Unsur Logam dan Bukan Logam

UNSUR LOGAM

        

Kebanyakan unsur yang ada di muka bumi ini adalah logam. Logam merupakan sebuah unsur yang berkilat. Logam merupakan pengalir haba dan elektrik yang baik, mudah dibentuk, dan liat. Logam boleh memantulkan cahaya sehingga mempunyai sifat berkilat. Beberapa logam boleh dibentuk menjadi pipih tanpa mengalami kerosakan kerana sifatnya yang mudah dibentuk. Oleh kerana sebahagian logam bersifat liat, maka logam tersebut boleh ditarik menjadi dawai atau kabel halus.

         Salah satu logam yang digunakan dalam industri ialah besi. Besi merupakan salah satu unsur logam dalam sistem jadual berkala . Logam besi mempunyai simbol Fe , yang merupakan singkatan dari ferrum . Besi (Fe) merupakan salah satu logam yang mempunyai peranan sangat besar dalam kehidupan manusia. Kewujudannya sangat besar dan merupakan jenis logam kedua terbanyak di muka bumi. Oleh itu, besi banyak digunakan dalam kehidupan seharian termasuk dalam industri berat. Di muka bumi , besi berada dalam pelbagai bentuk sebatian , misalnya beberapa sebatian yang mengandungi Fe2O3 ( hematite ) , Fe2O3.H2O ( limonit ) , Fe3O4 ( magnetic ) , FeCO3 ( siderite ) , dan fes2 ( pirit ) . Untuk mencipta produk-produk berasaskan besi, (Fe) akan dicampur dengan karbon agar memiliki sifat yang lebih kuat mengikut kadar yang telah ditetapkan.

Berikut beberapa contoh logam dan kegunaanya;

BUKAN LOGAM

Semua unsur bukan logam kecuali hidrogen berada pada sisi kanan jadual berkala . Sedangkan sifat -sifat fizikal bukan logam adalah bertentangan dengan sifat -sifat logam. Dalam bentuk padat , bukan logam ini bersifat rapuh sehingga tidak dapat dibentuk ( tidak anjal ) dan juga tidak dapat ditarik menjadi dawai (tidak fleksibel atau tidak liat ) . Unsur- unsurnya sendiri mempunyai stuktur kimia yang berbeza dari logam. Bukan logam merupakan bukan pengalir letrik atau haba yang baik. Reaksi kimia bukan logam juga berbeza dengan reaksi kimia logam. Bukan logam tidak bertindak balas dengan larutan asid, dan jika terbakar di udara atau oksigen, bukan logam ini membentuk oksida yang menghasilkan asid dan air.

Jika perhatikan jadual berkala, terdapat hanya 17 unsur bukan logam , namun unsur- unsur tersebut merupakan beberapa unsur yang penting bagi kehidupan, seperti karbon, sulfur, nitrogen, oksigen, fosforus, dan iodin . Separuh dari bukan logam ini adalah gas seperti oksigen, nitrogen, dan klorin . Pada suhu 300C (860F) beberapa unsur bukan logam dalam keadaan padat. ( seperti karbon , C) . Unsur bukan logam lain berbentuk cecair ( seperti bromin , Br ) dan gas ( seperti helium , He ) . Jadual berikut menunjukkan beberapa contoh unsure bukan logam dan kegunaannya dalam kehidupan seharian.

Jadual berikut menunjukkan perbezaan diantara sifat fizik unsur logam dan bukan logam

Perbandingan Penamaan Sebatian Kimia Menggunakan Sistem IUPAC, Konvensional dan Komersial

Kesatuan Kimia Tulen dan Gunaan Antarabangsa (IUPAC- International Union of Pure and Applied Chemistry) merupakan sebuah pertubuhan bukan kerajaan yang menerajui bidang kimia sedunia. Sistem penamaan sebatian kimia pada hari ini adalah mengikut sistem IUPAC kerana ia mempunyai peraturan ringkas yang boleh digunakan untuk menamakan semua sebatian organik. Ini adalah penting untuk membezakan sebatian kimia menggunakan nama kerana terdapat sebatian-sebatian yang mempunyai formula molekul yang sama. Ini merupakan prinsip utama sistem penamaan sebatian organik yang dikenali sebagai sistem penamaan IUPAC.

Berikut menunjukkan perbezaan diantara penamaan mengikut IUPAC, sistem penamaan konvensional dan komersial

Penamaan IUPAC

Penamaan ini sistematik dan ianya sangat penting bagi pakar kimia dan juga saintis kerana penamaan ini sangat memberikan penjelasan nama bagi sesuatu bahan dengan lebih jelas dan terperinci. Ini kerana, terdapat nama sesuatu bahan kimia yang tidak ada nama konvensional dan hanya mempunyai nama yang diiktiraf oleh IUPAC. Contohnya seperti jadual berikut;

Penamaan Konvensional / Common Name

Sistem penamaan ini diiktiraf oleh IUPAC sebagai nama yang jelas yang mentakrifkan bahan kimia , namun tidak mengikuti konvensyen penamaan sistematik terkini. Dengan kata lain, ianya jelas maksudnya tetapi tidak secara terperinci berkenaan kandungan sesuatu bahan tersebut. Misalnya seperti jadual di bawah ini;

Penamaan Komersional

Bertepatan dengan namanya, sistem penamaan ini merujuk kepada nama yang dikomersionalkan. Biasanya penggunaan nama ini khasnya dalam bidang industri dan perdagangan. Ia tidak menggambarkan sesuatu bahan kimia dengan jelas atau tepat Jadual berikut menunjukkan penerangan tentang penamaan mengikut sistem IUPAC dimana bahan tersebut biasa kita dengar dan juga dikomersialkan.

+++Hujan Asid+++

Hujan Asid

Air hujan yang mengandungi tahad keasidan yang tinggi (pH kurang 5) seperti air hujan yang mengandungi asid sulfirik dan asid nitrit. Pembentukannya berkait rapat dengan proses kondensasi yang dijalankan oleh bahan-bahan pencemar di udara seperti sulfur dioksida, nitrus dioksida, karbon dioksida dan lain-lain lagi. Bahan-bahan pencemar ini berfungsi sebagai nukleus kondensasi yang mampu menyerap/menarik wap-wap air ke arahnya, menjadi tepu dan akhirnya turun sebagai hujan asid.

Punca-punca

• Perindustrian
• Kenderaan bermotor
• Stesen janakuasa elektrik
• Letupan gunung berapi
• Pembakaran terbuka

Punca daripada kegiatan manusia

Kegiatan industri :

Menghasilkan sulfur dioksida dan nitrogen melalui pembakaran bahan api fosil di kilang-kilang dan pembakaran arang batu bermutu rendah menyebabkan pembebasan gas sulfur dioksida yang banyak ke atmosfera.
Proses peleburan bijih timah : peleburan yang banyak akan membebaskan gas sulfur dioksida terutamanya peleburan timah kuprum.

Aktiviti sistem pengangkutan :

Asap ekzos membebaskan gas nitrogen dioksida dan nitrik oksida semasa pembakaran pada suhu tinggi di silinder kereta.

Kegiatan pertanian :

Penggunaan baja nitrogen akan menghasilkan gas nitrogen, pembakaran terbuka bungkusan plastik baja dan sisa kayu membebaskan sulfur dioksida dan pereputan najis lembu akan membebaskan gas metana dan oksida nitrus menyebabkan hujan asid nitrik.

Punca semulajadi:

Letupan gunung berapi membebaskan gas sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida dan karbon monoksida.

Penguraian bahan organik :

Aktiviti bakteria dalam tanah menukarkan nitrat kepada nitrit dan menghasilkan gas nitrogen semasa hujan kilat. Selain itu, penguraian bahan organik dan najis haiwan oleh bakteria anaerobik mengakibatkan penurunan sulfur seperti desulfovibrio di mana ianya menukarkan sulfat kepada hidrogen sulfida. Anaerobik beerti dalam keadaan tidak beroksigen biasanya di kawasan air bertakung seperti di kawasan tanah lembap. Dalam proses penurunan sulfat ini, bakteria mendapatkan tenaga untuk hidup. Hidrogen sulfida bergabung dengan oksigen (udara) untuk membentuk sulfur dioksida. Sulfur dioksida ini bertindak balas dengan air hujan dan menghasilkan hujan asid.

Semburan Lautan :

lautan memang kaya dengan kandungan klorida dan sulfat yang terdapat di atas permukaan atau di bawah lautan. Fitoplankton marin adalah merupakan sumber penting dalam edaran sulfur di lautan di mana ianya akan membebaskan bahan sulfur yang mudah meruap seperti dimethylsulfida (DMS). Kandungan DMS di udara akan dioksidakan kepada sulfat dan menghasilkan hujan asid. Fitoplankton membebaskan DMS untuk melindungi diri daripada kesan negatif kemasinan tinggi lautan dan kesan pembekuan.  Kebakaran hutan membebaskan gas-gas pencemar seperti gas nitrogen dioksida

Kesan-kesan hujan asid

•     Merosakkan tanaman dan tumbuhan.
•     Meningkatkan keasidan tanah dan air.
•    Menganggu kesimbangan ekosistem seperti ekosistem akuatik dan ekosistem hutan.
•     Melunturkan warna bangunan , mempercepatkan perkaratan.
•     Menganggu kesihatan manusia.

Langkah Pencegahan/mengatasi

1.    Undang-undang

ü  Akta Kualiti Alam sekitar 1974

ü  mengenakan denda, kompaun, penarikan lesen dan menyita alatan/premis yang mendatangkan pencemaran udara/pembebas gad tercemar tanpa mematuhi peraturan.

ü  laporan Impak Alam Sekitar (EIA) bagi setiap projek pembangunan.

2.    Pengurusan strategik antaranya:

ü  Penggunaan petrol tanpa plumbum

ü  Penggunaan penapis asap/gas tercemar di cerobong asap.

ü  mewujudkan zon industri

ü  menggalakan penggunaan kenderaan awam/perkongsian kereta

ü  mengawal aktiviti pembakaran hutan/terbuka

ü  menggunakan janakuasa hidro/gas

3.    Pendidikan

ü  kempen , forum, seminar berkaitan penjagaan alam sekitar khasnya berkaitan pencemaran udara.

ü  Penerapan aspek memetingkan penjagaan alam sekitar melalui subjek di sekolah/IPT.

Bagaimanakah hujan asid terhasil..?

Hujan asid terbentuk hasil gabungan air hujan dengan komponen-komponen tertentu seperti karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), nitrous oksida (NOx), hidrokarbon, arsenik, kadmium, plumbum, merkuri, nikel, zink dan logam toksid.

Hujan asid terdiri daripada dua jenis;

a) Hujan asid lembap (mendapan basah)

Fenomena ini berlaku apabila pebakaran bahan api fosil dibakar dalam jumlah yang banyak sehingga membebaskan berjuta-juta ton sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke udara. Bahan-bahan ini kemudiannya disebarkan oleh angin dan akan bergabung dengan titisan air yang turun sebagai air hujan membentuk asid sulfurik dan asid nitrik. Hujan akan menunjukkan keasidan yang tinggi apabila kepekatan asidnya tinggi. Hujan asid jenis ini aktif berlaku semasa hujan yang disertai dengan kilat.

Nitrogen + Oksigen → Nitrous oksida → Nitrogen dioksida (NO2) + air hujan (H2O) → Asid nitrik dan asid nitrus

b) Hujan asid kering (mendapan kering)

Gas sulfur dioksida, nitrogen oksida dan asid nitrik serta aerosol asid juga termendap apabila tersentuh dan terlekat pada permukaan tumbuhan, tanah dan bahan lain dalam keadaan cuaca baik. Bukan itu sahaja, asid-asid tersebut melekat pada zarah-zarah terampai di udara dan akan termendap ke permukaan tanah, bangunan dan tumbuhan dan ini menyebabkan berlakunya pemendapan kering berasid. Gas berasid ini bertindak balas dengan oksigen di atmosfera membentuk pelbagai jenis asid (asid sulfur trioksida, asid sulfurik, asid nitrus dan asid nitrik).

Antara contoh proses : letupan gunung berapi di mana gas sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida dan kerbon monoksida bertindak balas dengan air hujan menjadi asid sulfurik dan asid nitrik.