Konsep Asas Jirim

2.1

Konsep Asas Jirim

Jirim

Sesuatu yang mempunyai jisim dan memenuhi ruang.
Terdiri daripada zarah-zarah yang halus dan diskrit.
Boleh wujud dalam tiga keadaan iaitu pepejal, cecair dan gas.

Pengelasan Jirim

Jirim boleh dibahagikan kepada dua:
- Unsur
- Sebatian
Unsur:
- Bahan yang hanya terdiri daripada satu jenis atom seperti logam besi tulen.
Sebatian:
- Bahan yang terdiri daripada lebih daripada satu unsur yang membentuk molekul.
Sebatian terdiri daripada sama ada molekul atau ion.
- Contoh sebatian adalah karbon dioksida, \(CO_2\) dua jenis unsur dalam satu molekul.
Atom:
- Zarah terkecil dan tidak dapat dipilih unsur.
Molekul:
- Sebatian yang terdiri daripada dua atau lebih atom (atom yang berbeza atau sama).
Ion:
- Zarah yang mempunyai cas [kation (+) atau anion(-)].

Gambar ini menunjukkan carta alir yang mengelaskan bahan kepada dua kategori utama: unsur dan sebatian. Unsur terbahagi kepada atom dan molekul, manakala sebatian terbahagi kepada molekul dan ion. Carta ini bertujuan untuk memudahkan pemahaman tentang struktur asas bahan. Terdapat juga logo ‘Pandai’ di sudut kiri bawah gambar.

Keadaan Fizikal Jirim

Pepejal	Cecair	Gas
Susunan Zarah
Disusun dengan rapat	Disusun dengan rapat tetapi mempunyai ruang kosong antara mereka	Zarah sangat jauh antara satu sama lain
Jenis Pergerakan
Bergetar di kedudukan yang tetap	Bergerak secara rawak dan perlahan	Bergerak secara rawak dan laju pada semua arah
Tenaga Kinetik
Rendah	Tinggi secara purata	Kelajuan tinggi
Kadar Peresapan
Rendah	Purata	Tinggi

Imej ini menunjukkan kitaran perubahan fasa bahan. Terdapat empat kotak berwarna merah jambu yang dihubungkan oleh anak panah. Kotak-kotak tersebut berlabel ‘Gas’, ‘Pepejal’, ‘Cecair’, dan ‘Pengendapan’. Anak panah menunjukkan arah perubahan fasa: dari ‘Gas’ ke ‘Pepejal’ (Pengendapan), dari ‘Pepejal’ ke ‘Cecair’ (Peleburan), dari ‘Cecair’ ke ‘Gas’ (Penyejatan/Pendidihan). Latar belakang imej adalah kertas bergaris.

Perubahan Keadaan Jirim

Peleburan

Pepejal dipanaskan dan zarah mendapat tenaga dan bergerak pada kadar yang lebih cepat.
Getaran terus meningkat apabila suhu meningkat sehingga mencapai takat lebur.
Pada takat lebur, zarah mendapatkan tenaga yang cukup untuk mengatasi daya tarikan antara zarah.
Oleh itu, keadaan pepejal berubah daripada pepejal kepada cecair.
Semasa perleburan, suhu kekal sama kerana tenaga haba digunakan untuk memecahkan ikatan.

Pengewapan

Berlaku dalam dua keadaan iaitu penyejatan atau pendidihan.
Penyejatan berlaku hanya pada permukaan cecair dan pada kadar yang rendah.
Pendidihan berlaku kepada seluruh cecair dan berlaku secara sangat cepat.
Kedua-duanya akan mengatasi daya tarikan antara zarah dan mengubah keadaan daripada cecair kepada gas.

Pembekuan

Suhu menurun dan tenaga haba dikeluarkan.
Apabila haba dilepaskan, maka tenaga kinetik berkurangan.
Pergerakan zarah semakin perlahan dan daya tarikan antara zarah semakin kuat.
Oleh itu, keadaan jirim berubah daripada cecair kepada pepejal.
Suhu kekal pada takat pembekuan kerana haba dilepaskan.

Kondensasi

Proses di mana perubahan wap gas kepada keadaan cecair pada suhu tertentu.
Apabila penurunan suhu berlaku, gas kehilangan tenaga kinetiknya.
Oleh itu, keadaan jirim akan berubah daripada gas kepada cecair.
Kondensasi berlaku pada suhu bawah takat didih.

Pemejalwapan

Pemejalwapan adalah proses penukaran keadaan bahan daripada pepejal kepada keadaan wap tanpa menjadi cecair terlebih dahulu.

Lengkung Pemanasan Naftalena
A	Zarah disusun secara rapat dan teratur. Daya tarikan antara zarah sangat kuat.
A-B	Naftalena dipanaskan dan tenaga haba ditukar kepada tenaga kinetik. Suhu dan tenaga zarah semakin meningkat, menjadikan molekul bergerak lebih cepat pada kedudukan mereka.
B	Molekul naftalena telah menerima tenaga yang cukup untuk mengatasi daya tarikan antara zarah. Beberapa molekul mula bergerak bebas. Naftalena mula mencair dan berubah menjadi cecair.
B-C	Naftalena wujud sebagai separa pepejal, separa cecair. Suhu kekal sama kerana haba digunakan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah. Suhu ini dipanggil sebagai takat lebur bahan.
C	Semua naftalena telah bertukar menjadi cecair sepenuhnya.
C-D	Naftalena berada dalam keadaan cecair. Suhu terus meningkat dan mendapat lebih banyak tenaga. Zarah kemudian bergerak lebih cepat kerana tenaga kinetik semakin meningkat.

Lengkung Penyejukan Nafatalena

Imej ini menunjukkan graf suhu (°C) berbanding masa (min) yang menggambarkan perubahan suhu sesuatu bahan dari masa ke masa. Terdapat empat titik penting yang ditandakan sebagai P, Q, R, dan S. Titik P berada pada suhu tinggi dan menurun secara linear hingga mencapai titik Q, yang berada pada takat beku. Dari titik Q ke R, suhu kekal malar menunjukkan proses pembekuan. Selepas itu, suhu terus menurun dari titik R ke S. Garis putus-putus merah menunjukkan takat beku.

P	Bahan wujud dalam keadaan gas. Mempunyai tenaga yang sangat tinggi dan bergerak secara rawak. Daya tarikan antara zarah sangat lemah.
P-Q	Zarah kehilangan tenaga kinetik semasa penyejukan. Zarah semakin dekat antara satu sama lain dan suhu menurun.
S	Bahan-bahan yang masih dalam keadaan gas. Gas mula menjadi cecair.
Q-R	Pembentukan ikatan yang lebih kukuh meneyebabkan perubahan gas kepada cecair. Bahan-bahan wujud dalam keadaan separa gas dan cecair. Tenaga yang dihasilkan semasa pembentukan ikatan adalah sama dengan haba yang dikeluarkan kepada persekitaran semasa penyejukan.
R	Bahan-bahan wujud sepenuhnya dalam keaadan cecair.
R-S	Kehilangan tenaga haba molekul naftalena menyebabkan penurunan suhu. Pergerakan semakin perlahan dan bergerak dekat antara satu sama lain.