Eksperimen 5.1:
Tujuan
Membanding dan membezakan antara tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik
Pernyataan masalah
Apakah persamaan dan perbezaan dalam tindak balas eksotermik dan endotermik?
Hipotesis
Tindak balas eksotermik ialah tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran manakala tindak balas endotermik ialah tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran.
Pemboleh ubah
(a) dimanipulasikan : Jenis bahan kimia
(b) bergerak balas : Bacaan suhu akhir
(c) dimalarkan : Isi padu air
Bahan
Serbuk natrium hidrogen karbonat, natrium hidroksida, ammonium klorida, larutan natrium hidroksida 0.1M dan asid hidroklorik 0.1M
Radas
Cawan polistirena, termometer, spatula dan silinder penyukat
Prosedur
1. Sukat dan tuang 50 ml air ke dalam cawan polistirena.
2. Biarkan air di dalam cawan polistirena selama 2 minit.
3. Catatkan bacaan suhu awal air dalam jadual yang disediakan.
4. Masukkan dua spatula natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu sehingga semua natrium hidroksida larut dalam air seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.1.
5. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual.
6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggantikan natrium hidroksida dengan ammonium klorida.
7. Sukat dan tuang 25 ml asid hidroklorik ke dalam cawan polistirena.
8. Biarkan asid di dalam cawan polistirena selama 2 minit.
9. Catatkan bacaan suhu awal asid dalam jadual yang disediakan.
10. Sukat dan tuang 25 ml larutan natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.2.
11. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual.
12. Ulang langkah 7 hingga 11 dengan menggantikan larutan natrium hidroksida dengan 2 spatula serbuk natrium hidrogen karbonat.
Pemerhatian
Kesimpulan
Adakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?
Soalan
1. Apakah definisi secara operasi bagi:
(a) pembebasan haba dalam eksperimen ini?
(b) penyerapan haba dalam eksperimen ini?
2. (a) Apakah yang berlaku apabila bacaan suhu pada termometer menjadi maksimum atau minimum?
(b) Terangkan jawapan anda di soalan 2(a).
3. Nyatakan kriteria yang digunakan dalam eksperimen ini untuk mengelaskan tindak balas sebagai:
(a) eksotermik
(b) endotermik
4. Senaraikan tindak balas eksotermik dalam eksperimen ini.
5. Senaraikan tindak balas endotermik dalam eksperimen ini.
6. (a) Bagaimanakah kejituan pengukuran suhu maksimum atau minimum dapat ditingkatkan?
(b) Terangkan jawapan anda di soalan 6(a).
Jawapan:
1.
(a) Pembebasan haba ditunjukkan oleh peningkatan bacaan termometer.
(b) Penyerapan haba ditunjukkan oleh penurunan bacaan termometer.
2.
(a) Keseimbangan terma
(b) Apabila kadar bersih pemindahan haba antara hasil tindak balas dengan termometer adalah sifar, hasil tindak balas dan termometer berada dalam keseimbangan terma. Oleh itu, bacaan suhu pada termometer menjadi tetap pada nilai maksimum atau nilai minimum.
3.
(a) Suhu semasa tindak balas lebih tinggi daripada suhu sebelum tindak balas berlaku.
(b) Suhu semasa tindak balas lebih rendah daripada suhu sebelum tindak balas berlaku.
4.
– Natrium hidroksida melarut dalam air
– Tindak balas antara natrium hidroksida dengan asid hidroklorik (Peneutralan)
5.
– Garam ammonium klorida melarut dalam air
– Tindak balas antara natrium hidrogen karbonat dengan asid hidroklorik
6.
(a) Membalut cawan polistirena dengan kapas atau kain felt, menggunakan penutup cawan.
(b) Penebat haba seperti kapas dan kain felt dan penutup cawan mengurangkan pemindahan haba ke persekitaran.
Tujuan
Membanding dan membezakan antara tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik
Pernyataan masalah
Apakah persamaan dan perbezaan dalam tindak balas eksotermik dan endotermik?
Hipotesis
Tindak balas eksotermik ialah tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran manakala tindak balas endotermik ialah tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran.
Pemboleh ubah
(a) dimanipulasikan : Jenis bahan kimia
(b) bergerak balas : Bacaan suhu akhir
(c) dimalarkan : Isi padu air
Bahan
Serbuk natrium hidrogen karbonat, natrium hidroksida, ammonium klorida, larutan natrium hidroksida 0.1M dan asid hidroklorik 0.1M
Radas
Cawan polistirena, termometer, spatula dan silinder penyukat
Prosedur
1. Sukat dan tuang 50 ml air ke dalam cawan polistirena.
2. Biarkan air di dalam cawan polistirena selama 2 minit.
3. Catatkan bacaan suhu awal air dalam jadual yang disediakan.
4. Masukkan dua spatula natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu sehingga semua natrium hidroksida larut dalam air seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.1.
5. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual.
6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggantikan natrium hidroksida dengan ammonium klorida.
7. Sukat dan tuang 25 ml asid hidroklorik ke dalam cawan polistirena.
8. Biarkan asid di dalam cawan polistirena selama 2 minit.
9. Catatkan bacaan suhu awal asid dalam jadual yang disediakan.
10. Sukat dan tuang 25 ml larutan natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.2.
11. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual.
12. Ulang langkah 7 hingga 11 dengan menggantikan larutan natrium hidroksida dengan 2 spatula serbuk natrium hidrogen karbonat.
Pemerhatian
Kesimpulan
Adakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?
Soalan
1. Apakah definisi secara operasi bagi:
(a) pembebasan haba dalam eksperimen ini?
(b) penyerapan haba dalam eksperimen ini?
2. (a) Apakah yang berlaku apabila bacaan suhu pada termometer menjadi maksimum atau minimum?
(b) Terangkan jawapan anda di soalan 2(a).
3. Nyatakan kriteria yang digunakan dalam eksperimen ini untuk mengelaskan tindak balas sebagai:
(a) eksotermik
(b) endotermik
4. Senaraikan tindak balas eksotermik dalam eksperimen ini.
5. Senaraikan tindak balas endotermik dalam eksperimen ini.
6. (a) Bagaimanakah kejituan pengukuran suhu maksimum atau minimum dapat ditingkatkan?
(b) Terangkan jawapan anda di soalan 6(a).
Jawapan:
1.
(a) Pembebasan haba ditunjukkan oleh peningkatan bacaan termometer.
(b) Penyerapan haba ditunjukkan oleh penurunan bacaan termometer.
2.
(a) Keseimbangan terma
(b) Apabila kadar bersih pemindahan haba antara hasil tindak balas dengan termometer adalah sifar, hasil tindak balas dan termometer berada dalam keseimbangan terma. Oleh itu, bacaan suhu pada termometer menjadi tetap pada nilai maksimum atau nilai minimum.
3.
(a) Suhu semasa tindak balas lebih tinggi daripada suhu sebelum tindak balas berlaku.
(b) Suhu semasa tindak balas lebih rendah daripada suhu sebelum tindak balas berlaku.
4.
– Natrium hidroksida melarut dalam air
– Tindak balas antara natrium hidroksida dengan asid hidroklorik (Peneutralan)
5.
– Garam ammonium klorida melarut dalam air
– Tindak balas antara natrium hidrogen karbonat dengan asid hidroklorik
6.
(a) Membalut cawan polistirena dengan kapas atau kain felt, menggunakan penutup cawan.
(b) Penebat haba seperti kapas dan kain felt dan penutup cawan mengurangkan pemindahan haba ke persekitaran.