Praktikal 2: Aloi Objektif:

Untuk membandingkan kadar pengaratan besi, keluli dan keluli nirkarat.

Pernyataan Masalah:

Adakah besi, keluli, dan keluli nirkarat berkarat pada kadar yang berbeza?

Hipotesis:

Besi tulen paling mudah terkakis, keluli kurang mudah terkakis manakala keluil nirkarat tidak berkarat.

Pemboleh ubah:

(a) Dimanipulasikan: Paku daripada jenis bahan yang berlainan (b) Bergerak balas: Keadaan pengaratan paku (c) Dimalarkan: Keadaan eksperimen iaitu kuantiti dan suhu air, larutan agar agar dan bekalan udara

Bahan:

Paku besi, paku keluli, paku keluli nirkarat, larutan agar -agar 5% (agar-agar dilarutkan ke dalam 100 cm 3air panas), kalsium heksasianoforat(III), air,

Radas:

Kertas pasir, tabung uji dan rak tabung uji.

Prosedur:

1. Kertas pasir digunakan untuk mengeluarkan karat pada permukaan paku besi, paku keluli dan paku keluli nirkarat. 2. Tiga tabung uji diisikan dengan larutan agar -agar sehingga penuh dan dilabelkan A, B dan C. 3. 1 cm3 larutan heksasianoferat(III) ditambah kepada setiap tabung uji. 4. Tiga jenis paku iaitu paku besi, paku keluli dan paku keluli nirkarat yang dibersihkan tadi dimasukkan ke dalam tabung uji A, B dan C masing -masing. 5. Tabung uji tadi diletakkan di rak ta bung uji dan dibiarkan selama tiga hari. Kepekatan warna biru diperhatikan. 6. Pemerhatian di catatkan dalam jadual di bawah.

Keputusan:

Tabung Uji A B C

Jenis Paku Paku besi Paku keluli Paku keluli nirkarat

Pemerhatian Warna biru terbentuk di sekitar paku besi Sedikit warna biru terbentuk Tiada warna biru terbentuk

Perbincangan:

1. Kakisan ferum akan menghasilkan ion ferum (II) Fe(p) Fe2+(ak) + 2e -

2. Berdasarkan keputusan di atas, paku besi tulen telah banyak terkakis manakala paku keluli hanya terkakis sedikit dan keluli nirkarat tidak terkakis langsung. 3. Fungsi larutan kaliumheksasianoferat (III) adalah untuk menguji kehadiran ion ferum (II), iaitu warna biru tua akan terbentuk. Keamatan warna biru tua ini mengambarkan tahap pengaratan paku besi. 4. Warna biru yang terbentuk menunjukkan ion ferum (II) terhasil, iaitu kakisan ferum sudah berlaku. 5. Keamatan warna biru tua yang lebih tinggi menunjukkan bahawa kadar pengaratan juga tinggi kerana kepekatan ion ferum(II) yang terbentuk adalah lebih tinggi. 6. Besi berkarat dengan mudah tetapi keluli nirkarat (aloi yang terbentuk degan menambahkan nikel dan kromium terhadap besi) lebih tahan kakisan. Nikel dan kromium membentuk satu lapisan oksida yang keras dan tidak telap air untuk menghalang besi daripada berkarat.

Kesimpulan:

1. Keputusan menunjukkan bahawa pengaloian boleh mencegah kakisan. 2. Hipotesis dibuktikan benar.

Soalan

1. Terangkan fungsi larutan kalium heksasianoferat(III).Fungsi larutan kaliumheksasianoferat (III) adalah untuk menguji

kehadiran ion ferum (II), iaitu warna biru tua akan terbentuk. Keamatan warna biru tua ini mengambarkan tahap pengaratan paku besi.

2. Apakah hubungan antara kepekatan warna biru dan kadar pengaratan?Semakin pekat warna biru yang terbentuk semakin tinggi/banyak kadar pengaratan yang berlaku

3. Terangkan bagaimana penggun aan larutan agar-agar dalam bentuk pepejal boleh meningkatkan pemerhatian eksperimen.Penggunaan larutan agar-agar dalam bentuk pepejal boleh

meningkatkan pemerhatian eksperimen ker ana ianya digunakan untuk memerangkap dan melihat warna biru yang terbentuk dengan lebih jelas. Hal ini kerana penyebaran berlaku paling perlahan dalam pepejal berbanding cecair dan gas.

4. Namakan komposisi keluli dan keluli nirkarat .Keluli- 99% ferum, 1% karbon Keluli nirkarat- 74% ferum, 18% kromium, 8% nikel

5. Bandingkan kadar pengaratan besi, keluli da n keluli nirkarat dan terangkan. Berdasarkan pemerhatian di atas, pengaratan besi tulen lebihcepat dari keluli tetapi keluli nirkarat tidak berkarat. Paku yang diperbuat daripada keluli nirkarat tidak berkarat kerana paku ini adalah aloi daripada ferum, kromium dan nikel. Paku yang diperbuat dari keluli berkarat dengan perlahan. Kandungan karbon atom akan menguatkan besi tetapi tidak menghalang pengaratan daripada berlaku. Pengaratan besi berlaku adalah contoh penghakisan. Apabila pengaratan berlaku, logam kehilangan elektron untuk membentuk logam besi.

6. B t Mulur

i . rm ud l

t di ri

l m

l

it m at

l rmaksud

j di dawai dan

kebolehan diketuk kepada bentuk

ang berlainan. Logam tulen terdiri

daripada lapisan atom ang disusun dengan seragam, teratur dan padat pada kedudukan ang tetap. Susunan atom ini menyebabkan logam mempunyai takat lebur dan takat didih yang tinggi. Daya tarikan yang kuat antara atom memerlukan jumlah haba yang banyak untuk mengatasinya. Walaubagaimanapun, logam adalah lembut dan tidak kuat. Jika daya dikenakan pada logam, lapisan atom akan

menggelongsor antara satu sama lain dan menyebabkan logam mudah ditempa dan mulur.

Rajah 1: Lapi an-lapi an atom yang b rgelongsor

7. A l

t

:

Unsur utama bagi gangsa dan loya ng ialah kuprum tetapi unsur minor bagi gangsa ialah timah dan zink bagi loyang. Gangsa lebih kuat dan lebih tahan karat berbanding loyang.

t Emas ketulenanemas

8

t.

adalahemas paling tulendenganperatus . %, iaitulogamemastanpacampuran mempunyai 5% emasdan

logam lain manakalaemas

5% campurantembaga, nikel, zinkdan lain -lain.

8. Terangkan perbezaan antara aloi gantian dan aloi celahan.

Rajah 2: Susunan atom perbezaanantaraaloigantiandanaloicelahan

Sekiranya atom dari agen pengaloian menggantikan atom dari logam utama, ianya ialah aloi gantian. Akan terbentuk sekiranya logam utama dan agen pengaloian mempunyai saiz atom yang hampir sama. Bagi aloi gantian, unsur pengganti hampir bersebelahan dalam jadual berkala. Contoh aloi gantian ialah loyang. Aloi juga boleh terbentuk sekiranya agent pengaloian mempunyai atom yang lebih kecil daripada logam utama. Sekiranya hal ini ber laku, atom bagi agen pengaloian akan mengisi celah -celah atom-atom logam utama. Ini dikatakan aloi celahan iaitu atom zarah yang kecil akan mengisi ruang -ruang diantara atom dalam kekisi bagi mengelakkan kegelinciran. Aloi ini lebih kuat dari aloi gantian. Contoh: keluli.

Bibliografi

Khatijah Zakaria . . . [et al]. (2002). Kimia Tak Organik Lanjutan Edisi Ke Lima. Johor: Universiti Teknologi Malaysia Tan Pek Soo. (2008). Complete Text & Guide Bilingual Chemistry Form 4. Selangor: Arah Pendidikan Sdn. Bhd. Ooi Theng Theng. (2008). Compact Guide Chemistry Bilingual. Selangor: Arah Pendidikan Sdn. Bhd. Pudjaatmaka & A. Hadyana. (2002). Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka Chau Kok Yew. (2011). Referens Ekspres SPM Kimia. Selangor: Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. Jenis emas, kualiti dan karat. (Ogos 1, 2011) daripada

http://www.hargaemas.com.my/jenis-emas-kualiti-dan-karat/ Teknologi aloi emas putih. (Ogos 1, 2011) daripada

http://www.nusantaraheritage.com.my/logam/white_gold.html Alloys. (Ogos 1, 2011) daripada

http://chemwiki.ucdavis.edu/Wikitexts/UCD_Chem_124A%3A_Kauzlarich/Che mWiki_Module_Topics/Substitutional_Alloys Alloys (Ogos 1, 2011) daripada http://www.bookrags.com/research/alloy-woc/