Untuk mengaitkan ikatan dengan sifat, baca data dahulu, namakan struktur kemudian, dan barulah terangkan sifat itu. Rantai penaakulan ini sesuai untuk mana-mana bahan, termasuk yang tidak pernah anda temui.
Kemahiran ini berada di permulaan penaakulan kimia bersepadu kerana setiap pelajaran seterusnya dalam modul ini menganggap anda boleh menyatakan zarah yang hadir dan bagaimana zarah itu terikat.
Apakah rantai penaakulan itu?
Sifat ialah akibat daripada struktur. Jika anda tahu zarah apa yang ada dan apa yang mengikatnya, anda boleh meramalkan kelakuan bahan itu. Sebaliknya juga benar.
- Kenal pasti petunjuk: takat lebur, kekerasan, kekonduksian elektrik (dalam keadaan pepejal, lebur dan larutan) serta keterlarutan.
- Padankan petunjuk dengan struktur: ion gergasi, kovalen gergasi, molekul ringkas atau logam.
- Namakan zarah dan daya: ion dengan tarikan elektrostatik, atom dengan ikatan kovalen, molekul dengan daya lemah antara molekul, atau ion positif dalam lautan elektron ternyah tempat.
- Terangkan sifat dengan menyatakan apa yang perlu diatasi atau apa yang bebas bergerak.
Contoh penyelesaian
Data di bawah ialah rekaan untuk latihan. Tiga pepejal yang tidak dikenali, X, Y dan Z, diuji.
| Bahan | Takat lebur | Mengalirkan elektrik sebagai pepejal? | Mengalirkan elektrik apabila lebur? |
|---|---|---|---|
| X | 1,710 °C | Tidak | Tidak |
| Y | 801 °C | Tidak | Ya |
| Z | −7 °C | Tidak | Tidak |
Langkah 1, petunjuk untuk X: takat lebur sangat tinggi dan tidak mengalirkan elektrik dalam sebarang keadaan. Tiada ion atau elektron bebas yang membawa cas.
Langkah 2, struktur X: struktur kovalen gergasi (giant covalent). Sangat banyak ikatan kovalen yang kuat perlu diputuskan untuk melebur, jadi tenaga yang besar diperlukan.
Langkah 3, Y: takat lebur tinggi, tidak mengalirkan elektrik sebagai pepejal tetapi mengalirkan apabila lebur. Ini kekisi ion gergasi (giant ionic lattice). Dalam pepejal, ion tetap di tempatnya. Apabila lebur, ion bebas bergerak dan membawa cas.
Langkah 4, Z: takat lebur di bawah suhu bilik dan tidak mengalirkan elektrik. Ini bahan molekul ringkas (simple molecular). Hanya daya lemah antara molekul yang diatasi, jadi tenaga yang diperlukan sedikit. Molekul tidak bercas, maka tiada konduksi.
Jawapan satu baris setiap satu: X kovalen gergasi, Y ion, Z molekul ringkas, dan setiap sifat berpunca daripada jenis zarah.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah mengatakan Z melebur kerana ikatan kovalennya putus.
Jawapan salah: “Z mempunyai takat lebur rendah kerana ikatan kovalen lemah.”
Ikatan kovalen dalam setiap molekul masih kuat dan tidak putus semasa lebur. Pembetulan: “Z mempunyai takat lebur rendah kerana daya antara molekul lemah, jadi tenaga yang sedikit cukup untuk memisahkan molekul.” Tanya diri sendiri: zarah apakah yang bergerak berjauhan apabila bahan melebur?
Semak sendiri
Semua data di bawah ialah rekaan.
1. Bahan A ialah pepejal berkilat yang mengalirkan elektrik dan boleh ditempa menjadi kepingan. Namakan struktur dan zarah yang bertanggungjawab untuk konduksi.
Tunjukkan jawapan
Struktur logam. Elektron ternyah tempat bebas bergerak melalui kekisi ion positif dan membawa cas. Lapisan ion boleh menggelongsor, jadi logam boleh dibentuk tanpa patah.
2. Bahan B mempunyai takat lebur 1,050 °C. Ia tidak mengalirkan elektrik sebagai pepejal tetapi mengalirkan apabila dilarutkan dalam air. Terangkan konduksi itu.
Tunjukkan jawapan
B ialah sebatian ion. Dalam pepejal, ion tersekat pada kedudukan tetap. Dalam larutan, ion terpisah dan bebas bergerak, jadi ion membawa cas.
3. Bahan C mendidih pada 78 °C dan tidak mengalirkan elektrik dalam sebarang keadaan. Adakah ia lebih berkemungkinan kovalen gergasi atau molekul ringkas? Beri satu sebab.
Tunjukkan jawapan
Molekul ringkas. Struktur kovalen gergasi memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk bertukar keadaan, tetapi C bertukar dengan mudah kerana hanya daya lemah antara molekul perlu diatasi.
Ke mana selepas ini
Apabila anda boleh menamakan struktur daripada data, cuba bahagian pengiraan dalam menggabungkan nisbah persamaan dengan data kadar, kemudian uji semua pelajaran dalam set latihan campuran. Pengkritik penyiasatan saintifik membantu anda menyemak sama ada data benar-benar menyokong kesimpulan anda.
Ada pelajar yang tahu semua fakta ikatan tetapi kehilangan markah kerana melangkau langkah menamakan struktur. Guru dalam tuisyen Co-ordinated Sciences dalam talian secara satu dengan satu boleh menunjukkan di mana langkah itu tertinggal dalam jawapan anda.