Langkau ke kandungan
Kimia · Tingkatan 6 (STPM Chemistry) · Periodic Table: Periodicity

4.2 Reactions of Period 3 elements with oxygen

Unit ini menerangkan tindak balas unsur Kala 3 dengan oksigen terhad dan berlebihan serta kereaktifan logam Kala 3 terhadap oksigen.

  • STPM
  • 2 SP
  • 10 latihan
  • Percuma

SP 4.2.1Describe the reaction of elements with limited and excess oxygen;

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Describe (Memerihalkan)

Calon perlu memerihalkan tindak balas unsur Kala 3 (Na hingga S) dengan oksigen terhad dan oksigen berlebihan: persamaan seimbang, hasil dan pemerhatian.

  1. IsiHasil berbeza mengikut bekalan oksigen
    Huraian

    Unsur dengan lebih daripada satu nombor pengoksidaan membentuk oksida lebih rendah dalam oksigen terhad dan oksida lebih tinggi dalam oksigen berlebihan.

    Contoh

    P₄ + 3O₂ → P₄O₆ (terhad); P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀ (berlebihan). Na membentuk Na₂O (terhad) dan Na₂O₂ (berlebihan).

  2. IsiPemerhatian pembakaran
    Huraian

    Na nyalaan kuning; Mg nyalaan putih sangat terang; serbuk Al nyalaan putih; S nyalaan biru menghasilkan SO₂ berbau sengit; SO₃ hanya terbentuk dengan mangkin V₂O₅.

    Contoh

    Pita magnesium yang dibakar dalam balang oksigen menghasilkan abu putih MgO: 2Mg + O₂ → 2MgO.

JadualTindak balas unsur Kala 3 dengan oksigen

UnsurOksigen terhadOksigen berlebihanPemerhatian
Na4Na + O₂ → 2Na₂O2Na + O₂ → Na₂O₂ (peroksida)Terbakar cergas, nyalaan kuning, pepejal putih
Mg2Mg + O₂ → 2MgO2Mg + O₂ → 2MgONyalaan putih sangat terang, pepejal putih
Al4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃Serbuk terbakar dengan nyalaan putih; kepingan dilindungi lapisan oksida
SiSi + O₂ → SiO₂Si + O₂ → SiO₂Bertindak balas perlahan pada suhu tinggi
PP₄ + 3O₂ → P₄O₆P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀Fosforus putih terbakar spontan di udara, asap putih
SS + O₂ → SO₂S + O₂ → SO₂; SO₃ hanya dengan mangkin: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ (V₂O₅)Nyalaan biru, gas berbau sengit
Cl, ArTiada tindak balas langsungTiada tindak balas langsungOksida klorin disediakan secara tidak langsung
SP 4.2.1

Poin utamaPerkara penting

  • Nombor pengoksidaan tertinggi dalam oksida meningkat merentasi kala: Na₂O (+1), MgO (+2), Al₂O₃ (+3), SiO₂ (+4), P₄O₁₀ (+5), SO₃ (+6).
  • Unsur yang mempunyai lebih daripada satu nombor pengoksidaan (P, S) membentuk oksida berbeza bergantung kepada bekalan oksigen.
  • Natrium yang dipanaskan dalam oksigen berlebihan membentuk natrium peroksida, Na₂O₂, yang mengandungi ion O₂²⁻.
SP 4.2.1SP 4.2.2

SP 4.2.2Explain the reactivity of metals with oxygen.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)

Calon perlu menerangkan kereaktifan logam Kala 3 (Na, Mg, Al) terhadap oksigen berdasarkan kemudahan atom melepaskan elektron valens.

  1. IsiKereaktifan berkurang Na > Mg > Al
    Huraian

    Jumlah tenaga pengionan untuk membentuk kation bertambah dari Na⁺ (1 elektron) ke Mg²⁺ (2) dan Al³⁺ (3), maka sifat elektropositif berkurang.

    Contoh

    Na terbakar cergas apabila dipanaskan sedikit; Mg perlu dinyalakan; Al dalam bentuk kepingan sukar terbakar.

  2. IsiLapisan oksida pelindung Al
    Huraian

    Al membentuk lapisan Al₂O₃ nipis dan tidak telap yang menghalang tindak balas lanjut, maka kelihatan kurang reaktif pada suhu bilik.

    Contoh

    Bingkai tingkap aluminium tidak terhakis walaupun terdedah kepada udara bertahun-tahun.

Peta alirKereaktifan logam Kala 3 terhadap oksigen

  1. Dari Na ke Al, tenaga pengionan (jumlah) yang diperlukan untuk membentuk kation bertambah.
  2. Atom semakin sukar melepaskan elektron valens; sifat elektropositif berkurang.
  3. Kereaktifan dengan oksigen berkurang: Na > Mg > Al.
  4. Al juga dilindungi lapisan Al₂O₃ yang nipis dan tidak telap, maka kelihatan kurang reaktif pada suhu bilik.
SP 4.2.2

Tahukah andaTahukah anda?

Walaupun aluminium agak reaktif, tingkap dan tin minuman aluminium tidak berkarat kerana lapisan Al₂O₃ setebal beberapa nanometer melindungi logam di bawahnya. Proses penganodan menebalkan lapisan ini.

SP 4.2.2

Ingat: mnemonik & kad imbas

Kad imbas

Hasil Na dibakar dalam oksigen berlebihan
Natrium peroksida, Na₂O₂
Oksida fosforus dalam oksigen terhad / berlebihan
P₄O₆ / P₄O₁₀
Warna nyalaan sulfur terbakar
Biru, menghasilkan SO₂
Turutan kereaktifan logam Kala 3 dengan oksigen
Na > Mg > Al
Mengapa Al kelihatan tidak reaktif pada suhu bilik?
Dilindungi lapisan oksida Al₂O₃ yang tidak telap

Semak kefahaman

  1. Tulis persamaan pembakaran fosforus, P₄, dalam oksigen terhad. (SP 4.2.1)

    Lihat jawapan

    P₄ + 3O₂ → P₄O₆.

  2. Susun Na, Mg dan Al mengikut kereaktifan menurun terhadap oksigen. (SP 4.2.2)

    Lihat jawapan

    Na > Mg > Al.

10 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 menyenaraikan oksida bagi Na, Mg, Al, Si, P dan S dengan formula serta warna nyalaan apabila dibakar.

    Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang tindak balas unsur kala 3 dengan oksigen.

    SP disasar: 4.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. Memahami

    Aktiviti: Berpasangan, murid menulis persamaan tindak balas fosforus dan sulfur dengan oksigen terhad dan berlebihan dan menerangkan perbezaan hasil.

    Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang tindak balas unsur kala 3 dengan oksigen; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.

    SP disasar: 4.2.1 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. Mengaplikasi

    Aktiviti: Murid meramal kereaktifan logam Na, Mg dan Al terhadap oksigen berdasarkan tenaga pengionan dan menyusun mengikut kereaktifan.

    Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang tindak balas unsur kala 3 dengan oksigen; semak kaedah dan ketepatan jawapan.

    SP disasar: 4.2.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. Menganalisis

    Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menganalisis data pembakaran unsur kala 3 dan menjustifikasi trend kereaktifan merentasi kala.

    Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis tindak balas unsur kala 3 dengan oksigen; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.

    SP disasar: 4.2.1, 4.2.2 · 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.

Unit lain dalam Periodic Table: Periodicity

  1. 4.1 Atomic and physical properties of Period 3 elements
  2. 4.2 Reactions of Period 3 elements with oxygen
  3. 4.3 Acidic and basic properties of Period 3 oxides