Aloi (alloy) ialah campuran logam dengan satu atau lebih unsur lain. Kerana atom tambahan berbeza saiz, ia mengganggu lapisan sekata, jadi aloi biasanya lebih keras dan kuat daripada logam tulen.
Pelajaran ini sebahagian daripada logam dan kereaktifan dan menggunakan idea ikatan daripada ikatan dan struktur.
Bagaimana lapisan dalam logam tulen berkelakuan?
Logam tulen mempunyai atom satu jenis, semuanya sama saiz, tersusun dalam lapisan sekata. Lautan elektron nyahlokal (delocalised electrons) memegang ion positif bersama.
Apabila anda menolak atau memukul logam, lapisan boleh menggelongsor dan logam berubah bentuk tanpa patah. Itulah sebab logam tulen mudah ditempa dan boleh dijadikan dawai, dan juga sebab ia boleh terlalu lembut.
Apakah yang berubah dalam aloi?
Dalam aloi, atom yang berbeza saiz berada di antara atom logam utama. Ia memecahkan susunan sekata, jadi lapisan tidak dapat menggelongsor semudah itu.
Maka aloi lebih keras dan kuat. Ia masih struktur logam, jadi ia masih mengalirkan elektrik. Loyang ialah kuprum dengan zink, dan keluli ialah besi dengan sedikit karbon.
Cara membandingkan aloi dengan logam tulen, langkah demi langkah
- Namakan sifat yang dibandingkan: kekerasan, kekuatan, kebolehtempaan.
- Huraikan struktur logam tulen: atom satu saiz dalam lapisan sekata.
- Huraikan struktur aloi: atom berlainan saiz, lapisan terganggu.
- Kaitkan struktur dengan kelakuan: lapisan kurang mudah menggelongsor dalam aloi.
- Nyatakan kesimpulan menggunakan perkataan “lebih keras”, “lebih kuat” atau “kurang mudah ditempa” bagi sifat yang dinamakan.
Contoh berlangkah
Loyang ialah aloi 70% kuprum dan 30% zink mengikut jisim. Bandingkan dengan kuprum tulen, dan cari jisim setiap logam dalam 250 g loyang.
Perbandingan: kuprum tulen mempunyai atom serupa dalam lapisan sekata yang menggelongsor dengan mudah, jadi ia lembut. Dalam loyang, atom zink berbeza saiz daripada atom kuprum. Ia mengganggu lapisan, yang kurang mudah menggelongsor, jadi loyang lebih keras daripada kuprum.
Jisim kuprum: 70% daripada 250 g = 0.70 × 250 = 175 g.
Jisim zink: 30% daripada 250 g = 0.30 × 250 = 75 g.
Semak: 175 g + 75 g = 250 g, jadi jisim itu menjumlahkan keseluruhan.
Jawapan: loyang lebih keras kerana lapisan terganggu; 250 g mengandungi 175 g kuprum dan 75 g zink.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah menyebut aloi lebih kuat tanpa menyebut struktur, atau menyebutnya sebatian.
Jawapan yang salah: “Aloi lebih keras kerana atom terikat lebih kuat dalam sebatian baharu.”
Pelajar menganggap aloi sebagai sebatian. Sebab sebenar ialah atom berlainan saiz mengganggu lapisan.
Pembetulannya ialah menggunakan perkataan “campuran” dan menghuraikan lapisan. Aloi tidak mempunyai formula tetap, dan atomnya tidak terikat dalam nisbah tetap. Kekerasan datang daripada susunan tidak sekata, bukan daripada bahan baharu.
Semak sendiri
1. Satu sampel aloi rekaan ialah 85% logam X dan 15% logam Y mengikut jisim. Cari jisim setiap satu dalam 480 g.
Show answer
X: 0.85 × 480 = 408 g. Y: 0.15 × 480 = 72 g. Semak: 408 + 72 = 480. 408 g X dan 72 g Y.
2. Lukis atau huraikan lapisan dalam besi tulen dan dalam keluli, dan nyatakan yang mana lebih keras.
Show answer
Besi tulen mempunyai atom sama saiz dalam lapisan sekata yang menggelongsor dengan mudah. Keluli mempunyai atom karbon kecil di antara atom besi, yang mengganggu lapisan. Keluli lebih keras.
3. Betul atau salah: aloi mengalirkan elektrik kerana ia sebatian.
Show answer
Salah. Aloi ialah campuran dengan struktur logam, jadi ia mengalirkan elektrik kerana elektron nyahlokal. Ia bukan sebatian.
Ke mana selepas ini
Pelajaran terakhir dalam modul ini meminta anda menimbang satu keputusan dan bukan menghuraikan struktur: mentafsir pertukaran dalam kitar semula. Anda boleh menguji semua yang lepas dengan set latihan logam dan kereaktifan.
Pelajar yang tahu aloi lebih keras tetapi tidak dapat menulis sebabnya dalam dua ayat yang jelas sering mendapat manfaat daripada tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu, di mana guru boleh memperbaiki ayat itu bersama anda.