Menggunakan Teori Perlanggaran Untuk Menerangkan Faktor-Faktor Mempengaruhi Kadar Tiddak Balas

Penerangan oleh Teori Perlanggaran

Jumlah Luas Permukaan Bahan Tindak Balas

  1. Apabila saiz bahan pepejal yang bertindak balas lebih kecil, jumlah kawasan permukaan yang terdedah menjadi lebih besar.
  2. Ini menyebabkan frekuensi perlanggaran antara bahan tindak balas meningkat.
  3. Akibatnya, frekuensi perlanggaran berkesan juga meningkat dan dengan demikian meningkatkan kadar tindak balas.

Kepekatan

  1. Larutan dengan kepekatan yang lebih tinggi mempunyai lebih banyak zarah per unit isi padu dalam larutan.
  2. Oleh itu, frekuensi perlanggaran antara bahan tindak balas meningkat.
  3. Akibatnya, frekuensi perlanggaran berkesan juga meningkat dan oleh itu kadar tindak balas meningkat.

Suhu

  1. Apabila suhu tindak balas meningkat, zarah-zarah bahan tindak balas bergerak dengan lebih cepat.
  2. Ini menyebabkan frekuensi perlanggaran antara bahan tindak balas meningkat.
  3. Akibatnya, frekuensi perlanggaran berkesan juga meningkat dan dengan demikian meningkatkan kadar reaksi.

Kehadilan Mangkin

  1. Apabila mangkin positif digunakan dalam tindak balas, mangkin itu menyediakan lintasan alternatif dengan tenaga pengaktifan yang lebih rendah untuk tindak balas.
  2. Akibatnya, frekuensi pelanggaran berkesan meningkat dan dengan demikian meningkatkan kadar tindak balas.

Tekanan Gas

  1. Bagi tindak balas yang melibatkan gas, apabila tekanan meningkat, zarah gas dimampatkan untuk mengisi ruang yang kecil. Ini menjadikan bilangan zarah gas per unit isipadu meningkat.
  2. Dengan ini, frekuensi perlanggaran antara reaktan meningkat.
  3. Akibatnya, frekuensi perlanggaran berkesan juga meningkat dan dengan demikian meningkatkan kadar reaksi.

Pantulan Dalam Penuh dan Sudut Genting

Pantulan Dalam Penuh dan Sudut Genting

  1. Dalam rajah (a) di atas, sutut tuju kurang daripada sudut genting,
    pembiasan berlaku
    .
  2. Dalam rajah (b), didapati bahawa pada sudut tertentu, sinar cahaya dibiaskan 90° daripada normal. Ini adalah sudut biasan maksimum yang boleh dicapai. Sudut tuju yang menyebabkan keadaan ini berlaku dinamakan segai sudut genting.
  3. Sudut genting, c ialah sudut tuju dalam medium yang lebih tumpat apabila sudut biasan dalam medium yang kurang tumpat ialah 90°.
  4. Dalam rajah  (c), sinar tuju bergerak ke permukaan prisma pada satu sudut yang lebih besar daripada sudut genting c. Didapati bahawa sinar itu tidak lagi dibiaskan. Permukaan prisma bertindak sebagai satu cermin yang sempurna di mana ia memantulkan 100% cahaya yang dituju ke atasnya. Fenomena ini dinamakan sebagai pantulan dalam penuh.
  5. Apabila sudut tuju adalah melebihi sudut genting, c, pantulan dalam penuh berlaku.
  6. Syarat syarat untuk pantulan dalam penuh berlaku adalah seperti berikut:
    1. Cahaya mesti merambat dari medium yang lebih tumpat ke medium yang kurang tumpat.
    2. Sudut tuju mesti melebihi sudut genting, c.

Indeks Biasan dan Sudut Genting

Sudut genting suatu bahan dapat dikira daripada indeks biasannya melalui persamaan berikut:

Teori Perlanggaran

Teori perlanggaran menyatakan bahawa:
  1. Zarah-zarah yang bertindak balas perlu berlanggar untuk membolehkan pembentukan atau pemecahan ikatan kimia supaya tindak balas boleh berlaku.
  2. Pelanggaran zarah-zarah bahan bertindak balas perlu mencapai tenaga minimum tertentu (Tenaga pengaktifan) untuk menghasilkan tindak balas.
  3. Zarah-zarah yang berlanggar juga perlu mengikut orientasi pelanggaran yang betul.

Tenaga Pengaktifan

  1. Tenaga pengaktifan ialah tenaga minimum yang mesti dicapai oleh zarah-zarah bertindak balas  semasa perlanggaran agar tindak balas kimia boleh berlaku.
  2. Nilai tenaga pengaktifan berbeza bagi tindak balas yang berbeza.
  3. Tindak balas dengan tenaga pengaktifan yang tinggi berlaku secara perlahan-lahan sedangkan tindak balas dengan tenaga pengaktifan yang rendah berlaku dengan cepat.

Perlanggaran Berkesan

Perlanggaran berkesan ialah perlanggaran yang menghasilkan tindak balas selepas mengatasi tenaga pengaktifan dan dengan orientasi pelanggaran yang betul.

Gambarajah Aras Tenaga

Dalam gambarajah aras tenaga, tenaga pengaktifan ditunjukkan oleh perbezaan tenaga antara puncak graf dan tahap tenaga bahan bertindak balas.

Tindak Balas Eksotermik

Tindak Balas Endotermik

Frekuensi perlanggaran berkesan dengan kadar tindak balas dan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas

  1. Frekuensi perlanggaran berkesan ialah bilangan perlanggaran berkesan yang berlaku dalam 1 unit masa.
  2. Kadar tindak balas bergantung kepada frekuensi perlanggaran berkesan yang berlaku.
  3. Sekiranya frekuensi pelanggaran berkesan untuk tindak balas adalah tinggi, maka kadar tindak balas juga tinggi.

Fenomena Semulajadi Akibat Daribapa Pembiasan Cahaya

Objek Membengkok di Dalam Cecair

Satu penyedut di dalam air kelihatan bengkok atau putus. Ini adalah disebabkan oleh pembiasan cahaya.

Kolam Renang Kelihatan Lebih Cetek

Kolam renang kelihatan lebih cetek daripada kedalaman sebenarnya. Ini adalah kerana cahaya dari kolam dibiaskan menjauhi normal apabila ia bergerak dari air ke udara.

Matahari Terbenam Kelihatan Bujur

Matahari kelihatan bujur semasa terbenam kerana cahaya dari matahari dibiaskan apabila bergerak melalui atmosfera.

Bintang Berkelip-kelip

Cahaya dari bintang dibiaskan apabila bergerak melalui bahagian yang berlainan dalam atmosfera. Sudut biasan berbeza sedikit dari masa ke semasa. Akibarnya, bintang-bintang kelihatan berkelip-kelip di langit.

Untuk maklumat lanjut, sila melayari www.enchantedlearning.com

Recommended Videos

Refraction in Water

Aplikasi Faktor-faktor Mempengaruhi Kadar Tindak Balas Dalam Industri

Applikasi Faktor Mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Menyimpan Makanan di Dalam Peti Sejuk

Jika makanan disimpan di dalam peti sejuk, makanan akan tahan lebih lama kerana suhu rendah akan melambatkan kadar tindak balas kimia yang merosakkan makanan.

Memasak Makanan Dalam Periuk Tekanan

  1. Dalam periuk tekanan, tekanan tinggi menyebabkan air di dalam periuk mendidih pada suhu lebih daripada 100 ° C.
  2. Pada suhu yang lebih tinggi, masa untuk makanan dimasak menurun.

Memasak Makanan dalam Ketulan Kecil

  1. Makanan dalam bentuk ketulan besar mempunyai luas permukaan per isipadu yang kecil. Akibatnya haba memakan masa lebih lama untuk sampai ke bahagian dalam makanan.
  2. Jadi, untuk memasak dengan lebih cepat, makanan perlu dipotong menjadi ketulan yang lebih kecil.

Membuat Margarin

  1. Minyak sayuran adalah sebatian organik yang tidak tepu dan wujud dalam keadaan cair pada suhu bilik.
  2. Minyak sayuran boleh ditukar kepada marjerin melalui proses hidrogenasi menggunakan nikel sebagai mangkin pada suhu 180 ° C.

Pemecahan Petroleum

  1. Hidrokarbon bermolekul besar yang diperoleh semasa penyulingan beroeringkat petroleum didapati kurang kegunaannya berbanding dengan hidrokarbon bermolekul kecil.
  2. Proses pemecahan dengan penggunaan alumina sebagai mangkin menghasilkan hidrokarbon yang lebih kecil.

Pembakaran Arang

  1. Arang mengandungi unsur karbon. Pembakaran arang batu di udara yang berlebihan akan menghasilkan karbon dioksida, air, dan tenaga haba.
  2. Sebilangan besar arang batu mengambil masa yang lama untuk membakar kerana jumlah kawasan permukaan yang disentuh oleh api adalah kecil.
  3. Kadar pembakaran arang batu yang kecil adalah lebih tinggi kerana jumlah luas permukaan lebih besar. Dengan ini, ia memberikan banyak tenaga haba dalam masa yang singkat.

Proses Haber (Penghasilan Ammonia)

  1. Dalam proses Haber, campuran nitrogen dan hidrogen dalam nisbah 1: 3 dilakukan melalui serbuk besi sebagai mangkin pada suhu 450 ° C hingga 550 ° C dan tekanan 200 hingga 300 atmosfera dengan molibdenum sebagai pendorong.
  2. Serbuk besi digunakan sebagai mangkin untuk menaikkan kadar tindak balas.
  3. Juga, tindak balas dilakukan pada suhu yang tinggi untuk meningkatkan kadar tindak balas.
    N₂ + 3H₂ ⟶2NH₃
    (450- 550oC, Iron, 200-300atm)

Proses Sentuh (Penghasilan Asid Sulfurik)

Peringkat 1
Sulfur dibakar di udara untuk menghasilkan sulfur dioksida.

S(s) +  O₂ → SO₂

Peringkat 2,

  1. Sulfur dioksida yang terbentuk dicampur dengan oksigen yang berlebihan dengan kehadiran vanadium(V) oksida sebagai mangkin untuk menaikkan kadar tindak balas.
  2. Suhu 500 ° C dan tekanan l hingga 2 atmosfera digunakan.

    2SO₂(g) +  O₂(g)  → 2SO₃(g)

Peringkat 3

  1. Sulfur trioksida yang terbentuk di peringkat dua dilarutkan dalam asid sulfurik pekat untuk membentuk oleum.
    SO₃ +  H₂SO₄ → H₂S₂0₇
  2. Sulfur trioksida tidak dilarut ke dalam air secar langsung kerana tindak balas ini melepaskan terlalu banyak haba dan bahkan menghasilkan letupan.

Peringkat 4
Air bercampur dengan oleum untuk menghasilkan asid sulfurik pekat.

H₂S₂O₇ +  H₂O (l) → 2 H₂SO₄(aq)

Indeks Biasan

  1. Mengikut hukum Snell, sini/sinr = pemalar (i = sudut tuju, r = sudut biasan). Nilai sini/sinr dinamakan sebagai indeks biasan bagi suatu medium.  
    n= sini sinr n= refractive index
  2. Dalam SPM, apabila perkataan “indeks biasan” digunakan, ia merujuk kepada indeks biasan mutlak sesuatu medium.
  3. Indeks biasan mutlak merupakan indeks biasan suatu bahan lut sinar relatif kepada vakum (atau udara).

Indeks Biasan dan Laju Cahaya

Kelajuan cahaya adalah paling tinggi dalam vakum. Nilainya adalah 3.00 x 108 m/s.

Indeks biasan =  laju ccahaya dalam vakum slaju cahaya dalam satu medium

atau
n= c v

( Semakin besar indeks biasan sesuatu medium, semakin rendah laju cahaya di dalam medium itu. )

Dalam Nyata dan Dalam Ketara

  1. Pemesongan cahaya apabila bergerak daripada satu medium ke medium yang lain menyebabkan angaran kedalaman yang salah oleh pemerhati.
  2. Rajah di atas menunjukkan dua sinar cahaya bergerak dari satu titik di dasar air kolam mandi.
  3. Sinar cahaya itu dibiasakan apabila bergerak daripada air ke dalam udara.
  4. Bagi pemerhati, sinar-sinar cahaya itu seolah-olah berasal daripada satu titik di atas titik asal. Ini menyebabkan kedalaman air kelihatan lebih cetek daripada dalaman sebenar.
  5. Dalam sebenar satu didik dinamakan sebagai dalam nyata. Dalam nyata, D ialah jarak objek O dari permukaan kaca atau air.
  6. Kedalaman yang diperhatikan oleh permerhati itu dinamakan sebagai dalam ketara. Dalam ketara d ialah jarak imej I dari permukaan kaca atau air. ,
  7. Indeks biasan, n ialah nisbah dalam nyata dengan dalam ketara.

Indeks biasan =  dalam nyata dalam ketara 

      atau  

n= D d

Ringkadan:

Indeks biasan

n= sini sinr

n= D d

n= c v

Hukum Snell

Hukum-hukum Pembiasan

  1. Sinar tuju, sinar terbias dan normal berada dalam satah yang sama.
  2. Nisbah bagi sin sudut tuju (sini) terhadap sin sudut biasan (sinr), iaitu 
    sini sinr

    adalah malar. Ini dikenali sebagai hukum Snell.

Hukum Snell menyatakan bahawa nilai  (sin i) / (sin r) adalah sentiasa malar apabila sinar cahaya bergerak dari satu medium ke dalam medium yang lain.   sinr sini =constant

Recommended Videos

Snell’s Law

Fakto-faktor Mempengaruhi Kadar Tindak Balas – Tekanan Gas

Kesan Tekanan Ke Atas Kadar Tindak Balas

  1. Untuk tindak balas melibatkan gas, kadar tindak balas dipengaruhi oleh tekanan gas.
  2. Semakin tinggi tekanan gas, semakin tinggi kadar tindak balas
  3. Bagaimanapun, tekanan TIDAK memberi kesan kepada kadar tindak balas di mana bahan tindak balas adalah dalam bentuk pepejal atau cecair.

Kesan Mangkin

Kesan Mangkin Ke Atas Kadar Tindak Balas

  1. Mangkin ialah bahan yang dapat mengubah kadar kadar tindak balas.
  2. Terdapat 2 jenis mangkin:
    1. Mangkin positif – Meningkatkan kadar tindak balas.
    2. Mangkin negatif – Mengurangkan kadar tindak balas.

Eksperimen 1

Set 1: Zink + Asid hidroklorik
Set 2: Zink + Asid hidroklorik + Kuprum(II) sulfat (Mangkin)

Tindal Balas Kimia:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Keputusan:

Kuprum(II) sulfat bertindak sebagai mangkin untuk meningkatkan kadar tindak balas antara zink dan asid hidroklorik

Kesimpulan
Kehadiran mangkin meningkatkan kadar tindak balas.

    Eksperimen 2
    Set 1: Penguraian Hidrogen Peroksida
    Set 2: Penguraian Hidrogen Peroksida + Mangan(IV) Oksida (Mangkin)

    Persamaan Tindak Balas: 

    2H2O2 → 2H2O + O2

    Keputusan:

    Mangan (IV) oksida bertindak sebagai mangkin untuk meningkatkan kadar tindak balas penguraian hydrogen peroksida.

    Kesimpulan:
    Kehadiran mangkin meningkatkan kadar tindak balas

    Nota penting:
    Di SPM, anda perlu ingat nama mangkin yang digunakan dalam tindak balas kimia di atas.

    Ciri-ciri Mangkin

    1. Mangkin adalah bahan yang dapat mengubah kadar tindak balas.
    2. Terdapat beberapa perkara yang perlu anda ketahui tentang mangkin:
      1. Secara kimia, mangkin kekal tidak berubah semasa tindak balas.
      2. Mangkin tidak mengubah kuantiti produk.
      3. Mangkin adalah khusus, ini bermakna tindak balas kimia yang berlainan mungkin mempunyai mangkin yang berbeza
      4. Hanya sejumlah kecil yang diperlukan untuk mencapai peningkatan besar dalam tindak balas.
      5. Lebih banyak mangkin yang digunakan,  lebih tinggi kadar tindak balas.
      6. Mangkin dalam bentuk serbuk memberi peningkatan kadar tindak balas yang lebih tinggi berbanding dengan mangkin dalam bentuk ketulan.
      7. Mangkin boleh mengalami perubahan fizikal dalam tindak balas.

    Senarai Tindak Balas dan Mangkin

    Tindak Balas KimiaMangkin
    Penguraian hidrogen peroksida:
    2H2O2 → 2H2O + O2
    Mangan(IV) oksida, MnO2
    Plumbum(II) oksida, PbO
    Plumbum(IV) oksida, PbO2
    Tindak balas antara zink dan asid hidroklorik:
    Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
    Manganese (IV) oksida, MnO2
    Kuprum(II) oksida, CuO
    Zink Oxide, ZnO
    Silikon(IV) oksida, SiO2
    Penguraian Kalium Klorat(V):
    2KClO3 + 2KCl  3O2
    Kuprum(II) sulfat, CuSO4
    Kuprum(II) klorida, CuCl2
    Kuprum(II) nitrat, Cu(NO3)2
    Proses Haber 
    N2 + 3H2  2NH3
     Ferum
    Proses Sentuh
    2SO2 + O2  2SO3
     Vanadium(V) oksida, V2O5
     Proses Ostwald
    4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(1)
    Platinum

    Pembiasan Cahaya

    1. Pembiasan cahaya ialah fenomena pembengkokan cahaya apabila merambat dari satu medium lut sinar ke medium lut sinar yang berbeza ketumpatan optik.
    2. Halaju dan Arah cahaya berubah dalam medium yang berlainan.
    1. Cahaya bergerak dari medium kurang
      tumpat ke medium lebih tumpat akan dibiaskan mendekati normal.
    2. Sebaliknya, cahaya bergerak dari medium lebih tumpat ke medium kurang tumpat akan dibiaskan menjauhi normal.
    3. Bahan-bahan seperti kaca, air dan parafin mempunyai ketumpatan optik yang lebih tinggi daripada udara.