Kimia tingkatan 4 - Bab 9

Kimia Tingkatan 4

Bab 9 : Bahan Buatan Dalam Industri

9.1 : Asid sulfurik

9.2 : Ammonia dan garam

9.3 : Aloi

9.4 : Polimer sintetik 

9.5 : Kaca dan seramik

9.6 : Bahan kompisit 

Asid sulfurik

1. Asid sulfurik digunakan untuk menghasilkan : 

• Baja sintetik
• Detergen
• Elektrolit dalam bateri kereta
• Gentian sintetik
• Cat 
• Pewarna

2. Sebagai contoh :

Baja sintetik seperti ammonium sulfat dihasilkan melaluo tindak balas antara ammonia dan asid sulfurik

    3. Asid sulfurik dihasilkan dalam insudtri ( secara besar besaran) melalui proses sentuh

  4. Pembuatan asid sulfurik melibatkan beberapa peringkat : 

Tip : ingat akan keadaaan tindak balas ini

 Pencemaran oleh sulfur dioksida

1. Sumber pembebasan sulfur dioksida contohnya : letupan gunung api
2.  Kesan pencemaran sulfur dioksida 

• Hujan asid
• Masalah pernafasan

  3. Kesan hujan asid

• Mengakis struktur konkrit dan keluli
• Mengurangkan pH tanah dan merosakkan tanaman  

Memusnahkan organisma akuatik dan ekosistemnya

Ammonia dan garamnya 

1. Ammonia ialah sebatian yang sangat berguna dan mengandungi unsur nitrogen dan hidrogen
2. Sifat ammonia 

• Kurang tumpat daripada air
• Gas tidak berwarna
• Berbau sengit
• Sangat larut dalam air
• Beralkali

  3. Ammonia digunakan untuk membuat

•  Baja bernitrogen
• Asid nitrik
• Agen pembersih
• Nilon
• Penyejuk

Pembuatan ammonia oleh Proses Haber

1. Proses ini melibatkan kedua dua gas nitrogen san hidroge
2. Gas nitrogen dan hidrogen dicampur dalam nisbah 1:3 dan dimampatkan kepada 200 atmosfera dalam kebuk pemampatan
3. Pada penukar,  campuran gas itu dialir melalui lapisan pemangkin besi yang dipanaskan 450c untuk menbentuk ammonia 
4. Untuk meningkatkan penghasilan,  proses ini memerlukan keadaan suhu yang rendah dan tekanan yang tinggi
5. Walaubagaimanapun suhu yang rendah akan melambatkan penghasilan ammonia 
6. Maka satu suhu optimun (450c)digunakan untuk membentuk hasil yang banyak pada kadar yang munasabah
7. Risiko keselamatan juga bertambah apabila tekanan yang tinggu digunakan. Tekanan ditetapkan pada 200 atmosfera
8.  Campuran gas yang dihasilkan disejukkan dalam kondenser sehingga -35c . Gas ammonia berkondensasi membentuk cecair ammonia yang dapat diasingkan daripada bahan tindak balas yang berbentuk gas. 

Tip : Pemangkin besi meningkatkan kadar tindak balas 

Tip : proses sentuh dan proses haber ialah proses industri yang penting dan kerap disoal dalam peperiksaan SPM

Aloi

Logam tulen mempunyai ciri ciri berikut : 

• 
  
• Boleh ditimpa (dijadikan kepingan)  dan mulur ( boleh ditarik menjadi dawai)
• Pengalir haba yang baik
• Pengalir elektrik yang baik
• Ketumpatan yang tinggi 

1. Logam tulen terkakis dengan mudah dan membentuk oksida logam.  Oleh itu logam tulen tidak digunakan secara meluas
2. Apabila satu daya dikenankan lapisan atom dalam logam tulen bergelongsor dengan mudah di atas satu sama lain. Oleh sebab itu logam tulen lembut boleh ditempa dan mulur. 
3. Menambahkan logam yang berlainan ke dalam logam tulen akan menghalang lapisan atom ini bergelongsor di atas satu sama lain
4. Penambahan atom atom asing akan menggangu susunan teratur atom kerana atom atom unsur yang berlainan mempunyai saiz barlainan dan oleh itu lapisan atom dihalang bergelongsor
5. Proses ini menambahkan unsur logam yany berbeza ini dikenali sebagai proses mengaloi dan aloi yang dihasilkan mempunyai dua atau lebih unsur logam di dalamnya.

Kebaikan aloi :

• Aloi lebih keras
• Aloi lebih menahan kakisan
• Aloi lebih cantik

Jadual dibawah menunjukkan perbezaan antara aloi dan logam tulen

Polimer sintetik 

• Polimer ialah molekul besar yang terdiri daripada banyak molekul ringkas yang dikenali sebagai monomer

• monomer berbeza daripad polimer dari segi                                  a)takat lebur

       b)jisim molekul relatif

       c)ketumpatan 

       d)tinda balas

• terdapat 2 jenis polimer : a) Polimer semula jadi                                                                  b) Polimer sintetik

  

Polimer semula jadi

1. polimer semula jadi ialah polimer yang wujud secara semula jadi dalam tumbuhan atau haiwan
2. contoh ; karbohidrat , protein , kanji , selulosa , getah asli dan sutera

Polimer sintetik

1. polimer sintetik ialah polimer buatan , diperbuat menggunakan bahan kimia yang berasakan petroleum atau minyak mentah
2. polimer sintetik dikelaskan kepada : plastik , getah sintetik dan gentian sintetik

*contoh polimer sintetik ; 

Kesan pembuangan polimer sintetik secara tidak terurus ☹️

1. Masalah utama penggunaan polimer sintetik ialah kesukaran pembuangan tanpa pencemaran alam sekitar 
2. Kebanyakkan polimer sintetik stabil dan dapat menahan pengoksidaan, bahan kimia dan mikroorgnisma.

• polimer sintetik tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisma , maka dikelaskam sebagai tidak terbiodegradasi 

    3.Pembakaran polimer sintetik akan menghasilkan gas gas                    beracun seperti ; hidrogen slanida , hidrogen klorida dan                    karbon monoksida

• ia juga membebaskan gas karbon dioksida yang dikatakan menyebabkan pemanasan global

    4.Pembuangan polimer sintetik secara tidak terurus boleh                    menyebabkan masalah berikut ;

• banjir kilat
• tempat membiak nyamuk
• membebaskan gas beracun 
• kelemhan haiwan akuatik

Kaca dan Seramik

Kaca
kaca sering dianggap sebagai cecair sejuk lampau

1. zarah zarah dalam kaca tidak disusun secara teratur seperti dalam cecair tetapi pergerakannya terhad kepada getaran pada kedudukan yang tetap
2. kaca mempunyai sifat yang berikut :

• Lutsinar
• Lengain terhadap bahan kimia
• Penebat elektrik
• Keras tetapi rapuh
• Tidak telap air 
• Penebat haba
• Boleh menahan mampatan 
• Menahan kakisan
• Lemah apabila dikenakan tekanan

JENIS KACA

Seramik

1. unsur utama dalam seramik ialah silikon , oksigen , dan aluminium
2. seramik diperbuat daripada tanah liat. tanah liat yang biasa digunakan ialah tanah liat cina atau kaolin
3. Kaolin mengandungi alumino-silikat terhidrat
4. proses membentuk barangan seramik melibatkan pertambahan air untuk membuat tanah liat itu mudah dibentuk
5. seramik mempunyai sifat yang berikut :

• Kuat
• Keras tetapi rapuh 
• Lengai terhadap bahan kimia
• Boleh menahan pemampatan 
• Menahan kakisan 
• Penebat elektrik yang baik
• Penebat haba yang baik
• Akan meretak di bawah perubahan suhu yang drastik

Penggunaan seramik

• alat dapur
• bahan binaan
• bahan tahan panas untuk dinding relau , reaktor nuklear , dan kapal angkasa
• alat rumah 

Bahan Komposit

1. bahan komposit  terbentuk dengan menggabungkan dua atau lebih bahan yang berlainan untuk penggunaan khusus
2. Sifat bahan komposit lebih bermutu daripada bahan asalnya biasanya lebih kuat , tahan lasak , ringan , tahan lama , daripada bahan asalnya

Perbandingan antara pelbagai bahan kompsit

  

GOODBYE AND GOODLUCK☺