PRAKTIKAL 3

Tujuan eksperimen :

Untuk menentukan nilai bahan api bagi minyak tanah(kerosín) dan lilin (wax).

Teori :

Bahan api adalah bahan yang digunakan untuk pembakaran seperti minyak tanah ,gas

asli,petrol dan lilin. Bahan api pula merujuk kepada bahan kimia yang menghasilkan tenaga

haba semasa pembakaran . Pembakaran bahan api merupakan satu tindakbalas eksotermik

dan nilai ∆H ialah negatif. Pembakaran ini melibatkan tindakbalas bahan api dengan oksigen.

Kuantiti tenaga haba yang dibebaskan oleh pembakaran bahan api yang berbeza adalah

berlainan dan perbandingan dapat dilakukan dengan mengukur haba pembakarannya.

Haba pembakaran didefinisikan sebagai tenaga haba yang dibebaskan apabila satu mol

bahan dibakar api itu terbakar dengan lengkap di dalam oksigen yang berlebihan. Nilai bahan

api atau nilai haba adalah jumlah haba yang diukur di dalam kJ yang boleh didapati apabila 1g

bahan api dibakar. Unit bagi nilai bahan api ialah kJ g-1. Contoh pembakaran bahan api yang

lengkap adalah seperti berikut :

Bahan Api Persamaan kimia bagi pembakaran Haba Pembakaran

Karbon ∆H=−393.5kJ mol ⎺ ¹ Hidrogen ∆H=−286kJ mol ⎺ ¹ Metana ∆H=−394 kJmol ⎺ ¹ Etanol ∆H=−1376kJ mol ⎺ ¹

Pemabakaran bahan api yang lengkap adalah semasa pembakaran oksigen yang

digunakan mestilah berlebihan manakala oksigen yang tidak mencukupi akan menyebabkan

pembakaran yang tidak lengkap yang mempengaruhi jenis hasil tindakbalas serta nilai haba

pembakaranya.Contohnya, pembakaran 1 mol karbon dalam oksigen berlebihan sehingga

lengkap dapat membebaskan 393.5kJ mol ⎺ ¹ manakala pembakaran karbon dalam oksigen

yang tidak mencukipi menyebabkan pembakaran tidak lengkap dan menghasilkan gas karbon

monoksida serta haba pembakaran kurang daripada 393.5kJ mol ⎺ ¹.Persamaan

pembakarannya adalah seperti berikut

1

Pembakaran karbon dengan oksigen

berlebihan

Pembakaran karbon dengan oksigen yang

tidak mencukupi

Penentuan haba pembakaran bahan api dapat ditentukan melalui eksperimen

pembakaran.Haba pembakaran bahan api ini dapat dikira sekiranya semasa eksperimen

maklumat-maklumat yang perlu dikenalpasti adalah seperti jisim bahan api cecair yang dibakar,

isipadu cecair yang digunakan dan kenaikan suhu air.Contoh langkah pengiraan pembakaran

bahan api adalah seperti berikut; 2.30 g etanol telah lengkap dibakar dalam oksigen berlebihan

dan tenaga haba yang dibebaskan dapat menaikan suhu 800cm³ air sebanyak 20℃. Hitungkan

haba pembakaran bagi etanol.

2

Rajah 1

termometer

Pengadang angin

Kad penebat

Air

Bekas kuprum

Pelita

Senarai bahan :

1. Minyak Tanah (Kerosin)

2. Lilin (wax)

3. Air

Senarai radas :

1. Termometer(0-100)℃

2. 100cm³ Silinder penyukat

3. Tungku kaki tiga

4. Penimbang elektronik

5. Segitiga tanah liat

6. Penghadang angin

7. Bekas kuprum

8. Pelita minyak

9. Blok kayu

Susunan radas :

3

Prosedur :

1. 200cm3 air disukat dengan menggunakan silinder penyukat dan dituang ke dalam bekas

kuprum.

2. Bekas kuprum tersebut diletakkan di atas tungku kaki tiga. Segitiga tanah liat digunakan

bagi mengelakkan kehilangan haba.

3. Suhu air di dalam bekas kuprum disukat dengan menggunakan termometer. Bacaan

direkodkan di dalam Jadual 1.

4. Sebuah penghadang angin dipasang disekeliling radas untuk melindungi radas daripada

terkena angin. (Rajah 1)

5. Sebuah pelita diisi dengan minyak tanah sebanyak 50 cm³ lalu ditimbang menggunakan

penimbang elektronik. Bacaan direkodkan do dalam Jadual 1.

6. Sumbu pelita dinyalakan untuk memanaskan air di dalam bekas kuprum.

7. Air dikacau perlahan-lahan menggunakan termometer sepanjang pembakaran supaya

pemanasan berlaku secara seragam.

8. Apabila suhu naik mencecah 30℃, pelita dipadamkan. Suhu maksimum direkodkan

9. Jisim pelita dan kandungannya ditimbang dan direkodkan.

10. Prosedur 1 - 8 diulang dengan menggantikan minyak tanak dengan dengan lilin.

Gambar Prosedur eksperimen:

Bahan dan radas yang digunakan Isipadu air 200cm³ disukat dengan selinder

4

Minyak Tanah ditimbang diawal dan diakhir Suhu awal dan akhir air disukat dengan

dengan penimbang elektronik termometer

Minyak Tanah ditimbang diawal dan diakhir Suhu awal dan akhir air disukat dengan

dengan penimbang elektronik termometer

Data :

5

Bahan api Minyak Tanah Lilin

Isi padu air didalam bekas/ cm3 200 200

Suhu awal air/ oC 34.0 34.0

Suhu akhir air/ oC 64.0 64.0

Kenaikan suhu air/oC 30.0 30.0

Jisim awal pelita + bahan api/g 238.19 11.74

Jisim akhir pelita + bahan api/g 235.66 8.19

Jisim bahan api yang terbakar/g 2.53 3.55

Jadual 1

Pengiraan :

I. Minyak Tanah

q=−mcϴ¿−(200cm3 ) (4.2 ) (30.0℃ )¿−25200J¿−25.2kJ

Nilaibahanapi= qjisim bahanapi yang terbakar

¿ −25.2kJ2.53 g

x 100g

¿−996.05kJ

II. Lilin

q=−mcϴ

¿−(200cm3 ) (4.2 ) (30.0℃ )

¿−25200J

¿−25.2kJ

Nilaibahanapi= qjisim bahanapi yang terbakar

¿ −25.2kJ3.55 g

x 100g

¿−709.86kJ

6

Perbincangan :

1. Nyatakan enam faktor yang mempengaruhi pemilihan bahan api yang digunakan

dalam industri.

i. Mudah didapati

ii. Mempunyai nilai bahan api yang tinggi

iii. Tidak mencemarkan alam sekitar

2. Anda diberikan lilin, minyak tanah dan LPG. Jika anda di tapak perkhemahan bahan

manakah akan anda gunakan untuk memasak? Jelaskan.

Saya akan memilih LPG untuk digunakan sewaktu perkhemahan bagi memasak

makanan.

Ini adalah kerana nilai bahan api bagi LPG adalah yang paling tinggi di antara ketiga-

tiganya,pembakarannya tidak mencemarkan alam,pembakaran lengkap berlaku dan api

pembakaran mempercepatkan proses memasak.

3. Jika LPG mengandungi hanya butana dan propana,tulis persamaan tindakbalas

pembakaran untuk kedua-dua hidrokarbon ini. Persamaan tindakbalas pembakaran butana

2 C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10 H2O(g)

Persamaan tindakbalas pembakaran propana

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4 H2O(g)

Pembakaran bahan api LPG adalah pembakaran yang lengkap dimana oksigen

digunakan berlebihan dan hasil daripada pembakaran menghasilkan gas karbon

dioksida dan air.

4. Terangkan mengapa nilai bahan api yang diperolehi lebih rendah daripada nilai teori.

Nilai bahan api semasa eksperimen lebih rendah daripada nilai teori adalah kerana

beberapa faktor yang mengganggu semasa pembakaran berlaku seperti gangguan angin

walaupun di hadang dengan pengadang,jarak kedudukan bekas dengan api yang tidak

sekata,bekas kuprum yang berjelaga yang tebal menghalang pembakaran api yang lengkap

dan sumbu api pelita yang tidak sama saiznya. Faktor - faktor ini menyebabkan jisim bahan

7

api yang terbakar berbeza kuantiti maka nilai haba pembakaran api juga berbeza dan lebih

rendah daripada nilai teorinya.

REFLEKSI NOORHAWATI BINTI HALIM (790502-05-5124)

Amali ketiga juga dilakukan di dalam kumpulan berempat.Amali pada kali ini

adalah untuk memahamkan kami tentang haba pembakaran serta cara pengiraan haba

pembakaran bahan api daripada teori yang dipelajari. Pembakaran bahan api yang

dijalankan adalah minyak tanah dan lilin daripada pembakaran ini nilai haba minyak

8