Ciri-ciri Fizikal Air & Teori Kinetik

Takat beku air

Takat beku air (freezing point of water) adalah suhu di mana air bertukar menjadi ais (bentuk pepejal).

Takat beku air tulen (pure water) pada tekanan atmosfera (piawai) ialah 0C. Ini bermakna bahawa air tulen akan membeku menjadi ais (ice) pada 0C.

Takat didih air

Takat didih air (boiling point of water) ialah suhu di mana air bertukar menjadi stim (wap air).

Takat didih air pada suhu bilik dan tekanan atmosfera (piawai) adalah 100C. Oleh itu, air akan mendidih dan bertukar menjadi stim (steam) pada suhu 100C.

Teori Kinetik

Teori Kinetik adalah penjelasan tentang keadaan zarah-zarah (particles) dalam jirim.

Terdapat tiga andaian yang dibuat dalam teori kinetik:

1. Semua jirim (matter) terdiri terdiri daripada zarah-zarah kecil / seni (seperti atom dan molekul).

2. Zarah-zarah ini adalah sentiasa bergerak / bergetar, secara rawak.

3. Zarah-zarah ini juga berlanggar (colliding) antara satu sama lain.

Molekul mempunyai pergerakan dan tenaga kinetik pada semua suhu. Molekul air beku (ice) pada 0C bergerak lebih perlahan daripada molekul air pada 10C.

Perubahan keadaan jirim boleh ditafsirkan melalui teori kinetik jirim (kinetic theory of matter).

Pembekuan

Apabila cecair disejukkan, pergerakan zarah akan menjadi perlahan. Oleh itu, tenaga kinetik zarah berkurang.

Daya tarikan antara zarah menjadi lebih kuat dan kukuh.

Apabila daya tarikan (daya yang menarik) menjadi begitu kuat, ianya menarik zarah kembali ke kedudukan tetap mereka, cecair menjadi pepejal.

Perubahan dalam susunan dan gerakan zarah ini dipanggil pembekuan (freezing).

Suhu dimana cecair (liquid) berubah menjadi pepejal dipanggil takat beku (0C).

Pendidihan

Apabila cecair dipanaskan, zarah akan bergetar dengan lebih pantas. Oleh itu, tenaga kinetik zarah meningkat.

Zarah akan bergerak menjauhi satu sama lain dan daya tarikan antara mereka menjadi lemah (weaken).

Apabila kumpulan kecil zarah-zarah dipecahkan kepada zarah tunggal dan daya tarikan antara zarah boleh diabaikan (negligible), cecair bertukar menjadi gas.

Perubahan dalam susunan dan gerakan zarah ini dipanggil pendidihan (boiling).

Suhu dimana cecair bertukar menjadi gas (atau dalam bentuk buih pada seluruh cecair), dipanggil takat didih (100C).

Air wujud dalam keadaan pepejal, cecair dan gas. Berdasarkan Teori Kinetik Jirim, air terdiri daripada partikel sangat kecil dan tersusun dan bergerak mengikut keadaannya yang tertentu. Bermaksud, pada keadaan pepejal, susunan dan pergerakan molekul air adalah tidak sama seperti pada keadaan cecair.Takat beku air

Takat beku air adalah suhu di mana air berubah daripada cecair kepada pepejal.

Takat beku air = 0 C

Takat didih air

Takat didih air adalah suhu di mana air berubah daripada cecair kepada gas.

Takat didih air = 100 C

komposisi airAir ialah sebatian yang terdiri daripada oksigen dan hidrogen. Bagi setiap 1 molekul air, ada 2 atom hidrogen yang telah bergabung dengan 1 atom oksigen. Komposisi air atau kandungan air ini boleh diuraikan semula kepada bahan asas nya melalui proses elektrolisis. Elektrolisis adalah proses menguraikan elektrolit (dalam kes ini adalah air) kepada komponen asalnya, iaitu oksigen dan hidrogen.Komposisi 1 molekul air yang terbentuk daripada gabungan 1 atom oksigen dan 2 atom

hidrogen.

Elektrolisis adalah proses menguraikan elektrolit (dalam kes ini adalah air) kepada komponen asalnya, iaitu oksigen dan hidrogen.penyejatan airPenyejatan adalah proses perubahan cecair menjadi gas pada sebarang suhu di bawah takat didih cecair itu. Kadar penyejatan bergantung kepada beberapa faktor persekitaran seperti kelembapan udara, suhu sekeliling, luas permukaan dan pergerakan udara.

Faktor Yang Mempengaruhi Penyejatan Air1) KelembapanJika kelembapan tinggi, kadar penyejatan rendah (sebab banyak kandungan air dalam udara)Jika kelembapan rendah, kadar penyejatan tinggi (sebab sedikit kandungan air dalam udara membolehkan penyejatan berlaku dengan lebih cepat)2) Suhu SekelilingJika suhu rendah, kadar penyejatan rendah (sebab molekul bergerak perlahan)Jika suhu tinggi, kadar penyejatan tinggi (sebab molekul bergerak pantas)3) Luas Permukaan

Jika luas permukaan kecil, kadar penyejatan rendah (sebab ruang yang kecil membataskan air untuk tersejat dengan bebas)Jika luas permukaan besar, kadar penyejatan tinggi (sebab ruang yang besar membenarkan berlakunya penyejatan dengan lebih banyak)4) Pergerakan UdaraJika udara tenang, kadar penyejatan rendah (sebab molekul air terkumpul di permukaan air)Jika udara bergerak, kadar penyejatan tinggi (sebab molekul air yang tersejat akan tersebar dengan cepat ke persekitaran serta membolehkan penyejatan berlaku lagi)Persamaan dan Perbezaan Antara Penyejatan dan PendidihanPersamaan1) berubah daripada cecair kepada gas2) menyerap habaPerbezaan1) SuhuPenyejatan berlaku pada sebarang suhu bawah takat didih Pendidihan berlaku pada takat didih (100 C)2) KawasanPenyejatan berlaku pada permukaan sahajaPendidihan berlaku pada seluruh bahagian cecair3) Kehadiran Gelembung GasPenyejatan tidak membentuk gelembung gasPendidihan membentuk gelembung gas4) HabaPenyejatan menyerap haba daripada persekitaranPendidihan menyerap haba daripada sumber pemanasan (api)

5) Kelajuan ProsesPenyejatan merupakan proses yang lambatPendidihan merupakan proses yang cepatAplikasi Proses Penyejatan Dalam Kehidupan Seharian

1) Mengeringkan Pakaian2) Pengawetan hasil pertanian3) Pemprosesan makananlarutan dan keterlarutanBagi menganalisa larutan, anda perlu tahu apa itu pelarut dan zat terlarut. Jom kita tengok apa definisi dan contoh bagi istilah yang telah dinyatakan tadi.LarutanLarutan adalah hasil campuran yang terbentuk apabila zat terlarut melarut dalam pelaruteg : Larutan gula Zat TerlarutZat Terlarut adalah bahan yang boleh melarut dalam cecaireg : Gula PelarutPelarut adalah cecair yang boleh melarutkan bahaneg : AirLarutan Cair, Larutan Pekat dan Larutan TepuAir adalah pelarut universal yang dapat melarutkan banyak bahan. Walaubagaimanapun, isipadu air yang tertentu hanya dapat melarutkan zat terlarut dalam kuantiti yang terhad.Larutan CairKandungan zat terlarut yang sedikit dalam pelarutLarutan PekatKandungan zat terlarut yang banyak dalam pelarutLarutan TepuKandungan zat terlarut yang berlebihan dalam pelarutKeterlarutanKeterlarutan memberi maksud kuantiti maksimum bagi sesuatu bahan yang dapat dilarutkan dalam pelarut pada suhu yang tertentu. Faktor yang mempengaruhi kadar keterlarutan adalah suhu pelarut, kadar kacauan dan saiz zat terlarut.1) Suhu PelarutSemakin tinggi suhu pelarut, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggikerana lebih banyak zat terlarut yang boleh larut pada suhu lebih tinggi2) Kadar KacauanSemakin tinggi kadar kacauan, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggikerana proses mengacau dapat mempercepatkan lagi kadar melarut3) Saiz Zat TerlarutSemakin kecil saiz zat terlarut, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggilebih cepat melarut kerana luas permukaan yang lebih besarasid dan alkalisid dan alkali banyak digunakan dalam kehidupan seharian kita. Kadang-kadang kita memasak menggunakan cuka, iaitu bahan berasid. Mencuci pakaian dengan menggunakan sabun pencuci atau detergen yang beralkali. Jom kita tengok perbezaan dan persamaan sifat bagi asid dan alkali. Harus diingat, asid dan alkali hanya boleh menunjukkan ciri-ciri mereka jika berada di dalam air!Perbandingan Sifat Asid dan AlkaliPersamaan1) Kedua-duanya larut dalam air2) Bersifat mengakis jika pekatPerbezaan1) RasaAsid rasa masam, Alkali rasa pahit2) Kertas LitmusAsid menukarkan kertas litmus biru kepada merah, Alkali menukarkan kertas litmus merah kepada biru3) Nilai pHAsid kurang daripada 7, Alkali lebih daripada 7

4) Tindakbalas dengan logamAsid menghasilkan gas hidrogen, Alkali tidak ada tindakbalasPeneutralanPeneutralan adalah tindakbalas antara asid dan alkali yang menghasilkan garam dan air.

asid + alkali -> garam + air

Aplikasi Peneutralan Dalam Kehidupan Seharian1) Ubat Gigi - Mencegah kerosakan gigiUbat gigi (alkali) meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria dalam mulut2) Syampu dan perapi - Menjaga kesihatan rambutSyampu (alkali) perlu digunakan bersama Perapi (asid) untuk penjagaan rambut3) Sengatan seranggaSengatan lebah (asid) dirawat dengan losyen kalamina (alkali)Sengatan tebuan (alkali) dirawat dengan asid cair4) Ubat Pencernaan - Merawat gastrikGastrik (asid) dirawat dengan susu magnesia (alkali)pembersihan airda beberapa kaedah pembersihan air, antaranya pendidihan, pengklorinan, penurasan dan penyulingan. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Air yang datang daripada sumber yang kita gunakan, sama ada dari paip atau pun dari sumber sungai dan lain-lain, merupakan air yang masih perlu dirawat. Air mentah dari pelbagai sumber ini perlulah menjalani kaedah pembersihan air sebelum selamat untuk digunakan. a) PenurasanKaedah penurasan menggunakan beberapa lapisan bahan (batuan, pasir) sebagai penapis semulajadi kepada air yang mahu dibersihkan tersebut.

Kebaikan : Air jernih dan bebas daripada zarah terampaiKeburukan : Air masih mengandungi mikroorganisma dan bahan terlarutb) PendidihanPendidihan dilakukan dengan cara memanaskan air sehingga mendidih, iaitu sehingga mencapai takat didih, 100 C.

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma hidupKeburukan : Air masih mengandungi zarah terampai dan bahan terlarutc) PengklorinanPengklorinan adalah cara membersihkan air dengan cara menambahkan klorin ke dalam air tersebut bagi tujuan untuk membunuh mikroorganisma

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma hidupKeburukan : Air masih mengandungi zarah terampai dan bahan terlarutd) PenyulinganPenyulingan adalah melalui proses dalam makmal dengan radas yang disediakan seperti di bawah dan menggunakan konsep kondensasi gas kepada cecair bagi menulenkan air yang kotor.

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma, zarah terampai dan bahan terlarutKeburukan : Tidak mengandungi zat mineral yang berguna kepada kesihatan badan

SISTEM BEKALAN AIRDi Malaysia, bekalan air bersih adalah berasal daripada air hujan yang terkumpul di sungai dan mengalir ke empangan. Bekalan air kepada pengguna adalah melalui satu sistem rangkaian saluran paip yang membawa air dari loji pembersihan air. Dalam sistem bekalan air, air yang dirawat harus melalui 6 fasa pembersihan sebelum dapat diedarkan kepada pengguna.

1) Penapisan Menyingkirkan bahan pepejal yang kasar seperti daun dan ranting2) PengoksidaanOksigen dilarutkan dalam air untuk menyingkirkan bau busuk3) PenggumpalanAlum ditambah untuk membentuk bahan mendak yang kasarKapur terhidrat ditambah bagi merendahkan keasidan air4) PengenapanMendakan, bakteria dan kotoran terampai tenggelam ke dasar tangki5) PenurasanAir dialirkan melalui lapisan pasir untuk menyingkirkan bahan pepejal yang lain6) Pengklorinan dan PengfluoridaanKlorin dapat membunuh mikroorganisma.Fluorida dapat mengurangkan pereputan gigipemeliharaan kualiti airPemeliharaan kualiti air selalunya dikaitkan dengan pencemaran air dan jenis-jenis bahan buangan yang mencemarkan air. Justeru itu, kita sebagai pengguna perlulah menggunakan air dengan bijak dan melakukan perkara-perkara yang sekurang-kurang nya boleh membantu mengurangkan pencemaran air.

Jenis-jenis Bahan Yang Menyebabkan Pencemaran Air1) Bahan buangan industriSumber : Kilang industri Kandungan : Ianya mengandungi sisa kimia atau sisa radioaktifKesan : Menjejaskan hidupan akuatik dan manusia yang memakan hidupan tersebut2) Bahan buangan domestikSumber : Kediaman Kandungan : Sampah sarap dan air kumbahanKesan : Menghalang aliran air sungai, Kekurangan oksigen terlarut dalam air3) Bahan kimia pertanianSumber : Ladang pertanian dan sawah padi Kandungan : Baja kimia dan pestisidKesan : Pertumbuhan alga yang menjejaskan hidupan akuatik lain4) Pengelodakan sungaiSumber : Pembangunan dan penebangan hutan Kandungan : Lumpur dan kelodakKesan : Mengakibatkan banjir kilat, Sungai semakin cetek5) Tumpahan minyakSumber : Kapal tangki minyakKandungan : MinyakKesan : Menjejaskan hidupan akuatik dan burung di kawasan laut berkenaanCara-cara Mengawal Pencemaran Air1) Bahan buangan dan sisa kimia tidak boleh dibuang ke dalam sungai2) Sampah dilupuskan secara sistematik oleh pihak pelupusan sampah3) Bahan beracun dari kilang hendaklah ditapis atau dirawat sebelum disalurkan ke sungai4) Penjualan pestisid diperketatkan5) Bahan bukan organik hendaklah dikitar semula6) Mempergiatkan usaha mendapatkan tenaga biojisim daripada sampah sarap