pemerhatian	Persamaan ion
CO₃²⁻	Asid cair; alirkan gas ke dalam air kapur	Pembuakan; air kapur keruh	2H⁺ + CO₃²⁻ → CO₂ + H₂O
Cl⁻	HNO₃ cair berlebihan, kemudian AgNO₃	Mendakan putih	Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl
SO₄²⁻	HCl cair berlebihan, kemudian BaCl₂	Mendakan putih	Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄
NO₃⁻	H₂SO₄ cair dan FeSO₄, kemudian titiskan H₂SO₄ pekat melalui dinding tabung uji yang dicondongkan	Cincin perang

Asid ditambah berlebihan dahulu untuk menyingkirkan ion CO₃²⁻, yang juga memberi mendakan putih dengan Ag⁺ (Ag₂CO₃) atau Ba²⁺. Ujian sulfat boleh menggunakan HNO₃ dan Ba(NO₃)₂ sebagai ganti HCl dan BaCl₂.

Ujian kation

NaOH dan larutan ammonia, NH₃, ialah dua reagen utama. Ion OH⁻ bergabung dengan kebanyakan ion logam untuk membentuk mendakan hidroksida logam, misalnya Zn²⁺ + 2OH⁻ → Zn(OH)₂.

Rajah daripada buku teks Kimia Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 6.56, m.s. 207.

Kation	Larutan NaOH	Larutan ammonia, NH₃
Cu²⁺	Mendakan biru, tidak larut dalam NaOH berlebihan	Mendakan biru, larut dalam NH₃ berlebihan menjadi larutan biru tua
Fe²⁺	Mendakan hijau, tidak larut dalam berlebihan	Mendakan hijau, tidak larut dalam berlebihan
Fe³⁺	Mendakan perang, tidak larut dalam berlebihan	Mendakan perang, tidak larut dalam berlebihan
Zn²⁺	Mendakan putih, larut dalam berlebihan (larutan tidak berwarna)	Mendakan putih, larut dalam berlebihan (larutan tidak berwarna)
Al³⁺, Pb²⁺	Mendakan putih, larut dalam berlebihan (larutan tidak berwarna)	Mendakan putih, tidak larut dalam berlebihan
Mg²⁺	Mendakan putih, tidak larut dalam berlebihan	Mendakan putih, tidak larut dalam berlebihan
Ca²⁺	Mendakan putih, tidak larut dalam berlebihan	Tiada mendakan
NH₄⁺	Tiada mendakan; apabila dipanaskan, gas NH₃ menukarkan litmus merah lembap kepada biru	Tiada mendakan

Ujian pengesahan kation

Ion	Reagen	Pemerhatian
NH₄⁺	Reagen Nessler	Mendakan perang
Fe²⁺	K₃Fe(CN)₆ (kalium heksasianoferat(III))	Mendakan biru tua
Fe³⁺	K₄Fe(CN)₆ atau KSCN	Mendakan biru tua atau larutan merah darah
Pb²⁺ (berbanding Al³⁺)	Larutan KI	Mendakan kuning yang larut dalam air panas dan terbentuk semula apabila disejukkan; Al³⁺ tiada mendakan

Mendakan putih yang larut dalam NaOH berlebihan boleh jadi Zn²⁺, Al³⁺ atau Pb²⁺. Guna larutan ammonia (Zn²⁺ larut), kemudian KI untuk membezakan Pb²⁺ daripada Al³⁺.

Larutan garam Q memberi mendakan putih yang tidak larut dalam NaOH berlebihan, dan tiada perubahan dengan larutan ammonia. Apakah kation yang mungkin hadir?

Tunjuk jawapanSembunyi jawapan

Mendakan putih tidak larut dalam NaOH berlebihan: Mg²⁺ atau Ca²⁺. Tiada mendakan dengan larutan ammonia: Ca²⁺.

Ringkasan

Ingat	Fakta penting
Asid dan alkali	Menghasilkan H⁺ dan OH⁻ di dalam air; air diperlukan
pH	pH = −log [H⁺]; pOH = −log [OH⁻]; pH + pOH = 14
Kekuatan	Pengionan lengkap = kuat; separa = lemah
Kepekatan	g dm⁻³ ÷ jisim molar = mol dm⁻³; n = MV ÷ 1000
Pencairan	M₁V₁ = M₂V₂
Peneutralan	H⁺ + OH⁻ → H₂O; M_aV_a ÷ M_bV_b = a ÷ b
Garam tak terlarutkan	Penguraian ganda dua dua larutan garam terlarutkan
Haba	Karbonat → CO₂; nitrat → NO₂ + O₂; ammonium → NH₃

What this chapter coversMatlamat bab ini

6.1Peranan air dalam menunjukkan keasidan dan kealkalian

Kebesan asid

Mengapa air diperlukan (Eksperimen 6.1 dan 6.2)

6.2Nilai pH

6.3Kekuatan asid dan alkali

6.4Sifat-sifat kimia asid dan alkali

6.5Kepekatan larutan akueus

6.6Larutan piawai

Daripada bahan pepejal (250 cm3 larutan Na2CO3 1.0 mol dm−3)

Melalui pencairan

6.7Peneutralan

Pentitratan

6.8Garam, hablur dan kegunaan dalam kehidupan harian

6.9Penyediaan garam

Keterlarutan garam di dalam air

Memilih kaedah

Kaedah perubahan berterusan

6.10Tindakan haba ke atas garam

Ujian gas

Penguraian terma

6.11Analisis kualitatif

Ujian anion

Ujian kation

Ujian pengesahan kation

Ringkasan

Daripada bahan pepejal (250 cm³ larutan Na₂CO₃ 1.0 mol dm⁻³)