Langkau ke kandungan
Kimia · Tingkatan 6 (STPM Chemistry) · Atoms, Molecules and Stoichiometry

1.2 The mole concept

Anda akan mengaitkan mol dengan nombor Avogadro (Avogadro's number), mengimbangkan persamaan kimia dan melakukan pengiraan stoikiometri (stoichiometry) termasuk isi padu gas, kepekatan larutan dan peratus hasil.

  • STPM
  • 4 SP
  • 17 latihan
  • Percuma
Belajar & latih secara interaktifSemua unit Kimia STPM

SP 1.2.1Relate mole to Avogadro’s number;

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Relate (Mengaitkan)

Calon perlu mengaitkan kuantiti mol dengan pemalar Avogadro NA = 6.02 × 10²³ mol⁻¹: satu mol mengandungi NA zarah, dan bilangan zarah = n × NA. Termasuk membezakan bilangan molekul, atom dan ion.

  1. IsiSatu mol = 6.02 × 10²³ zarah
    Huraian

    Mol ditakrifkan berdasarkan bilangan atom dalam tepat 12 g karbon-12. Bilangan zarah N = n × NA; sebaliknya n = N ÷ NA.

    Contoh

    0.200 mol H₂O mengandungi 0.200 × 6.02 × 10²³ = 1.20 × 10²³ molekul.

  2. IsiJenis zarah mesti dinyatakan
    Huraian

    Satu mol molekul boleh mengandungi beberapa mol atom atau ion. Darab dengan bilangan atom atau ion dalam formula.

    Contoh

    1.00 mol CaCl₂ mengandungi 1.00 mol Ca²⁺ dan 2.00 mol Cl⁻, iaitu 3 × 6.02 × 10²³ = 1.81 × 10²⁴ ion.

NotaMol dan nombor Avogadro

Satu mol (mole) ialah kuantiti bahan yang mengandungi bilangan zarah yang sama dengan bilangan atom dalam tepat 12 g karbon-12, iaitu 6.02 × 10²³ zarah. Nilai ini ialah pemalar Avogadro, NA = 6.02 × 10²³ mol⁻¹. Bilangan zarah = n × NA. Jisim molar (molar mass) M ialah jisim satu mol bahan dalam g mol⁻¹.

SP 1.2.1

SP 1.2.2Construct balanced chemical equations for all types of reactions;

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Construct (Membina)

Calon perlu membina persamaan kimia seimbang bagi semua jenis tindak balas (pembakaran, peneutralan, pemendakan, penguraian, redoks, persamaan ion) dengan formula yang betul, pekali terkecil dan simbol keadaan bila perlu.

  1. IsiImbangkan atom dengan mengubah pekali sahaja
    Huraian

    Tulis formula betul bahan dan hasil; jangan ubah subskrip. Imbangkan unsur yang muncul sekali dahulu, kemudian O dan H.

    Contoh

    Pembakaran butana: 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O (O: 26 = 16 + 10).

  2. IsiPersamaan ion: imbangkan atom DAN cas
    Huraian

    Ion penonton digugurkan; jumlah cas di kiri mesti sama dengan di kanan.

    Contoh

    Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O; cas kiri −2 + 14 + 12 = +24, cas kanan +6 + 18 = +24.

Poin utamaMengimbangkan persamaan bagi semua jenis tindak balas

  • Tulis formula betul bahan dan hasil; jangan ubah subskrip, hanya pekali.
  • Pembakaran: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O.
  • Peneutralan: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O.
  • Pemendakan (persamaan ion): Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s).
  • Penguraian: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g).
  • Redoks (ion): MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O; imbangkan atom dan juga jumlah cas (kiri +17, kanan +17).
SP 1.2.2

SP 1.2.3Determine the number of mole of reactants, volume of gases, volume of solutions, concentration of solutions and percentage yield;

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Determine (Menentukan)

Calon perlu menentukan bilangan mol bahan tindak balas, isi padu gas, isi padu dan kepekatan larutan serta peratus hasil daripada data, termasuk mengenal pasti bahan tindak balas pengehad (limiting reagent) dan memberi jawapan dalam angka bererti yang betul berdasarkan data.

  1. IsiTukar setiap data kepada mol, guna nisbah persamaan
    Huraian

    n = m ÷ M; n = V ÷ 22.4 dm³ mol⁻¹ (STP) atau ÷ 24 dm³ mol⁻¹ (keadaan bilik); n = MV ÷ 1000 (V dalam cm³). Kemudian guna nisbah mol daripada persamaan seimbang.

    Contoh

    20.0 cm³ HCl 0.500 mol dm⁻³ mengandungi 0.500 × 20.0 ÷ 1000 = 0.0100 mol HCl.

  2. IsiBahan tindak balas pengehad (limiting reagent)
    Huraian

    Bandingkan mol sebenar setiap bahan dengan nisbah persamaan. Bahan yang habis dahulu ialah bahan pengehad; ia menentukan hasil teori.

    Contoh

    2H₂ + O₂ → 2H₂O dengan 0.30 mol H₂ dan 0.20 mol O₂: 0.30 mol H₂ perlukan 0.15 mol O₂ sahaja, maka H₂ pengehad; hasil = 0.30 mol H₂O.

  3. IsiPeratus hasil dan angka bererti
    Huraian

    Peratus hasil = (hasil sebenar ÷ hasil teori) × 100%. Jawapan diberi mengikut bilangan angka bererti terkecil dalam data.

    Contoh

    Hasil teori 5.60 g, hasil sebenar 4.48 g: (4.48 ÷ 5.60) × 100% = 80.0% (3 angka bererti).

JadualRumus pengiraan mol

KuantitiRumusUnit
Jisimn = m ÷ Mmol
Bilangan zarahn = N ÷ NAmol
Isi padu gas (STP, 0 °C, 1 atm)n = V ÷ 22.4V dalam dm³
Isi padu gas (keadaan bilik)n = V ÷ 24V dalam dm³
Larutann = MV ÷ 1000M dalam mol dm⁻³, V dalam cm³
Peratus hasil(hasil sebenar ÷ hasil teori) × 100%%
SP 1.2.3

Peta alirContoh: isi padu gas dan peratus hasil

  1. Soalan: 10.0 g CaCO₃ dipanaskan; 4.48 g CaO diperoleh. Kira isi padu CO₂ pada STP dan peratus hasil. (Ca 40, C 12, O 16)
  2. M(CaCO₃) = 40 + 12 + 3(16) = 100 g mol⁻¹; n = 10.0 ÷ 100 = 0.100 mol.
  3. Nisbah CaCO₃ : CaO : CO₂ = 1 : 1 : 1, maka n(CO₂) = 0.100 mol.
  4. V(CO₂) = 0.100 mol × 22.4 dm³ mol⁻¹ = 2.24 dm³.
  5. Hasil teori CaO = 0.100 mol × 56 g mol⁻¹ = 5.60 g.
  6. Peratus hasil = (4.48 ÷ 5.60) × 100% = 80.0%.
SP 1.2.3

Peta alirContoh: kepekatan daripada pentitratan

  1. 25.0 cm³ NaOH 0.100 mol dm⁻³ dineutralkan oleh 20.0 cm³ H₂SO₄.
  2. n(NaOH) = 0.100 × 25.0 ÷ 1000 = 2.50 × 10⁻³ mol.
  3. H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O, maka n(H₂SO₄) = 2.50 × 10⁻³ ÷ 2 = 1.25 × 10⁻³ mol.
  4. Kepekatan H₂SO₄ = 1.25 × 10⁻³ mol ÷ 0.0200 dm³ = 0.0625 mol dm⁻³.
SP 1.2.3

SP 1.2.4Deduce stoichiometric relationships from the calculations in daily and industrial processes.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Deduce (Mendeduksi)

Calon perlu mendeduksi hubungan stoikiometri (nisbah mol, jisim atau isi padu) daripada pengiraan yang melibatkan proses harian dan industri, cth antasid, beg udara, proses Haber dan proses Sentuh.

  1. IsiNisbah mol daripada data eksperimen
    Huraian

    Tukar jisim atau isi padu setiap bahan kepada mol, bahagi dengan nilai terkecil untuk mendapat nisbah, kemudian tulis persamaan.

    Contoh

    0.010 mol Mg(OH)₂ meneutralkan tepat 0.020 mol HCl, maka nisbah 1 : 2: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O.

  2. IsiNisbah isi padu gas dalam industri
    Huraian

    Pada suhu dan tekanan sama, nisbah isi padu gas = nisbah mol (hukum Avogadro).

    Contoh

    Proses Haber N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃: 50 dm³ N₂ memerlukan 150 dm³ H₂ dan menghasilkan maksimum 100 dm³ NH₃.

Peta pokokStoikiometri dalam kehidupan harian dan industri

Hubungan stoikiometri
Harian
  • Antasid: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O (1 mol Mg(OH)₂ meneutralkan 2 mol HCl)
  • Beg udara: 2NaN₃ → 2Na + 3N₂ (jisim NaN₃ menentukan isi padu N₂)
Industri
  • Proses Haber: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (nisbah isi padu 1 : 3 : 2)
  • Proses Sentuh: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃
  • Pengiraan bahan mentah, bahan berlebihan dan peratus hasil untuk kos
SP 1.2.4

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

JIPL
Jisim, Isi padu gas, Partikel (zarah), Larutan: empat cara menukar kuantiti kepada mol.

Kad imbas

NA
6.02 × 10²³ mol⁻¹
Isi padu molar gas pada STP
22.4 dm³ mol⁻¹ (24 dm³ mol⁻¹ pada keadaan bilik)
Bilangan mol dalam larutan
n = MV ÷ 1000 (V dalam cm³)
Peratus hasil
(hasil sebenar ÷ hasil teori) × 100%
Syarat persamaan ion seimbang
Atom dan jumlah cas sama di kiri dan kanan
Nisbah isi padu proses Haber
N₂ : H₂ : NH₃ = 1 : 3 : 2

Semak kefahaman

  1. Hitung bilangan molekul dalam 0.250 mol NH₃. (NA = 6.02 × 10²³ mol⁻¹) (SP 1.2.1)

    Lihat jawapan

    N = n × NA = 0.250 × 6.02 × 10²³ = 1.51 × 10²³ molekul.

  2. Imbangkan persamaan Al + O₂ → Al₂O₃. (SP 1.2.2)

    Lihat jawapan

    4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.

  3. Hitung kepekatan larutan yang mengandungi 4.00 g NaOH dalam 250 cm³ larutan. (Na 23, O 16, H 1) (SP 1.2.3)

    Lihat jawapan

    n = 4.00 ÷ 40 = 0.100 mol; kepekatan = 0.100 ÷ 0.250 = 0.400 mol dm⁻³.

  4. Satu tablet antasid mengandungi 0.580 g Mg(OH)₂. Hitung bilangan mol HCl yang dapat dineutralkan. (Mg 24, O 16, H 1) (SP 1.2.4)

    Lihat jawapan

    n(Mg(OH)₂) = 0.580 ÷ 58 = 0.0100 mol; Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O, maka n(HCl) = 2 × 0.0100 = 0.0200 mol.

17 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
  1. Mengingat

    Aktiviti: Murid menyatakan nilai pemalar Avogadro dan memadankan kuantiti (jisim, isi padu gas, kepekatan) dengan formula mol pada kad.

    Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang konsep mol.

    SP disasar: 1.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. Memahami

    Aktiviti: Berpasangan, murid menyeimbangkan lima persamaan kimia pelbagai jenis (pembakaran, pemendakan, redoks) dan menerangkan nisbah mol.

    Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang konsep mol; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.

    SP disasar: 1.2.2 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. Mengaplikasi

    Aktiviti: Murid mengira mol, isi padu gas pada s.t.p., kepekatan larutan dan peratus hasil bagi satu pengukuran penitratan dengan langkah lengkap.

    Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang konsep mol; semak kaedah dan ketepatan jawapan.

    SP disasar: 1.2.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. Menganalisis

    Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menganalisis data proses Haber atau pengeluaran sulfur dioksida di kilang dan menentukan reaktan penghad serta peratus hasil.

    Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis konsep mol; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.

    SP disasar: 1.2.3, 1.2.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis

Cadangan ini mengikut aras kognitif hasil pembelajaran (bukan TP DSKP kerana STPM tiada TP). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 65 unit Kimia STPM untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Belajar & latih secara interaktifSemua unit Kimia STPM

Unit lain dalam Atoms, Molecules and Stoichiometry

  1. 1.1 Relative atomic, isotopic and molecular masses
  2. 1.2 The mole concept