sce 3109 amali 2 haba tindakbalas
TRANSCRIPT
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 1/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
Amali 2 HABA TINDAKBALAS
Tujuan : Menentukan haba tindak balas perubahan natrium hidogen
karbonat kepada natrium karbonat menggunakan Hukum Hess
(i) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ∆H1
(ii) NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 ∆H2
Dan secara tak langsung, menentukan haba tindak balas bagitindakbalas di bawah dengan menggunakan Hukun Hess
(iii) 2NaHCO3
→ Na2CO
3+ CO
2+ H
2O ∆H
3
Bahan : EC1 ialah 2.0 mol dm-3
asid hidroklorik
EC2 ialah pepejal natrium karbonat kontang
EC3 ialah pepejal natrium hidrogen karbonat
Radas : Buret 50cm3, kaki retort, cawan plastik, termometer 0
oC –
110oC (±0.2oC), air suling, penimbang elektrik (±0.01g)
Prosedur :
1. EC1 disukat 30cm3 dengan menggunakan buret dan dimasukkan kedalam cawan plastik. EC1 dibiarkan selama beberapa minit, kemudiansuhu cecair direkodkan ke dalam jadual di bawah.
2. Tabung uj i menga ndungi EC2 ber is i 2.00 g h ingga 2.40 gdiditimbang dengan tepat dan direkodkan beratnya.
3. Dengan segera, dimasukkan kesemua EC2 ke dalam cawanplastik yang berisi EC1. Pastikan semua baki pepejal dimasukkandalam tabung uji dan cecair tidak tertumpah.
4. Sebatian tersebut dikacau dengan cermat dengan menggunakantermometer dan suhu paling tinggi yang diperoleh dicatat.
5. Langkah-langkah di atas diulang dengan mengunakan EC3sebanyak 2.75g hingga 3.15g, menggantikan EC2.
Keputusan:
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 2/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
EC2 EC3
Berat (g) 32 33
Suhu awal (o
C)28
o
C 27
o
CSuhu akhir (
oC) 29oC 23oC
Perubahan suhu (oC) 1oC -4oC
Perbincangan :
1. EC1 + EC2
i. Persamaan kimia bagi campuran EC1 ( HCl) dan EC2 (Na2CO3)
2HCl (ce) + Na2CO3(p) 2NaCl(ce) + H2O(ce) + CO2 (g)
ii. Pengiraan kuantiti perubahan haba dalam tindak balas.
a) Suhu awal larutan = 25oC
b) Perubahan suhu campuran larutan EC1 dan EC2
∆T = Suhu akhir – suhu awal = 26oC – 25oC
= 1oC
c) m = berat larutan EC1 + berat EC2
= 30.00cm3 + 2g
= 32g
d) Kuantiti q = m x c x ∆T
= 32g x 4.2Jg-1 oC-1 x 1oC
= 134.4 kJ
= 0.134 kJmol -1
e) Bilangan mol Na2CO3 = jisim Na2CO3 = ___2______
Jisim relatif Na2CO3 23(2)+12+16(3)
= 0.02 mol
Maka ∆H bagi campuran EC1 dan EC2 ialah
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 3/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
∆H1 = 0.02 mol Na2CO3 membebaskan 0.134 kJmol-1 , maka 1mol Na2CO3
akan membebaskan 1/0.02 x 0.134 = 6.7 kJmol -1
∴ 2HCl (ce) + Na2CO3(p) 2NaCl(ce) + H2O(ce) + CO2 (g) ∆H1 -6.7 kJ mol-1
iii. Gambar rajah aras tenaga EC1 + EC2
Berlaku tindak balas eksotermik dimana haba dibebaskan ke sekitar.
2. EC1 + EC3
i. Persamaan kimia bagi campuran EC1 ( HCl) dan EC2 (NaHCO3)
HCl (ce) + NaHCO3 (p) NaCl (ce) + H2O(ce) + CO2(g)
ii. Pengiraan kuantiti perubahan haba dalam tindak balas.
a) Suhu awal larutan = 25oC
b) Perubahan suhu campuran larutan EC1 dan EC3
∆T = Suhu akhir – suhu awal = 20oC – 25oC
= -5oC
c) m = berat larutan EC1 + berat EC
= 30.00cm3 + 2.75g
= 32.75g
d) Kuantiti q = m x c x ∆T
= 32.75g x 4.2Jg
-1
o
C
-1
x 5
o
C
2HCl (ce) + Na2CO3(p)
2NaCl(ce) + H2O(ce) + CO2 (g)
∆H1 -6.7 kJ mol
-1
Kandungan
Haba, H
Haluan Tindak balas
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 4/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
= 550.2kJ
= 0.55kJmol -1
e) Bilangan mol NaHCO3 = jisim NaHCO3 = ___2.75______
Jisim relatif Na2CO3 23+1+12+16(3)
= 0.03 mol
Maka ∆H bagi campuran EC1 dan EC3 ialah
∆H2 0.03 mol NaHCO3 membebaskan 0.55kJmol-1
maka 1/0.03 x 0.55 = 18.3kJ mol -1
∴
HCl (ce) + NaHCO3 (p)
NaCl (ce) + H2O(ce) + CO2(g) ∆H2 +22.9 kJmol
-1
f) Gambar rajah aras tenaga EC1 + EC 3
Berlaku tindak balas endotermik dimana haba diserap oleh sistem.
HCl (ce) + NaHCO3 (p)
NaCl (ce) + H2O(ce) + CO2(g)
∆H2 +18.3 kJ mol-1
Haluan Tindak
balas
Kandungan
Haba, H
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 5/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
3. Hukum HESS.
Menentukan haba tindak balas perubahan natrium hidrogen karbonat
kepada natrium karbonat menggunakan Hukum Hess
i. Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ∆H1 -6.7 kJ mol-1
ii. NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 ∆H2 +18.3 kJ mol-1
Dan secara langsung , menentukan haba tindak balas bagi tindak balas di
bawah menggunakan Hukum Hess.
Persamaan 1 : terbalikkan.
2NaCl(ak)+ H2O(ce) + CO2 (g)2HCl (ak)+ Na2CO3(p) ∆H1 -6.7 kJ mol-1
Persamaan 2 x 2:
2HCl (ak)+ 2NaHCO3 (p) 2NaCl (ak) + 2H2O(ce) + 2CO2(g) ∆H2 +36.6 kJ mol-1
Persamaan 1 + persamaan 2
2NaHCO3 (p) Na2CO3(ak) + H2O(ce)+ CO2(g) ∆H3 +29.9 kJ mol-1
Langkah berjaga-jaga :
1. Kipas dan pendingin hawa perlulah ditutup bagi mengelakkan kehilangan haba
terlalu banyak.
2. Memastikan bahan tindak balas berada di dalam suhu tetap.
3. Kacau campuran larutan dengan kerap untuk mendapatkan campuran yang
sebati dan suhu yang tepat.
Kesimpulan :
Haba tindak balas perubahan natrium hidrogen karbonat kepada natrium karbonat
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 6/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
menggunakan Hukum Hess ialah +29.9kJ mol-1.
Soalan:
1. Lukiskan gambar rajah aras tenaga untuk tindak balas yang berkaitan. [3]
EC1 + EC2
EC1 + EC3
2HCl (ce) + Na2CO3(p)
2NaCl(ce) + H2O(ce) + CO2 (g)
∆H1 -6.7 kJmol-1
Rajah 1: Aras Tenaga Tindak Balas Eksotermik
Kandungan
Haba, H
Haluan Tindak
balas
HCl (ce) + NaHCO3 (p)
NaCl (ce) + H2O(ce) + CO2(g)
∆H2 +18.3 kJmol-1
Kandungan
Haba, H
Haluan Tindak
balas
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 7/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
2. Huraikan empat andaian yang perlu dibuat untuk pengiraan haba tindakbalas? [4]
a) Keadaan bahan tindakbalas
Semua haba yang dibebaskan oleh sistem tindak balas diserap oleh air.
b) Tekanan
Entelpi tindakbalas bergantung kepada tekanan persekitaran.
Pada tekanan tetap, entalpi tindakbalas berkadaran dengan haba yang
diserap atau dibebaskan semasa tindakbalas.
Pada tekanan tinggi, kadar tindakbalas meningkat dan nilai entalpi
tindakbalas juga meningkat.
c) Suhu
Haba tindakbalas bergantung pada suhu tindakbalas Suhu meningkat
frekuensi pelanggaran antara molekul serta kadar tindak balas akan
meningkatkan entalpi tindakbalas.
d) Kepekatan bahan tindakbalas
Kepekatan bahan tindakbalas mempengaruhi haba yang diserap atau
dibebaskan.
3. Apakah langkah-langkah yang perlu diambil untuk meningkatkan kejituan
nilai ∆H1, ∆H2 dan ∆H3? [3]
a) Menutup cawan plastik untuk mengelakkan tekanan atmosfera keatas
tindakbalas.
Rajah 2: Aras Tenaga Tindak Balas Endotermik
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 8/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
b) Larutan ditinggalkan beberapa ketika untuk memastikan tindakbalas berlaku
dengan sepenuhnya.
c) Memastikan bahan tindakbalas berada dalam suhu tetap.
d) Menambah larutan asid hidroklorik (HCl) kedalam tindakbalas.
4. Entalpi pembakaran piawai bagi benzena, karbon dan hidrogen adalah -3271,
-394, -286 kJmol -1 masing-masing. Kirakan nilai entalpi pembentukan benzene
[5m]
C6H
615/2O
26CO
2+ 3H
2O
-3271kJ mol-1 = x + 0 6 (-394) + 3( -286)
-3271kJ mol-1 = Σ Entalpi Pembentukan Hasil – Σ Entalpi Pembentukan Bahan
= [ 6 (-394) + 3 (-286) ] – [ x + 0 ]
-3271kJ mol-1 = -3222 – x
X = -3222 + 3271kJ mol-1
X = +49 kJ mol-1
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 9/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
7/21/2019 SCE 3109 Amali 2 Haba Tindakbalas
http://slidepdf.com/reader/full/sce-3109-amali-2-haba-tindakbalas 10/10
SCE 3109 TENAGA DALAM KIMIA 2013
4