nota kimia

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(b) Tindak balas dengan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan:

Ca2+

Tiada mendakan Tambahkan Larut Cu2+
larutan
Larutan Cu2+ (biru), ammonia
mengandungi: Fe2+ (hijau), berlebihan
Ca2+, Mg2+, Fe3+ (perang)
Al3+, Zn2+, Pb2+, Tambah Fe2+, Fe3+
Fe2+, Fe3+, Cu2+ sedikit Tak larut
larutan
ammonia Mendakan Mendakan
terbentuk berwarna

Tambahkan Larut Zn2+
larutan ammonia
Pb2+, Al3+, berlebihan
Mendakan putih Zn2+, Mg2+
Mg2+,
Tak larut Al3+, Pb2+

(c) Kesimpulan ujian pengesahan bagi kation tanpa warna/putih: UNIT 6
(i) Zn2+: Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

(ii) Mg2+: Mendakan putih tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia
berlebihan
(iii) Al3+: Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan tidak larut dalam
Pb2+ larutan ammonia berlebihan
(iv) Ca2+: Mendakan putih tidak larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan tiada mendakan
dalam larutan ammonia
(v) NH4+: Tiada mendakan dalam larutan natrium hidroksida dan berbau sengit apabila dipanaskan, gas
terbebas menukarkan kertas litmus merah kepada biru

(d) Kesimpulan untuk ujian pengesahan bagi kation berwarna.
(i) Cu2+: Mendakan biru tidak larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan dan larut dalam
larutan ammonia berlebihan
(ii) Fe2+: Mendakan hijau tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia berlebihan

(iii) Fe3+: Mendakan perang tidak larut dalam larutan natrium hidroksida dan larutan ammonia
berlebihan

149

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(e) Semua kation boleh dikenal pasti dengan ujian pengesahan menggunakan larutan natrium hidroksida
dan larutan ammonia kecuali Al3+ dan Pb2+.

(f) Untuk membezakan Al3+ dengan Pb2+:
– Al3+ dan Pb2+ boleh dibezakan dengan menggunakan tindak balas penguraian ganda dua. Larutan akueus
yang mengandungi anion SO42–/ Cl– / I– digunakan untuk mengesan kehadiran Al3+ dan Pb2+.
– Mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah kepada Pb2+.
– Tiada mendakan terbentuk apabila larutan mengandungi SO42–/ Cl–/ I– ditambah kepada Al3+.

(g) Tuliskan persamaan ion bagi pembentukan mendakan:

Al3+ dan Pb2+

Tambahkan larutan Tambahkan Tambahkan larutan
natrium sulfat larutan natrium kalium iodida
klorida
Tiada
perubahan Mendakan putih Tiada perubahan Mendakan
Al3+ kuning

Al3+ Pb2+ Pb2+

Pb2+ + SO42– PbSO4 Pb2+ + 2I– PbI2

Tiada perubahan Mendakan putih
Al3+
6UNIT Pb2+

Pb2+ + 2Cl– PbCl2

Ujian Pengesahan bagi Anion SP 6.11.1

Senaraikan anion. CO32–, Cl–, SO42–, NO3–

Apakah pemerhatian yang Pemerhatian mungkin salah satu daripada berikut:
penting? • Warna mendakan
• Gas yang dibebaskan

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 150

Ujian Pengesahan Anion SP 6.11.1

2 cm3 larutan yang mengandungi anion Xn– dituang ke dalam tabung uji.

1 4 cm3 asid hidroklorik cair 1 Asid nitrik cair ditambah ke 1 Asid hidroklorik/asid nitrik cair 1 2 cm3 asid sulfurik cair ditambah
ditambah ke dalam tabung dalam tabung uji hingga tiada ditambah ke dalam tabung uji ke dalam tabung uji diikuti dengan
uji. sebarang perubahan. hingga tiada sebarang perubahan. 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat.
Tabung uji digoncang.
2 Gas yang terbebas dialirkan 2 2 cm3 larutan argentum nitrat 2 2 cm3 larutan barium klorida/
melalui air kapur. ditambah ke dalam tabung uji barium nitrat ditambah ke dalam 2 Tabung uji dicondongkan dan
tersebut. tabung uji tersebut. dipegang dengan pemegang
tabung uji.
MODUL • Kimia TINGKATAN 4AsidMendakan
putih 3 Beberapa titis asid sulfurik
151Natrium karbonatAir kapur Mendakan pekat dititiskan melalui dinding
Pemerhatian: putih tabung uji dan ditegakkan.
• Mendakan putih terbentuk.
Pemerhatian: Inferens: Pemerhatian: Gelang perang
• Gelembung gas terbentuk. • Mendakan putih adalah argentum • Mendakan putih terbentuk.
• Air kapur keruh. Pemerhatian:
klorida . Inferens: barium • Gelang perang terbentuk.
Inferens: Kesimpulan: Kesimpulan:
• Gas itu adalah karbon • Mendakan putih adalah
Ion klorida hadir. sulfat . Ion nitrat hadir.
dioksida . Persamaan ion:
Kesimpulan:
Kesimpulan: Ag+ + Cl– → AgCl Ion sulfat hadir.
Ion karbonat hadir.
Persamaan ion:
Persamaan ion: Ba2+ + SO42– → BaSO4

CO32– + 2H+ → 2H2O + CO2

6UNIT

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

PRAKTIS SPM
Soalan Subjektif

1 50 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3 dineutralkan oleh 25 cm3 asid sulfurik. Hitung kepekatan asid
TP3 sulfurik dalam mol dm–3 dan g dm–3. [JAR: H = 1, S = 32, O = 16]

M = 1 mol dm–3 M = ?
v = 50 cm3
v = 25 cm3

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O

Bilangan mol NaOH = 1 × 50 = 0.05 mol
1 000
Daripada persamaan,

2 mol NaOH : 1 mol H2SO4
0.05 mol NaOH : 0.025 mol H2SO4

Kepekatan H2SO4 = n mol
v dm3

( )= 0.025 mol = 1 mol dm–3
25 dm3

1 000

Kepekatan H2SO4
= 1 mol dm–3 × (2 × 1 + 32 + 16 × 4) g mol–1
= 98 g dm–3

2 Hitung isi padu larutan natrium hidroksida 2 mol dm–3 yang diperlukan untuk meneutralkan 100 cm3 asid

TP3 hidroklorik 1 mol dm–3.
M = 2 mol dm–3 M = 1 mol dm–3
6UNIT
v = ? cm3 v = 100 cm3

NaOH + HCl NaCl + H2O

Bilangan mol HCl = 1 × 100 = 0.1 mol
1 000

Daripada persamaan, 1 mol HCl : 1 mol NaOH
0.1 mol HCl : 0.1 mol NaOH

Isi padu NaOH = n mol ­
M mol dm–3

0.1 mol
= 2 mol dm–3

= 0.05 dm3

= 50 cm3

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 152

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

3 Eksperimen I
TP4 Asid nitrik 1 mol dm–3 digunakan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3.

Eksperimen II
Asid sulfurik 1 mol dm–3 digunakan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3.

Bandingkan isi padu asid yang diperlukan untuk meneutralkan 100 cm3 larutan natrium hidroksida 1 mol dm–3
dalam Eksperimen I dan Eksperimen II. Terangkan jawapan anda.

Jawapan:

Eksperimen Eksperimen I Eksperimen II

Persamaan NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
kimia

Pengiraan Bilangan mol NaOH = 1 × 100 Bilangan mol NaOH = 1 × 100
1 000 1 000
= 0.1 mol = 0.1 mol

Daripada persamaan, Daripada persamaan,

1 mol NaOH : 1 mol HNO3 2 mol NaOH : 1 mol H2SO4

0.1 mol NaOH : 0.1 mol HNO3 0.1 mol NaOH : 0.05 mol H2SO4

Bilangan mol HNO3 = Mv ilangan mol H2SO4 = Mv
1 000 1 000
M = Kepekatan HNO3
M = Kepekatan H2SO4
v = Isi padu HNO3 dalam cm3 v = Isi padu H2SO4 dalam cm3

1 mol dm–3 × v = 0.1 mol 1 mol dm–3 × v = 0.05 mol
1 000 100 cm3 1 000 50 cm3
v =
v =

Perbandingan – Isi padu asid yang diperlukan dalam Eksperimen I adalah dua kali ganda UNIT 6
dan dibandingkan dengan Eksperimen II.
penerangan
– Asid sulfurik adalah asid diprotik manakala asid nitrik adalah asid monoprotik .

– Satu mol asid sulfurik mengion kepada dua mol ion H+ manakala satu mol asid

nitrik mengion kepada satu mol ion H+.
– Bilangan ion H+ dalam isi padu dan kepekatan yang sama bagi kedua-dua asid adalah

dua kali ganda dalam asid sulfurik dibandingkan dengan asid nitrik.

4 Gambar rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi pentitratan larutan kalium hidroksida dengan asid
sulfurik.

Asid sulfurik 0.5 mol dm–3

50 cm3 larutan kalium hidroksida
1 mol dm–3 + metil jingga

153

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Asid sulfurik 0.5 mol dm–3 ditambahkan kepada 50 cm3 larutan kalium hidroksida 1 mol dm–3 dan metil jingga
digunakan sebagai penunjuk.
(a) (i) Namakan tindak balas antara asid sulfurik dengan kalium hidroksida.
TP1 Peneutralan

(ii) Namakan garam yang terbentuk dalam tindak balas tersebut.
TP2 Kalium sulfat

(b) Cadangkan radas yang boleh digunakan untuk mengukur 25.0 cm3 larutan kalum hidroksida dengan tepat.
TP1 Pipet

(c) Apakah warna metil jingga
TP1 (i) dalam larutan kalium hidroksida?

Kuning

(ii) dalam asid sulfurik?
Merah

(iii) pada titik akhir pentitratan?
Jingga

(d) (i) Tuliskan persamaan seimbang bagi tindak balas yang berlaku.
TP3 2KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O

(ii) Hitung isi padu asid sulfurik 0.1 mol dm–3 yang diperlukan untuk bertindak balas dengan lengkap
TP3 dengan 50 cm3 larutan kalium hidroksida 0.1 mol dm–3.

6UNIT Bilangan mol KOH = 0.1 × 50 = 0.005 mol
1 000

Daripada persamaan, 2 mol KOH : 1 mol H2SO4

0.005 mol KOH : 0.0025 mol H2SO4

Isi padu H2SO4 = n mol
M mol dm–3

= 0.0025 mol
0.1 mol dm–3

= 0.025 dm3

= 25 cm3

(e) (i) Eksperimen diulang dengan menggunakan asid hidroklorik 0.1 mol dm–3 untuk menggantikan asid
sulfurik. Ramalkan isi padu asid hidroklorik yang diperlukan untuk meneutralkan 50.0 cm3 larutan
TP4 kalium hidroksida.

50 cm3// dua kali ganda isi padu asid sulfurik

(ii) Terangkan jawapan anda di (e)(i).
– Asid hidroklorik ialah asid monoprotik manakala asid sulfurik ialah asid diprotik .
– Pada isi padu dan kepekatan yang sama untuk kedua-dua asid, asid hidroklorik mengandungi
separuh bilangan mol ion H+ daripada asid sulfurik.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 154

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

5 (a) Bahan A berwarna putih. Apabila A dipanaskan dengan kuat, gas berwarna perang B dan gas C dibebaskan.
TP4 Gas C menyalakan kayu uji berbara. Baki D yang berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk
terbentuk.
(i) Namakan bahan A, B, C dan D.

A : Zink nitrat

B : Nitrogen dioksida

C : Oksigen

D : Zink oksida

(ii) Tuliskan persamaan kimia apabila bahan A dipanaskan.

2Zn(NO3)2 2ZnO + 4NO2 + O2

(b) Larutan tanpa warna E memberi keputusan berikut apabila beberapa siri ujian dijalankan:
TP5 L1 – Apabila ditambah dengan larutan natrium hidroksida, mendakan putih terbentuk. Mendakan ini
larut apabila ditambah natrium hidroksida berlebihan.
L2 – Apabila ditambah larutan ammonia, mendakan putih terbentuk dan mendakan ini tidak larut dalam
larutan ammonia berlebihan.
L3 – Apabila ditambah dengan larutan kalium iodida, mendakan kuning F terbentuk.

(i) Apakah kation-kation yang mungkin hadir dalam bahan E hasil ujian L1?

Pb2+, Al3+, Zn2+

(ii) Apakah kation yang mungkin hadir dalam larutan E hasil ujian L1 dan L2?
Pb2+, Al3+

(iii) Apakah ion yang disahkan hadir dalam E setelah dilakukan ujian L3? Tulis persamaan ion bagi

pembentukan bahan F.

Ion hadir : Pb2+

Persamaan ion : Pb2+ + 2I– PbI2

6 Jadual di bawah menunjukkan warna lima larutan berlabel A, B, C, D dan E yang ditambah dengan larutan UNIT 6
TP4 natrium hidroksida dan larutan ammonia sedikit demi sedikit sehingga berlebihan.

Larutan Warna Dengan larutan natrium hidroksida Dengan larutan ammonia
A Biru Mendakan biru tidak larut dalam
B Tanpa warna berlebihan Mendakan biru larut dalam berlebihan
C Hijau muda Mendakan putih larut dalam berlebihan
D Tanpa warna Mendakan hijau kotor Mendakan putih larut dalam berlebihan
Mendakan hijau kotor
E Tanpa warna Mendakan putih larut dalam berlebihan Mendakan putih tidak larut dalam
berlebihan
Mendakan putih tidak larut dalam Mendakan putih tidak larut dalam
berlebihan berlebihan

(a) Nyatakan kation yang terdapat dalam:
A : Cu2+
B : Zn2+
C : Fe2+
E : Mg2+

(b) Nyatakan satu lagi ujian bagi mengenali C.
Tambahkan larutan kalium heksasianoferat(III), mendakan biru tua terbentuk

(c) Apakah kation-kation yang mungkin terdapat dalam larutan D?
Al3+, Pb2+

155

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(d) Terangkan secara ringkas satu ujian yang boleh digunakan untuk membezakan kation-kation yang hadir dalam
larutan D.
Tambahkan beberapa titik larutan kalium iodida/natrium klorida/natrium sulfat kepada 1 cm3 larutan D.
Mendakan kuning/putih terbentuk, Pb2+ hadir. / Tiada mendakan, Al3+ hadir.

7 Rajah di bawah menunjukkan carta aliran bagi perubahan yang berlaku bermula daripada pepejal M. Pepejal
TP4 M adalah suatu garam bagi zink. Apabila pepejal M dipanaskan dengan kuat, ia terurai kepada suatu pepejal Q

yang berwarna kuning apabila panas dan putih apabila sejuk.

Tindak balas I Pepejal M Tindak balas II

Panaskan Tambah asid nitrik cair
Pepejal Q + gas karbon dioksida
Larutan S + Gas karbon dioksida + Air
Tindak balas III + Magnesium

Logam zink + Larutan magnesium nitrat

(a) (i) Berikan satu ujian kimia bagi gas karbon dioksida.
Lalukan gas pada air kapur, air kapur menjadi keruh

(ii) Lukiskan gambar rajah susunan radas untuk menjalankan tindak balas I.

6UNIT Pepejal M

Panaskan

Air kapur

(b) Nyatakan nama pepejal M dan Q.
M : Zink karbonat
Q : Zink oksida

(c) Nyatakan pemerhatian yang dibuat apabila larutan ammonia berlebihan ditambahkan kepada larutan S.
Mendakan putih terbentuk, ia larut dalam larutan ammonia berlebihan.

(d) (i) Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas II.

TP3 ZnCO3 + 2HNO3 Zn(NO3)2 + H2O + CO2

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 156

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(ii) Bagi tindak balas II, hitungkan isi padu gas karbon dioksida yang dibebaskan pada keadaan bilik,
jika 12.5 g pepejal M terurai dengan lengkap. [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, Zn = 65, 1 mol gas
menempati 24 dm3 pada suhu bilik]

Bilangan mol pepejal M = 12.5 = 0.1 mol
125

Daripada persamaan, 1 mol M : 1 mol CO2

0.1 mol M : 0.1 mol CO2
Isi padu CO2 = 0.1 mol × 24 dm3 mol–1 = 2.4 dm3

(e) Namakan tindak balas III.
Tindak balas penyesaran

(f) Huraikan ujian kimia untuk menentukan kehadiran anion dalam larutan magnesium nitrat.

– Masukkan 2 cm3 larutan magnesium nitrat ke dalam tabung uji.

– 2 cm3 asid sulfurik cair ditambah kepada larutan diikuti dengan 2 cm3 larutan ferum(II) sulfat .

Campuran digoncang .

– Tabung uji dicondongkan dan dipegang dengan pemegang tabung uji.

– Beberapa titis asid sulfurik pekat dititiskan melalui dinding tabung uji dan ditegakkan.

– Gelang perang terbentuk antara dua lapisan. Anion yang hadir adalah ion nitrat .

8 Anda diberi hablur zink klorida. Huraikan bagaimana anda boleh menjalankan ujian kimia di dalam makmal UNIT 6
TP6 untuk mengenal pasti ion-ion yang hadir dalam hablur zink klorida.

– Larutkan setengah spatula hablur zink klorida di dalam 10 cm3 air suling .
– Larutan tersebut dituang ke dalam tiga tabung uji.

– Tambahkan beberapa titik larutan natrium hidroksida ke dalam larutan zink klorida sehingga

berlebihan . Mendakan putih larut dalam larutan natrium hidroksida berlebihan terbentuk.
– Tambahkan beberapa titik larutan ammonia ke dalam larutan zink klorida yang lain sehingga

berlebihan . Mendakan putih larut dalam larutan ammonia berlebihan terbentuk. Ion yang

hadir adalah ion zink .

– 2 cm3 asid nitrik cair ditambahkan kepada 2 cm3 larutan zink klorida diikuti dengan 2 cm3 larutan
argentum nitrat . Mendakan putih terbentuk. Ion yang hadir adalah ion klorida.

Soalan
Objektif

157

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

UNIT KADAR TINDAK BALAS

7

Peta Konsep

Kadar Kadar tindak
tindak balas balas pada
masa tertentu
purata

Aktiviti Proses
harian industri

Contoh dalam Mengukur kadar
Aplikasi tindak balas

Ukuran perubahan dalam kuantiti
bahan atau hasil tindak balas per

unit masa

Maksud

Faktor mempengaruhi KADAR TINDAK
kadar tindak balas BALAS

Eksperimen berkaitan kesan Boleh diterangkan
menggunakan

Saiz Suhu Kepekatan Mangkin Teori
perlanggaran
7UNIT Semakin Semakin Semakin Kehadiran Berlaku jika Zarah-zarah
besar saiz tinggi tinggi mangkin Perlanggaran mencapai
pepejal suhu, kepekatan merendahkan berkesan
bahan tindak semakin larutan, tenaga Berkait tenaga
balas, tinggi semakin pengaktifan dengan pengaktifan
semakin tenaga tinggi tindak balas
berkurangan kinetik bilangan Zarah-zarah
jumlah luas zarah zarah per unit berlanggar
permukaan isi padu pada orientasi
yang yang betul
terdedah
kepada Frekuensi
perlanggaran perlanggaran

Berkaitan berkesan

Menyebabkan

Kadar tindak balas meningkat

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 158

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

7.1 PENENTUAN KADAR TINDAK BALAS SK
7.1

Nyatakan maksud kadar Kadar tindak balas ialah pengukuran perubahan kuantiti bahan atau hasil tindak

tindak balas. SP 7.1.2 balas per unit masa.

Nyatakan hubungan 1 Kadar tindak balas tinggi jika tindak balas berlaku dengan
antara kadar tindak
balas dan masa. cepat dalam jangka masa yang pendek.

2 Kadar tindak balas rendah jika tindak balas berlaku dengan

perlahan dalam jangka masa yang panjang.

3 Kadar tindak balas berkadar songsang dengan masa:

Kadar tindak balas ∝ 1

Masa yang diambil

Berikan contoh tindak – Tindak balas ketulan marmar dengan asid hidroklorik.
balas cepat. – Tindak balas magnesium dengan asid sulfurik.
– Tindak balas kalium dengan air.
SP 7.1.1 – Pembakaran bahan api.

Berikan contoh tindak – Pengaratan besi dalam udara.
balas perlahan. – Fotosintesis
– Penapaian jus buah untuk dijadikan alkohol.
SP 7.1.1
Kadar tindak balas boleh ditentukan dengan mengira kadar perubahan kimia atau
Bagaimanakah kuantiti yang diukur dalam perubahan kimia per unit masa.
menentukan kadar
tindak balas? Kadar tindak balas = Perubahan kuantiti bahan/hasil
Masa yang diambil untuk perubahan berlaku
SP 7.1.4

Bagaimanakah cara Perubahan jumlah bahan atau hasil dalam tindak balas yang dipilih untuk UNIT 7
mengenal pasti mengukur kadar tindak balas mestilah boleh diperhatikan dan diukur.
perubahan dalam
kuantiti bahan/hasil Contoh:
tindak balas untuk (a) Pengurangan dalam jisim bahan tindak balas.
mengukur kadar tindak (b) Peningkatan dalam jisim hasil tindak balas.
balas? Berikan contoh. (c) Peningkatan dalam isi padu gas yang dibebaskan.
(d) Pembentukan mendakan sebagai hasil.
SP 7.1.3

Apakah unit yang Unit bagi kadar tindak balas bergantung pada unit bahan atau hasil tindak balas
mungkin bagi kadar tersebut. Unit-unit yang mungkin adalah:
tindak balas? (a) g s–1 atau g min–1 bagi peningkatan dalam jisim hasil tindak balas atau

pengurangan dalam jisim bahan tindak balas
(b) cm3 s–1 atau cm3 min–1 bagi peningkatan dalam isi padu gas yang dibebaskan
(c) s–1 atau min–1 bagi jumlah tetap pembentukan pemendakan dalam eksperimen

yang berbeza

159

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Bagaimanakah cara Perubahan Kaedah pengukuran perubahan
mengukur perubahan Tindak balas kimia yang boleh yang boleh diperhatikan
yang dapat diperhatikan
apabila tindak balas diperhatikan
menghasilkan gas?
Tindak balas antara Pengurangan
SP 7.1.3
magnesium dan asid jisim Asid
hidroklorik
hidroklorik: magnesium Magnesium

100 g

Mg(p) + 2HCl(ak) → Bacaan daripada penimbang
MgCl2(ak) + H2(g) direkodkan setiap 30 saat.
Kaedah I
Peningkatan
isi padu Asid
hidrogen hidroklorik

Air

Magnesium

Gas hidrogen diperoleh dengan cara
penyesaran air di dalam buret. Isi padu
gas hidrogen yang diperoleh direkod
setiap 30 saat.

Kaedah II

7UNIT Asid hidroklorik

Magnesium

Kadar tindak balas diukur dengan isi
padu gas dikumpul di dalam picagari
gas per unit masa.
* Susunan alat radas ini juga boleh

digunakan untuk mengukur
peningkatan isi padu gas lain yang tak
larut seperti oksigen, hidrogen dan
karbon dioksida.

Bagaimanakah cara Tindak balas kimia Perubahan yang Kaedah pengukuran
mengukur perubahan boleh diperhatikan perubahan yang boleh
yang dapat diperhatikan
apabila tindak balas diperhatikan
menghasilkan
mendakan? Tindak balas antara Pembentukan sulfur Larutan
natrium tiosulfat dan sebagai mendakan natrium
SP 7.1.3 asid hidroklorik: * I si padu gas sulfur tiosulfat
+ asid
Na2S2O3(ak) + dioksida, SO2 tidak hidroklorik
2HCl(ak) → boleh diukur
2NaCl(ak) + H2O(ce) + dengan cara Jumlah pepejal sulfur yang
SO2(g) + S(p) penyesaran air terbentuk diukur dengan
kerana sulfur masa yang diambil untuk
dioksida larut tanda ‘X’ yang diletak di
dalam air. bawah kelalang kon hilang
dari penglihatan.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 160

Bagaimanakah cara menentukan kadar tindak balas daripada graf? SP 7.1.4
Pengukuran Kadar Tindak Balas

Kadar tindak balas pada masa/suhu/kepekatan tertentu Kadar tindak balas purata

Kadar tindak balas diukur Kadar tindak balas diukur dengan masa Kadar tindak balas purata dari 0 Kadar tindak balas purata dalam
dengan isi padu gas terbebas yang diambil bagi pembentukan saat: suatu jangka masa:
dalam setiap 30 saat melalui mendakan. Kadar tindak balas diukur dengan isi Kadar tindak balas diukur dengan isi
penyesaran air dalam buret. Contoh padu gas terbebas dalam setiap padu gas terbebas dalam setiap
Contoh 30 saat melalui penyesaran air dalam 30 saat melalui penyesaran air dalam
Larutan natrium buret. buret.
Asid tiosulfat + asid Contoh Contoh
hidroklorik hidroklorik
Air Asid
Kalsium Lakaran graf: hidroklorik
karbonat (a) Kepekatan natrium tiosulfat / mol dm–3 Air Asid Air
Kalsium hidroklorik
Lakaran graf: karbonat
Isi padu gas karbon dioksida / cm3 Kalsium
karbonat
MODUL • Kimia TINGKATAN 4M1

161 t1 Masa / s Lakaran graf: Lakaran graf:
Isi padu gas karbon dioksida / cm3 Isi padu gas karbon dioksida / cm3

Dy Kadar tindak balas bagi larutan natrium V V1
V2

Dx tiosulfat dengan kepekatan M1 mol dm–3
t1 Masa / s 1
= t1 s = x s–1
1 2 3 4 5 6 7 8 Masa / s
Kadar tindak balas pada masa t1 1 2 3 4 5 6 7 8 Masa / s

saat (b) Suhu natrium larutan tiosulfat / °C Kadar tindak balas purata dalam

= Kecerunan tangen pada Kadar tindak balas purata dalam minit keempat

lengkung pada t1 s T1 4 minit pertama (V2 – V1) cm3
(4 – 3) s
= D y cm3 (V – 0) cm3 = = y cm3 s–1
Dxs (4 – 0) s
= = x cm3 s–1

t1 Masa / s

Kadar tindak balas bagi larutan natrium

tiosulfat pada suhu T1 °C
1
= t1 s = y s–1

7UNIT

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Latihan SP 7.1.5

1 Suatu eksperimen dijalankan untuk menentukan kadar tindak balas 20 cm3 asid hidroklorik 0.5 mol dm–3
dengan kalsium karbonat berlebihan. Keputusannya ditunjukkan di bawah.

Masa / s 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165

Isi padu CO2 / cm3 0.00 10.00 16.00 22.00 27.00 31.50 36.00 39.50 42.00 44.00 44.00 44.00

(a) (i) Tuliskan persamaan kimia bagi tindak balas di atas.
TP3 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

(ii) Nyatakan perubahan yang boleh dilihat dan diukur dalam eksperimen ini.
TP3 Peningkatan isi padu gas karbon dioksida/penurunan jisim kalsium karbonat

(iii) Nyatakan maksud kadar tindak balas bagi tindak balas di atas.
TP3 Perubahan isi padu gas karbon dioksida dalam satu saat/ perubahan jisim kalsium karbonat dalam

satu saat.

(iv) Lukiskan susunan alat radas yang digunakan untuk mengukur kadar tindak balas dalam tindak balas
TP3 tersebut.

7UNIT Asid hidroklorik Air
Kalsium karbonat

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 162

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(b) Lukiskan graf isi padu gas karbon dioksida yang terkumpul melawan masa.

TP4

Isi padu CO2 / cm3

50

40

30

20

10 UNIT 7

0 Masa / s
30 60 90 120 150 180

163

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(c) Daripada graf, tentukan:

(i) kadar tindak balas purata dalam minit pertama.

TP3 Jumlah isi padu gas karbon dioksida yang terkumpul dalam minit pertama
=
Masa yang diambil bagi perubahan berlaku

= 27
60

= 0.45 cm3 s–1

(ii) kadar tindak balas purata dalam minit kedua.
TP3 Jumlah isi padu gas karbon dioksida yang terkumpul antara minit pertama dan minit kedua
=
Masa yang diambil bagi perubahan berlaku

= 42 – 27
60

= 0.25 cm3 s–1

(iii) masa apabila tindak balas selesai.
TP3 135 s

(iv) kadar tindak balas purata bagi tindak balas keseluruhannya

TP3 Jumlah isi padu gas karbon dioksida yang terkumpul
=
Masa yang diambil bagi perubahan berlaku

= 44
135

= 0.326 cm3 s–1

7UNIT (v) kadar tindak balas pada masa 30 saat.
TP3 = kecerunan graf pada masa 30 saat

= 0.405 ± 0.1 cm3 s–1

(vi) kadar tindak balas pada masa 105 saat.
TP3 = kecerunan graf pada masa 105 saat

= 0.217 ± 0.1 cm3 s–1

(d) Bandingkan kadar tindak balas pada masa 30 saat dan 105 saat. Terangkan jawapan anda.
TP4 Kadar tindak balas pada masa 30 saat lebih tinggi daripada pada masa 105 saat kerana kepekatan

asid hidroklorik berkurang dengan masa.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 164

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

2 Serbuk zink berlebihan ditambah kepada 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3. Isi padu gas yang dikumpul dan

TP3 masa yang diambil direkodkan. Lengkapkan jadual berikut. SP 7.1.3
TP4

Lakarkan graf bagi isi padu gas Tangen bagi graf Isi padu hidrogen / cm3
hidrogen yang terkumpul pada t1, t2 dan t3 V
melawan masa untuk tindak balas
antara serbuk zink berlebihan 0 t1 t2 t3 Masa / min
dengan 50 cm3 asid hidroklorik
1 mol dm–3. Tangen bagi graf pada
t1, t2 dan t3 ditunjukkan.

SP 7.1.4

Tuliskan persamaan seimbang Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
bagi tindak balas.

Hitung isi padu gas hidrogen yang Dari persamaan,

terkumpul dalam eksperimen 2 mol of HCl : 1 mol H2

pada keadaan bilik. 0.05 mol HCl : 0.025 mol H2

Isi padu H2
= 0.025 mol × 24 dm3 mol–1
= 0.6 dm3
= 600 cm3

Bandingkan kecerunan graf pada Kecerunan tangen pada graf di t2 lebih rendah berbanding di t1.
t1 dan t2. Terangkan jawapan Kadartindak balas di t2 lebih rendah berbanding di t1. Kadar tindak
anda. balas berkurang apabila masa meningkat kerana jisim zink
dan kepekatan asid hidroklorik berkurang

Apakah kecerunan pada t3? Kecerunan tangen bagi graf di t3 adalah sifar , kadar
Terangkan jawapan anda.
tindak balas di t3 adalah sifar . Tindak balas ini

lengkap di t3. Semua asid hidroklorik telah bertindak balas

kerana serbuk zink yang digunakan adalah berlebihan . Pada UNIT 7

masa t3, isi padu gas hidrogen yang maksimum dikumpulkan. Isi

padu maksimum gas hidrogen yang dikumpulkan adalah

600 cm3 .

Lakarkan lengkung bagi jisim Jisim zink / g
zink melawan masa.

Masa / s
165

MODUL • Kimia TINGKATAN 4 Kepekatan asid hidroklorik / mol dm–3

Lakarkan lengkung bagi
kepekatan asid hidroklorik
melawan masa.

Masa / s

3 Rajah di bawah menunjukkan kelalang kon mengandungi serbuk kalsium karbonat dan asid hidroklorik.
Eksperimen ini dijalankan untuk mengkaji kadar tindak balas untuk mengukur jisim yang hilang bagi kelalang
kon yang bertindak balas.

Wul kapas
Asid hidroklorik

Kalsium karbonat

100 g Penimbang elektronik

(a) (i) Tulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas antara kalsium karbonat dan asid hidroklorik.
TP3 CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2

7UNIT (ii) Apa yang mungkin menyebabkan jisim hilang dalam kelalang kon tersebut ketika tindak balas berlaku?
Gas karbon dioksida yang dibebaskan dari tindak balas antara asid hidroklorik dan kalsium karbonat.

(b) Apakah fungsi wul kapas?
TP3 Untuk mengelakkan sebarang cecair dari terbebas dari kelalang kon.

(c) Terangkan bagaimana susunan radas ini boleh digunakan dalam mengukur kadar tindak balas.
TP3 – Gas yang terbebas menyebabkan jisim kelalang kon berkurang sepanjang tindak balas berlaku

– Bacaan penimbang elektronik diambil pada selang masa yang tetap
– Tindak balas dihitung dengan jumlah kehilangan jisim kelalang kon per unit masa yang diambil

(d) Lakaran graf di bawah menunjukkan keputusan eksperimen apabila bacaan diplot.

TP4

Jisim kelalang kon / g

A

B
C

80 Masa / s
Nyatakan dan terangkan kadar tindak balas yang berlaku pada titik berikut di dalam graf.
(i) Titik A

Kecerunan graf adalah paling curam. Kadar tindak balas adalah paling tinggi pada permulaan.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 166

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(ii) Titik B
Kecerunan graf sedikit curam. Kadar tindak balas berkurangan.

(iii) Titik C
Graf pada garisan mendatar. Tindak balas telah berhenti.

(e) Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dari titik A kepada titik B.
Kepekatan asid hidroklorik per masa bertambah.

(f) Lakar graf untuk menunjukkan pengurangan jisim melawan masa di dalam graf di bawah.
Pengurangan jisim / g

80 Masa / s

(g) Persamaan kimia di bawah menunjukkan tindakan balas peneutralan.
TP5 NaOH(ak) + HCl(ak) → NaCl(ak) + H2O(ce)
Bolehkah kadar tindak balas bagi tindak balas ini diukur dengan pengurangan jisim kelalang kon yang

bertindak balas? Terangkan jawapan anda.
Tidak boleh. Tindak balas ini tidak menghasilkan sebarang gas. Tiada gas yang terbebas dari kelalang

untuk menyebabkan pengurangan jisim bahan dalam kelalang kon.

SK UNIT 7
7.2
7.2 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KADAR TINDAK BALAS

1 Kadar tindak balas dipengaruhi oleh:
(a) Saiz bahan tindak balas pepejal
(b) Kepekatan larutan (bagi bahan tidak balas yang digunakan dalam bentuk larutan)
(c) Suhu larutan ketika tindak balas berlaku
(d) Kehadiran mangkin (untuk tindak balas tertentu)
(e) Tekanan gas bahan tindak balas

Kadar Tindak Balas

167

UNIT 7

© Nilam Publication Sdn. Bhd. Perancangan Eksperimen untuk Mengkaji Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas MODUL • Kimia TINGKATAN 4
SP 7.2.1 X

Saiz bahan tindak balas pepejal Mangkin Kepekatan larutan Suhu

Kayu uji Larutan natrium Larutan natrium Kelalang
berbara tiosulfat tiosulfat kon
+

asid sulfurik

Asid Larutan Larutan natrium tiosulfat Kertas
hidroklorik hidrogen +
peroksida
A Mangan(IV) Asid sulfurik Panaskan Tanda ‘X’
oksida
Kalsium karbonat B Pernyataan masalah:

Pernyataan masalah: Air

Pernyataan masalah: Pernyataan masalah:
Bagaimanakah suhu larutan natrium
Bagaimanakah saiz ketulan kalsium Bagaimanakah mangan(IV) oksida Bagaimanakah kepekatan larutan natrium tiosulfat mempengaruhi kadar tindak balas
dengan asid sulfurik?
karbonat mempengaruhi kadar tindak balas mempengaruhi kadar penguraian hidrogen tiosulfat mempengaruhi kadar tindak balas Hipotesis:
Apabila suhu larutan natrium tiosulfat
168 dengan asid hidroklorik? peroksida? dengan asid sulfurik? meningkat, kadar tindak balasnya dengan
Hipotesis: Hipotesis: Hipotesis: asid sulfurik juga meningkat.
Pemboleh ubah dimanipulasi:
Semakin kecil saiz kalsium karbonat, Mangan(IV) oksida meningkatkan kadar Apabila kepekatan larutan natrium tiosulfat Suhu larutan natrium tiosulfat
Pemboleh ubah bergerak balas:
semakin tinggi kadar tindak balas. penguraian hidrogen peroksida. meningkat, kadar tindak balasnya dengan Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimanipulasi: Pemboleh ubah dimanipulasi: asid sulfurik juga meningkat. Pemboleh ubah dimalarkan:
Saiz kalsium karbonat Kehadiran mangan(IV) oksida Pemboleh ubah dimanipulasi: Isi padu dan kepekatan larutan natrium
Pemboleh ubah bergerak balas: Pemboleh ubah bergerak balas: Kepekatan larutan natrium tiosulfat. tiosulfat, isi padu, kepekatan asid sulfurik
Kadar tindak balas Kadar tindak balas Pemboleh ubah bergerak balas: cair, saiz kelalang kon.
Pemboleh ubah dimalarkan: Pemboleh ubah dimalarkan: Kadar tindak balas
Jisim kalsium karbonat, isi padu dan Isi padu dan kepekatan larutan hidrogen Pemboleh ubah dimalarkan: Radas:
Kelalang kon 100 cm3, silinder penyukat
kepekatan asid hidroklorik, suhu campuran peroksida. Isi padu larutan natrium tiosulfat, isi padu 50 cm3 dan 5 cm3, jam randik, termometer.

tindak balas. Radas: dan kepekatan asid sulfurik cair, suhu
Tabung uji, silinder penyukat, kaki retort,
Radas: campuran, saiz kelalang kon.
Kelalang kon, besen, salur penghantar corong turas, spatula, penimbang elektronik,
dengan penyumbat, kaki retort, silinder Radas:
penyukat, buret, jam randik dan penimbang. bikar. Kelalang kon 100 cm3, silinder penyukat
50 cm3 dan 5 cm3, jam randik, kertas putih
bertanda ‘X’.

Bahan: Bahan: Bahan: Bahan:
Ketulan kalsium karbonat besar dan kecil, Larutan hidrogen peroksida 20-isi padu, 0.2 mol dm–3 larutan natrium tiosulfat, 0.2 mol dm–3 larutan natrium tiosulfat,
asid hidroklorik 0.2 mol dm–3. serbuk mangan(IV) oksida, kertas turas, 1 mol dm–3 asid sulfurik, air suling air suling, 1 mol dm–3 asid sulfurik.

Prosedur: kayu uji berbara. Prosedur:
1 Sebuah besen diisi dengan air sehingga
Prosedur: Prosedur: 1 50 cm3 larutan natrium tiosulfat disukat
separuh penuh. 1 Dua tabung uji dilabel A dan B. 1 50 cm3 larutan natrium tiosulfat disukat dan dituang ke dalam kelalang kon.
2 Sebuah buret yang telah diisi penuh 2 5 cm3 bagi larutan hidrogen peroksida
dan dituang ke dalam kelalang kon. 2 Suhu larutan tersebut disukat
dengan air diterbalikkan di dalam besen 2 Kelalang kon tersebut diletakkan di atas menggunakan termometer dan
tersebut.
3 Buret tersebut kemudiannya diapitkan 20-isi padu disukat dan dimasukkan ke sekeping kertas yang telah ditanda direkodkan.
menegak menggunakan kaki retort.
4 5 g ketulan kalsium karbonat besar dalam tabung uji A dan B secara dengan tanda ‘X’ di tengah. 3 Kelalang kon tersebut diletakkan di atas
ditimbang dan dimasukkan ke dalam
kelalang kon seperti yang ditunjukkan berasingan. 3 5 cm3 asid sulfurik 1 mol dm–3 disukat sekeping kertas yang telah ditanda
dalam rajah.
5 50 cm 3 asid hidroklorik 0.2 mol dm–3 3 1 g serbuk mangan(IV) oksida ditimbang dan dituang dengan cepat dan cermat ke dengan tanda ‘X’ di tengah.
disukat dan dituang ke dalam kelalang
kon. dan ditambah ke dalam tabung uji B. dalam kelalang kon. Goncangkan 4 5 cm3 asid sulfurik disukat dan dituang
6 Kelalang kon ditutup dengan serta merta 4 Dengan cepat, kayu uji berbara
menggunakan penyumbat bersama salur kelalang kon. Pada masa yang sama jam dengan cepat dan cermat ke dalam
penghantar.
7 Jam randik dimulakan dengan serta diletakkan pada mulut kedua-dua tabung randik dimulakan. kelalang kon. Goncangkan kelalang kon
merta.
8 Isi padu gas yang dibebaskan direkod uji. Perhatikan perubahan yang berlaku. 4 Tanda ‘X’ seperti dalam rajah di atas dan pada masa yang sama jam randik
setiap 30 saat.
9 Langkah 1 hingga 8 diulang 5 Pada akhir tindak balas, campuran tabung diperhatikan. dimulakan.
menggunakan 5 g ketulan kalsium
karbonat kecil menggantikan 5 g ketulan uji B dituras dengan mengasingkan 5 Jam randik diberhentikan sebaik sahaja 5 Tanda ‘X’ seperti yang ditunjukkan
kalsium karbonat besar.
10 Graf isi padu karbon dioksida melawan serbuk mangan(IV) oksida dan bakinya tanda ‘X’ tidak kelihatan. dalam rajah diperhatikan.
masa diplot pada paksi yang sama.
dibilas dengan air suling. 6 Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ untuk 6 Jam randik diberhentikan sebaik sahaja
Penjadualan data:
6 Serbuk mangan(IV) oksida ditekan di tidak kelihatan direkod. tanda ‘X’ tidak kelihatan.
A Ketulan besar kalsium karbonat
antara kertas turas untuk 7 Langkah 1 hingga 6 diulang 7 Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ untuk
Masa/s MODUL • Kimia TINGKATAN 4
mengeringkannya. Mangan(IV) yang menggunakan isi padu larutan natrium tidak kelihatan direkod.
Bacaan buret/cm3169
kering ditimbang. tiosulfat yang berbeza dan isi padu air 8 Lang­kah 1 hingga 7 diulang
Isi padu gas/cm3 menggunakan isi padu dan kepekatan
7 Semua pemerhatian direkod dan dihitung. suling yang berbeza seperti yang
B Ketulan kecil kalsium karbonat
ditunjukkan di dalam jadual di bawah. larutan natrium tiosulfat yang sama tetapi
Masa/s
Penjadualan data: 8 Graf kepekatan larutan natrium tiosulfat dipanaskan kepada suhu yang lebih tinggi
Bacaan buret/cm3
Tabung uji Pemerhatian melawan masa dan kepekatan larutan iaitu 35°C, 40°C, 45°C, 50°C dan 55°C.
Isi padu gas/cm3 1 Semua pemboleh ubah lain tidak
natrium tiosulfat melawan masa diplot. berubah.

A Penjadualan data: 9 Graf suhu larutan natrium tiosulfat

Isi padu larutan melawan masa dan suhu larutan natrium
natrium tiosulfat / 50 40 30 20 10 1
B cm3 tiosulfat melawan masa diplot.

Isi padu air/cm3 0 10 20 30 40 Penjadualan data:

Jisim mangan(IV) oksida sebelum tindak Kepekatan larutan Suhu larutan 55 50 45 40 35 30
balas = ......g natrium tiosulfat / Na2S2O3 /°C
Jisim mangan(IV) oksida selepas tindak mol dm–3
balas Masa yang Masa yang
= ......g diambil untuk ‘X’ diambil untuk
hilang/s ‘X’ hilang/ s

1 / s–1 1 / s–1
masa masa

7UNIT

UNIT 7

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 2 Pentafsiran data dan kesimpulan bagi eksperimen untuk mengkaji faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas. SP 7.2.1 MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(a) Faktor: Saiz bahan tindak balas Lakaran graf Tafsiran dan kesimpulan

Eksperimen I: Isi padu karbon dioksida / cm3 1 Dari lakaran graf dalam Rajah 1:

50 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm–3 + ketulan kecil Eksperimen I (a) Kadar tindak balas purata dalam masa t1 saat
kalsium karbonat berlebihan. Eksperimen II
V1 pertama dalam eksperimen I
Eksperimen II: V2 V1 cm3
50 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm–3 + ketulan besar = t1 s = X cm3 s–1

kalsium karbonat berlebihan. (b) Kadar tindak balas purata dalam masa t1 saat

t1 Masa / s pertama dalam eksperimen II
V2 cm3
Persamaan seimbang: = t1 s = Y cm3 s–1

CaCO3(p) + 2HCl(ak) → CaCl2(ak) + H2O(ce) + CO2(g) Rajah 1 Nilai V1 lebih besar dari V2

Perubahan yang diperhatikan untuk mengukur kadar • Jumlah isi padu karbon dioksida ⇒ Kadar tindak balas purata dalam t1 saat pertama
tindak balas: yang dibebaskan pada t1 saat yang
pertama dalam eksperimen I = V1 dalam eksperimen I adalah lebih tinggi dari
Isi padu gas karbon dioksida terkumpul setiap 30 saat
• Jumlah isi padu karbon dioksida eksperimen II.

melalui penyesaran air dalam buret yang dibebaskan pada t1 saat yang 2 Dari lakaran graf dalam Rajah 2:

170 * Saiz CaCO3 diubah dalam kedua-dua eksperimen. Isi pertama dalam eksperimen II = V2 (a) Tangen pada t1 dalam eksperimen I adalah lebih
curam dari eksperimen II.
padu dan kepekatan HCl ditetapkan.
Isi padu CO2 / cm3 (b) Kecerunan tangen pada t1 untuk eksperimen I

Tangen pada t1 untuk adalah lebih tinggi dari eksperimen II.
eksperimen I dan II
(c) Kadar tindak balas pada t1 untuk eksperimen I

Eksperimen I adalah lebih tinggi dari eksperimen II.

Eksperimen II 3 Oleh sebab kalsium karbonat yang digunakan adalah

berlebihan, semua asid hidroklorik telah bertindak

balas .

t1 Masa / s Bilangan mol asid hidroklorik dalam kedua-dua
Rajah 2
eksperimen

= 50 × 0.2 = 0.01 mol
1 000

4 Isi padu gas hidrogen yang dikumpulkan dalam kedua-

dua eksperimen adalah sama kerana bilangan mol
asid hidroklorik dalam eksperimen I dan eksperimen II

adalah sama .
5 Kesimpulan:
Kadar tindak balas ketulan kecil kalsium karbonat

lebih tinggi dari ketulan besar kalsium karbonat.

(b) Faktor: Kepekatan larutan Lakaran graf Tafsiran dan kesimpulan

Eksperimen: Kepekatan larutan natrium 1 Dari lakaran graf dalam Rajah 3:
45 cm3 larutan natrium tiosulfat 0.2 mol dm–3 + 5 cm3 asid tiosulfat / mol dm–3 (a) Apabila kepekatan larutan natrium tiosulfat
sulfurik 1.0 mol dm–3. Eksperimen diulang empat kali
menggunakan 0.2 mol dm–3 larutan natrium tiosulfat yang berkurang, masa yang lebih lama diperlukan
dicairkan dengan isi padu air suling yang berbeza. untuk tanda ‘X’ hilang.
(b) Kepekatan larutan natrium tiosulfat adalah berkadar
Persamaan seimbang:
Masa / s songsang kepada masa diambil bagi tanda ‘X’
Na2S2O3(ak) + H2SO4(ak) → Na2SO4(ak) + H2O(ce) + untuk hilang.

SO2(g) + S(p) Rajah 3 (c) Semakin tinggi kepekatan, semakin pendek

Perubahan yang diperhatikan untuk mengukur kadar Kepekatan larutan natrium masa yang diambil untuk mendakan kuning
tindak balas: tiosulfat / mol dm–3
Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ di bawah kelalang kon sulfur kelihatan dan lebih cepat untuk tanda “X”

untuk hilang dari penglihatan. Kuantiti pepejal untuk hilang.
sulfur yang terbentuk dalam setiap eksperimen adalah
tetap. 2 Dari lakaran graf dalam Rajah 4:
* Kepekatan Na2S2O3(ak) ditukar dalam semua eksperimen.
Apabila kepekatan larutan natrium tiosulfat meningkat,
Isi padu dan suhu asid sulfurik dikekalkan. 1 1
1 nilai masa turut meningkat. masa mewakili
Masa
/ s–1 kadar tindak balas .

MODUL • Kimia TINGKATAN 4Rajah 43 Kesimpulan:

171
Semakin tinggi kepekatan larutan natrium tiosulfat,

semakin tinggi kadar tindak balas .

(c) Faktor: Suhu campuran bahan tindak balas Lakaran graf Masa / s Tafsiran dan kesimpulan
Suhu larutan natrium
Eksperimen: tiosulfat / °C 1 Dari lakaran graf dalam Rajah 5:
50 cm3 larutan natrium tiosulfat 0.2 mol dm–3 pada suhu (a) Apabila suhu larutan natrium tiosulfat berkurang,
30°C + 5 cm3 asid sulfurik 1.0 mol dm–3. Eksperimen Rajah 5 masa yang lebih panjang diperlukan untuk tanda
diulang menggunakan 50 cm3 larutan natrium tiosulfat ‘X’ hilang dari pandangan.
0.2 mol dm–3 pada suhu 35°C, 40°C, 45°C dan 50°C + (b) Suhu larutan natrium tiosulfat adalah berkadar
5 cm3 asid sulfurik 1.0 mol dm–3.
songsang kepada masa diambil bagi tanda
Persamaan seimbang: ‘X’ untuk hilang.

Na2S2O3(ak) + H2SO4(ak) → Na2SO4(ak) + H2O(ce) + (c) Semakin tinggi suhu, semakin pendek masa

SO2(g) + S(p) yang diperlukan untuk mendakan kuning
sulfur untuk kelihatan dan semakin cepat tanda ‘X’
hilang dari pandangan.

7UNIT

UNIT 7

© Nilam Publication Sdn. Bhd. Perubahan yang diperhatikan untuk mengukur kadar Suhu larutan natrium 2 Dari lakaran graf dalam Rajah 6: MODUL • Kimia TINGKATAN 4
tindak balas: tiosulfat / °C
Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ di bawah kelalang kon Apabila suhu larutan natrium tiosulfat meningkat, nilai
1 1
untuk hilang dari penglihatan. Kuantiti pepejal masa turut meningkat . masa mewakili kadar tindak
sulfur yang terbentuk dalam setiap eksperimen adalah
tetap. balas.

3 Kesimpulan:

Semakin tinggi suhu larutan natrium tiosulfat, semakin

1 / s–1 tinggi kadar tindak balas .
Masa

Rajah 6

(d) Faktor: Kehadiran mangkin Lakaran graf Tafsiran dan kesimpulan

Tabung uji A: Tabung Pemerhatian 1 Gas oksigen dibebaskan ketika penguraian hidrogen
10 cm3 bagi 20-isi padu hidrogen peroksida terurai tanpa uji peroksida. Kuantiti gas oksigen terbebas diperhatikan
mangan(IV) oksida. Kayu uji berbara daripada nyalaan kayu uji berbara.
A menyala dengan malap
Tabung uji B: 2 Kayu uji berbara menyala dengan malap bagi tabung uji
172 10 cm3 bagi 20-isi padu hidrogen peroksida terurai dengan Kayu uji berbara
menyala dengan terang A, hidrogen peroksida terurai secara perlahan
kehadiran mangan(IV) oksida. B tanpa kehadiran mangan(IV) oksida.
Persamaan seimbang:
Jisim mangan(IV) oksida sebelum 2H2O2 → H2O + O2

Tabung uji A: tindak balas = 5 g 3 Kayu uji berbara menyala dengan terang bagi tabung uji
Jisim mangan(IV) oksida selepas
2H2O2 → H2O + O2 B, hidrogen peroksida terurai secara cepat
dengan kehadiran mangan(IV) oksida.
Tabung uji B: tindak balas = 5 g

2H2O2 MnO2 H2O + O2 2H2O2 MnO2 H2O + O2

Perubahan yang diperhatikan untuk mengukur kadar 4 Mangan(IV) oksida boleh meningkatkan kadar
tindak balas: penguraian hidrogen peroksida di dalam tabung uji B
Nyalaan kayu uji berbara. untuk menghasilkan lagi banyak gas oksigen yang akan
menyalakan kayu uji berbara.

Kesan kuantiti mangan(IV) oksida ke atas 5 Jisim serbuk mangan(IV) oksida kekal tidak berubah
kadar penguraian hidrogen peroksida ketika eksperimen.

6 Mangan(IV) oksida sebagai pemangkin .
Kesimpulan:
Mangan(IV) oksida meningkatkan kadar penguraian
hidrogen peroksida.

3 Graf bagi kuantiti hasil tindak balas yang terbentuk melawan masa bagi suatu tindak balas kimia terbahagi kepada dua bahagian:
(a) Kuantiti hasil maksimum: Ia bergantung pada bilangan mol bahan tindak balas yang bertindak balas dalam tindak balas kimia tersebut.

(b) Kecerunan graf: Ia bergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas. SP 7.2.1

Faktor Kesan ke atas kecerunan graf

Kuantiti hasil (g/mol/cm3) Saiz bahan tindak Semakin kecil saiz bahan tindak balas pepejal, semakin tinggi kadar tindak balas,
balas pepejal semakin tinggi kecerunan graf.
(a) Kuantiti hasil
maksimum Kepekatan larutan Semakin tinggi kepekatan larutan, semakin tinggi kadar tindak balas, semakin tinggi
kecerunan graf.
V

(b) Kecerunan Suhu campuran Semakin tinggi suhu larutan, semakin tinggi kadar tindak balas, semakin tinggi
lengkung tindak balas kecerunan graf.

Masa
(minit/
saat)
MODUL • Kimia TINGKATAN 4

173
Kehadiran mangkin Kehadiran mangkin dalam suatu tindak balas kimia meningkatkan kadar tindak balas,
kecerunan graf menjadi lebih tinggi .

Peningkatan dalam kuantiti mangkin yang digunakan akan meningkatkan kadar tindak balas,
kecerunan graf menjadi lebih tinggi .

7UNIT

UNIT 7

© Nilam Publication Sdn. Bhd. Latihan: Lakar graf isi padu gas yang dihasilkan melawan masa bagi eksperimen-eksperimen berikut. SP 7.2.1 MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(a) Eksperimen Bilangan mol bahan tindak balas / Kuantiti hasil / Faktor Lakaran graf
Eksperimen I:
Serbuk zink berlebihan 1 Zink adalah berlebihan dalam eksperimen I dan II, isi padu gas hidrogen yang terkumpul Isi padu hidrogen / cm3
+ 100 cm3 asid sulfurik Eksperimen I
1.0 mol dm–3 pada 40°C tidak dipengaruhi oleh kuantiti zink. Eksperimen II
Masa / s
Eksperimen II: 2 Isi padu H2 yang terkumpul bergantung pada bilangan mol of H2SO4
Serbuk zink berlebihan + 50 cm3
asid sulfurik 1.0 mol dm–3 pada (a) Bilangan mol H2SO4 dalam eksperimen I = 100 × 1 = 0.1 mol
30°C 1 000

Persamaan seimbang: (b) Bilangan mol H2SO4 dalam eksperimen II = 50 × 1 = 0.05 mol
Zn(p) + H2SO4(ak) → 1 000
ZnSO4(ak) + H2(g)
⇒ Isi padu maksimum gas hidrogen yang terkumpul dalam eksperimen I adalah
Perubahan yang dapat dilihat dua kali ganda dari eksperimen II .
untuk mengukur kadar tindak
balas: Bandingkan kadar tindak balas:
Isi padu gas hidrogen terkumpul
setiap 30 saat melalui kaedah Eksperimen Jenis zink Kepekatan H2SO4 Suhu
penyesaran air dalam buret. 1.0 mol dm–3 40°C
174 I Serbuk

II Serbuk 1.0 mol dm–3 30°C

⇒ Kadar tindak balas dalam eksperimen I dan II tidak dipengaruhi oleh saiz

zink dan kepekatan asid sulfurik.
⇒ Kadar tindak balas awal dalam eksperimen I lebih tinggi berbanding eksperimen

II kerana suhu campuran tindak balas dalam eksperimen I lebih
tinggi berbanding eksperimen II, kecerunan graf bagi eksperimen I adalah

lebih tinggi berbanding eksperimen II.

(b) Eksperimen Bilangan mol bahan tindak balas / Kuantiti hasil / Faktor Lakaran graf
Eksperimen I:
Ketulan kalsium karbonat 1 Kalsium karbonat adalah berlebihan dalam eksperimen I, II dan III, isi padu gas karbon
berlebihan dan 25 cm3 asid dioksida yang terkumpul tidak dipengaruhi oleh kuantiti kalsium karbonat.
hidroklorik 1.0 mol dm–3
2 Volume of CO2 collected depends on the number of mol of HCl
Eksperimen II:
Ketulan kalsium karbonat (a) Bilangan mol HCl dalam eksperimen I = 25 × 1.0 = 0.025 mol
berlebihan dan 25 cm3 asid 1 000
hidroklorik 0.5 mol dm–3
(b) Bilangan mol HCl dalam eksperimen II = 25 × 0.5 = 0.0125 mol
Eksperimen III: 1 000
Ketulan kalsium karbonat
berlebihan dan 100 cm3 asid (c) Bilangan mol HCl dalam eksperimen III = 100 × 0.5 = 0.05 mol
hidroklorik 0.5 mol dm–3 1 000

Persamaan seimbang: ⇒ Isi padu maksimum karbon dioksida yang terkumpul dalam eksperimen III adalah dua Isi padu karbon dioksida / cm3
CaCO3(p) + 2HCl(ak) →
kali ganda eksperimen I . Eksperimen III
CaCl2(ak) + H2O(ce) + CO2(g)
⇒ Isi padu maksimum karbon dioksida yang terkumpul dalam eksperimen I adalah dua
Perubahan yang diperhatikan
untuk mengukur kadar tindak kali ganda eksperimen II . Eksperimen I
balas:
Isi padu gas hidrogen terkumpul

setiap 30 saat melalui kaedah

penyesaran air dalam buret.
MODUL • Kimia TINGKATAN 43 Bandingkan kadar tindak balas:Eksperimen II

175 Eksperimen Jenis CaCO3 Kepekatan HCl
I Ketulan 1.0 mol dm–3

II Ketulan 0.5 mol dm–3 Masa / s
III Ketulan 0.5 mol dm–3

⇒ Kadar tindak balas dalam eksperimen I, II dan II tidak dipengaruhi oleh saiz

kalsium karbonat.

⇒ Kadar tindak balas awal bagi eksperimen I lebih tinggi berbanding eksperimen

II kerana kepekatan HCl dalam eksperimen I lebih tinggi berbanding

eksperimen II, kecerunan graf bagi eksperimen I lebih tinggi berbanding
eksperimen II.

⇒ Kadar tindak balas awal dalam eksperimen II adalah sama dengan eksperimen

III kerana kepekatan HCl dalam eksperimen II dan III adalah sama ,

kecerunan graf dalam eksperimen II dan III adalah sama .

7UNIT

UNIT 7

© Nilam Publication Sdn. Bhd. (c) Eksperimen Bilangan mol bahan tindak balas / Kuantiti hasil / Faktor Lakaran graf MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Eksperimen I: 1 Magnesium adalah berlebihan dalam eksperimen I dan II, isi padu gas hidrogen yang
Serbuk magnesium berlebihan terkumpul tidak dipengaruhi oleh kuantiti magnesium.
+ 100 cm3 asid hidroklorik
1.0 mol dm–3 2 Isi padu H2 yang terkumpul bergantung pada bilangan mol HCl.

Eksperimen II: (a) Bilangan mol HCl dalam eksperimen I = 100 × 1 = 0.1 mol
Pita magnesium berlebihan 1 000
+ 200 cm3 asid hidroklorik
1.0 mol dm–3 (b) Bilangan mol HCl dalam eksperimen II = 200 × 1 = 0.2 mol Isi padu hidrogen / cm3
1 000
Persamaan seimbang:
Mg(p) + 2HCl(ak) → ⇒ Isi padu maksimum gas hidrogen yang terkumpul dalam eksperimen II adalah dua Eksperimen II
MgCl2(ak) kali ganda eksperimen I . Eksperimen I

3 Bandingkan kadar tindak balas:

176 Perubahan yang dapat dilihat Eksperimen Jenis Mg Kepekatan HCl
untuk mengukur kadar tindak I Serbuk 1.0 mol dm–3
balas: II Pita 1.0 mol dm–3 Masa / s
Isi padu gas hidrogen terkumpul
4 Kadar tindak balas awal dalam eksperimen I lebih tinggi daripada eksperimen II
setiap 30 saat melalui kaedah kerana jumlah luas permukaan serbuk magnesium dalam eksperimen I lebih tinggi
daripada pita magnesium dalam eksperimen II, kecerunan graf bagi eksperimen I lebih
penyesaran air dalam buret. tinggi daripada eksperimen II.

(d) Eksperimen Bilangan mol bahan tindak balas / Kuantiti hasil / Faktor Lakaran graf

Eksperimen I: 1 Zink adalah berlebihan dalam eksperimen I, II dan III, Isi padu gas hidrogen yang
Butiran zink berlebihan dan terkumpul tidak dipengaruhi oleh kuantiti zink.
100 cm3 asid sulfurik
1.0 mol dm–3 + 5 cm3 larutan 2 Isi padu H2 bergantung pada bilangan H2SO4.
kuprum(II) sulfat
(a) Bilangan mol H2SO4 dalam eksperimen I = 100 × 1 = 0.1 mol
Eksperimen II: 1 000
Butiran zink berlebihan dan
100 cm3 asid sulfurik (b) Bilangan mol H2SO4 dalam eksperimen II = 100 × 0.5 = 0.05 mol
0.5 mol dm–3 + 5 cm3 larutan 1 000
kuprum(II) sulfat
(c) Bilangan mol H2SO4 dalam eksperimen III = 100 × 0.5 = 0.05 mol
Eksperimen III: 1 000
Butiran zink berlebihan dan
100 cm3 asid sulfurik ⇒ Isi padu maksimum gas hidrogen yang terkumpul dalam eksperimen I adalah dua Isi padu hidrogen / cm3
0.5 mol dm–3 kali ganda eksperimen II . Eksperimen I

Persamaan seimbang: ⇒ Isi padu maksimum gas hidrogen yang terkumpul dalam eksperimen II adalah Eksperimen II
Eksperimen I dan II: sama dengan yang terkumpul dalam eksperimen III.
MODUL • Kimia TINGKATAN 4
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 3 Bandingkan kadar tindak balas: Eksperimen III
177 Masa / s
Eksperimen III: Eksperimen Jenis zink Kepekatan H2SO4 Kehadiran mangkin
I Butiran 1.0 mol dm–3 Kuprum(II) sulfat
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 II Butiran 0.5 mol dm–3 Kuprum(II) sulfat
III Butiran 0.5 mol dm–3 –
Perubahan yang dapat dilihat
untuk mengukur kadar tindak ⇒ Kadar tindak balas awal dalam eksperimen I adalah lebih tinggi berbanding
balas: dalam eksperimen II kerana kepekatan H2SO4 dalam eksperimen I lebih tinggi
Isi padu gas hidrogen terkumpul berbanding dalam eksperimen II, kecerunan graf bagi eksperimen I lebih tinggi
setiap 30 saat melalui kaedah daripada eksperimen II.
penyesaran air dalam buret.
⇒ Kadar tindak balas awal dalam eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen
III kerana kehadiran mangkin kuprum(II) sulfat dalam eksperimen II. Kecerunan graf
bagi eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen III.

7UNIT

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

7.3 APLIKASI FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KADAR TINDAK BALAS SK
DALAM KEHIDUPAN HARIAN 7.3

Berikan contoh (a) Pembakaran arang – Apabila makanan dimasak dengan ketulan arang yang
aplikasi faktor saiz kecil, makanan masak dengan lebih cepat . Ketulan kecil arang mempunyai
yang mempengaruhi jumlah luas permukaan terdedah yang lebih besar. Oleh itu, ketulan kecil
kadar tindak balas arang terbakar lebih cepat untuk menghasilkan lebih haba.
dalam aktiviti harian.
(b) Memasak kepingan makanan yang lebih kecil – Jumlah luas permukaan
SP 7.3.1
pada kepingan makanan yang lebih kecil adalah lebih besar . Makanan
Berikan contoh
aplikasi faktor suhu dapat menyerap lebih haba. Maka, masa yang diambil untuk makanan
yang mempengaruhi dimasak berkurang .
kadar tindak balas
dalam aktiviti harian. (a) Penyimpanan makanan dalam peti sejuk – Apabila makanan disimpan dalam

SP 7.3.1 peti sejuk, makanan tahan lebih lama. Suhu yang lebih rendah dalam peti

Berikan contoh sejuk memperlahankan aktiviti bakteria . Bakteria menghasilkan kurang
aplikasi faktor toksin , kadar penguraian makanan lebih rendah .
kepekatan yang
mempengaruhi kadar (b) Memasak makanan dalam periuk tekanan – Tekanan tinggi dalam periuk
tindak balas dalam tekanan meningkatkan takat didih air kepada suhu yang melebihi 100°C.
aktiviti harian. Tenaga kinetik zarah-zarah dalam makanan meningkat/lebih tinggi .
Maka masa untuk makanan masak berkurang . Oleh itu, makanan masak
SP 7.3.1 dengan lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi dalam periuk tekanan.

7UNIT Berikan contoh bagi (a) Bangunan diperbuat daripada daripada besi lebih cepat terhakis daripada di
faktor mangkin dalam kawasan yang kurang pencemaran udara
proses industri dan
kehidupan harian. – Dalam atmosfera yang tercemar, kepekatan sufur dioksida adalah tinggi.
Sulfur dioksida akan larut dalam air hujan untuk membentuk hujan asid
SP 7.3.1
dengan kepekatan yang tinggi.
© Nilam Publication Sdn. Bhd.
– Kepekatan asid yang tinggi akan mengakis bangunan, monumen dan binaan

diperbuat daripada kalsium karbonat dengan lebih cepat kerana kalsium
karbonat bertindak balas dengan asid untuk membentuk garam, air dan karbon
dioksida.
– Besi terkakis dengan cepat apabila hujan asid mempunyai kepekatan yang
tinggi.

(b) Struktur besi yang menghadap laut terkakis lebih cepat. Bayu laut

mempunyai kepekatan garam larut yang tinggi. Kepekatan garam larut
yang tinggi tersebut menjadi elektrolit yang baik. Elektrolit tersebut akan
meningkatkan kekonduksian elektrik air. Oleh itu, kadar hakisan besi meningkat.

(a) Proses Haber adalah proses dalam industri untuk menghasilkan gas ammonia .

Keadaan optimum bagi proses ini supaya berkadar tinggi adalah:

(i) Suhu 400°C – 500°C.

(ii) Tekanan 200 – 300 atm.

(iii) Mangkin adalah besi , Fe.

Persamaan kimia:

N2(g) + 3H2(g) 400ºC – 500ºC 2NH3(g)

Fe, 200 – 300 atm

(b) Proses Sentuh adalah proses dalam industri untuk menghasilkan asid sulfurik.
Keadaan optimum bagi proses ini supaya berkadar tinggi adalah:
(i) Suhu 450°C.
(ii) Tekanan 1 atm.
(iii) Mangkin adalah vanadium(V) oksida , V2O5.

178

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Persamaan kimia:

2SO2 + O2 V2O5, 450ºC 2SO3
1 atm



(c) Proses Ostwald adalah proses industri untuk menghasilkan asid nitrik .
.
Mangkin yang digunakan dalam proses ini ialah platinum

(d) Pengubah bermangkin adalah satu alat yang menggunakan platinum sebagai
mangkin untuk mengubah tiga sebatian berbahaya di dalam ekzos kereta kepada
sebatian tidak berbahaya. Di dalam pengubah bermangkin, mangkin mengubah:
– karbon monoksida kepada karbon dioksida.
– hidrokarbon kepada karbon dioksida dan air.
– nitrogen oksida menjadi nitrogen dan oksigen.

7.4 TEORI PERLANGGARAN SK
7.4

Perubahan tenaga adalah Semasa tindak balas kimia,
disebabkan oleh dua proses 1 Ikatan kimia dalam bahan tindak balas terputus.
yang berlaku semasa tindak 2 Ikatan baru dalam hasil tindak balas terbentuk.
balas kimia apabila bahan
tindak balas bertukar Berdasarkan teori perlanggaran, suatu tindak balas kimia boleh berlaku UNIT 7
menjadi hasil tindak balas. apabila satu zarah tindak balas berlanggar dengan satu zarah lain dengan
Apakah dua proses ini? jumlah tenaga kinetik tertentu.

Bagaimanakah suatu tindak Tenaga minima yang diperlukan oleh zarah bahan tindak balas untuk
balas berlaku berdasarkan bertindak balas. SP 7.4.2
teori perlanggaran?
Tidak, tindak balas kimia yang berbeza mempunyai tenaga pengaktifan yang
Apakah tenaga pengaktifan, berbeza.
Ea?
Perlanggaran yang membawa kepada tindak balas kimia dan membentuk
Adakah semua tindak balas hasil tindak balas.
kimia mempunyai tenaga
pengaktifan, Ea yang sama? Zarah bahan tindak balas hanya akan melantun antara satu sama lain dan

Nyatakan maksud tiada tindak balas berlaku.
perlanggaran berkesan.
Perlanggaran Melantun
SP 7.4.1
Bawah Ea
Apakah yang berlaku apabila
tenaga perlanggaran antara
zarah kurang daripada
tenaga pengaktifan, Ea?

SP 7.4.2

Bahan A Bahan B Tiada hasil baru
terbentuk

⇒ Tenaga perlanggaran zarah < tenaga pengaktifan.
⇒ Ikatan kimia dalam bahan tindak balas tidak terputus.
⇒ Tiada tindak balas.
⇒ Perlanggaran tidak berkesan.

179

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Apakah yang berlaku apabila Zarah bahan tindak balas hanya akan melantun antara satu sama lain dan
perlanggaran antara zarah
tidak berlaku pada orientasi tiada tindak balas berlaku.
yang betul?
Perlanggaran Orientasi salah Melantun
SP 7.4.2
Bahan B
Bahan A Tiada hasil baru
terbentuk

⇒ Ikatan kimia dalam bahan tindak balas tidak terputus. Tiada tindak balas.
⇒ Perlanggaran tidak berkesan.

Apakah yang berlaku apabila Perlanggaran Mencapai Ea
tenaga perlanggaran antara Orientasi betul
zarah tindak balas adalah
sama atau lebih daripada Bahan A Bahan B Hasil baru terbentuk
tenaga pengaktifan, Ea dan
berlanggar pada orientasi ⇒ Tenaga perlanggaran zarah ≥ tenaga pengaktifan.
yang betul? ⇒ Ikatan kimia dalam bahan tindak balas terputus.
⇒ Tindak balas berlaku.
SP 7.4.2 ⇒ Perlanggaran berkesan.

Apakah syarat untuk tindak Untuk suatu tindak balas berlaku, perlanggaran tersebut mesti mematuhi dua
balas berlaku? syarat:
(a) Zarah-zarah yang berlanggar mesti mempunyai tenaga yang cukup, iaitu
SP 7.4.2
sama atau lebih daripada tenaga minimum yang dikenali sebagai *tenaga
pengaktifan, Ea.
* T enaga pengaktifan berbeza bagi tindak balas kimia yang berbeza.

Semakin rendah tenaga pengaktifan, semakin tinggi kadar tindak balas.
(b) Zarah-zarah yang berlanggar juga mestilah mempunyai orientasi

perlanggaran yang betul.

Bagaimana cara Perubahan tenaga zarah-zarah yang bertindak balas dan tenaga pengaktifan
menunjukkan perubahan tindak balas ditunjukkan dalam gambar rajah profil tenaga.
tenaga zarah bahan bertindak (a) * Tindak balas eksotermik
balas dan tenaga pengaktifan,
Ea dalam suatu tindak balas? Tenaga

SP 7.4.3 Ea

7UNIT Bahan tindak balas Hasil tindak balas

(b) * Tindak balas endotermik Lintasan tindak balas
Tenaga

Ea Hasil tindak balas

Bahan tindak balas

Lintasan tindak balas
Ea – Tenaga minimum yang mesti dimiliki oleh zarah-zarah bahan tindak

balas sebelum perlanggaran di antara mereka dapat menghasilkan
tindak balas kimia.
* Tindak balas eksotermik dan endotermik akan dipelajari dalam

tingkatan 5, Termokimia.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 180

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Bagaimanakah cara Perlanggaran berkesan menyebabkan tindak balas kimia berlaku. Apabila
mengaitkan frekuensi frekuensi perlanggaran berkesan meningkat, kadar tindak balas turut
perlanggaran berkesan meningkat.
dengan kadar tindak balas?
Catatan:
SP 7.4.2 Frekuensi bagi perlanggaran ialah bilangan perlanggaran dalam satu saat. Apabila
frekuensi bagi perlanggaran di antara zarah-zarah bahan tindak balas meningkat, frekuensi
Bagaimana cara mengubah bagi perlanggaran berkesan di antara zarah-zarah turut meningkat.
frekuensi perlanggaran
berkesan? Frekuensi perlanggaran berkesan boleh diubah dengan mengubah perkara
berikut:
Nyatakan faktor yang boleh 1 Frekuensi perlanggaran antara zarah (bilangan perlanggaran per unit
mengubah frekuensi
perlanggaran berkesan. masa).
Atau
SP 7.4.2
2 Tenaga pengaktifan tindak balas kimia.

1 Saiz pepejal bahan tindak balas.
2 Kepekatan larutan yang bertindak balas.
3 Suhu campuran tindak balas.
4 Kehadiran mangkin.

Catatan:

Frekuensi Frekuensi Kadar
perlanggaran tindak
Faktor mempengaruhi perlanggaran mempengaruhi mempengaruhi

atau tenaga berkesan balas

pengaktifan

Hubung Kait antara Frekuensi Perlanggaran Berkesan dengan Faktor Mempengaruhi Kadar Tindak Balas
1 Saiz Pepejal Bahan Tindak Balas

Bagaimana perubahan saiz Semakin kecil saiz pepejal bahan tindak balas, semakin besar jumlah luas
pepejal bahan tindak balas permukaan yang terdedah kepada perlanggaran yang membenarkan lebih
mempengaruhi kadar banyak perlanggaran antara zarah tindak balas.
tindak balas?
– Tindak balas kimia berlaku pada permukaan pepejal bahan tindak balas
Terangkan bagaimana kerana ia adalah tempat berlakunya perlanggaran antara zarah-zarah tindak
faktor ini mempengaruhi balas.
kadar tindak balas.
– Apabila saiz pepejal bahan tindak balas besar, luas kawasan yang terdedah
kepada perlanggaran adalah lebih kecil kerana perlanggaran adalah terhad UNIT 7
pada permukaan pepejal. Oleh itu, jumlah luas permukaan di mana tindak
balas berlaku adalah lebih kecil.

– Apabila pepejal bahan tindak balas dipecahkan kepada saiz yang lebih kecil,
kawasan yang terdedah kepada perlanggaran adalah lebih besar apabila luas
permukaan bahagian dalam pepejal menjadi tersedia untuk perlanggaran.
Oleh itu, jumlah luas permukaan berlakunya tindak balas menjadi lebih
besar.

Zarah bahan A Zarah bahan B

Apabila saiz bahan B
berkurangan

Apabila saiz pepejal bahan B besar, Apabila saiz pepejal bahan B

hanya permukaan luar bahan tindak dipecahkan kepada saiz yang lebih

balas zarah B boleh bertindak balas kecil, lebih banyak bahan tindak

dengan bahan tindak balas zarah A balas zarah B dapat bertindak

dengan bahan tindak balas zarah A

– Ini akan menambahkan frekuensi perlanggaran antara zarah, oleh itu,

frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah meningkat yang membawa

kepada peningkatan kadar tindak balas.

181

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

2 Kepekatan

Bagaimanakah – Kepekatan ialah bilangan zat terlarut yang melarut dalam suatu isi padu larutan
kepekatan larutan yang diberi.
mempengaruhi kadar
tindak balas? – Kepekatan tinggi bermaksud bilangan zarah zat terlarut per unit isi padu juga
tinggi, dan sebaliknya.
Terangkan bagaimana
faktor ini mempengaruhi – Apabila kepekatan larutan tinggi, bilangan zarah per unit isi padu meningkat.
kadar tindak balas. – Ini akan meningkatkan frekuensi perlanggaran antara zarah-zarah, oleh itu,

frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah meningkat.

Zarah Zarah
bahan A bahan B

Apabila kepekatan
meningkat

Pada kepekatan yang rendah, Pada kepekatan yang tinggi, bilangan
bilangan zarah A dan B dalam satu zarah A dan B dalam satu unit isi padu
unit isi padu adalah rendah, oleh itu adalah tinggi, oleh itu frekuensi
frekuensi perlanggaran antara zarah perlanggaran antara zarah adalah tinggi.
juga rendah.

– Ini membawa kepada peningkatan kadar tindak balas.

Terangkan mengapa asid – Bagi asid diprotik, 1 mol dm–3 asid mengion kepada 2 mol dm–3 ion hidrogen,
monoprotik dan asid H+
diprotik mempunyai
kadar tindak balas yang Contoh: H2SO4 2H+ +   SO42–
berbeza apabila
kepekatan asid adalah 1 mol dm–3 2 mol dm–3
sama.
– Bagi asid monoprotik, 1 mol dm–3 asid mengion kepada 1 mol dm–3 ion hidrogen,
H+

Contoh: HCl H+ +   Cl–

1 mol dm–3 1 mol dm–3

7UNIT – Oleh itu, apabila kepekatan asid sulfurik dan asid hidroklorik yang sama
digunakan, kepekatan ion hidrogen dalam asid sulfurik adalah dua kali ganda.

– Kadar tindak balas menggunakan asid sulfurik adalah lebih tinggi daripada asid
hidroklorik.

3 Suhu

Bagaimanakah suhu Semakin tinggi suhu bahan, semakin tinggi tenaga kinetik zarah bahan tindak
larutan mempengaruhi balas dan sebaliknya.
kadar tindak balas?
– Apabila suhu meningkat, tenaga kinetik zarah bahan tindak balas meningkat dan
Terangkan bagaimana zarah bergerak lebih pantas.
faktor ini mempengaruhi
kadar tindak balas. – Ini akan meningkatkan frekuensi perlanggaran antara zarah, oleh itu,
frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah meningkat.

– Ini akan membawa kepada peningkatan kadar tindak balas.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 182

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

4 Mangkin

Nyatakan maksud Sejenis bahan yang mengubah kadar tindak balas tanpa ianya berubah secara kimia
mangkin. dalam tindak balas.

Bagaimanakah Mangkin menyediakan lintasan alternatif suatu tindak balas pada tenaga pengaktifan
mangkin yang lebih rendah bagi zarah tindak balas untuk bertindak balas.
mempengaruhi kadar
tindak balas?

Terangkan bagaimana 1 Dalam suatu tindak balas, jika zarah-zarah bahan tindak balas berlanggar dengan
faktor ini tenaga yang lebih rendah daripada tenaga pengaktifan, tiada tindak balas berlaku.
mempengaruhi kadar
tindak balas. 2 Apabila mangkin ditambah kepada tindak balas yang sama, ia memberikan laluan
alternatif dengan tenaga pengaktifan yang lebih rendah untuk zarah-zarah bahan
tindak balas bertindak balas.

3 Dengan tenaga pengaktifan yang lebih rendah ini, lebih banyak zarah-zarah bahan
tindak balas mempunyai tenaga yang mencukupi untuk bertindak balas semasa
perlanggaran.

4 Ini akan meningkatkan frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah yang
menyebabkan peningkatan kadar tindak balas.

Tenaga Laluan tindak balas tanpa mangkin
Ea
Lintasan Eaʹ
tindak
balas

bermangkin

Bahan tindak balas

Hasil

Lintasan tindak balas

– Ea : Tenaga minimum yang mesti dimiliki oleh zarah-zarah bahan tidak balas sebelum UNIT 7
perlanggaran di antara mereka menyebabkan tindak balas kimia.

– Eaʹ : Tenaga pengaktifan yang lebih rendah disebabkan kehadiran mangkin. Mangkin
adalah bahan yang meningkatkan kadar tindak balas tanpa ianya mengalami
perubahan kimia.

Catatan:
Mangkin menyediakan tenaga pengaktifan yang lebih rendah bagi zarah tindak balas untuk berlanggar
secara berkesan.

Nyatakan ciri-ciri 1 Mangkin tidak mengubah jumlah hasil tindak balas.
mangkin. 2 Mangkin adalah khusus untuk tindak balas tertentu, tindak balas kimia yang

berbeza memerlukan mangkin yang berbeza.
3 Mangkin tidak berubah secara kimia semasa tindak balas.
4 Mangkin boleh mengalami perubahan fizikal semasa tindak balas.
5 Hanya sedikit mangkin yang diperlukan untuk mencapai peningkatan besar dalam

kadar tindak balas.
6 Lebih banyak mangkin yang digunakan dapat meningkatkan kadar tindak balas.
7 Mangkin dalam bentuk serbuk dapat meningkatkan lagi kadar tindak balas.

183

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Kesimpulan SP 7.2.1 SP 7.4.1
Kaedah untuk menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas berdasarkan teori perlanggaran:

Saiz Bahan Tindak Kepekatan Bahan Suhu Campuran Mangkin
Balas Tindak Balas Tindak Balas
Mangkin menyediakan
Semakin kecil saiz Semakin tinggi Semakin tinggi suhu, jalan alternatif bagi
bahan tindak balas, kepekatan bahan tindak semakin tinggi tenaga tindak balas yang
semakin besar jumlah balas, kinetik zarah-zarah memerlukan
semakin banyak yang bertindak balas. tenaga pengaktifan yang
luas permukaan yang lebih rendah (Eaʹ)
bilangan zarah dalam Zarah yang bertindak
terdedah kepada balas bergerak dengan Lebih banyak zarah
satu unit isi padu. lebih laju. yang berlanggar
perlanggaran. mencapai tenaga

pengaktifan .

Frekuensi perlanggaran di antara zarah-zarah meningkat.

Frekuensi perlanggaran berkesan di antara* zarah-zarah meningkat.

7UNIT Kadar tindak balas meningkat .

*Nyatakan zarah yang berlanggar berdasarkan persamaan ion.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 184

Langkah untuk Membanding dan Menerangkan Faktor yang Mempengaruhi
Kadar Tindak Balas antara Sebarang Dua Eksperimen

1 Banding faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dalam kedua-dua eksperimen. 2 Banding bagaimana faktor itu mempengaruhi kadar tindak
Contoh: balas dalam kedua-dua eksperimen.
(a) Faktor saiz bahan tindak balas pepejal
(a) Faktor saiz bahan tindak balas pepejal (untuk tindak balas antara saiz ketulan Jumlah luas permukaan ketulan kalsium karbonat dalam
kalsium karbonat yang berbeza dengan asid hidroklorik) eksperimen I lebih besar dari eksperimen II
(b) Faktor kepekatan
Saiz ketulan kalsium karbonat dalam eksperimen I lebih kecil dari eksprimen II Bilangan ion hidrogen dalam satu unit isi padu dalam
(b) Faktor kepekatan (untuk tindak balas antara asid hidroklorik berkepekatan eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II
(c) Faktor suhu
berbeza dengan zink) Tenaga kinetik ion hidrogen dalam eksperimen I lebih tinggi
Kepekatan asid hidroklorik dalam eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II dari eksperimen II
(c) Faktor suhu (untuk tindak balas antara asid hidroklorik bersuhu berbeza (d) Faktor mangkin

dengan zink) • Kuprum(II) sulfat merendahkan tenaga pengaktifan untuk
Suhu campuran tindak balas dalam eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II tindak balas antara zink dan asid sulfurik dalam experiment I
(d) Faktor mangkin (untuk tindak balas antara zink dan asid sulfurik)
Kuprum(II) sulfat hadir sebagai mangkin untuk tindak balas antara zink dan asid • Lebih banyak zarah yang berlanggar mencapai tenaga
pengaktifan
sulfurik dalam eksperimen I tetapi tiada dalam eksperimen II

• Analisis keadaan bagi kedua-dua eksperimen yang diberi dalam bentuk huraian/persamaan
kima seimbang/susunan radas untuk mengenal pasti faktor yang mempengaruhi kadar
tindak balas
MODUL • Kimia TINGKATAN 4

185
4 Banding frekuensi perlanggaran berkesan antara bilangan *zarah dalam kedua- 3 Banding frekuensi perlanggaran antara *zarah dalam kedua-
dua eksperimen dua eksperimen.
(a) Faktor saiz bahan tindak balas pepejal (a) Faktor saiz bahan tindak balas pepejal
Frekuensi perlanggaran berkesan antara kalsium karbonat dan ion hidrogen dalam Frekuensi perlanggaran antara kalsium karbonat dan ion
eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II hidrogen dalam eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II
(b) Faktor kepekatan (b) Faktor kepekatan
Frekuensi perlanggaran berkesan antara ion hidrogen dan atom zink dalam Frekuensi perlanggaran antara ion hidrogen dan atom zink
eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II dalam eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II
(c) Faktor suhu (c) Faktor suhu
Frekuensi perlanggaran berkesan antara ion hidrogen dan atom zink dalam Frekuensi perlanggaran antara ion hidrogen dan atom zink
eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II dalam eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II
(d) Faktor mangkin (d) **Faktor mangkin
Frekuensi perlanggaran berkesan antara ion hidrogen dan atom zink dalam
eksperimen I lebih tinggi dari eksperimen II * Nyatakan zarah yang berlanggar dalam tindak balas berdasarkan
persamaan ion
5 Banding kadar tindak balas dalam kedua-dua eksperimen.
Kadar tindak balas dalam eksperimen I lebih tinggi dari ekspeimen II **Mangkin tidak meningkatkan frekuensi perlanggaran antara zarah

7UNIT

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Latihan

1 Lengkapkan jadual berikut. Persamaan ion *Zarah-zarah yang
berlanggar dalam
TP3
tindak balas
Persamaan kimia
Atom magnesium
(i) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 dan ion hidrogen

(ii) Mg + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2 Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 Atom magnesium
dan ion hidrogen
(iii) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
Atom zink dan ion
(iv) Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2 Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 hidrogen
(v) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
(vi) 2H2O2 → 2H2O + O2 CaCO3 + 2H+ → H2O + CO2 + Atom zink dan ion
Ca2+ hidrogen

– Kalsium karbonat
dan ion hidrogen
(vii) Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 + S S2O32– + 2H+ → H2O + SO2 + S
Molekul hidrogen
peroksida

Ion tiosulfat dan ion
hidrogen

2 Bandingkan kadar tindak balas dalam Eksperimen I dan Eksperimen II. Terangkan berdasarkan teori
TP4 perlanggaran.

Eksperimen I Eksperimen II

Bahan tindak balas 20 cm3 asid hidroklorik 0.5 mol dm–3 20 cm3 asid hidroklorik

Persamaan seimbang + serbuk kalsium karbonat 0.5 mol dm–3 + ketulan kalsium

Persamaan ion berlebihan pada 30°C karbonat berlebihan pada 30°C
Hitung isi padu gas karbon
7UNIT dioksida yang dibebaskan CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
dalam kedua-dua eksperimen
pada suhu bilik. 1 mol gas CaCO3 + 2H+ → H2O + CO2 + Ca2+
memenuhi 24 dm3 pada suhu
bilik Bilangan mol HCl = 20 × 0.5 = 0.01 mol
1 000
Faktor yang mempengaruhi
tindak balas Daripada persamaan
Bandingkan bagaimana faktor 2 mol HCl : 1 mol CO2
mempengaruhi kadar tindak 0.01 mol HCl : 0.005 mol CO2
balas Isi padu CO2 = 0.005 mol × 24 dm3 mol–1
Bandingkan frekuensi = 0.12 dm3
perlanggaran di antara = 120 cm3
* zarah-zarah
Saiz kalsium karbonat dalam eksperimen I lebih kecil berbanding dalam
eksperimen II.

Jumlah luas permukaan kalsium karbonat yang terdedah kepada perlanggaran
dalam eksperimen I lebih besar berbanding dalam eksperimen II.

Frekuensi perlanggaran di antara kalsium karbonat dan ion hidrogen dalam
eksperimen I lebih tinggi daripada eksperimen II.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 186

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Eksperimen I Eksperimen II

Bandingkan frekuensi Frekuensi perlanggaran berkesan di antara kalsium karbonat dan ion
perlanggaran berkesan di hidrogen dalam eksperimen I lebih tinggi daripada eksperimen II.
antara *zarah-zarah

Bandingkan kadar tindak balas Kadar tindak balas dalam eksperimen I lebih tinggi berbanding dalam
eksperimen II

Lakaran graf Isi padu gas carbon dioksida / cm3

Eksperimen I

Eksperimen II

Masa / s

* zarah-zarah – Nyatakan jenis zarah (atom/ion/molekul) yang berlanggar berdasarkan persamaan ion untuk tindak
balas tersebut.

3 Lengkapkan jadual berikut bagi membanding dan menerangkan berdasarkan teori perlanggaran kadar tindak
TP4 balas dalam Eksperimen I dan Eksperimen II.

Bahan tindak balas Eksperimen I Eksperimen II

20 cm3 asid hidroklorik 0.5 mol dm–3 + 20 cm3 asid sulfurik 0.5 mol dm–3 +
serbuk magnesium berlebihan pada serbuk magnesium berlebihan pada
30°C 30°C

Persamaan seimbang Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

Persamaan ion Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 Mg + 2H+ → Mg2+ + H2

Hitung isi padu gas yang Bilangan HCl Bilangan mol H2SO4
dibebaskan dalam setiap
eksperimen pada suhu = 20 × 0.5 = 0.01 mol = 20 × 0.5 = 0.01 mol
bilik 1 000 1 000

Persamaan pengionan Daripada persamaan Daripada persamaan UNIT 7
asid dan kepekatan ion 2 mol HCl : 1 mol H2 1 mol H2SO4 : 1 mol H2
H+ 0.01 mol HCl : 0.005 mol H2 0.01 mol H2SO4 : 0.001 mol H2
Isi padu H2 = 0.005 mol × 24 dm3 mol–1 Isi padu H2 = 0.01 mol × 24 dm3 mol–1
Bandingkan kepekatan = 0.12 dm3 = 0.24 dm3
bahan tindak balas = 120 cm3 = 240 cm3
Bandingkan faktor yang
mempengaruhi kadar HCl → H+ + Cl– H2SO4 → 2H+ + SO42–
tindak balas 1 mol asid hidroklorik mengion kepada 1 mol asid sulfurik mengion kepada
Bandingkan frekuensi 1 mol ion H+ 2 mol ion H+
perlanggaran di antara 1 mol dm–3 asid hidroklorik mengion 1 mol dm–3 asid sulfurik mengion
*zarah-zarah kepada 1 mol dm–3 ion H+ kepada 2 mol dm–3 ion H+

Kepekatan ion hidrogen, H+ dalam eksperimen II adalah dua kali ganda
eksperimen I

Bilangan ion hidrogen dalam satu unit isi padu dalam eksperimen II adalah dua
kali ganda eksperimen I.

Frekuensi perlanggaran di antara ion hidrogen dan atom magnesium dalam
eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen I.

187

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Eksperimen I Eksperimen II

Bandingkan frekuensi Frekuensi perlanggaran berkesan di antara ion hidrogen dan atom magnesium
perlanggaran berkesan di dalam eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen I.
antara *zarah-zarah

Bandingkan kadar tindak Kadar tindak balas dalam eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen I.
balas

Lakaran graf Isi padu gas hidrogen / cm3

240 Eksperimen II

120 Eksperimen I

Masa / s

Bandingkan kecerunan (i) Kecerunan graf bagi eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen I
dan kuantiti hasil bagi kerana kadar tindak balas dalam eksperimen II lebih tinggi daripada
graf dalam kedua-dua eksperimen I.
eksperimen. Terangkan.
(ii) Isi padu gas hidrogen yang terkumpul dalam eksperimen II adalah
dua kali ganda lebih banyak daripada eksperimen I. Asid sulfurik ialah

asid diprotik manakala asid hidroklorik ialah asid monoprotik .
Satu mol asid sulfurik mengion kepada dua mol ion H+, satu mol asid
hidroklorik mengion kepada satu mol ion H+.

(iii) Bilangan mol ion H+ dalam isi padu dan kepekatan asid yang sama adalah
dua kali ganda lebih banyak dalam asid sulfurik.

7UNIT * zarah-zarah – Nyatakan jenis zarah (atom/ion/molekul) yang berlanggar berdasarkan persamaan ion untuk tindak
balas tersebut.

4 Lengkapkan jadual berikut untuk membanding dan menerangkan berdasarkan teori perlanggaran bagaimana
TP4 larutan kuprum(II) sulfat mempengaruhi kadar tindak balas.

Eksperimen I Eksperimen II

Butiran zink Air Butiran zink Air
berlebihan berlebihan

50 cm3 asid hidroklorik 50 cm3 asid hidroklorik
1.0 mol dm–3 1.0 mol dm–3 +
kuprum(II) sulfat

Persamaan seimbang Zn(p) + 2HCl(ak) → ZnCl2(ak) + Zn(p) + 2HCl(ak) CuSO4
H2(g) ZnCl2(ak) + H2(g)
© Nilam Publication Sdn. Bhd.
188

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Eksperimen I Eksperimen II

Persamaan ion Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

Bilangan mol HCl = 50 × 1 = 0.05 mol
1 000
Hitung isi padu gas hidrogen
Daripada persamaan
yang dibebaskan dalam 2 mol HCl : 1 mol H2
eksperimen I dan II pada suhu
bilik. 1 mol gas memenuhi 0.05 mol HCl : 0.025 mol H2
Isi padu H2 = 0.025 mol H2 × 24 dm3 mol–1
24 dm3 pada suhu bilik = 0.6 dm3
= 600 cm3


Bandingkan faktor yang Tindak balas antara zink dan asid hidroklorik dalam eksperimen I adalah
mempengaruhi kadar tindak tanpa mangkin manakala kuprum(II) sulfat hadir dalam eksperimen II
balas sebagai mangkin.

Bandingkan bagaimana faktor Kuprum(II) sulfat merendahkan tenaga pengaktifan bagi tindak balas
tersebut mempengaruhi kadar antara zink dan asid hidroklorik dalam eksperimen II.
tindak balas

Bandingkan frekuensi Frekuensi perlanggaran berkesan di antara atom zink dan ion hidrogen
perlanggaran berkesan di dalam eksperimen II adalah lebih tinggi daripada eksperimen I.
antara *zarah-zarah

Bandingkan kadar tindak Kadar tindak balas dalam eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen I.
balas

Lakaran graf bagi eksperimen Isi padu gas hidrogen / cm3
I dan eksperimen II Eksperimen II

Eksperimen I UNIT 7

Masa / s

Bandingkan kecerunan dan 1 Kecerunan graf bagi eksperimen II lebih tinggi daripada eksperimen

kuantiti hasil untuk graf I kerana kadar tindak balas dalam eksperimen II lebih tinggi

dalam kedua-dua eksperimen. daripada eksperimen I.

Terangkan. 2 Isi padu gas hidrogen yang dibebaskan dalam eksperimen I adalah

sama dengan eksperimen II. Isi padu dan kepekatan asid
hidroklorik dalam eksperimen I dan II adalah sama. Kuprum(II) sulfat
dalam eksperimen II yang digunakan sebagai mangkin tidak
mempengaruhi jumlah isi padu gas hidrogen yang dihasilkan.

189

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

PRAKTIS SPM

Soalan Subjektif

1 Jadual di bawah menunjukkan data bagi tiga eksperimen yang dijalankan untuk menentukan kesan mangkin ke
atas penguraian hidrogen peroksida kepada air dan oksigen.

Isi padu H2O2 / cm3 Kepekatan H2O2 / mol dm–3 Jisim MnO2 / g
I 20 1.0 –
II 20 1.0 1.0
III 20 1.0 2.0

(a) Tuliskan persamaan kimia bagi penguraian hidrogen peroksida.
TP3 2H2O2 → 2H2O + O2

(b) Lukiskan susunan radas bagi eksperimen ini.

TP3

Mangan(IV) oksida Air
H2O2

(c) Antara eksperimen I, II dan III, yang manakah mempunyai kadar tindak balas yang paling tinggi?
TP4 Terangkan jawapan anda.

Eksperimen III. Kuantiti mangkin yang digunakan dalam eksperimen III adalah lebih banyak dari

eksperimen II.

7UNIT (d) Terangkan bagaimana mangan(IV) oksida mempengaruhi kadar penguraian hidrogen peroksida
TP4 menggunakan teori perlanggaran.

• Mangan(IV) oksida menyediakan laluan alternatif dengan tenaga pengaktifan yang lebih rendah bagi

penguraian hidrogen peroksida.

• Frekuensi perlanggaran berkesan antara molekul hidrogen peroksida meningkat.

• Kadar penguraian hidrogen peroksida meningkat.

(e) Hitung isi padu gas oksigen yang dibebaskan dalam eksperimen II pada suhu dan tekanan bilik.

TP3 20 × 1
1 000
Bilangan mol H2O2 = = 0.02 mol

Daripada persamaan,

2 mol H2O2 : 1 mol O2
0.02 mol H2O2 : 0.01 mol O2
Isi padu of O2 = 0.01 mol × 24 dm3 mol–1
= 0.24 dm3
= 240 cm3

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 190

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(f) Lakarkan graf isi padu gas oksigen melawan masa bagi eksperimen I, II dan III.
TP4 Isi padu gas oksigen /cm3

III
II
I

Masa / s

(g) Nyatakan satu faktor lain selain kepekatan dan mangkin yang boleh mempengaruhi kadar penguraian
TP2 hidrogen peroksida.

Suhu hidrogen peroksida.

2 Seorang pelajar menjalankan tiga set eksperimen untuk mengkaji faktor-faktor yang mempengaruhi kadar
tindak balas. Jadual di bawah menunjukkan maklumat dan keputusan eksperimen itu.

Set Bahan tindak balas Masa diambil untuk
mengumpulkan isi padu
I 3 g pita magnesium dan 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3
gas maksimum / s
II 3 g serbuk magnesium dan 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3 100
60
III 3 g serbuk magnesium dan 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3 dan
larutan kuprum(II) sulfat 30

(a) Tuliskan persamaan kimia untuk menunjukkan tindak balas antara magnesium dan asid hidroklorik.
TP3 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

(b) Hitung bilangan mol bagi UNIT 7
TP3 (i) Magnesium
[Jisim atom relatif Mg = 24]

Bilangan Mol Mg = 3 = 0.125 mol
24

(ii) Asid hidroklorik

Bilangan Mol HCl = 1 × 50 = 0.05 mol
1 000

(c) Hitung isi padu maksimum gas hidrogen yang dihasilkan pada keadaan bilik.

TP3 [1 mol gas menempati isi padu 24 dm3 pada keadaan bilik]

Daripada persamaan:

2 mol HCl : 1 mol H2

0.05 mol HCl : 0.025 mol H2

Isi padu gas hidrogen = 0.025 × 24 dm3 = 0.6 dm3 = 600 cm3

(d) Apakah kadar tindak balas purata bagi
TP3 (i) Set I?

Kadar tindak balas = 0.6 = 0.006 dm3 s–1 // 600 = 6 cm3 s–1
100 100

191

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(ii) Set II?

Kadar tindak balas = 0.6 = 0.01 dm3 s–1 // 600 = 10 cm3 s–1
60 60

(iii) Set III?

Kadar tindak balas = 0.6 = 0.02 dm3 s–1 // 600 = 20 cm3 s–1
30 30

(e) (i) Rajah di bawah menunjukkan lengkung yang diperoleh bagi Set I apabila isi padu gas hidrogen
TP4 yang dibebaskan melawan masa diplotkan. Pada paksi yang sama, lakarkan lengkung yang anda

jangka diperoleh sekiranya eksperimen diulang menggunakan 3 g pita magnesium dan 50 cm3 asid
hidroklorik 2 mol dm–3.

Isi padu gas hidrogen / dm3

1.2

0.6

7UNIT Masa / s
(ii) Terangkan bagaimana anda memperoleh lengkung di (e)(i).

1 Kadar tindak balas awal eksperimen adalah lebih tinggi kerana kepekatan asid hidroklorik lebih
tinggi, maka lengkung lebih curam.
2 Hidroklorik adalah faktor pengehad // Magnesium berlebihan.
3 Isi padu maksimum gas hidrogen yang dikumpul adalah dua kali ganda kerana bilangan mol asid
hidroklorik adalah dua kali ganda.

(f) (i) Bandingkan kadar tindak balas dalam Set II dan Set III.
TP4 Kadar tindak balas dalam Set III lebih tinggi daripada Set II.

(ii) Dengan menggunakan teori perlanggaran, terangkan perbezaan kadar tindak balas antara Set II dan
Set III.
– Tindak balas antara magnesium dan asid hidroklorik dalam Set II tanpa mangkin manakala
kuprum(II) sulfat hadir sebagai mangkin dalam Set III.
– Kuprum(II) sulfat merendahkan tenaga pengaktifan untuk tindak balas antara magnesium dan
asid hidroklorik dalam Set III.
– Frekuensi perlanggaran berkesan antara atom magnesium dan ion hidrogen dalam Set III lebih
tinggi daripadaSet II.

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 192

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(iii) Lakarkan gambar rajah profil tenaga yang menunjukkan tenaga pengaktifan untuk Set II dan Set III.
Tenaga

Mg + 2HCl Ea – Ea : Tenaga pengaktifan Set II.
Eaʹ – Eaʹ : Tenaga pengaktifan Set III.

MgCl2 + H2 Lintasan tindak balas

3 Rajah di bawah menunjukkan lakaran lengkung I dan lengkung II untuk isi padu gas karbon dioksida yang
dikumpulkan melawan masa. Lengkung I adalah tindak balas dalam Eksperimen I di antara 2.0 g ketulan
marmar ditambah kepada 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3 pada suhu bilik.
Isi padu gas karbon dioksida / cm3

II

I

Masa / s UNIT 7

(a) Tuliskan persamaan kimia untuk menunjukkan tindak balas antara ketulan marmar dan asid hidroklorik.
TP3 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

(b) Nyatakan dua cara untuk mendapatkan lengkung II bagi tindak balas 50 cm3 asid hidroklorik 1 mol dm–3
TP3 pada suhu bilik.

(i) 2.0 g serbuk marmar digunakan untuk menggantikan 2.0 g ketulan marmar
(ii) Eksperimen dijalankan pada suhu 40 °C (lebih tinggi daripada suhu bilik)

(c) Terangkan setiap jawapan anda dalam (b).
TP4 (i) 2.0 g serbuk marmar dalam Eksperimen II mempunyai jumlah luas permukaan yang lebih besar

daripada 2.0 g ketulan marmar dalam Eksperimen I, oleh itu kadar awal tindak balas Eksperimen II
adalah lebih tinggi daripada Eksperimen I. Isi padu maksimum gas karbon dioksida yang dikumpulkan
dalam Eksperimen I dan II adalah sama kerana kuantiti marmar dan asid hidroklorik adalah sama
dalam kedua-dua eksperimen.
(ii) Eksperimen II dijalankan pada suhu yang lebih tinggi berbanding Eksperimen I, maka kadar tindak
balas awal Eksperimen II adalah lebih tinggi daripada Eksperimen I. Isi padu maksimum gas karbon
dioksida yang dikumpulkan dalam Eksperimen I dan II adalah sama kerana kuantiti marmar dan asid
hidroklorik adalah sama dalam kedua-dua eksperimen.

193

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(d) Antara dua bahan tindak balas dalam Eksperimen I, yang manakah berlebihan? Terangkan jawapan anda.
TP5 [Jisim atom relatif: C = 12, O = 16, Ca = 40]

Bilangan mol CaCO3 = 2g = 0.02 mol
100 g mol–1

Bilangan mol HCl = 50 × 1 = 0.05 mol
1 000

Daripada persamaan:
1 mol of CaCO3 bertindak balas dengan 2 mol of HCl
0.02 mol of CaCO3 bertindak balas dengan 0.04 mol of HCl
→ Asid hidroklorik berlebihan

4 Rajah di bawah menunjukkan susunan radas bagi mengkaji kesan kepekatan kepada kadar tindak balas.

Asid hidroklorik

Pita magnesium

Dalam setiap eksperimen, x g pita magnesium bertindak balas dengan y mol dm–3 asid hidroklorik berlebihan.
Jadual menunjukkan campuran bagi y mol dm–3 asid hidroklorik dengan air dalam isi padu yang berbeza bagi
eksperimen A, B dan C.

Eksperimen Isi padu asid hidroklorik y mol dm–3 / cm3 Isi padu air / cm3

A 50 350

B 400 0

C 200 200

7UNIT Keputusan eksperimen diplot dalam graf yang sama di bawah.
Isi padu gas hidrogen / cm

Graf I Graf II Graf III
100

50

0 20 50 80 Masa / s

(a) Apakah maksud kepekatan?
TP1 Jumlah bahan terlarut dalam isi padu larutan yang diberi

(b) Eksperimen yang manakah mewakili:

TP5 (i) Graf I: B (ii) Graf II: C (iii) Graf III: A

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 194

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

(c) Apakah isi padu bagi gas hidrogen bagi kesemua eksperimen?
TP2 Magnesium adalah faktor penghad. Isi padu gas hidrogen terbebas dihadkan oleh bilangan mol

magnesium yang hadir.

(d) Dengan menggunakan teori perlanggaran, bandingkan kadar tindak balas dalam eksperimen A dan
TP4 eksperimen B. Terangkan jawapan anda.

• Kadar tindak balas bagi eksperimen B lebih tinggi daripada eksperimen A
• Kepekatan asid hidroklorik dalam eksperimen B lebih tinggi daripada eksperimen A
• Bilangan ion hidrogen per unit isi padu dalam eksperimen B lebih tinggi daripada eksperimen A
• Frekuensi perlanggaran antara ion hidrogen dan atom magnesium dalam eksperimen B lebih tinggi
daripada eksperimen A
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara ion hidrogen dan atom magnesium dalam eksperimen B lebih
tinggi daripada eksperimen A

(e) (i) Tulis persamaan kimia seimbang bagi tindak balas antara magnesium dengan asid hidroklorik.
TP3 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

(ii) Hitung jisim magnesium yang bertindak balas dalam ketiga-tiga eksperimen.
[Jisim atom relatif : Mg = 24, 1 mol gas memenuhi 24 dm3 pada keadaan bilik]

Isi padu hidrogen = 100 cm3 = 0.1 dm3

Mol gas hidrogen = 0.1 dm3 = 0.00417 mol
24 dm3 mol–1

Daripada persamaan:

1 mol of H2 : 1 mol of Mg

0.00417 mol H2 : 0.00417 mol of Mg


Jisim Mg = 0.00417 mol × 24 g mol–1 = 0.1 g

UNIT 7

Soalan
Objektif

195

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

UNIT BAHAN BUATAN DALAM INDUSTRI

8

Peta Konsep

BAHAN BUATAN
DALAM INDUSTRI

Aloi Kaca Seramik Bahan
Komposit
Maksud Komponen utama Maksud
Maksud
Aloi ialah Dari pasir: Pepejal bukan
campuran dua atau Silikon dan organik bersifat Gabungan dua
lebih unsur dengan oksigen bukan logam. Ia atau lebih bahan
komposisi tertentu terdiri daripada yang bukan
dan tetap. Sifat umum sebatian logam homogen.
Komponen utama atau sebatian
bagi campuran itu – Keras tetapi separa logam. Komponen
adalah logam. rapuh
Sifat umum Bahan matriks dan
Tujuan – Lengai secara bahan pengukuhan
pengaloian kimia – Keras dan kuat
– Lengai secara Sifat
– Untuk – Lut sinar
meningkatkan – Penebat elektrik kimia Bahan komposit
kekerasan dan – Takat lebur dan yang mempunyai
kekuatan dan haba yang sifat yang lebih
baik takat didih yang unggul dari
– Untuk – Tidak boleh tinggi komponen asal
menghalang dimampat – Penebat haba
hakisan yang baik Contoh,
Komposisi, sifat – Mudah pecah sifat dan
– Untuk dan kegunaan kegunaan
memperbaiki jenis kaca yang Jenis seramik
rupa berbeza • Superkonduktor
• Konkrit
8UNIT Komposisi, sifat Jenis kaca Seramik Seramik
dan kegunaan • Kaca silika tradisional termaju diperkukuh
aloi • Kaca gentian
terlakur Komponen Komponen • Kaca
Aloi: • Kaca borosilikat
• Gangsa • Kaca soda kapur Dari tanah liat: Bahan bukan fotokromik
• Loyang • Kaca plumbum Aluminosilikat organik
• Keluli (Al2O3.2SiO2. seperti
• Keluli tahan 2H2O) oksida,
karbida dan
karat nitrida
• Duralumin
• Piuter

Contoh, sifat dan
kegunaan

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 196

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

8.1 ALOI DAN KEPENTINGANNYA SK
8.1

Apakah maksud aloi? Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan komposisi
yang tetap . Komponen utama dalam campuran tersebut ialah
SP 8.1.1
logam .

Nyatakan hubungan antara Daya
susunan atom dalam logam
tulen dengan sifat mulur dan Logam tulen
mudah ditempa.
atom .
SP 8.1.2 saiz yang sama.

Logam tulen terbentuk daripada satu jenis
Atom-atom dalam logam tulen mempunyai

Atom-atom yang mempunyai saiz yang sama ini tersusun dalam
lapisan .

Apabila daya dikenakan ke atas logam tulen, lapisan atom
menggelongsor di antara satu sama lain dengan mudah.

Lukiskan susunan atom dalam (a) Gangsa Kuprum (b) Keluli
(a) Gangsa (90% kuprum dan Stanum Karbon

10% stanum) Besi
(b) Keluli (99% besi dan 1%

karbon)
[Jisim atom relatif:

Cu = 64, Sn = 119, Fe = 56,
C = 12]

Terangkan mengapa aloi lebih Atom-atom unsur lain yang ditambah dalam logam tulen untuk membentuk
kuat daripada logam tulen aloi terdiri daripada atom-atom yang berlainan saiz.
dari segi susunan atom dalam Atom-atom ini mengganggu susunan atom yang teratur dalam logam
logam dan aloi. tulen.
Apabila daya dikenakan ke atas aloi, kehadiran atom-atom asing
SP 8.1.2 ini mengurangkan lapisan atom-atom ini daripada menggelongsor .

Nyatakan tiga sebab mengapa (a) Meningkatkan kekuatan dan kekerasan logam tulen. UNIT 8
logam tulen dialoikan sebelum (b) Mencegah kakisan logam tulen.
digunakan. (c) Membaiki rupa logam tulen.

SP 8.1.3

197

MODUL • Kimia TINGKATAN 4

Carta aliran di bawah menunjukkan komposisi, sifat-sifat dan kegunaan aloi-aloi.
ALOI
Komponen utama

KUPRUM FERUM
Jenis aloi Jenis aloi

GANGSA LOYANG KELULI KELULI TAHAN
(90% Cu, 10% Sn) (70% Cu, 30% Zn) (98% Fe, 2% C) KARAT
– Keras dan kuat, – Keras dan kuat. – Keras dan kuat. (73% Fe, 18% Cr,
– Kegunaan: – Kegunaan: 8% Ni, 1% C)
tidak terkakis Alat muzik dan Pembinaan – Bersinar, kuat dan
(permukaan
bersinar) perkakas dapur. bangunan dan tidak berkarat.
– Kegunaan: jambatan serta – Kegunaan:
Pembuatan tugu landasan keretapi. Membuat sudu,
atau monumen,
pingat, pedang garpu dan alat-alat
dan bahan hiasan. pembedahan.

KUPRONIKEL ALUMINIUM STANUM
(75% Cu, 25% Ni)
– Bersinar, keras dan Jenis aloi Jenis aloi

tidak terkakis. DURALUMIN PIUTER
– Kegunaan: (93% Al, 3% Cu, 3% Mg, (95% Sn, 3.5% Sb,
Membuat duit syiling 1% Mn) 1.5% Cu)
– Ringan dan kuat. – Berkilau, bersinar
– Kegunaan:
Membuat rangka kapal dan kuat.
– Kegunaan:
terbang dan keretapi laju. Membuat cenderamata.

8UNIT Eksperimen untuk membandingkan kekerasan aloi dengan logam tulen. SP 8.1.2
(a) Tujuan: Untuk membandingkan kekerasan loyang dan kuprum
(b) Hipotesis: Loyang lebih keras daripada kuprum
(c) Pemboleh ubah dimanipulasikan: Bongkah kuprum dan loyang
(d) Pemboleh ubah bergerak balas: Kekerasan bongkah loyang dan kuprum tulen
(e) Pemboleh ubah dimalarkan: Pemberat 1 kg
(f) Alat radas: Kaki retort dan pengapit, pemberat 1 kg, benang, pembaris meter
Bahan-bahan: Bola keluli, bongkah kuprum, bongkah loyang

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 198