BAB 6: TANAH DAN SUMBERNYA (LAND AND ITS RESOURCES)

BAB 6:TANAH DAN SUMBERNYA(LAND AND ITS RESOURCES)

Mineral unsur atau sebatian pepejal yang terdapat secara semula jadi di dalam kerak Bumi.

Contoh mineral emas, perak, batu kapur dan bijih timah.

Mineral wujud dalam bentuk unsur atau sebatian.

Mineral yang wujud dalam bentuk unsur adalah tidak aktif bebas di dalam kerak Bumi tanpa bergabung dengan unsur lain (emas, perak, platinum)

Mineral dalam bentuk sebatian terdiri daripada gabungan beberapa jenis unsur yang berlainan (oksida, sulfida, karbonat)

6.1 : PELBAGAI MINERAL DALAM KERAK BUMI

Mineral semulajadiJenis bijihKandungan mineralUnsur-unsur dalam mineralBauksitBijih aluminiumAluminium oksidaAluminium dan oksigenKasiteritBijih timahTimah oksidaTimah dan oksigenHematitBijih besiBesi oksidaBesi dan oksigenMagnetitBijih magnesiumMagnesium karbonatMagnesium, karbon dan oksigenMalakitBijih kuprumKuprum karbonatKuprum, karbon dan oksigenPirit besiBijih besiBesi sulfidaBesi dan sulfurGalenaBijih plumbumPlumbum sulfidaPlumbum dan sulfurKalkositBijih kuprumKuprum sulfidaKuprum dan sulfurBatu kapur/marmar-Kalsium karbonatKalsium, karbon dan oksigenTanih liat/kaolin-Aluminium silikatAluminium, silikon dan oksigenMika-Kalium aluminium silikatKalium, aluminium, silikon dan oksigen

BAUKSIT

(BAUXITE)

KASITERIT

(CASSITERITE)

MAGNETIT

(MAGNETITE)

HEMATIT

(HEMATITE)

MALAKIT

(MALACHITE)

PIRIT BESI

(IRON PYRITE)

GALENA

(GALENA)

KALKOSIT

(CHALCOCITE)

BATU KAPUR

(LIMESTONE)

MARMAR

(MARBLE)

TANIH LIAT

(CLAY)

MIKA

(MICA)

Sifat mineral dibahagi kepada:

Sifat kimia warna, kekerasan, kekilauan, dan bentuk hablur

Sifat fizik ketelarutannya dalam air, tindak balas secara kimia, dan tindakan haba ke atasnya.

Mineral mempunyai warna yang berlainan

Kekerasan mineral merujuk kepada ketahanan terhadap hakisan atau goresan.

Mineral yang keras dapat menggores mineral yang kurang keras.

Amnya, semua oksida, sulfida dan karbonat logam adalah mineral yang keras.

SIFAT-SIFAT MINERAL

Mineral semula jadiWarnaHematitPerangMalakitHijauBauksitPutihKasiteritHitamGalenaKelabuPirit BesiHitamBatu KapurPutih

Warna mineral

Kebanyakan mineral adalah tidak larut dalam air.

Mineral seperti oksida logam dan silikat biasanya tidak terurai oleh haba.

Sesetengah mineral seperti karbonat dan sulfida logam mudah diuraikan dengan cara pemanasan.

Tindakan haba dapat menguraikan sebatian itu kepada unsurnya atau sebatian lain.

Sifat kimia

Tindakan haba ke atas karbonat logam

Haba dapat menguraikan karbonat logam kepada oksida logam dan membebaskan karbon dioksida.

Sebagai contohnya,

Gas karbon dioksida yang terbebas dapat diuji dengan menggunakan air kapur. Air kapur akan menjadi keruh jika terdapatnya gas karbon dioksida.

Karbonat logam Oksida logam + Karbon dioksida

dipanaskan

Zink karbonat Zink oksida + Karbon dioksida

dipanaskan

Tindakan haba ke atas sulfida logam

Hampir semua sulfida logam terurai apabila dipanaskan untuk membebaskan gas sulfur dioksida dan membentuk oksida logam:

Sebagai contohnya,

Gas sulfur dioksida ialah gas berasid dapat diuji dengan:

Larutan kalium manganat (VII) berasid. Gas ini melunturkan warna ungu larutan ini

Larutan kalium dikromat (VI) berasid. Gas ini menukarkan warna jingga larutan ke hijau.

Sulfida logam + oksigen Oksida logam + Sulfur dioksida

dipanaskan

Magnesium sulfida + oksigen Magnesium oksida+ Sulfur dioksida

dipanaskan

Logam adalah unsur yang mempunyai permukaan yang berkilau, mulur dan boleh ditempa.

Periuk, kuali, sudu, pisau dan sebagainya diperbuat daripada logam.

Contoh logam termasuk zink, magnesium, natrium, besi, kuprum, plumbum, emas dan perak.

Bukan logam adalah unsur yang mempunyai permukaan yang pudar dan rapuh.

Contoh-contoh bukan logam termasuk grafit (karbon), sulfur, oksigen dan klorin.

6.2 : TINDAK BALAS ANTARA LOGAM DAN BUKAN LOGAM

Kebanyakan logam bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk oksida logam.

Logam yang berlainan bertindak balas dengan oksigen mengikut kereaktifan yang berbeza.

Logam seperti natrium dan kalium sangat aktif dan mudah berpadu dengan oksigen walaupun terdedah kepada udara sahaja.

Logam seperti emas dan perak bertindak sangat perlahan dengan oksigen.

Tindakan logam dengan oksigen

Logam + oksigen Oksida logam

Magnesium + oksigen Magnesium oksida

LogamPemerhatian semasa tindak balas logam dengan oksigenKeraktifan tindak balasPersamaan tindak balasMagnesiumTerbakar dengan api putih berkilauanSangat cergasMagnesium + Oksigen Magnesium oksidaAluminiumTerbakar dengan nyalaan yang terangSangat cergasAluminium + Oksigen Aluminium OksidaZinkNyalaan terang merebak secara perlahanCergasZink + Oksigen Zink OksidaBesiBaraan merebak secara perlahanCergasBesi + Oksigen Besi OksidaPlumbumBaraan panas merahKurang cergasPlumbum + Oksigen Plumbum OksidaKuprumBaraan malapKurang cergasKuprum + Oksigen Kuprum Oksida

Perbandingan kereaktifan tindak balas antara logam dengan oksigen

Kebanyakan logam bertindak balas dengan sulfur untuk membentuk sulfida logam.

Contoh:

Seperti tindak balas antara logam dengan oksigen, logam yang berlainan bertindak balas dengan sulfur mengikut kereaktifan yang berbeza.

Tindakan logam dengan sulfur

Logam + sulfur Sulfida logam

Besi + sulfur Besi sulfida

Zink + sulfur Zink sulfida

Silikon unsur bukan logam yang kedua banyak ditemui dalam kerak Bumi.

Silikon tidak ditemui sebagai unsur bebas dalam semula jadi.

Silikon biasanya berpadu dengan unsur lain seperti logam dan oksigen untuk membentuk sebatian silikon.

Silika dan silikat merupakan sebatian silikon.

6.3 : SEBATIAN SILIKON

Silika juga dikenali sebagai silikon dioksida.

Silika terdiri daripada gabungan unsur silikon dan oksigen mengikut persamaan yang berikut:

Contoh silika ialah pasir, kuarza dan batu api.

Silika

Silikon + Oksigen Silikon dioksida

(Silika)

Silikat Sebatian silikon yang mengandungi unsur silikon, logam dan oksigen

Silikat terbentuk apabila silikon bergabung dengan oksigen dan logam

Contoh silikat termasuklah tanih liat, mika, feldspar dan asbestos. Kebanyakan batu perhiasan sperti jed, rubi dan topaz adalah silikat.

Silikat

Silikon + Oksigen + Logam Silikat

Ringkasan pengelasan sebatian silikon

Sebatian silikon

Silika

Silikat

Silikon, oksigen

Silikon, oksigen, logam

Pasir, kuarza, batu api

Tanah liat, mika, feldspar, asbestos

Tidak larut dalam air

Tidak bertindak balas dengan asid

Tidak terurai oleh haba

Terdiri daripada

Terdiri daripada

Contoh

Contoh

Sifat

Sifat

Kegunaan sebatian silikon dalam kehidupan harian

Kegunaan silika dalam kehidupan harian

Pasir digunakan membuat bata, mortar, simen, konkrit dan barangan kaca seperti kelalang dan cermin.

Batu api digunakan untuk menyalakan pemetik api dan dapur gas.

Kuarza dicampurkan di dalam simen untuk membuat konkrit

Kegunaan silikat dalam kehidupan harian

Asbestos digunakan sebagai penebat haba dalam bentuk kepingan. Asbestos juga digunakan untuk membuat pakaian ahli bomba.

Topaz, rubi, nilam, zamrud dan jed digunakan sebagai batu perhiasan.

Mika digunakan sebagai penebat elektrik di dalam alat elektrik.

Tanih liat (aluminium silikat) digunakan untuk membuat barangan seramik seperti pasu bunga, tembikar, pinggan mangkuk, periuk dan jubin

Air kaca (natrium silikat) digunakan untuk mengawet telur, membuat pengilap perabot dan lantai, dan membuat gel silika untuk menyerap wap air.

Silikon tulen digunakan membuat cip elektronik. Cip elektronik kadangkala disebut cip silikon.

Cip elektronik digunakan dalam alat elektronik seperti komputer, kalkulator dan jam digital.

Gentian yang dibuat daripada sebatian silikon disebut gentian optik. Gentian optik digunakan untuk:

Menggantikan wayar kuprum bagi menghantar maklumat seperti data bunyi, video dan lain-lain pada kelajuan cahaya.

Memerhatikan organ-organ dalam seperti perut tanpa pembedahan pada pesakit dalam bidang perubatan.

Sebatian kalsium karbonat terbentuk daripada gabungan unsur kalsium, karbon dan oksigen.

Kalsium karbonat wujud dalam pelbagai jenis batuan semulajadi seperti marmar, kalsit dan batu kapur.

Batu karang, kulit telur, kulit kerang, cengkerang siput, tulang haiwan dan gigi manusia semuanya kalsium karbonat.

Kalsium karbonat adalah pepejal putih yang keras.

Sebatian kalsium karbonat tidak larut dalam air.

6.4 : SEBATIAN KALSIUM KARBONAT

Sebatian kalsium karbonat bertindak balas dengan asid menghasilkan garam, air dan membebaskan karbon dioksida.

Jenis garam yang terhasil bergantung pada jenis asid yang digunakan.

Gas karbon dioksida yang terbebas dapat diuji dengan menggunakan air kapur.

Tindak balas sebatian kalsium karbonat dengan asid

Kalsium karbonat + asid cair garam kalsium + karbon dioksida + air

Kalsium karbonat + asid sulfurik cair kalsium sulfat + karbon dioksida + air

Contoh:

Kalsium karbonat + asid hidroklorik kalsium klorida+ karbon dioksida + air

Kalsium karbonat + asid nitrik kalsium nitrat + karbon dioksida + air

Kalsium karbonat (batu kapur atau marmar) terurai menghasilkan kalsium oksida (kapur tohor) dan membebaskan karbon dioksida apabila dipanaskan dengan kuat.

Karbon dioksida yang dibebaskan mengeruhkan air kapur.

Tindakan haba ke atas kalsium karbonat

Kalsium karbonat (batu kapur) kalsium oksida + karbon dioksida

(kapur tohor)

dipanaskan

Apabila dipanaskan dengan kuat, kalsium karbonat (batu kapur atau marmar) terurai untuk membentuk kalsium oksida (kapur tohor) dan membebaskan karbon dioksida.

Serbuk putih kapur tohor terbentuk di lapisan luar batu kapur.

Pembentukan kalsium oksida (kapur tohor) dan kalsium hidroksida (kapur mati)

Kalsium karbonat (batu kapur) kalsium oksida + karbon dioksida

(kapur tohor)

dipanaskan

Apabila beberapa titik air dititiskan ke atas kalsium oksida (kapur tohor) dalam keadaan panas, bunyi desiran kedengaran. Banyak haba terbebas.

Pepejal yang terbentuk ialah kalsium hidroksida (kapur mati)

Kalsium oksida (kapur tohor) berpadu dengan air untuk membentuk pepejal kalsium hidroksida (kapur mati)

Kalsium oksida (kapur tohor) + air pepejal kalsium hidroksida (kapur mati)

Jika sedikit air ditambahkan, pepejal kalsium hidroksida akan larut sedikit dalam air untuk menghasilkan larutan kalsium hidroksida yang disebut air kapur.

Hasil yang terbentuk ialah air kapur kerana larutan ini:

Bersifat alkali yang menunjukkan pH lebih daripada 7

Digunakan untuk mengesahkan kehadiran gas karbon dioksida.

Pepejal kalsium hidroksida (kapur mati) + air larutan kalsium hidroksida

(air kapur)

Pembentukan kalsium oksida dan kalsium hidroksida diringkaskan seperti yang berikut:

Kalsium karbonat

(batu kapur/marmar)

Kalsium oksida

(kapur tohor)

Pepejal kalsium hidroksida

(kapur mati)

Larutan kalsium hidroksida

(air kapur)

dipanaskan

Tambah sedikit air

Larut dalam air

Kegunaan sebatian kalsium

1) Batu kapur digunakan untuk:

Membuat kapur tohor

Membuat kaca

Menbuat simen apabila dicampurkan dengan tanah liat dan air

Menyingkirkan bendasing dalam proses pengekstrakan bijih logam

2) Marmar digunakan untuk membuat sebahagian daripada bangunan seperti lantai.

Kapur tohor digunakan untuk:

Mengeringkan gas ammonia dan alkohol

Membuat kapur mati

Membuat air kapur

Kegunaan kapur mati termasuk:

Meneutralkan keasidan tanah

Dimakan dengan daun sirih

Menjadikan tanah liat lebih telap

Mengurangkan keasidan air di takungan air

Mengumpalkan zarah-zarah

Membuat kapur pengecat

Membuat plaster

Kegunaan Kalsium karbonat

Kegunaan Kalsium oksida

Kegunaan Kalsium hidroksida

Sumber bahan api semula jadi yang terdapat di kerak Bumi termasuk:

Petroleum

Gas asli

Arang Batu

Kayu Kayan

Petroleum dan gas asli adalah sebatian hidrokarbon kerana kedua-duanya terdiri daripada campuran sebatian yang hanya dibina daripada unsur hidrogen dan karbon sahaja.

6.5 : SUMBER BAHAN API SEMULA JADI DAN KEPENTINGANNYA

Petroleum

Sejenis cecair hitam yang likat

Terbentuk daripada pereputan haiwan dan tumbuhan laut mati yang terenap dalam laut berjuta-juta tahun dahulu

Enapan organisma ini akan bertukar menjadi petroleum apabila dikenakan suhu dan tekanan yang tinggi untuk tempoh yang panjang

Petroleum dalam kerak bumi biasanya terperangkap antara dua lapisan batuan tak telap dan diperoleh bersama-sama gas asli.

Pelbagai sebatian hidrokarbon ini dapat diasingkan secara penyulingan berperingkat. Hal ini kerana semua jenis hidrokarbon yang berlainan mempunyai takat didih yang berbeza.

Semakin tinggi takat didih suatu pecahan petroleum:

Semakin gelap warnanya

Semakin tinggi kelikatannya

Semakin sukar untuk membakar

Semakin banyak jelaga nyalaan yang terhasil

Semua pecahan petroleum adalah tidak larut dalam air

Suhu penyulinganHasil penyulinganDi bawah 25 CGas petroleum (gas bahan api)40 75 CPetrol75 150 CNafta150 230 CKerosin230 250 CDiesel250 300 CMinyak pelincir300 350 CMinyak bahan apiLebih daripada 350 CBitumen (sisa)

Suhu dan hasil penyulingan berperingkat petroleum

Pecahan petroleumKegunaanGas petroleum Sebagai bahan api masakPetrol Sebagai bahan api untuk kenderaan seperti kereta, motosikal dan kapal terbangNafta Sebagai sumber bahan kimia Membuat plastik Sebagai pelarutKerosin Sebagai bahan api kapal terbang jet Sebagai bahan api untuk memasak dan pelitaDiesel Sebagai bahan api kenderaan berat seperti lori, bas, kereta api, kapal, traktor, dan jenteraMinyak pelincir Sebagai bahan pelincir enjin kenderaan dan mesinMinyak bahan api Sebagai bahan api kapal dan penjana tenaga elektrikBitumen Sebagai bahan pembinaan (tar) jalan raya Sebagai bahan kalis air

Pecahan petroleum dan kegunaannya

Gas asli Sebatian hidrokarbon yang biasanya diperoleh bersama-sama petroleum.

Gas asli digunakan:

Sebagai bahan api di kilang dan di rumah

Untuk membuat ammonia dan baja bernitrogen (baja urea)

Gas asli

Arang batu terbentuk daripada tumbuhan paya yang mati berjuta-juta tahun dahulu dan dimampatkan oleh lapisan tanah diatasnya.

Tekanan dan suhu tinggi yang bertindak ke atas tumbuhan tersebut menukarkannya kepada arang batu.

Kandungan utama arang batu ialah karbon.

Arang batu dan kayu-kayan

Menjana tenaga elektrik di stesen penjana terma elektrik

Mengekstrak logam daripada bijihnya dalam relau bagas dengan menggunakan arang batu

Membuat bahan kimia seperti pencelup dan naftalena (ubat gegat) daripada tar arang batu.

Memanaskan ruang rumah pada musim sejuk.

Kegunaan arang batu

Sebagai bahan api dalam bentuk kayu api dan arang batu. Arang kayu biasanya berasal daripada pokok bakau.

Papan digunakan untuk membuat perabot, rumah dan jambatan.

Dijadikan palpa untuk membuat kertas

Kegunaan kayu-kayan

Langkah penggunaan sumber bahan api semula jadi dengan berkesan

Mencipta dan menggunakan alat yang menjimatkan penggunaan bahan api

Lebih mengutamakan penggunaan sumber tenaga yang boleh diperbaharui seperti tenaga suria

Memperkembangkan teknologi untuk mempertingkatkan kecekapan memproses dan menggunakan sumber tenaga ini

Mengitar semula bahan seperti plastik. Penggunaan semula bahan kimia daripada barangan terpakai mengurangkan penggunaan bahan kimia mentah seperti petroleum dalam industri pembuatan.

END OF CHAPTER

Created by fariha subri