English
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Identify physical and chemical changes, and describe the differences between them |
Bahasa Indonesia
| Inti | Tambahan |
|---|---|
| 1 Identifikasi perubahan fisik dan kimia, serta jelaskan perbedaan di antaranya |
Chemical reactions · Reaksi kimia
IGCSE Chemistry · Kimia IGCSE · Topic 6 · Topik 6
15:53
Laju & Kesetimbangan
Susu di meja rusak dalam sehari. Di kulkas, bertahan seminggu. Susu yang sama — tetapi reaksi berjalan pada kecepatan berbeda. Pertama, pemeriksaan cepat: reaksi kimia…
English narration · English + 中文 subtitles burned in · Narasi bahasa Inggris · Subtitle bahasa Inggris + 中文 disematkan langsung
6.1
Physical and chemical changes · Perubahan fisik dan kimia
Syllabus · Silabus
Source: Cambridge International syllabus · Sumber: Silabus Cambridge International
English
A physical change 物理变化 does not make a new substance. The substance only changes its state or shape, and the change can usually be reversed. Melting ice and dissolving sugar are physical changes.
A chemical change 化学变化 (a chemical reaction) makes one or more new substances and is usually hard to reverse. Signs of a chemical change include a colour change, a gas being given off, an energy change, or a precipitate 沉淀 (a solid) forming.
| Physical change | Chemical change |
|---|---|
| no new substance made | new substance(s) made |
| easy to reverse | usually hard to reverse |
| e.g. melting, boiling, dissolving | e.g. burning, rusting |
Bahasa Indonesia
Perubahan fisik tidak membentuk zat baru. Zat tersebut hanya mengubah wujud atau bentuknya, dan perubahan biasanya dapat dibalik. Es mencair dan gula melar adalah perubahan fisik.
Perubahan kimia (reaksi kimia) menghasilkan satu atau lebih zat baru dan biasanya sulit dibalik. Tanda-tanda perubahan kimia meliputi perubahan warna, pelepasan gas, perubahan energi, atau terbentuknya endapan (zat padat).
| Perubahan fisik | Perubahan kimia |
|---|---|
| tidak ada zat baru yang terbentuk | zat baru terbentuk |
| mudah dibalik | biasanya sulit dibalik |
| misal: meleleh, mendidih, melarut | misal: pembakaran, berkarat |
Explore · Jelajahi
Physical change vs chemical change · Perubahan fisik vs perubahan kimia
Step through the difference. A physical change makes no new substance and is usually easy to reverse; a chemical change makes a new substance and is hard to undo. · Langkah-langkah perbedaan. Perubahan fisik tidak menghasilkan zat baru dan biasanya mudah dibalik; perubahan kimia menghasilkan zat baru dan sulit dipulihkan.
6.2
Rate of reaction · Laju reaksi
Syllabus · Silabus
English
| Core | Supplement |
|---|---|
| 5 Describe collision theory in terms of: (a) number of particles per unit volume (b) frequency of collisions between particles (c) kinetic energy of particles (d) activation energy, $E_a$ | |
| 1 Describe the effect on the rate of reaction of: (a) changing the concentration of solutions (b) changing the pressure of gases (c) changing the surface area of solids (d) changing the temperature (e) adding or removing a catalyst, including enzymes | 6 Describe and explain the effect on the rate of reaction of: (a) changing the concentration of solutions (b) changing the pressure of gases (c) changing the surface area of solids (d) changing the temperature (e) adding or removing a catalyst, including enzymes using collision theory |
| 2 State that a catalyst increases the rate of a reaction and is unchanged at the end of a reaction | 7 State that a catalyst decreases the activation energy, $E_a$, of a reaction |
| 3 Describe practical methods for investigating the rate of a reaction including change in mass of a reactant or a product and the formation of a gas | 8 Evaluate practical methods for investigating the rate of a reaction including change in mass of a reactant or a product and the formation of a gas |
| 4 Interpret data, including graphs, from rate of reaction experiments |
Bahasa Indonesia
| Inti | Tambahan |
|---|---|
| 5 Jelaskan teori tumbukan dalam hal: (a) jumlah partikel per satuan volume (b) frekuensi tumbukan antarpartikel (c) energi kinetik partikel (d) energi aktivasi, $E_a$ | |
| 1 Jelaskan pengaruh terhadap laju reaksi dari: (a) perubahan konsentrasi larutan (b) perubahan tekanan gas (c) perubahan luas permukaan padatan (d) perubahan suhu (e) penambahan atau penghapusan katalis, termasuk enzim | 6 Jelaskan dan jelaskan pengaruh terhadap laju reaksi dari: (a) perubahan konsentrasi larutan (b) perubahan tekanan gas (c) perubahan luas permukaan padatan (d) perubahan suhu (e) penambahan atau penghapusan katalis, termasuk enzim menggunakan teori tumbukan |
| 2 Nyatakan bahwa katalis meningkatkan laju reaksi dan tidak berubah pada akhir reaksi | 7 Nyatakan bahwa katalis menurunkan energi aktivasi, $E_a$, dari suatu reaksi |
| 3 Jelaskan metode praktik untuk menyelidiki laju reaksi termasuk perubahan massa reaktan atau produk dan pembentukan gas | 8 Evaluasi metode praktik untuk menyelidiki laju reaksi termasuk perubahan massa reaktan atau produk dan pembentukan gas |
| 4 Interpretasikan data, termasuk grafik, dari eksperimen laju reaksi |
Source: Cambridge International syllabus · Sumber: Silabus Cambridge International
English
The rate of reaction 反应速率 tells you how fast the reactants 反应物 change into products 生成物.
Collision theory
Collision theory 碰撞理论 explains what controls the rate. For a reaction to happen, the particles 粒子 must collide 碰撞, and they must collide with enough energy. The least energy they need is the activation energy 活化能 ($E_a$). A faster rate happens when the particles have successful collisions more often.
What changes the rate
| Change | Effect | Reason (collision theory) |
|---|---|---|
| increase concentration 浓度 of a solution | faster | more particles in the same volume, so collisions happen more often |
| increase pressure 压强 of gases | faster | particles are pushed closer, so collisions happen more often |
| increase surface area 表面积 of a solid | faster | more particles are exposed, so collisions happen more often |
| increase temperature | faster | particles gain kinetic energy 动能 and move faster, so collisions are more frequent and more of them have enough energy |
| add a catalyst 催化剂 | faster | the catalyst lowers the activation energy, so more collisions are successful |
Catalysts
A catalyst speeds up a reaction but is not used up — it is unchanged at the end. It works by lowering the activation energy. Enzymes 酶 are biological catalysts (catalysts that work in living things).
Measuring the rate
You can follow a reaction over time in these ways:
- Change in mass: stand the flask on a balance. If a gas escapes, the mass falls. Record the mass at regular times.
- Volume of gas: collect the gas in a gas syringe 注射器 and read its volume at regular times.
- Formation of a precipitate: in a reaction that turns cloudy, time how long it takes for a mark under the flask to disappear.
On a graph of product against time, the line is steepest at the start (fastest rate), becomes less steep as reactants are used up, and goes flat when the reaction has finished.
Bahasa Indonesia
Laju reaksi menunjukkan seberapa cepat reaktan berubah menjadi produk.
Teori tumbukan
Teori tumbukan menjelaskan apa yang mengendalikan laju. Agar reaksi terjadi, partikel harus bertumbukan, dan mereka harus bertumbukan dengan energi yang cukup. Energi minimum yang dibutuhkan adalah energi aktivasi ($E_a$). Laju yang lebih cepat terjadi ketika partikel memiliki tumbukan sukses lebih sering.
Faktor yang mengubah laju
| Perubahan | Efek | Alasan (teori tumbukan) |
|---|---|---|
| tingkatkan konsentrasi larutan | lebih cepat | lebih banyak partikel dalam volume yang sama, sehingga tumbukan terjadi lebih sering |
| tingkatkan tekanan gas | lebih cepat | partikel didorong lebih dekat, sehingga tumbukan terjadi lebih sering |
| tingkatkan luas permukaan padatan | lebih cepat | lebih banyak partikel terpapar, sehingga tumbukan terjadi lebih sering |
| tingkatkan suhu | lebih cepat | partikel memperoleh energi kinetik dan bergerak lebih cepat, sehingga tumbukan lebih sering dan lebih banyak di antaranya memiliki energi yang cukup |
| tambahkan katalisator | lebih cepat | katalisator menurunkan energi aktivasi, sehingga lebih banyak tumbukan yang sukses |
Katalisator
Katalisator mempercepat reaksi tetapi tidak habis terpakai — ia tetap tidak berubah pada akhir reaksi. Cara kerjanya adalah dengan menurunkan energi aktivasi. Enzim adalah katalisator biologis (katalisator yang bekerja pada makhluk hidup).
Mengukur laju
Anda dapat mengikuti reaksi dari waktu ke waktu melalui cara-cara berikut:
- Perubahan massa: letakkan labu di atas neraca. Jika gas keluar, massanya turun. Catat massa pada interval waktu tertentu.
- Volume gas: kumpulkan gas dalam siriing gas dan bacalah volumenya pada interval waktu tertentu.
- Pembentukan endapan: pada reaksi yang menjadi keruh, hitung berapa lama waktu yang dibutuhkan hingga tanda di bawah labu menghilang.
Pada grafik produk terhadap waktu, garis paling curam di awal (laju tercepat), menjadi kurang curam seiring reaktan habis, dan menjadi datar ketika reaksi selesai.
Explore · Jelajahi
Rate from a gas-volume graph · Laju dari grafik volume gas
The gradient of the volume–time curve is the rate; it is steepest at the start and flattens as reactants run out. · Gradien kurva volume–waktu adalah laju; paling curam di awal dan melengkung saat reaktan habis.
Explore · Jelajahi
Rate of reaction · Laju reaksi
conc = c₀·bᵗ
Concentration falls over time — fast at first, then slower. · Konsentrasi turun seiring waktu — cepat di awal, lalu lebih lambat.
Explore · Jelajahi
Collision theory in action · Teori tumbukan dalam aksi
Watch the particles collide. Heat speeds them up so they collide more often and harder; more particles or a catalyst give more successful collisions — the rate climbs. · Perhatikan partikel bertumbuk. Pemanasan mempercepat mereka sehingga bertumbuk lebih sering dan keras; lebih banyak partikel atau katalis memberikan lebih banyak tumbukan sukses — laju meningkat.
Vocabulary · Kosa kata
Train · Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| physical change/ˈfɪzɪkl tʃeɪndʒ/ | perubahan fisika |
| chemical change/ˈkemɪkl tʃeɪndʒ/ | perubahan kimia |
| precipitate/prɪˈsɪpɪteɪt/ | endapan |
| rate of reaction/reɪt ɒv rɪˈækʃn/ | laju reaksi |
| reactants/rɪˈæktənts/ | reaktan |
| products/ˈprɒdʌkts/ | produk |
| collision theory/kəˈlɪʒn ˈθɪəri/ | teori tumbukan |
| particles/ˈpɑːtɪklz/ | zarah |
| collide/kəˈlaɪd/ | berlanggar |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | energi pengaktifan |
| concentration/ˌkɒnsənˈtreɪʃn/ | konsentrasi |
| pressure/ˈpreʃə/ | tekanan |
| surface area/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə/ | luas permukaan |
| kinetic energy/kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ | energi kinetik |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | katalisator |
| enzymes/ˈenzaɪmz/ | enzim |
| syringe/sɪˈrɪndʒ/ | suntikan |
| reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/ | reaksi boleh balik |
| hydrated/haɪˈdreɪtɪd/ | berhidrat |
| anhydrous/ænˈhaɪdrəs/ | anhydrous (tanpa air) |
| closed system/kləʊzd ˈsɪstəm/ | sistem tertutup |
6.3
Reversible reactions and equilibrium · Reaksi reversibel dan kesetimbangan
Syllabus · Silabus
English
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 State that some chemical reactions are reversible as shown by the symbol $\rightleftharpoons$ | 3 State that a reversible reaction in a closed system is at equilibrium when: (a) the rate of the forward reaction is equal to the rate of the reverse reaction (b) the concentrations of reactants and products are no longer changing |
| 2 Describe how changing the conditions can change the direction of a reversible reaction for: (a) the effect of heat on hydrated compounds (b) the addition of water to anhydrous compounds limited to copper(II) sulfate and cobalt(II) chloride | 4 Predict and explain, for a reversible reaction, how the position of equilibrium is affected by: (a) changing temperature (b) changing pressure (c) changing concentration (d) using a catalyst using information provided |
| 5 State the symbol equation for the production of ammonia in the Haber process, $\text{N}_2\text{(g)} + 3\text{H}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NH}_3\text{(g)}$ | |
| 6 State the sources of the hydrogen (methane) and nitrogen (air) in the Haber process | |
| 7 State the typical conditions in the Haber process as $450\text{ }^{\circ}\text{C}$, $20\,000\text{ kPa}/200\text{ atm}$ and an iron catalyst | |
| 8 State the symbol equation for the conversion of sulfur dioxide to sulfur trioxide in the Contact process, $2\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)}$ | |
| 9 State the sources of the sulfur dioxide (burning sulfur or roasting sulfide ores) and oxygen (air) in the Contact process | |
| 10 State the typical conditions for the conversion of sulfur dioxide to sulfur trioxide in the Contact process as $450\text{ }^{\circ}\text{C}$, $200\text{ kPa}/2\text{ atm}$ and a vanadium(V) oxide catalyst | |
| 11 Explain, in terms of rate of reaction and position of equilibrium, why the typical conditions stated are used in the Haber process and in the Contact process, including safety considerations and economics |
Bahasa Indonesia
| Inti | Tambahan |
|---|---|
| 1 Nyatakan bahwa beberapa reaksi kimia bersifat reversibel seperti yang ditunjukkan oleh simbol $\rightleftharpoons$ | 3 Nyatakan bahwa reaksi reversibel dalam sistem tertutup berada pada kesetimbangan ketika: (a) laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik (b) konsentrasi reaktan dan produk tidak lagi berubah |
| 2 Jelaskan bagaimana mengubah kondisi dapat mengubah arah reaksi reversibel untuk: (a) efek panas pada senyawa terhidrasi (b) penambahan air ke senyawa anhidrat terbatas pada tembaga(II) sulfat dan kobalt(II) klorida | 4 Prediksikan dan jelaskan, untuk reaksi reversibel, bagaimana posisi kesetimbangan dipengaruhi oleh: (a) perubahan suhu (b) perubahan tekanan (c) perubahan konsentrasi (d) penggunaan katalis menggunakan informasi yang diberikan |
| 5 Nyatakan persamaan simbol untuk produksi amonia dalam proses Haber, $\text{N}_2\text{(g)} + 3\text{H}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NH}_3\text{(g)}$ | |
| 6 Nyatakan sumber hidrogen (metana) dan nitrogen (udara) dalam proses Haber | |
| 7 Nyatakan kondisi típikal dalam proses Haber sebagai $450\text{ }^{\circ}\text{C}$, $20\,000\text{ kPa}/200\text{ atm}$ dan katalis besi | |
| 8 Nyatakan persamaan simbol untuk konversi sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida dalam proses Kontak, $2\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)}$ | |
| 9 Nyatakan sumber sulfur dioksida (pembakaran belerang atau pemanggangan bijih sulfida) dan oksigen (udara) dalam proses Kontak | |
| 10 Nyatakan kondisi típikal untuk konversi sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida dalam proses Kontak sebagai $450\text{ }^{\circ}\text{C}$, $200\text{ kPa}/2\text{ atm}$ dan katalis vanadium(V) oksida | |
| 11 Jelaskan, dalam hal laju reaksi dan posisi kesetimbangan, mengapa kondisi-tipikal yang disebutkan digunakan dalam proses Haber dan proses Kontak, termasuk pertimbangan keselamatan dan ekonomi |
Source: Cambridge International syllabus · Sumber: Silabus Cambridge International
English
Some reactions are reversible 可逆反应: the products can react to form the reactants again. We show this with the symbol $\rightleftharpoons$.
Changing the direction
A clear example uses hydrated 水合 and anhydrous 无水 compounds:
- Blue hydrated copper(II) sulfate, when heated, loses its water to become white anhydrous copper(II) sulfate. Adding water turns it blue again.
- Pink hydrated cobalt(II) chloride loses water when heated to become blue anhydrous cobalt(II) chloride. Adding water turns it pink again.
Adding water to the anhydrous solid (and seeing the colour return) is used as a test for water.
Equilibrium
In a closed system 密闭系统 (where nothing enters or leaves), a reversible reaction reaches equilibrium 平衡 when:
- the rate of the forward reaction 正反应 equals the rate of the reverse reaction 逆反应, and
- the concentrations of the reactants and products are no longer changing.
Changing the position of equilibrium
The position of equilibrium 平衡位置 tells you whether there are more reactants or more products. You can move it:
- Temperature: heating moves the equilibrium in the direction that takes in heat (the endothermic 吸热反应 direction); cooling moves it in the direction that gives out heat (the exothermic 放热反应 direction).
- Pressure (gases): more pressure moves the equilibrium to the side with fewer gas molecules.
- Concentration: adding more of a substance moves the equilibrium to the other side, to use it up.
- A catalyst does not move the position of equilibrium. It only helps the reaction reach equilibrium faster.
The Haber process
The Haber process 哈伯法 makes ammonia:
$$\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g)$$
- The hydrogen 氢气 comes from methane 甲烷 (natural gas); the nitrogen 氮气 comes from the air.
- Typical conditions: a temperature of $450\,{}^{\circ}\text{C}$, a pressure of about $200$ atm ($20\,000$ kPa), and an iron 铁 catalyst.
The Contact process
The Contact process 接触法 turns sulfur dioxide into sulfur trioxide:
$$2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_3(g)$$
- The sulfur dioxide comes from burning sulfur 硫 (or roasting sulfide ores); the oxygen 氧气 comes from the air.
- Typical conditions: a temperature of $450\,{}^{\circ}\text{C}$, a pressure of about $2$ atm ($200$ kPa), and a vanadium(V) oxide 五氧化二钒 catalyst.
Why these conditions are chosen
The conditions are a compromise 折中:
- A higher pressure would give more product, but very high pressure is dangerous and expensive, so a medium pressure is used.
- A lower temperature would give more product (both forward reactions are exothermic), but the reaction would be too slow, so a fairly high temperature is used to keep a good rate.
- The catalyst speeds up the reaction without changing the position of equilibrium, which lowers cost.
Bahasa Indonesia
Beberapa reaksi bersifat reversibel: produk dapat bereaksi membentuk reaktan kembali. Kita menuliskannya dengan simbol $\rightleftharpoons$.
Mengubah arah
Contoh yang jelas menggunakan senyawa terhidrasi dan anhidrat:
- Biru sulfat tembaga(II) terhidrasi, ketika dipanaskan, kehilangan airnya menjadi sulfat tembaga(II) anhidrat berwarna putih. Penambahan air membuatnya biru lagi.
- Merah muda kobalt(II) klorida terhidrasi kehilangan air saat dipanaskan menjadi kobalt(II) klorida anhidrat berwarna biru. Penambahan air membuatnya merah muda lagi.
Menambahkan air pada padatan anhidrat (dan melihat warna kembali muncul) digunakan sebagai uji untuk air.
Keseimbangan
Dalam sistem tertutup (di mana tidak ada yang masuk atau keluar), reaksi reversibel mencapai kesetimbangan ketika:
- laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik, dan
- konsentrasi reaktan dan produk tidak lagi berubah.
Menggeser posisi kesetimbangan
Posisi kesetimbangan menunjukkan apakah ada lebih banyak reaktan atau lebih banyak produk. Anda dapat menggesernya:
- Suhu: pemanasan menggeser kesetimbangan ke arah yang menyerap panas (arah endoterm; pendinginan menggesernya ke arah yang melepaskan panas (arah eksotherm).
- Tekanan (gas): tekanan lebih tinggi menggeser kesetimbangan ke sisi dengan jumlah molekul gas yang lebih sedikit.
- Konsentrasi: menambahkan lebih banyak suatu zat menggeser kesetimbangan ke sisi lain untuk menghabiskannya.
- Katalisator tidak menggeser posisi kesetimbangan. Ia hanya membantu reaksi mencapai kesetimbangan lebih cepat.
Proses Haber
Proses Haber membuat amonia:
$$\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g)$$
- Hidrogen berasal dari metana (gas alam); nitrogen berasal dari udara.
- Kondisi tipikal: suhu $450\,{}^{\circ}\text{C}$, tekanan sekitar $200$ atm ($20\,000$ kPa), dan katalisator besi.
Proses Kontak
Proses Kontak mengubah sulfur dioksida menjadi sulfur triksida:
$$2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_3(g)$$
- Sulfur dioksida berasal dari pembakaran sulfur (atau penyangkupan bijih sulfida); oksigen berasal dari udara.
- Kondisi tipikal: suhu $450\,{}^{\circ}\text{C}$, tekanan sekitar $2$ atm ($200$ kPa), dan katalis vanadium(V) oksida.
Mengapa kondisi ini dipilih
Kondisi tersebut merupakan kompromi:
- Tekanan yang lebih tinggi akan menghasilkan lebih banyak produk, tetapi tekanan yang sangat tinggi berbahaya dan mahal, sehingga digunakan tekanan sedang.
- Suhu yang lebih rendah akan menghasilkan lebih banyak produk (kedua reaksi maju bersifat eksoterm), tetapi reaksi akan terlalu lambat, sehingga digunakan suhu yang cukup tinggi untuk mempertahankan laju yang baik.
- Katalis mempercepat reaksi tanpa mengubah posisi kesetimbangan, yang menurunkan biaya.
Explore · Jelajahi
Shifting an equilibrium · Menggeser kesetimbangan
Change temperature, pressure or concentration and watch a reversible reaction shift to a new balance. · Ubah suhu, tekanan, atau konsentrasi dan perhatikan reaksi bolak-balik bergeser ke keseimbangan baru.
Vocabulary · Kosa kata
Train · Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | kesetimbangan |
| forward reaction/ˈfɔːwəd rɪˈækʃn/ | reaksi maju |
| reverse reaction/rɪˈvɜːs rɪˈækʃn/ | reaksi balik |
| position of equilibrium/pəˈzɪʃn ɒv ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | posisi kesetimbangan |
| endothermic/ˌendəʊˈθɜːmɪk/ | endotermik |
| exothermic/eɡzəˈðɜːmɪk/ | eksotermik |
| Haber process/ˈheɪbə ˈprəʊses/ | Proses Haber |
| hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/ | hidrogen |
| methane/ˈmiːθeɪn/ | metana |
| nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/ | nitrogen |
| iron/ˈaɪən/ | besi |
| Contact process/ˈkɒntækt ˈprəʊses/ | Proses Contact |
| sulfur/ˈsʌlfɜː/ | sulfur |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | oksigen |
| vanadium(V) oxide/væˈneɪdɪəm ˈɒksaɪd/ | vanadium(V) oksida |
| compromise/ˈkɒmprəmaɪz/ | kompromi |
6.4
Redox · Redoks
Syllabus · Silabus
English
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Use a Roman numeral to indicate the oxidation number of an element in a compound | |
| 2 Define redox reactions as involving simultaneous oxidation and reduction | |
| 3 Define oxidation as gain of oxygen and reduction as loss of oxygen | 6 Define oxidation in terms of: (a) loss of electrons (b) an increase in oxidation number |
| 7 Define reduction in terms of: (a) gain of electrons (b) a decrease in oxidation number | |
| 4 Identify redox reactions as reactions involving gain and loss of oxygen | 8 Identify redox reactions as reactions involving gain and loss of electrons |
| 5 Identify oxidation and reduction in redox reactions | 9 Identify redox reactions by changes in oxidation number using: (a) the oxidation number of elements in their uncombined state is zero (b) the oxidation number of a monatomic ion is the same as the charge on the ion (c) the sum of the oxidation numbers in a compound is zero (d) the sum of the oxidation numbers in an ion is equal to the charge on the ion |
| 10 Identify redox reactions by the colour changes involved when using acidified aqueous potassium manganate(VII) or aqueous potassium iodide | |
| 11 Define an oxidising agent as a substance that oxidises another substance and is itself reduced | |
| 12 Define a reducing agent as a substance that reduces another substance and is itself oxidised | |
| 13 Identify oxidising agents and reducing agents in redox reactions |
Bahasa Indonesia
| Inti | Tambahan |
|---|---|
| 1 Gunakan angka Romawi untuk menunjukkan bilangan oksidasi unsur dalam suatu senyawa | |
| 2 Definisikan reaksi redoks sebagai melibatkan oksidasi dan reduksi secara bersamaan | |
| 3 Definisikan oksidasi sebagai perolehan oksigen dan reduksi sebagai hilangnya oksigen | 6 Definisikan oksidasi dalam hal: (a) hilangnya elektron (b) peningkatan bilangan oksidasi |
| 7 Definisikan reduksi dalam hal: (a) perolehan elektron (b) penurunan bilangan oksidasi | |
| 4 Identifikasi reaksi redoks sebagai reaksi yang melibatkan perolehan dan hilangnya oksigen | 8 Identifikasi reaksi redoks sebagai reaksi yang melibatkan perolehan dan hilangnya elektron |
| 5 Identifikasi oksidasi dan reduksi dalam reaksi redoks | 9 Identifikasi reaksi redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi menggunakan: (a) bilangan oksidasi unsur dalam keadaan bebas adalah nol (b) bilangan oksidasi ion monatomik sama dengan muatan pada ion tersebut (c) jumlah bilangan oksidasi dalam suatu senyawa adalah nol (d) jumlah bilangan oksidasi dalam ion sama dengan muatan pada ion tersebut |
| 10 Identifikasi reaksi redoks berdasarkan perubahan warna yang terlibat saat menggunakan kalium manganat(VII) berair yang diasamkan atau kalium iodida berair | |
| 11 Definisikan agen pengoksidasi sebagai zat yang mengoksidasi zat lain dan sendiri tereduksi | |
| 12 Definisikan agen pereduksi sebagai zat yang mereduksi zat lain dan sendiri teroksidasi | |
| 13 Identifikasi agen pengoksidasi dan agen pereduksi dalam reaksi redoks |
Source: Cambridge International syllabus · Sumber: Silabus Cambridge International
English
Oxidation 氧化 and reduction 还原 always happen at the same time, in what is called a redox reaction 氧化还原反应. ('Redox' is short for reduction–oxidation.)
There are three ways to describe oxidation and reduction:
- Oxygen: oxidation is the gain of oxygen; reduction is the loss of oxygen.
- Electrons 电子: oxidation is the loss of electrons; reduction is the gain of electrons.
- Oxidation number 氧化数: in oxidation the oxidation number goes up; in reduction it goes down.
A useful memory aid is OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain — of electrons.
Oxidation number rules
The oxidation number is shown by a Roman numeral, as in iron(II) and iron(III). The rules are:
- An element that is not combined has an oxidation number of $0$.
- A single-atom ion has an oxidation number equal to its charge (so $\text{Na}^{+}$ is $+1$).
- The oxidation numbers in a compound add up to $0$.
- The oxidation numbers in an ion add up to the charge on the ion.
Worked example. Find the oxidation number of manganese in the manganate(VII) ion, $\text{MnO}_4^{-}$. Each oxygen is $-2$, and there are four of them, giving $4 \times (-2) = -8$. The oxidation numbers in an ion must add up to the charge on the ion, which here is $-1$. So if manganese is $x$, then $x + (-8) = -1$, giving $x = +7$ - exactly what the (VII) in the name tells you. Set the total to the ion's charge, not to zero: zero is only for a neutral compound.
Oxidising and reducing agents
- An oxidising agent 氧化剂 oxidises another substance, and is itself reduced.
- A reducing agent 还原剂 reduces another substance, and is itself oxidised.
Some redox reactions show clear colour changes:
- Acidified potassium manganate(VII) 高锰酸钾 is purple. When it acts as an oxidising agent it is reduced, and the purple colour fades to colourless.
- Potassium iodide 碘化钾 is colourless. When it is oxidised, red-brown iodine 碘 is formed.
Bahasa Indonesia
Oksidasi dan reduksi selalu terjadi secara bersamaan dalam apa yang disebut reaksi redoks. ('Redoks' adalah singkatan dari reduksi–oksidasi.)
Terdapat tiga cara untuk mendeskripsikan oksidasi dan reduksi:
- Oksigen: oksidasi adalah perolehan oksigen; reduksi adalah pelepasan oksigen.
- Elektron: oksidasi adalah pelepasan elektron; reduksi adalah perolehan elektron.
- Bilangan oksidasi: dalam oksidasi bilangan oksidasi naik; dalam reduksi bilangan oksidasi turun.
Alat bantu hafalan yang berguna adalah OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain — terhadap elektron.
Aturan bilangan oksidasi
Bilangan oksidasi ditunjukkan dengan angka Romawi, seperti pada besi(II) dan besi(III). Aturan-aturannya adalah:
- Unsur yang tidak berikatan memiliki bilangan oksidasi $0$.
- Ion atom tunggal memiliki bilangan oksidasi sama dengan muatannya (sehingga $\text{Na}^{+}$ adalah $+1$).
- Bilangan oksidasi dalam suatu senyawa jika dijumlahkan hasilnya $0$.
- Bilangan oksidasi dalam ion berjumlah sesuai dengan muatan ion tersebut.
Contoh kerja. Temukan bilangan oksidasi mangan dalam ion manganat(VII), $\text{MnO}_4^{-}$. Setiap oksigen bernilai $-2$, dan ada empat di antaranya, menghasilkan $4 \times (-2) = -8$. Bilangan oksidasi dalam sebuah ion harus berjumlah sesuai dengan muatan ion, yang di sini adalah $-1$. Jadi jika mangan bernilai $x$, maka $x + (-8) = -1$, menghasilkan $x = +7$ - persis seperti yang dikatakan oleh (VII) dalam namanya. Tetapkan totalnya pada muatan ion, bukan nol: nol hanya berlaku untuk senyawa netral.
Zat pengoksidasi dan zat pereduksi
- Zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain, dan sendiri tereduksi.
- Zat pereduksi mereduksi zat lain, dan sendiri teroksidasi.
Beberapa reaksi redoks menunjukkan perubahan warna yang jelas:
- Kalium manganat(VII) yang diasamkan berwarna ungu. Saat bertindak sebagai zat pengoksidasi, ia tereduksi, dan warna ungunya memudar menjadi tak berwarna.
- Kalium iodida tak berwarna. Saat teroksidasi, iodin berwarna merah-coklat terbentuk.
Explore · Jelajahi
Oxidation and reduction happen together · Oksidasi dan reduksi terjadi bersamaan
Step through a redox reaction. One substance loses electrons while another gains them — you can never have one without the other. · Langkah demi langkah melalui reaksi redoks. Satu zat kehilangan elektron sementara yang lain mendapatkannya — Anda tidak pernah memiliki salah satunya tanpa yang lainnya.
Vocabulary · Kosa kata
Train · Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| oxidation/ˌɒksɪˈdeɪʃn/ | pengoksidaan |
| reduction/rɪˈdʌkʃn/ | reduksi |
| redox reaction/rɪˈdɒks rɪˈækʃn/ | reaksi redoks |
| potassium manganate(VII)/pəˈtæsɪəm ˈmæŋɡəneɪt/ | kalium manganat(VII) |
| potassium iodide/pəˈtæsɪəm ˈaɪədaɪd/ | kalium iodida |
| iodine/ˈaɪədiːn/ | yodium |
6.4
Exam tips · Tips ujian
English
- Explain a faster rate with collision theory: successful collisions happen more often. Concentration, pressure and surface area all raise how often particles collide; a higher temperature does that and gives more particles enough energy.
- A catalyst lowers the activation energy and speeds the reaction up, but is not used up and does not change $\Delta H$ or the position of equilibrium.
- At equilibrium the forward and reverse rates are equal and the concentrations stop changing — it does not mean the amounts of reactant and product are equal.
- Use Le Chatelier's principle: raising temperature favours the endothermic direction; raising pressure favours the side with fewer gas molecules; adding a substance shifts the equilibrium away from it.
- Redox — OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain of electrons. They always happen together, and an oxidising agent is itself reduced.
Bahasa Indonesia
- Jelaskan laju yang lebih cepat dengan teori tumbukan: tumbukan sukses terjadi lebih sering. Konsentrasi, tekanan, dan luas permukaan semuanya meningkatkan frekuensi partikel bertumbukan; suhu yang lebih tinggi melakukan hal itu dan memberikan lebih banyak partikel energi yang cukup.
- Katalis menurunkan energi aktivasi dan mempercepat reaksi, tetapi tidak habis dan tidak mengubah $\Delta H$ atau posisi kesetimbangan.
- Pada kesetimbangan, laju maju dan mundur sama dan konsentrasi berhenti berubah — ini tidak berarti jumlah reaktan dan produk sama.
- Gunakan prinsip Le Chatelier: menaikkan suhu menguntungkan arah endotermik; menaikkan tekanan menguntungkan sisi dengan lebih sedikit molekul gas; menambahkan suatu zat menggeser kesetimbangan menjauh darinya.
- Redoks — OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain of electrons. Mereka selalu terjadi bersama, dan zat pengoksidasi sendiri tereduksi.
Vocabulary · Kosa kata
Train · Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | elektron |
| oxidation number/ˌɒksɪˈdeɪʃn ˈnʌmbə/ | bilangan oksidasi |
| oxidising agent/ˈɒksɪdaɪzɪŋ ˈeɪdʒənt/ | pereaksi pengoksidan |
| reducing agent/rɪˈdjuːsɪŋ ˈeɪdʒənt/ | Pereaksi pengurang |
Interactive lessons on this topic · Pelajaran interaktif untuk topik ini
Work through it step by step, with instant-check exercises. · Kerjakan langkah demi langkah, dengan latihan pengecekan instan.
- Physical and chemical changes · Perubahan fisik dan kimia
- Rate of reaction and collision theory · Laju reaksi dan teori tumbukan
- Catalysts and measuring rate · Katalis dan pengukuran laju
- Reversible reactions and equilibrium · Reaksi reversibel dan kesetimbangan
- The Haber and Contact processes · Proses Haber dan Proses Contact
- Redox · Redoks
Past Papers · Soal-Soil Masa Lalu