SOALAN KUIZ SCE 3109

SOALAN KUIZ SCE 3109

SOALAN KERJA KURSUS SCE3109ARAHAN : JAWAB SEMUA SOALAN DI BAWAH

1a Tindak balas kimia dapat dikelaskan kepada dua jenis. Nyatakan kedua-dua jeni

tindak balas ini dan berikan satu contoh untuk setiap tindak balas serta lukis rajah

aras tenaga bagi setiap satu tindak balas

1. TINDAKBALAS EKSOTERMIK

- tindakbalas yang membebaskan tenaga haba ke persekitaran

- rajah di bawah menunjukkan satu eksperimen ringkas untuk mengukur perubahan

suhu apabila pepejal kuprum (II) sulfat kontang dilarutkan dalam air.

- tenaga haba dibebaskan ke persekitaran dalam tindakbalas eksotermik ini

- semasa tindakbalas eksotermik berlaku:- Haba dibebaskan dan dipindahkan dari bahan tindakbalas ke persekitaran Campuran bahan tindakbalas dan bekas tindakbalas menjadi panas Suhu campuran dan bekas meningkat

Tenaga kimia ditukarkan kepada tenaga haba.

GAMBARAJAH ARAS TENAGA BAGI TINDAKBALAS EKSOTERMIK

- bagi tindakbalas eksotermik, aras tenaga hasil tindakbalas lebih rendah daripada aras

tenaga bahan tindakbalas. Oleh itu, nilai H bagi tindak balas eksotermik adalah negative.

2. TINDAKBALAS ENDOTERMIK

- tindakbalas yang menyerap tenaga haba dari persekitaran

- rajah dibawah menunjukkan eksperimen ringkas mengukur perubahan suhu

apabila hablur kuprum (II) sulfat dilarutkan dalam air.

-

- dalam tindakbalas ini, tenaga haba diserap daripada persekitaran dan

dipindahkan dari air kepada hablur kuprum (II) sulfat.

- tenaga haba dibebaskan ke persekitaran dalam tindakbalas eksotermik ini

- semasa tindakbalas endotermik berlaku:-

Haba diserap dan dipindah ke bahan tindakbalas.

Campuran bahan tindakbalas dan bekas tindakbalas menjadi sejuk

Suhu campuran dan bekas menurun

Tenaga haba ditukarkan kepada tenaga kimia

GAMBARAJAH ARAS TENAGA BAGI TINDAKBALAS ENDOTERMIK

- bagi tindakbalas endotermik, aras tenaga hasil tindakbalas lebih tinggi daripada aras

tenaga bahan tindakbalas. Oleh itu, nilai H bagi tindak balas endotermik adalah positif1b. Huraikan dengan eksperimen bagaimana anda dapat menentukan haba pembakaran

bagi satu mol etanol. Dalam penerangan anda nyatakan semua langkah berjaga-jaga

yang harus di ambil semasa eksperimen ini

Eksperimen menunjukkan bagaimana haba pembakaran alcohol ditentukan.

Keputusan:Pelita

(minyak tanah)LPG

( Butane dan Propane)Lilin Cair

(wax)

Suhu awal air (C)302929

Suhu tertinggi air (C)616059.2

Pertambahan suhu (C)313130.2

Jisim pelita sebelum pembakaran (g)224.8469.717.5

Jisim pelita selepas pembakaran (g)222.1468.116.1

Jisim bahan api yang terbakar (g)2.71.61.4

PENGIRAAN:

Anggapan

Muatan haba tentu air = 4.2 J g-1 C-1Ketumpatan air = 1 g cm-3

(a) Menghitung haba yang dibebaskan semasa pembakaran minyak tanah (kerosen) dalam eksperimen ini.

Kenaikan suhu = t2-t1

= 61-30

= 31C

Haba yang terbebas semasa pembakaran

= Jisim air (m) Muatan haba tentu (c) Kenaikan suhu (T)

= 200 4.2 31

= 26040 = 26.04 kJ

(b) Menghitungkan bilangan mol minyak tanah( kerosen ) yang digunakan dalam eksperimen ini.

C12H26 (ce) + 37/2 O2 (g) 12 CO2 (g) + 13 H2O (ce)Jisim minyak tanah (kerosen) yang terbakar

= m1-m2= 224.8 - 222.1= 2.7g

Jisim molekul relatif minyak tanah (kerosen), C12H26= (12 12) + (1 26)

= 170

Bilangan mol minyak tanah ( kerosen) yang digunakan

= Jisim minyak tanah ( kerosen) terbakar / Jisim molekul relatif

= 2.7 / 170 = 0.0159 mol

(c) Menghitung haba yang terbebas apabila 1 mol minyak tanah ( kerosen) terbakar.

Daripada (a) dan (b),

pembakaran 0.0159 mol minyak tanah ( kerosen) membebaskan 26.04 kJ tenaga haba

Haba yang dibebaskan apabila 1 mol minyak tanah ( kerosen) terbakar

= 26.04 1/0.0159 = 1637.74 kJ mol-1

(d) Gambar rajah aras tenaga bagi pembakaran minyak tanah (kerosen) ditunjukkan:

tenaga

Langkah berjaga-jaga yang harus di ambil semasa eksperimen ini

1. Tindakan berikut perlu diambil umtuk mengelakkan kehilangan haba ke persekitaran:

a) Pengadang asbestos diletakkan di sekeliling bekas kuprum dan tungku kaki

tiga. Pengadang asbestos melindungi nyalaan pelita daripada gangguan arus

udara.

b) Pelita diletakkan di atas bongkah untuk memastikan pelita paling dekat

dengan bekas kuprum. Dengan itu, lebih banyak nyalaan menyentuh bekas

itu.2. Bekas kuprum dan air dipanaskan secara langsung oleh nyalaan pelita. Kasa dawai

tidak digunakan kerana kasa dawai akan menyerap haba yang dibebaskan oleh

bahan api.

3. Air di dalam bekas kuprum harus sentiasa dikacau supaya suhu air adalah seragam.

4. Langkah berjaga-jaga harus diambil apabila menjalankan eksperimen ini kerana

bahan api (etanol) cecair mudah meruap dan terbakar.2a) Sel kimia boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu sel primer (sel yang tidak boleh dicas semula) dan sel sekunder (sel yang boleh dicas semula). Namakan lima jenis sel kimia dan nyatakan kelebihan dan kelemahan setiap sel yang dinamakanJenis selKebaikanKelemahan

Sel Daniell Boleh disediakan dengan mudah dalam makmal Sejenis sel basah, elektrolit mudah tertumpah

Voltan tidak kekal

Sel kering Harga murah

Tiada limpahan berlaku

Menghasilkan arus dan voltan yang agak malar

Boleh dibawa dengan mudah

Terdapat pelbagai saiz

Tidak tahan lama Tidak boleh dicas semula

Pembalut zink melarut dan elektrolit yang terbocor mungkin mengakis alat elektrik

Arus dan voltan yang terhasil rendah

Sel alkali Tahan lebih lama daripada sel kering

Menghasilkan voltan yang lebih tinggi dan agak tetap

Tidak boleh dicas semula

Harga lebih mahal daripada sel kering

Jika kebocoran berlaku, elektrolit adalah mengakis

Sel merkuri Saiz yang kecil

Menghasilkan voltan yang malar untuk masa yang lama

Boleh tahan agak lama

Harga mahal

Tidak boleh dicas semula

Merkuri yang dihasilkan adalah beracun

Akumulator asid plumbum Boleh dicas semula Menghasilkan arus tinggi (175 A), sesuai untuk kerja berat seperti menghidupkan enjin kenderaan

Menghasilkan voltan yang tinggi (12 V) untuk masa yang lama Asid mungkin tertumpah

Berat, susah dibawa

Harga agak mahal

Kehilangan cas boleh berlaku jika lama tidak digunakan

Plat plumbum mudah mengakis setelah lama digunakan.

Sel nikel-kadmium Boleh dicas semula (berulang)

Tiada tumpahan berlaku kerana merupakan sel kering

Saiz lebih kecil daripada akumulator Harga mahal

Perlu transformer untuk mengecas semula

b Nyatakan persamaan dan perbezaan antara Sel Elektrolisis dan Sel Kimia

Sel elektrolisisSel kimia

PERSAMAAN

Mengandungi elektrolit Terdiri daripada anod dan katod

Electron bergerak dari anod ke katod di litar luar (wayar penyambung)

Ion positif dan ion negarif bergerak dalam elektrolit

Tindakbalas kimia melibatkan pembebasan dan penerimaan elektron

PERBEZAAN

Tenaga elektrik tenaga kimiaPerubahan bentuk tenagaTenaga kimia tenaga elektrik

Arus elektrik menghasilkan tindakbalas kimiaArus elektrik dan tindakbalasTindakbalas kimia menghasilkan arus elektrik

Katod: terminal negativeAnod: terminal positif

Katod dan anodKatod: terminal positif

Anod: terminal negatif

Elektron mengalir dari elektrod positif (anod) ke elektrod negative (katod)Arah pengaliran electron melalui wayar penyambungElectron mengalir dari elektrod negative (anod) ke elektrod positif (katod)

Kation menerima electron daripada katod (terminal negative)Terminal negatifElectron dibebaskan di terminal negatif

Anion melepaskan electron kepada anod (terminal positif)Terminal positifElectron diterima d terminal positif

Grafit ataau jenis logam yang sama atau berbezaJenis elektrodDua jenis logam yang berbeza

3a) Huraikan lima kegunaan kimia nuklear dalam pelbagai bidang dalam kehidupan seharian kita

1.Bidang Perubatan

Tenaga nuklear penting dalam bidang perubatan Radioisotop nuklear digunakan untuk membuat diagnosis penyakit. Hal ini membantu doctor mengesan penyakit seperti ketumbuhan otak, tiroid, kanser tulang, kanser buah pinggang,kanser jantung, dan kanser hati.Alat pengimbas CAT dan laser yang tercanggih juga melibatkan bahan radioaktif. Kobalt-60 digunakan untuk membunuh sel kanser. Radioisotop fosforus dapat merawat tumor otak. Pensterilan alatan perubatan lebih sempurna. Semua perkara ini dapat meningkatkan taraf kesihatan manusia.

2.Bidang Pertanian

Penggunaan tenaga nuklear juga penting dalam bidang pertanian. Sebagai contohnya,tenaga nuklear digunakan untuk mengesan pengambilan baja oleh tumbuh-tumbuhan. Hal ini membolehkan penghasilan baja serta kaedah membaja yang paling berkesan. Sinaran gamma dapat memandulkan serangga perosak jantan dalam bidang kawalan biologi.Apabila serangga ini mengawan, tiada zuriat akan dihasilkan. Dengan cara ini, bilangan serangga perosak dapat dikawal. Mutasi aruhan menghasilkan baka tanaman yang lebih baik. Sinaran nuklear dapat mengubah gen tanaman.

3.Bidang Perindustrian

Teknologi nuklear juga penting dalam scktor perindustrian. Teknologi nuklear dapat mengesan kebocoran paip bawah tanah.larutan radioaktif dimasukkan ke dalam paip yang disyaki bocor. Alat mengesan dapat mengesan kebocoran itu dari permukaan bumi.pengawalan ketebalan dan sambangan paip serta pengukuran kehausan enjin juga dapat dijalankan. Tenaga ini juga digunakan untuk mengukur kepadatan tembakau dan coklat. Alat komunikasi canggih seperti satelit dan internet turut memerlukan teknologi ini.

4.Tenaga Alternatif

Tenaga nuklear juga merupakan tenaga alternatif yang baik. Bekalan petroleum akan kehabisan tidak lama lagi. Harga petroleum juga semakin meningkat. Dari segi kos seunit tenaga nuklear lebih murah daripada petroleum. Kita juga tidak memerlukan kawasan yang begitu luas untuk menghasilkan tenaga nuklear. Di Negara maju seperti Perancis, 90 peratus bekalan elektriknya dihasilkan melalui janakuasa nuklear. Jepun yang maju dalam industri berat dan tidak mempunyai sumber tenaga asli bergantung pada tenaga nuklear untuk pembangunan negara.

4.

Rajah di atas menunjukkan satu sel yang dibina daripada elektrod zink dan argentum pada keadaan piawai. Diberi

Zn2+ + 2e Zn E = -76V

Ag+ + Ag Ag E = +0.80V

aNyatakan bahan yang sesuai untuk larutan A dan larutan B

A : larutan kuprum (II) sulfat

B : larutan zink sulfat bNamakan satu alat(X) yang sesuai digunakan untuk mengukur d.g.e pada sel ini

voltmeter

c Kirakan d.g.e bagi sel ini pada keadaan piawai

d Terangkan bagaimana d.g.e sel akan berubah jika kepekatan Zn2+ (ak) dinaikan

eTuliskan persamaan sel setengah menunjukkan pengoksidaan berlaku

fApabila sistem mencapai keseimbangan, kepekatan in Zn 2+ ialah 0,030 moldm-3. Kirakan kepekatan ion Ag+

g Namakan bahan uji yang bertindak sebagai agen penurunan dalam tindak balas ini

zink

5.Pengawetan Makanan

Tenaga nuclear digunakan untuk mensterilkan makanan untuk pengawetan supaya ia tahan lebih lama. Ia juga digunakan untuk mengahalang percambahan kentang dan sayur-sayuran supaya tahan lebih lama.

b. Pilih mana-mana dua alat pengesan sinaran radioaktif, huraikan bagaimana setiap alat ini berfungsi sebagai alat pengesan. Huraian anda hendaklah disertakan dengan bantuan gambar rajah 1. FILEM ATAU PLAT FOTOGRAF

Cara ini boleh mengesan ketiga-tiga jenis sinaran radioaktif.

Argentum bromida yang peka kepada cahaya dan sinaran radioaktif disalutkan pada permukaan plat fotograf.

Unsur argentum akan menghitamkan plat fotograf apabila sinaran radioaktif menerusinya.

Darjah kehitaman plat fotograf bergantung pada keamatan sinaran yang dipancarkan.

Plat fotograf digunakan sebagai lencana khas yang dipakai oleh pekerja semasa mengendalikan bahan radioaktif di makmal dan reactor nuklear kerana alat ini boleh menunjukkan dos sinaran yang terdedah kepada seseorang pekerja.

Kelemahan plat fotograf sebagai alat pengesanan ialah filem itu perlu diproseskan terlebih dahulu sebelum kita boleh menentukan kehadiran sesuatu sumber radioaktif.

2. ELEKTROSKOP BERCAS Alat ini paling sesuai untuk mengesan zarah alfa kerana kuasa pengionan yang tinggi berbanding dengan zarah beta dan sinar gama. Apabila satu sumber alfa dibawa berdekatan dengan plat logam sebuah elektroskop yang bercas positif, didapati pencapahan daun emas akan berkurangan sehingga sifar.

Ini adalah kerana zarah alfa mengionkan molekul-molekul udara di sepanjang lintasannya dan menghasilkan pasangan ion.

Ion-ion negatif akan tertarik kepada plat logam elektroskop yang bercas positif itu dan menyahcaskannnya.

Akibatnya,daun emas menguncup.

Rajah berikut menunjukkan elektroskop bercas

Suhu awal air = 29C

Suhu akhir larutan = 35C

Kenaikan suhu = 6C

Suhu awal air = 30C

Suhu akhir larutan = 25C

Penurunan suhu = 5C

Rajah 3

termometer

Pengadang angin

Kad penebat

Air

Bekas kuprum

Pelita

C12H26 (ce) + 37/2O2 (g)

QUOTE =- 1637.74 kJ mol-1

12 CO2 (g) + 13 H2O (ce)

Kuprum (II)

sulfat

Larutan A

Argentum

X

joki

2V

Larutan B

B

Jambatan garam