Soalan aplikasi meminta anda menerangkan mengapa sesuatu berfungsi, menggunakan ion, elektrod dan elektron. Huraikan apa yang berlaku dan mengapa, dan tinggalkan arahan untuk melakukannya.
Pelajaran ini sebahagian daripada elektrokimia SPM Sains. Ia menggunakan semula peraturan elektrod daripada mentafsir pemerhatian elektrolisis.
Bagaimana penyaduran elektrik berfungsi?
Penyaduran elektrik ialah elektrolisis yang digunakan untuk menyalut objek dengan lapisan nipis logam. Objek menjadi katod, dan elektrolit mengandungi ion logam penyalut.
Ion logam dalam larutan bergerak ke objek, memperoleh elektron dan termendap sebagai atom logam pada permukaannya.
Contoh penyelesaian: sudu bersalut perak
Rajah rekaan menunjukkan sebatang sudu keluli bersambung ke terminal negatif bateri. Sebatang perak bersambung ke terminal positif, dan kedua-duanya dicelup dalam larutan perak nitrat.
Mengapakah sudu ialah katod? Ia bersambung ke terminal negatif, maka ia menarik ion positif.
Apa yang berlaku di sudu? Ion perak memperoleh elektron: Ag⁺ + e⁻ → Ag. Satu lapisan perak terbentuk pada sudu.
Apa yang berlaku di batang perak? Atom perak kehilangan elektron dan larut sebagai ion Ag⁺: Ag → Ag⁺ + e⁻. Ini menggantikan ion yang digunakan di katod, maka kepekatan larutan hampir tidak berubah.
Apa yang dilakukan bateri secara berbeza?
Dalam bateri, arah tenaga adalah sebaliknya: tindak balas kimia menghasilkan elektrik. Tindak balas kimia antara dua logam berbeza dan satu elektrolit menolak elektron melalui litar dan menyalakan mentol.
Logam yang lebih reaktif kehilangan elektron di terminal negatif. Elektron bergerak melalui wayar dan digunakan di terminal positif. Idea ini berkait terus dengan pelajaran membandingkan reka bentuk sel ringkas.
Kesilapan yang menyebabkan kehilangan markah
Kesilapan ialah menjawab “terangkan bagaimana” dengan prosedur: “Sambungkan sudu ke bateri dan letakkan dalam larutan.” Ini menghuraikan tindakan, bukan sains.
| Jawapan | Jenis | Markah |
|---|---|---|
| Sambungkan sudu ke bateri dan letakkan dalam larutan | Prosedur | Rendah |
| Sudu ialah katod, maka ion Ag⁺ memperoleh elektron dan membentuk lapisan perak | Penjelasan | Penuh |
Pembetulannya ialah menggantikan setiap kata kerja tindakan dengan sebab. Tukar “sambungkan” kepada “sudu ialah katod kerana ia bersambung ke terminal negatif”.
Semak sendiri
Sebuah rajah menunjukkan kunci bersalut kuprum. Terangkan mengapa kunci bersambung ke terminal negatif, dan mengapa kuprum(II) sulfat digunakan sebagai elektrolit.
Jawapan
Kunci bersambung ke terminal negatif supaya ia menjadi katod. Ion Cu²⁺ yang positif ditarik kepadanya dan memperoleh elektron untuk membentuk lapisan kuprum.
Kuprum(II) sulfat digunakan kerana larutannya mengandungi ion Cu²⁺, iaitu ion logam yang hendak disadur.
Apa yang perlu dipelajari seterusnya
Ulang kaji keempat-empat kemahiran dengan kembali ke halaman topik elektrokimia. Catat setiap kesilapan dalam log kesilapan dan semakan ralat kertas untuk melihat pelajaran mana perlu diulang.
Jika anda mahu seorang guru menulis semula penjelasan bertulis anda, lihat tuisyen Sains dalam talian satu-lawan-satu.