Monday, March 30, 2015

Penyediaan Sabun

Bahan utama yang digunakan untuk membuat sabun ialah:
  • Lemak haiwan atau minyak tumbuhan.
  • Larutan alkali seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida.
Proses saponifikasi (saponification) ialah tindak balas penghasilan sabun. Dalam proses saponifikasi, lemak atau minyak dipanaskan dengan larutan alkali seperti natrium hidroksida. Lemak atau minyak terurai kemudian membentuk garam natrium bagi asid lemak itu (sabun).

Jika alkali yang digunakan dalam proses saponifikasi ialah kalium hidroksida, sabun yang terbentuk ialah garam kalium bagi asid lemak itu.

Proses saponifikasi ialah gabungan dua tindak balas:
  • Hidrolisis ester (minyak atau lemak) yang dimangkinkan oleh larutan beralkali.
  • Tindak balas peneutralan antara asid lemak yang terbentuk dalam tindak balas hidrolisis dengan larutan beralkali.
Dalam proses hidrolisis, lemak atau minyak terurai menjadi gliserol dan asid lemak (perhatikan bahawa tindak balas hidrolisis ester merupakan songsangan bagi tindak balas pengesteran).


Asid lemak yang terbentuk kemudian dineutralkan oleh larutan alkali untuk membentuk garam asid lemak (sabun) dan air.


Tindak balas keseluruhan ialah proses saponifikasi: (I) + (II):


Sebagai contohnya,

a) Asid palmitik C15H31COOH ialah sejenis asid lemak yang terkandung dalam minyak kelapa sawit. Sabun yang dibuat melalui proses saponifikasi minyak kelapa sawit ialah garam bagi asid palmitik, iaitu natrium palmitat, C15H31COOHNa, atau kalium palmitat, C15H31COOK.

Formula struktur natrium palmitat, C15H31COONa.

b) Lemak kambing mengandungi asid stearik. Sabun yang terhasil melalui proses saponifikasi lemak haiwan ini ialah garam asid stearik, iaitu natrium stearat, C17H35COONa, atau kalium stearat, C17H35COOK.

Formula struktur natrium palmitat, C17H35COONa.

Jadual di bawah menunjukkan jenis lemak atau minyak yang digunakan untuk membuat sabun.

Asid lemak
Contoh sumber
Nama sabun
Formula sabun
Asid oleik, C17H33COOH
Minyak zaitun, minyak jagung, kacang tanah, lemak ikan paus
Natrium oleat
C17H33COONa
Asid palmitik, C15H31COOH
Minyak kelapa sawit
Kalium palmitat
C15H31COOK
Asid laurik, C11H23COOH
Minyak kelapa
Kalium laurat
C11H23COOK
Asid stearik,
C17H35COOH
Lemak kambing
Natrium stearat
C17H35COONa

Contoh penyediaan sabun natrium stearat adalah seperti berikut:

a) Molekul gliseril tristearat dalam lemak haiwan dipecah kepada molekul gliserol dan molekul asid stearik (asid lemak) dalam tindak balas hidrolisis. Tiga molekul asid stearik terhasil daripada satu molekul gliseril tristearat. Tindak balas hidrolisis ini dimangkinkan oleh natrium hidroksida.


b) Asid stearik yang terbentuk ini kemudiannya bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida dalam tindak balas peneutralan untuk membentuk air dan garam natrium stearat, iaitu sabun.


Tindak balas keseluruhan ialah proses saponifikasi: (1) + (2)


c) Sabun yang terbentuk kemudiannya dicampurkan dengan bahan tambahan seperti minyak wangi dan pewarna sebelum dibungkuskan untuk dijual.

Wednesday, March 11, 2015

Teori Kinetik Jirim

Jirim wujud dalam tiga keadaan fizik iaitu pepejal, cecair dan gas.

Mengikut teori kinetik jirim:
  • Semua jirim terdiri daripada zarah halus.
  • Zarah halus dalam jirim sentiasa bergerak secara rawak.
  • Zarah bahan yang berlainan mempunyai saiz yang berlainan.
  • Zarah bergerak lebih laju dan tenaga kinetik zarah bertambah apabila suhu meningkat.
  • Cecair mempunyai susunan zarah yang kurang rapat berbanding dengan pepejal. Zarah gas adalah paling berjauhan antara satu sama lain.

Susunan zarah dalam pepejal – Rapat, teratur, 
ruang antara zarah adalah kecil.


Susunan zarah dalam cecair – Tidak teratur, 
bersentuhan antara satu sama lain.


Susunan zarah dalam gas – Tidak teratur, 
terpisah jauh antara satu sama lain dengan 
ruang antara zarah yang besar.


Perbezaan daya tarikan di antara zarah, dan kandungan tenaga zarah dalam ketiga-tiga keadaan fizik jirim dihuraikan seperti jadual di bawah.

Aspek
Pepejal
Cecair
Gas
Daya tarikan antara zarah
Kuat
Kurang kuat
Sangat lemah
Kandungan tenaga dan gerakan zarah-zarah
Zarah mempunyai kandungan tenaga yang rendah dan tidak dapat mengatasi daya tarikan antara zarah. Oleh itu, zarah-zarah terletak pada kedudukan yang tetap, hanya dapat bergetar dan berputar. Tiada gerakan translasi zarah berlaku.
Zarah mempunyai lebih banyak tenaga dan dapat mengatasi daya tarikan antara zarah sehingga zarah-zarah dapat bergetar, berputar dan menggelongsor antara satu sama lain. Pergerakan zarah secara translasi berlaku.
Zarah mempunyai kandungan tenaga yang cukup kuat untuk mengatasi daya tarikan antara zarah dengan sepenuhnya sehingga zarah dapat bergerak bebas dengan pantas dan secara rawak ke mana-mana ruang yang ada serta berlanggar antara satu sama lain.


Perbezaan susunan zarah dan daya tarikan di antara zarah-zarah mempengaruhi sifat-sifat pepejal, cecair dan gas sesuatu jirim seperti bentuk, isipadu, ketumpatan dan kebolehmampatan. Jadual di bawah pula menunjukkan  sifat-sifat pada ketiga-tiga keadaan jirim.

Sifat
Pepejal
Cecair
Gas
Bentuk
Tetap
Mengikut bentuk bekas
Mengikut bentuk bekas
Isipadu
Tetap
Tetap
Mengikut isipadu bekas
Ketumpatan
Tinggi
Tinggi (tetapi kurang berbanding dengan bentuk pepejal)
Rendah
Kebolehmampatan
Sangat sukar (kerana susunan zarah-zarah sangat rapat dan ruang antara zarah sangat kecil)
Sukar (kerana terdapat sedikit ruang-ruang kosong di antara zarah-zarah)
Mudah (kerana ruang yang besar di antara zarah-zarah)

Monday, March 2, 2015

Pembentukan Ion Positif (Kation)

Atom-atom unsur logam biasanya mempunyai 1, 2 atau 3 elektron valens. Atom-atom ini berkecenderungan melepaskan elektron valensnya untuk mencapai susunan elektron yang stabil seperti gas adi.

Elektron yang dilepaskan daripada atom neutral menghasilkan ion yang bercas positif, kerana bilangan proton adalah lebih daripada bilangan elektron dalam ion yang terbentuk. Bilangan cas positif pada ion itu adalah bilangan elektron valens yang dilepaskan oleh atom itu.

Bilangan cas pada ion positif adalah perbezaan antara bilangan proton dan bilangan elektron dalam ion itu.


Contoh 1

Pembentukan ion natrium, Na+

Atom natrium mempunyai 11 proton, 11 elektron, dan 12 neutron. Susunan elektron atom natrium, 2.8.1, adalah tidak stabil. Bagi mencapai susunan elektron yang stabil seperti gas adi, satu atom natrium melepaskan satu elektron valens untuk membentuk ion bercas satu positif.


Ion natrium mempunyai satu cas positif kerana ion natrium mengandungi 10 cas negatif daripada 10 elektron dan 11 cas positif daripada 11 proton. Formula kimia bagi ion natrium ialah Na+.

Pembentukan ion natrium.


Perbandingan atom natrium dengan ion natrium.


Contoh 2

Pembentukan ion magnesium, Mg2+

Atom magnesium dengan 12 proton, 12 elektron, dan 12 neutron yang mempunyai susunan elektron 2.8.2 adalah tidak stabil.

Bagi mencapai susunan elektron yang stabil, satu atom magnesium melepaskan dua elektron valens untuk membentuk ion bercas dua positif.


Dalam ion magnesium, terdapat 12 proton, 10 elektron, dan 12 neutron. Cas pada ion magnesium adalah dua positif. Ini adalah kerana 10 cas negatif daripada elektron hanya dapat meneutralkan 10 cas positif daripada proton. Maka, ion magnesium berlebihan dua cas positif.

Pembentukan ion magnesium.


Perbandingan atom magnesium dengan ion magnesium.

Pembentukan Ikatan Ion

Dalam pembentukan ikatan ion, pemindahan elektron dari atom logam kepada atom bukan logam berlaku. Ini adalah kerana atom-atom logam berkecenderungan untuk melepaskan elektron valens manakala atom-atom bukan logam berkecenderungan untuk menerima elektron.