Langkau ke kandungan
SPM Tuition
Sains · Elektrokimia

Arus dalam elektrolit: ion membawa cas

Mentol menyala dalam larutan garam tetapi tidak dalam larutan gula, dan anda sukar menerangkan sebabnya.

Dalam wayar logam, elektron membawa arus. Dalam elektrolit, ion yang bebas bergerak membawanya. Litar hanya berfungsi apabila kedua-dua bahagian bersambung di elektrod.

Ini pelajaran pertama dalam elektrokimia SPM Sains. Pelajaran seterusnya, mentafsir pemerhatian elektrolisis, bergantung terus padanya.

Apa yang membawa cas dalam setiap bahagian litar?

Bayangkan acara lari berganti-ganti. Elektron berlari sepanjang wayar. Di elektrod, mereka menyerahkan cas kepada ion, yang membawanya merentasi cecair.

Bahagian litar Pembawa cas Mengapa ia boleh bergerak
Wayar logam Elektron Elektron bebas dalam logam
Elektrolit Ion Terlarut atau lebur, maka ion bebas
Pepejal ionik Tiada yang bergerak Ion tetap dalam kekisi
Larutan gula Tiada Molekul, tiada ion

Contoh penyelesaian: dua bikar, satu mentol

Sebuah litar rekaan mempunyai bateri, mentol dan dua rod karbon. Dalam ujian 1, rod dicelup dalam larutan natrium klorida, dan mentol menyala. Dalam ujian 2, rod dicelup dalam larutan gula yang sama isi padu, dan mentol tidak menyala.

Ujian 1. Natrium klorida larut menjadi ion Na⁺ dan Cl⁻. Ion Na⁺ bergerak ke rod negatif dan ion Cl⁻ bergerak ke rod positif, maka litar lengkap terbentuk dan mentol menyala.

Ujian 2. Gula larut sebagai molekul utuh tanpa cas. Tiada apa-apa dalam cecair yang dapat membawa cas, maka litar terputus pada larutan dan mentol tidak menyala.

Air yang digunakan sama dalam kedua-dua ujian. Perbezaannya ialah kehadiran ion.

Rangka jawapan markah penuh

Kebanyakan soalan kekonduksian boleh dijawab dengan rangka ini: “Bahan itu mengandungi (atau membentuk) ion. Ion bebas bergerak apabila (terlarut atau lebur). Ion positif bergerak ke katod dan ion negatif bergerak ke anod, membawa cas melalui cecair.”

Jika soalan tentang pepejal, ubah ayat kedua: “Ion terikat pada kedudukan tetap maka tidak boleh bergerak, jadi pepejal itu tidak mengkonduksi.”

Kesilapan yang menyebabkan kehilangan markah

Kesilapan lazim ialah “elektron mengalir melalui larutan”. Ia kedengaran betul, tetapi pembawa dalam cecair ialah ion.

Kenyataan Markah? Sebab
Elektron bergerak melalui larutan Tidak Ion membawa cas dalam cecair
Ion yang bebas bergerak membawa arus Ya Menamakan pembawa dan syarat
Larutan itu basah maka ia mengkonduksi Tidak Kebasahan bukan puncanya

Semak sendiri

Plumbum(II) bromida pepejal tidak mengkonduksi, tetapi plumbum(II) bromida lebur mengkonduksi. Terangkan perbezaan itu.

Jawapan

Plumbum(II) bromida ialah sebatian ionik. Dalam keadaan pepejal, ion terikat pada kedudukan tetap dalam kekisi, maka tiada pembawa cas yang boleh bergerak.

Apabila dileburkan, ion menjadi bebas bergerak. Ion Pb²⁺ bergerak ke katod dan ion Br⁻ bergerak ke anod, maka sebatian lebur itu mengkonduksi.

Apa yang perlu dipelajari seterusnya

Teruskan ke mentafsir pemerhatian elektrolisis, di mana ion yang baru anda kenali dinyahcas di elektrod. Anda boleh menguji keseluruhan topik kemudian dengan kembali ke halaman topik elektrokimia.

Jika anda mahu seorang guru meneliti soalan kekonduksian bersama anda, lihat tuisyen Sains dalam talian satu-lawan-satu.

Soalan lazim

Apakah yang membawa cas dalam wayar logam?

Elektron bebas dalam logam. Elektron bergerak sepanjang wayar apabila litar lengkap, dan ia diserahkan kepada ion di elektrod supaya cas terus dibawa melalui cecair.

Apakah yang membawa cas dalam elektrolit?

Ion yang bebas bergerak. Ion bergerak apabila sebatian ionik dilarutkan dalam air atau dileburkan, kerana ion tidak lagi terikat pada kedudukan tetap dalam kekisi.

Mengapakah larutan gula tidak mengkonduksi?

Gula larut sebagai molekul utuh tanpa cas. Tiada ion untuk membawa cas, maka litar terputus pada larutan dan mentol tidak menyala.

Jika soalan kekonduksian masih membuat anda menulis 'elektron mengalir dalam larutan', pelajaran Sains satu-lawan-satu membolehkan guru membetulkan ayat itu melalui soalan anda sendiri.

  • Kelas dalam talian satu lawan satu untuk anak anda bersama guru berpengalaman.
  • Kelas pertama ialah kelas percubaan sejam, dari RM50. Yuran dipersetujui sebelum anda menempah.
  • Berpuas hati dengan guru? Teruskan kelas kira-kira 1.5 jam. Jika tidak, minta guru lain.