Menentukan Kadar Tindak Balas Purata Daripada Graf

Menentukan Kadar Purata Tindak Balas Daripada Graf

  1. Untuk menentukan kadar tindak balas purata pada satu jangka masa, satu garis lurus dilukis melalui titik permulaan dan titik akhir jangka masa itu.
  2. Kadar tindak balas adalah sama dengan kecerunan graf.


Contoh

Dalam tindak balas antara kalsium karbonat dan larutan asid hidroklorik, gas karbon dioksida yang dilepaskan dikumpulkan dalam buret. Graf di atas menunjukkan jumlah isi padu gas karbon dioksida yang dikumpul dari masa ke masa. Cari kadar purata tindak balas pada 60-saat yang pertama.
Jawapan:
Lukis satu garis lurus melalui masa t = 0s dan t = 60s.
Perubahan masa = 60s
Penembahan isis padu CO2 = 30cm3

Cermin Satah

(Reflection of light on a plane mirror)

Imaj Dalam Cermin Satah

  1. Rajah di sebelah menunjukkan bagaimana imej terbentuk di dalam satu cermin satah disebabkan oleh pantulan cahaya.
  2. Imej yang terbentuk di dalam cermin satah adalah
    1. tegak
    2. maya
    3. songsang sisi
    4. sama sais dengan objek

Langkah-langkah Melukis Gambarajah Sinar Suatu Cermin Satah

    Langkah 1

    Lukis imej (I) di dalam cermin. Jarak imej = Jarak objek)

    Langkah 2

    Lukis 2 sinar pantulan dari cermin, satu dari imej ke bahagian atas mata pemerhati dan satu lagi dari imej ke bahagian bawah mata permerhati)

    Langkah 3

    ( Lukiskan sinar tuju dari objek bagi kedua-dua sinar pantulan yang dilukis dalam langkah 2)

    Graf Bahan/Hasil Tindak Balas Melawan Masa

    Graf Bahan/Hasil Tindak Balas Melawan Masa

    1. Dalam satu tindak balas kimia,
      1. Bahan tindak balas akan berkurang dari masa ke masa
      2. Hasil tindak balas akan meningkat dari masa ke masa.
    2. Kadar tindak balas akan berkurang disebabkan penurunan kepekatan dan luas permukaan bahan tindak balas.
    3. Bagi graf kuantiti bahan/hasil tindak balas dari masa ke masa, kadar tindak balas adalah sama dengan kecerunan graf.
    Kadar tindak balas = Kecerunan graf
    Contoh Tindak balas di antara asid hidroklorik dan marmar yang berlebihan akan menghasilkan kalsium klorida dan gas karbon dioksida. Lakarkan graf
    1. Jisim marmar melawan masa.
    2. Jumlah isi padu karbon dioksida melawan masa.
    3. Kepekatan asid hidroklorik melawan masa.
    4. Kepekatan kalsium klorida melawan masa.
    Jawapan: a.
    Marmar yang digunakan adalah berlebihan. Oleh itu kuantitinya tiday jatuh ke 0 di akhir tindak balas.
    b.
    c.
    d.

    Kadar Purata – Perubahan tidak boleh diukur

    Menemukan Kadar Purata Tindak Balas daripada Kuantiti yang Tidak Boleh Diukur

    1. Dalam tindak balas tertentu, beberapa perubahan dapat dilihat tetapi sukar diukur. Sebagai contoh
      1. perubahan warna
      2. pemendakan
    2. Masa yang diambil untuk perubahan warna bahan tindak balas atau jumlah masa diambil bagi pembentukan sejumlah mendakan tertentu boleh digunakan untuk mengukur kadar tindak balas.
    3. Bagi perubahan kuantiti yang tidak dapat diukur

    \[\begin{gathered}
    {\text{Kadar tindak balas }} \hfill \\
    {\text{ = }}\frac{1}{{{\text{Masa yang diambil untuk tindak balas}}}} \hfill \\
    \end{gathered} \]

    Contoh
    Apabila larutan akueus ethanadioik dicampurkan dengan kaliumn manganate (VII), tindak balas berlaku secara perlahan-lahan pada suhu bilik. Warna ungu larutan dinyahwarnakan selepas 20 saat. Hitungkan kadar purata tindak balas.

    Jawapan
    Kadar tindak balas
    = 1/masa
    = 1/25
    =0.04 s-1

    Contoh

    2HCl(ak) + Na2S2O3(ak)
    →2NaCl(ak) + S(p) + SO2(g) + H2O(ce)

    Dalam tindak balas antara asid hidroklorik dan natrium thiosulfat, mendakan sulfur dihasilkan selepas 2 minit. Cari kadar purata tindak balas?

    Jawapan


    Kadar Purata – Perubahan boleh diukur

    Menentukan Kadar Purata Bagi Perubahan Boleh Diukur

    1. Apabila suatu tindak balas kimia berlaku, dua perkara berikut akan berlaku:
      1. Kuantiti bahan tindak balas berkurangan dengan masa.
      2. Kuantiti hasil tindak balas yang terbentuk bertambah dengan masa.
    2. Kuantiti bahan tindak balas dan hasil tindak balas yang dimaksudkan termasuk
      1. kepekatan larutan
      2. jisim pepejal
      3. isi padu gas dan sebagainya.
    3. Kadar tindak balas boleh ditentukan dengan menyukat perubahan kuantiti bahan tindak balas atau hasil tindak balas dalam satu unit masa.
    4. Misalnya, dalam tindak balas antara asid sulfurik cair dengan pita magnesium, dua perubahan berikut diperhatikan:
      1. Pengurangan jisim magnesium (bahan tindak balas)
      2. Pembebasan gas hidrogen (hasil tindak balas)

    Mg + H2SO4 → MgSO4 +  H2

    Oleh itu, kadar tindak balas boleh ditentukan dengan menilai pengurangan jisim magnesium dengan masa

    Atau penambahan isi padu gas hidrogen dengan masa

    Contoh:
    Dalam satu tindak balas, 5 g kalsium karbonat mengambil masa 250 saat untuk bertindak balas sepenuhnya dengan larutan asid hidroklorik. Kirakan kadar purata bagi tindak balas ini dalam unit
    (a) g s-1 dan
    (b) mol s-1
    [ Jisim atom relatif: C 12; O, 16; Ca, 40]

    Jawapan:
    a.
    Kadar tindak balas
    = 5g/250s
    =0.02 gs-1

    b. Jisim formula relatif kalsium karbonat (CaCO3 )
    =40+12+3(16) = 100

    Bilangan mol CaCO3
    = 5g/(100 gmol-1)
    =0.05 mol

    Kadar tindak balas
    = 0.05 mol/250s
    =0.0002 mols-1

    Kadar Purata

    Menentukan Kadar Tindak Balas Purata

    Kadar tindak balas adalah ukuran betapa cepat satu tindak balas berlaku, atau berapa banyak bahan/hasil tindak balas yang berubah dalam tempoh masa.

     

    Contoh
    Dalam satu tindak balas kimia, 2.5g kalsium karbonat bertindak balas sepenuhnya dengan asid hidroklorik yang berlebihan menghasilkan 600cm³ gas karbon dioksida dalam masa 1.5 minit.

    Cari kadar tindak balas dari segi

    1. Penurunan jisim kalsium karbonat
    2. Peningkatan jumlah gas karbon dioksida yang dihasilkan

    Jawapan:
    a.
    Perubahan jumlah bahan tindak balas
    = -2.5g

    Masa diambil untuk perubahan
    = 1.5 minute = 90s

    Kadar tindak balas = -2.5g / 90s = 0.027gs-1

    b.
    Perubahan jumlah hasil tindak balas
    = 600cm3

    Masa diambil untuk perubahan
    = 1.5 minute = 90s


    Kadar tindak balas
    = 600cm3/90s
    =6.7cm3s-1

    Contoh

    13.0g zink bertindak balas sepenuhnya dengan asid hidroklorik yang berlebihan dalam 5 minit. Cari kadar purata tindak balas dalam unit mol/min.
    [Jisim atom relatif dari Zinc = 65]

    Jawapan

    Kadar Tindak Balas

    [adinserter block=”3″]

    1. Kadar tindak balas ditakrifkan sebagai perubahan jumlah bahan tindak balas atau hasil tindak balas per unit masa.
    2. Ia adalah satu ukuran betapa cepat suatu tindak balas berlaku. 
    3. Bagi suatu tindak balas yang berlaku dengan cepat dalam satu tempoh masa yang singkat, kadar tindak balasnya adalah tinggi.
    4. Bagi suatu tindak balas yang berlaku dengan lambat dalam satu tempoh masa yang panjang, kadar tindak balasnya adalah rendah.

    Contoh-contoh tindak balas cepat

    Jenis tindak balasContoh
    PembakaranPembakaran magnesium dalam oksigen
    \[2Mg + {O_2} \to 2MgO\]
    Pembakaran etana (C2H6)
    \[{C_2}{H_6} + \frac{7}{2}{O_2} \to 2C{O_2} + 3{H_2}O\]
    Tindak balas antara logam dengan airTindak balas di antara kalium dan air
    \[2K + 2{H_2}O \to 2KOH + {H_2}\]
    TIndak balas antara karbonat logam dengan asidTindak balas di antara batu kapur/marmar dan asid sulfurik
    \[\begin{gathered}
    CaC{O_3} + {H_2}S{O_4} \hfill \\
    \to CaS{O_4} + C{O_2} + {H_2}O \hfill \\
    \end{gathered} \]
    Tindak balas pemendakan (Penguraian ganda dua)Pemendakan argentum(I) klorida
    \[AgN{O_3} + HCl \to AgCl + HN{O_3}\]

    Contoh-contoh tindak balas perlahan

    Jenis tindak balasContoh
    Foto sintesis\[6C{O_2} + 6{H_2}O \to {C_6}{H_{12}}{O_6} + 6{O_2}\]
    Pengaratan\[4Fe + 3{O_2} + 2{H_2}O \to 2F{e_2}{O_3} \bullet 2{H_2}O\]
    Penapaian\[{C_6}{H_{12}}{O_6} \to 2{C_2}{H_5}OH + 2C{O_2}\]

    [adinserter block=”3″]

    Pantulan Cahaya

    Pantulan Cahaya

    Cahaya menunjukkan fenomena gelombang

    1. Cahaya ialah sejenis gelombang melintang.
    2. Ia juga sejenis gelombang elektromagnet.
    3. Cahaya menunjukkan beberapa fenomena gelombang seperti pantulan dan pembiasan

    Pantulan cahaya pada cermin satah

    1. Kita boleh melihat sesuatu objek kerana objek itu memantul cahayanya ke dalam mata kita.
    2. Rajah di bawah menunjukkan pantulan cahaya yang ditujukan ke permukaan sebuah cermin satah

    Istilah penting – sinar tuju dan sinar pantulan

    1. Sinar tuju ialah alur cahaya yang menuju ke arah permukaan cermin.
    2. Sinar pantulan ialah alur cahaya yang terpantul daripada permukaan cermin

    Istilah penting – garis normal

    Normal ialah satu garisan yang serenjang dengan permukaan cermin di titik pantulan berlaku.

    Istilah penting – sudut tuju dan sudut pantulan

    1. Sudut tuju, i ialah sudut sudut di antara garis normal dan alur sinar tuju.
    2. Sudut pantulan, r ialah sudut di antara garis normal dan alur sinar pantulan.

    MESTI INGAT!

    Sudut tuju dan sudut pantulan diukur daripada normal, tetapi bukan daripada permukaan pantulan.

    Hukum Charles

    Hukum Charles menyatakan bahawa bagi suatu gas yang jisimnya tetap, isi padunya berkadar langsung kepada suhu mutlaknya jika tekanan gas adalah malar, iaitu

    Formula:

    Penerangan

    1. Pada tekanan yang tetap, kekerapan perlanggaran antara molekul gas dengan dinding bekas adalah malar.
    2. Jika suhu gas bertambah, tenaga kinetik molekul molekul juga bertambah.
    3. Ini menambahkan kekerapan perlanggaran antara molekul gas dengan dinding bekas, maka tekanan gas sepatutnya bertambah.
    4. Untuk mengekalkan tekanan gas pada nilai malarnya, bilangan molekul gas per unit isipadu perlu dikurangkan, maka isi padu gas bertambah.
    5. Kesimpulannya ialah isipadu gas bertambah apabila suhu gas bertambah.

    Graf

    1. Graf 1 menunjukkan bahawa isi padu gas V adalah berkadar langsung dengan suhu mutlak.
    2. Graf 2 menunjukkan bahawa jika suhu adalam dalam unit °C, garis lurus itu tidak melalui asalan.
    3. Graf 3 dan 4 menunjukkan bahawa V/T adalah malar bagi sebarang nilai V dan T.
      Contoh

      Rajah di atas menunjukkan sedikit udara terperangkap di dalam satu tiub kapilari. Pada mulanya, suhu udara adalah 27oC. Dapatkan panjang tulus udara apabila suhu udara meningkat kepada 87oC.

      Jawapan
      V1 = 6cm
      T1 = 273 + 27 = 300K
      V2 = ?
      T2 = 273 + 87 = 360K

      Mengikut Hukum Charles

      Hukum Tekanan

      Hukum tekanan mengatakan bahawa bagi suatu gas yang jisimnya tetap, tekanannya berkadar langsung kepada suhu mutlaknya jika isipadu gas adalah malar, iaitu

      Formula:

      Penerangan

      1. Pada isi padu yang tetap, bilangan molekul gas per unit isi padu adalah malar. 
      2. Jika suhu gas bertambah, tenaga kinetik molekul molekul gas juga bertambah.
      3. Ini menambahkan kekerapan perlanggaran di antara molekul gas dengan bekas dinding, maka tekanan gas turut bertambah.
      4. Kesimpulannya ialah tekanan gas bertambah apabila suhu gas bertambah.

      Graf

      1. Graf 1 menunjukkan bahawa tekanan gas P adalah berkadar langsung dengan suhu mutlak.
      2. Graf 2 menunjukkan bahawa jika suhu adalam dalam unit °C, garis lurus itu tidak melalui asalan.
      3. Graf 3 dan 4 menunjukkan bahawa P/T adalah malar bagi sebarang nilai P dan T.
      Contoh
      Satu silinder besi tertutup mengandungi gas dengan tekanan 200kPa dalam satu bilik bersuhu 27oC. Berapakah tekanan gas apabila silinder itu diletak di luaran bilik di mana suhunya 35oC.

      Jawapan
      P1 = 200kPa
      T1 = 273 + 27 = 300K
      P2 = ?
      T2 = 273 + 35 = 308K

      Mengikut Hukum Tekanan