BIDANG PEMBELAJARAN TEMA 2 : Penerokaan Unsur dalam Alam Peta Buih BAB Konsep PENTING IMPORTANT concepts TERMOKIMIA THERMOCHEMISTRY Definisi tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik Definition of endothermic and exothermic reactions Hubung kait perubahan kimia dengan tindak balas endotermik dan eksotermik Relationship between the chemical changes and endothermic and exothermic reactions Persamaan dan perbezaan antara tindak balas eksotermik dan endotermik The similarities and differences between exothermic and endothermic reactions Contoh tindak balas eksotermik dan endotermik Examples of exothermic and endothermic reactions APAKAH TERMOKIMIA? WHAT IS THERMOCHEMISTRY? Termokimia ialah kajian tentang perubahan haba semasa tindak balas kimia. Suatu tindak balas kimia yang berlaku mungkin membebaskan atau menyerap haba. Termokimia menumpu pada pertukaran tenaga dengan persekitarannya. Thermochemistry is the study of the changes of heat energy during chemical reactions. A reaction that occur may release or absorb heat. Thermochemistry focuses on these energy exchanges with its surroundings. Termokimia 5 Thermochemistry 78 05 SPS 2022 SAINS TG3 (NM)-BAB5-Watie Fin.indd 78 11/8/21 10:03 AM © Sasbadi Sdn. Bhd.
Perubahan Haba dalam Tindak Balas Kimia 1. Perubahan haba atau tenaga berlaku dalam kebanyakan tindak balas kimia. 2. Apabila tindak balas kimia berlaku, tenaga haba diserap atau dibebaskan. 3. Tenaga haba diserap untuk memutuskan ikatan dalam sebatian. Sebaliknya, haba dibebaskan apabila ikatan terbentuk. 4. Tindak balas kimia dapat dikelaskan kepada dua jenis, iaitu tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik. 5. Tindak balas kimia tersebut diaplikasikan dalam pembuatan pek panas dan pek sejuk. Tindak Balas Eksotermik 1. Tindak balas yang membebaskan tenaga haba ke persekitaran. 2. Apabila tindak balas ini berlaku, bahan tindak balas akan kehilangan haba ke persekitaran. 3. Oleh sebab haba dibebaskan daripada bahan tindak balas ke persekitaran, maka suhu di sekitarnya meningkat. 4. Kandungan dalam bekas menjadi panas. Dengan itu, bekas juga terasa panas apabila disentuh atau menunjukkan suhu yang lebih tinggi apabila disukat dengan termometer. 5. Jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas adalah kurang daripada jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas. 6. Contoh tindak balas eksotermik: (a) Pembakaran kertas (b) Letupan bom (c) Melarutkan hablur natrium hidroksida di dalam air Tindak Balas Endotermik 1. Tindak balas yang menyerap haba dari persekitaran. 2. Apabila tindak balas ini berlaku, bahan tindak balas akan menerima haba dari persekitaran. 3. Oleh sebab haba diserap oleh bahan tindak balas dari persekitaran, maka suhu di sekitarnya menurun. 4. Kandungan dalam bekas menjadi sejuk. Dengan itu, bekas juga terasa sejuk apabila disentuh atau menunjukkan suhu yang lebih rendah apabila disukat dengan termometer. 5. Jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas adalah lebih daripada jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas. 6. Contoh tindak balas endotermik: (a) Fotosintesis (b) Membuat kek (c) Melarutkan serbuk ammonium nitrat dalam air Heat Change in Chemical Reactions 1. Heat or energy change occurs in most of the chemical reactions. 2. When a chemical reaction occurs, heat is absorbed or released. 3. Heat is absorbed to break the bond in a compound. Conversely, heat is released when a bond is formed. 4. Chemical reactions can be classified into two types, that is, exothermic and endothermic reactions. 5. The chemical reactions are applied in the making of hot and cold packs. Exothermic Reaction 1. A reaction that releases heat to the surroundings. 2. When this reaction occurs, the reactant will lose heat to the surroundings. 3. Since heat is released from the reactant to the surroundings, the surrounding temperature increases. 4. The contents in the container become hot. As a result, the container also feels hot when touched or shows a higher temperature when measured with a thermometer. 5. The total energy content of the product is less than the total energy content of the reactants. 6. Examples of exothermic reactions: (a) Burning of paper (b) Explosion of bomb (c) Dissolving sodium hydroxide crystal in water Endothermic Reaction 1. A reaction that absorbs heat from the surroundings. 2. When this reaction occurs, the reactant will gain heat from the surroundings. 3. Since heat is absorbed by the reactant from the surroundings, the surrounding temperature decreases. 4. The contents in the container become cool. As a result, the container also feels cool when touched or shows a lower temperature when measured with a thermometer. 5. The total energy content of the product is more than the total energy content of the reactant. 6. Examples of endothermic reactions: (a) Photosynthesis (b) Baking cakes (c) Dissolving ammonium nitrate powder in water NOTA BESTARI Nota Grafik BAB 5 79 05 SPS 2022 SAINS TG3 (NM)-BAB5-Watie Fin.indd 79 11/8/21 10:03 AM © Sasbadi Sdn. Bhd.
Standard Kandungan 5.1 Tindak balas endotermik dan eksotermik Tarikh: AKTIVITI PERBINCANGAN Konstruktivisme PBD 5.1 Perbandingan antara tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik Comparison between the exothermic and endothermic reactions Buku teks m/s 148 – 149, 152 1 Teliti rajah yang diberi dan bandingkan tindak balas eksotermik dan endotermik. TP2 Study the diagram given carefully and compare the exothermic and endothermic reactions. Rajah Diagram Pepejal natrium hidroksida Solid sodium hydroxide Air Water Pepejal kalium nitrat Solid potassium nitrate Air Water (a) Jenis tindak balas Type of reaction Tindak balas eksotermik Exothermic reaction Tindak balas endotermik Endothermic reaction (b) Takrif Definition Tindak balas yang membebaskan haba ke persekitaran. Reaction that releases heat into the surroundings. Tindak balas yang menyerap haba dari persekitaran. Reaction that absorbs heat from the surroundings. (c) Bacaan termometer dan keadaan bekas Temperature reading and condition of container Meningkat dan bekas menjadi panas . Increases and the container becomes hot . Menurun dan bekas menjadi sejuk . Decreases and the container becomes cold . (d) Perbandingan jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas dengan bahan tindak balas/Comparison of the total energy content of the products with the total energy content of the reactants Jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas adalah kurang daripada jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas. The total energy content of the product is less than that of the reactants. Jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas adalah lebih daripada jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas./The total energy content of the product is higher than that of the reactants. 2 Tuliskan ‘Ekso’ atau ‘Endo’ untuk mewakili tindak balas eksotermik atau endotermik dalam kehidupan harian./Write ‘Exo’ or ‘Endo’ to represent exothermic or endothermic reactions in everyday life. TP2 Endo Fotosintesis/Photosynthesis Endo Membuat kek/Bake a cake Ekso/Exo Letupan bom/Bomb explosion Ekso/Exo Respirasi/Respiration Ekso/Exo Pembakaran kertas/Burning of paper Endo Peleburan ais/Melting of ice Endo Penyejatan air/Evaporation of water Endo Pendidihan/Boiling Ekso/Exo Kondensasi/Condensation Ekso/Exo Pembekuan/Freezing Endo Memasak nasi/Cook rice Endo Pengeringan baju/Drying of clothes Ekso/Exo Paku besi berkarat/Rusting of iron nail Endo Menggoreng telur/Fry an egg Praktis Kendiri Video HEBAT Sains Modul 6 AKTIVITI HANDS-ON Eksperimen Wajib 9: Membanding dan membeza tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik (rujuk silang m.s. 191 – 194) Compulsory Experiment 9: Compare and contrast the exothermic and endothermic reactions (cross reference pp. 191 – 194) BAB 5 80 05 SPS 2022 SAINS TG3 (NM)-BAB5-Watie Fin.indd 80 11/8/21 10:03 AM © Sasbadi Sdn. Bhd.
1 Berapakah kemungkinan suhu larutan yang terbentuk apabila serbuk ammonium klorida dilarutkan dalam air pada suhu bilik?/What is the possible temperature of the solution formed when ammonium chloride powder is dissolved in water at room temperature? A 0°C B 20°C C 30°C D 40°C 2 Antara yang berikut, yang manakah melibatkan tindak balas eksotermik? Which of the following involves an exothermic reaction? A Pendidihan air Boiling of water B Fotosintesis Photosynthesis C Melarutkan garam dalam air Dissolving salt in water D Pembakaran kertas Burning of paper 3 Antara pernyataan berikut, yang manakah berkaitan dengan tindak balas eksotermik? Which of the following statements is related to an exothermic reaction? I Bekas menjadi panas The container becomes hot II Haba diserap dari sekeliling Heat is absorbed from the surroundings III Penguraian nitrat logam Decomposition of metal nitrates IV Asid sulfurik pekat dicairkan dengan air Concentrated sulphuric acid is diluted with water A I dan II/I and II B III dan IV/III and IV C II dan III/II and III D I dan IV/I and IV 4 Seorang olahragawan meletakkan pek sejuk pada bahagian sendi yang bengkak disebabkan terseliuh. Antara bahan kimia berikut, yang manakah terkandung dalam pek sejuk itu? An athlete puts a cold pack on an inflamed joint, due to sprained leg. Which of the following chemicals is found in the cold pack? A Kalsium hidroksida Calcium hydroxide B Natrium klorida Sodium chloride C Kalium oksida Potassium oxide D Ammonium nitrat Ammonium nitrate Bahagian B/Section B 1 (a) Tandakan ( ✓ ) untuk meramalkan suhu yang mungkin direkod oleh termometer. Tick ( ✓ ) to predict the temperatures that might be recorded by the thermometers. (i) Pepejal ammonium nitrat Solid ammonium nitrat Air Water ✓ 23°C 53°C (ii) Pepejal natrium hidroksida Solid sodium hydroxide Air Water 23°C ✓ 53°C [2 markah/2 marks] (b) Gariskan jawapan yang betul tentang tindak balas eksotermik. Underline the correct answers about exothermic reaction. (i) Tindak balas yang (membebaskan, menyerap) tenaga haba. The reaction that (releases, absorbs) heat energy. (ii) Jumlah kandungan tenaga hasil tindak balas adalah (kurang, lebih) daripada jumlah kandungan tenaga bahan tindak balas. The total energy of the products is (less, more) than the total energy of the reactant. [2 markah/2 marks] Arahan: Jawab semua soalan. Instruction: Answer all questions. Bahagian A/Section A PT3 PRAKTIS PENGUKUHAN 5 KOMPONEN PP KOMPONEN PP BAB 5 81 05 SPS 2022 SAINS TG3 (NM)-BAB5-Watie Fin.indd 81 11/8/21 10:03 AM © Sasbadi Sdn. Bhd.
Bahagian C/Section C 2 Rajah 2 menunjukkan satu eksperimen yang dijalankan oleh Azizan untuk mengkaji perubahan haba dalam tindak balas kimia pada suhu bilik (24.0°C). The diagram shows an experiment carried out by Azizan to study the heat change in chemical reactions at room temperature (24.0°C). Cawan polistrena Polystyrene cup 20 30 40 50 Termometer/Thermometer Air suling Distilled water Hablur kalium nitrat Potassium nitrate crystal Hablur natrium hidroksida Sodium hydroxide crystal Rajah 2/Diagram 2 (a) Berdasarkan rajah di atas, lengkapkan jadual di bawah. TP2 Based on the diagram above, complete the table below. Jenis bahan kimia Type of chemical Suhu awal (°C) Initial temperature (°C) Suhu akhir (°C) Final temperature (°C) Hablur kalium nitrat Potassium nitrate crystal 24.0 21.0 Hablur natrium hidroksida Sodium hydroxide crystal 24.0 46.0 [2 markah/2 marks] (b) Nyatakan pemboleh ubah yang terlibat./State the variables involved. TP1 (i) Pemboleh ubah yang dimanipulasikan/Manipulated variable: Jenis bahan kimia/Type of chemicals (ii) Pemboleh ubah yang bergerak balas/Responding variable: Suhu akhir/The final temperature (iii) Pemboleh ubah yang dimalarkan/Constant variable: Isi padu air/Jisim bahan kimia/Volume of water/Mass of chemicals [3 markah/3 marks] (c) Apakah hipotesis yang dapat dibuat bagi eksperimen ini? TP2 What is the hypothesis that can be made for this experiment? Tindak balas kimia yang berlainan menyebabkan perubahan suhu yang berbeza. Different type of chemical reactions causes different changes in temperature. [1 markah/1 mark] (d) Azizan kemudian memanaskan kuprum(II) karbonat dalam tabung didih. Pepejal hijau kuprum(II) karbonat bertukar kepada pepejal hitam dan gas karbon dioksida yang terbebas mengeruhkan air kapur. Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku sama ada tindak balas eksotermik atau endotermik. Berikan sebab. TP3/Menganalisis Azizan then heats the copper(II) carbonate in the boiling tube. The green solid copper(II) carbonate changes to a black solid and the carbon dioxide gas released turns limewater cloudy. State the type of reaction that occurs whether it is an exothermic or endothermic reaction. Give reasons. Tindak balas endotermik. Kuprum(II) karbonat menyerap haba dan terurai untuk membentuk kuprum(II) oksida dan karbon dioksida./Endothermic reaction. Copper(II) carbonate absorbs heat and decomposes to form copper(II) oxide and carbon dioxide. [4 markah/4 marks] Praktis Formatif BAB 5 82 05 SPS 2022 SAINS TG3 (NM)-BAB5-Watie Fin.indd 82 11/8/21 10:03 AM © Sasbadi Sdn. Bhd.
Termokimia Thermochemistry BAB 5 1 Tuliskan contoh-contoh bahan yang membebaskan haba (tindak balas eksotermik) dan menyerap haba (tindak balas endotermik) apabila melarut dalam air, dalam peta pokok di bawah ini. Write examples of substances which release heat (undergo exothermic reactions) and absorb heat (undergo endothermic reactions) when dissolve in water, in the tree map below. Bahan larut dalam air Substances that dissolve in water Membebaskan haba (tindak balas eksotermik) Release heat (undergo exothermic reactions) Menyerap haba (tindak balas endotermik) Absorb heat (undergo endothermic reactions) Natrium hidroksida Sodium hydroxide Asid sulfurik pekat Concentrated sulphuric acid Ammonium nitrat Ammonium nitrate Ammonium sulfat Ammonium sulphate 2 Lengkapkan peta pokok di bawah tentang ciri-ciri tindak balas eksotermik dan endotermik. Complete the tree map below about exothermic and endothermic reactions. Jenis tindak balas Types of reaction Tindak balas eksotermik Exothermic reaction Tindak balas endotermik Endothermic reaction (a) Membebaskan haba ke sekeliling Release heat to surroundings (b) Suhu meningkat The temperature increases (c) Bekas menjadi panas The container becomes hot. (c) Menyerap haba dari sekeliling Absorb heat from surroundings (d) Suhu menurun The temperature decreases (e) Bekas menjadi sejuk The container becomes cold 25