3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
STANDARD PEMBELAJARAN :
Murid boleh :
1. Mendeduksikan tindak balas eksotermik dan endotermik melalui aktiviti.
2. Mentafsir gambar rajah aras tenaga.
Termokimia
bertujuan mengkaji
perubahan tenaga
haba dalam
tindak balas kimia
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Pernahkah
anda
menggoreng
telur???
Semasa menggoreng telur, haba dari kuali
diserap dan menyebabkan telur dalam
bentuk cecair bertukar menjadi pepejal.
Semasa tindak balas kimia berlaku, Adakah perubahan
berlaku perubahan tenaga haba, pada telur
sama ada dibebaskan ataupun
diserap. disebabkan tindak
balas eksotermik
atau endotermik?
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Bacaan termometer
akan meningkat
Bekas menjadi panas
Suhu persekitaran
meningkat
Apabila tenaga haba
dibebaskan
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Apakah tindak
balas eksotermik?
Tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran.
Tenaga kimia diubah kepada tenaga haba.
Suhu persekitaran meningkat.
Contoh : a) Respirasi
b) Pengoksidaan logam
c) Tindak balas peneutralan
d) Tindak balas antara asid dengan logam
e) Tindak balas logam reaktif dengan air
f) Pembakaran bahan api seperti petrol dan kayu
g) Penghasilan ammonia dalam proses Haber
h) Melarutkan natrium hidroksida dalam air
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Apabila tenaga haba
diserap
Suhu persekitaran
menurun
Bekas menjadi sejuk
Tindak balas ini Bacaan termometer
dikenali sebagai akan menurun
TINDAK BALAS
ENDOTERMIK
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Apakah tindak
balas endotermik?
Tindak balas kimia yang menyerap haba daripada persekitaran.
Tenaga haba diserap.
Suhu persekitaran menurun.
Contoh : a) Fotosintesis
b) Melarutkan garam ammonium dalam air
c) Penguraian nitrat logam apabila dipanaskan
d) Penguraian karbonat logam apabila dipanaskan
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS dengan
Menentukan Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik
Tujuan : Mengkaji jenis tindak balas berdasarkan perubahan haba dan perubahan bacaan termometer
melarutkan bahan di dalam air.
Bahan : Pepejal natrium hidroksida, NaOH, pepejal kalsium klorida kontang, CaCl2, pepejal ammonium
nitrat, NH4NO3, pepejal natrium tiosulfat, Na2S2O3 dan air suling.
Radas : Cawan polistirena dengan penutup, spatula, silinder penyukat dan termometer.
Prosedur :
1. Sukat 20 cm3 air suling dan tuangkan air itu ke dalam sebuah cawan polistirena.
2. Masukkan termometer ke dalam cawan polistirena dan biarkan selama dua minit.
Catatkan suhu awal air suling.
3. Tambahkan satu spatula pepejal natrium hidroksida, NaOH ke dalam cawan polistirena.
4. Dengan cermat, kacau campuran dengan termometer.
5. Catatkan suhu tertinggi atau terendah campuran yang dicapai.
6. Ulangi langkah 1 hingga 5 dengan menggantikan pepejal natrium hidroksida, NaOH dengan pepejal
ammonium nitrat, NH4NO3 ,pepejal natrium tiosulfat, Na2S2O3 dan pepejal kalsium klorida kontang,
CaCl2.
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Menentukan Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik
Keputusan : Suhu awal bahan Suhu akhir Perubahan suhu
(0C) bahan (0C) (0C)
Bahan
(+ air suling)
NaOH
NH4NO3
Na2S2O3
CaCl2
Perbincangan :
1. Berdasarkan keputusan, tentukan ;
(a) tindak balas yang manakah menyerap haba?
(b) tindak balas yang manakah membebaskan haba?
2. Merujuk kepada 1(a) dan 1(b), kelaskan tindak balas yang tersebut kepada tindak balas ekostermik
dan tindak balas endotermik.
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Air Termometer Tindak balas
Pepejal NaOH eksotermik
Haba terbebas
keluar daripada Termometer
bahan kimia ke Tenaga haba
dalam air dan yang terbebas
dinding tabung menyebabkan
suhu
termometer
meningkat
Dinding tabung
uji terasa panas
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Tindak balas
endotermik
Termometer Termometer
Tenaga haba diserap
oleh bahan kimia
menyebabkan suhu
pada termometer
menurun
Air Haba diserap Dinding tabung
Pepejal NH3NO3 dari uji terasa sejuk
persekitaran (air
dan tabung uji)
oleh bahan kimia
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
Haba yang dibebaskan Perubahan tenaga dalam
atau diserap semasa tindak balas kimia
berlaku tindak balas ditunjukkan dengan
kimia dinamakan Gambar rajah aras tenaga
Haba tindak balas,∆H
Unit :
Delta H
kJmol-1 menunjukkan
Negatif(-)
Perbezaan antara
kandungan tenaga
bahan tindak balas
dan kandungan
tenaga hasil tindak
balas
Positif(+)
Haba dibebas Haba diserap
dikenali
Perubahan haba
3.1 PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
Tenaga
Bahan tindak balas Haba
dibebaskan
∆H = negatif (-) Jumlah kandungan
tenaga hasil tindak balas
Hasil tindak balas
lebih rendah daripada
Tindak balas eksotermik kandungan tenaga bahan
∆H = H hasil tindak balas – H bahan tindak balas
tindak balas
Haba tindak balas, ∆H ialah perubahan haba
satu mol bahan tindak balas bertindak balas
atau satu mol hasil tindak balas yang
terbentuk.
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 ∆H = -467 kJmol-1
Tenaga Haba dibebaskan ke persekitaran sebanyak
Mg + H2SO4
467 kJ apabila 1 mol logam Mg bertindak
balas dengan 1 mol H2SO4 untuk
menghasilkan 1 mol MgSO4 dan 1 mol H2
∆H = -467 kJmol-1 Suhu campuran meningkat
MgSO4 + H2
Jumlah kandungan tenaga 1
Tindak balas eksotermik mol MgSO4 dan 1 mol gas H2
lebih rendah daripada jumlah
kandungan tenaga 1 mol Mg
dan 1 mol H2SO4
∆H = negatif, -
Tenaga PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
Hasil tindak balas
Bahan tindak balas ∆H = positif (+) Jumlah kandungan
tenaga hasil tindak balas
Haba
diserap lebih tinggi daripada
kandungan tenaga
Tindak balas endotermik bahan tindak balas
∆H = H hasil tindak balas – H bahan tindak balas
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
N2 + O2 2NO ∆H = +180 kJmol-1 ∆H = positif, +
Tenaga Jumlah kandungan tenaga
2 mol NO lebih tinggi daripada
2NO jumlah kandungan tenaga 1 mol
N2 bertindak balas dengan
1 mol O2
∆H = +180 kJmol-1 Suhu campuran menurun
N2 + O2 Haba diserap dari persekitaran
Tindak balas endotermik sebanyak 180 kJ apabila 1 mol gas N2
bertindak balas dengan 1 mol gas O2
untuk menghasilkan 2 mol gas NO
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Gambar rajah aras tenaga
CaCO3 CaO + CO2 ∆H = +222 kJmol-1 ∆H = positif, +
Tenaga Jumlah kandungan tenaga 1
mol CaO dan 1 mol CO2
CaO + CO2
lebih tinggi daripada jumlah
kandungan tenaga 1 mol
CaCO3
∆H = +222 kJmol-1 Suhu menurun
CaCO3 Haba diserap dari persekitaran
Tindak balas endotermik sebanyak 222 kJ
apabila 1 mol CaCO3 diuraikan
oleh haba untuk menghasilkan 1 mol
CaO dan 1 mol CO2
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Apabila tindak balas kimia berlaku, tenaga haba akan
diserap atau dibebaskan.
Ikatan kimia Ikatan kimia
dalam bahan dalam hasil
diputuskan
dibentuk
+436kJ +436 kJ tenaga haba diserap H+H
HH untuk memutuskan ikatan 2 atom hidrogen
H-H
+243kJ +243 kJ tenaga haba diserap Cl + Cl
Cl Cl untuk memutuskan ikatan 2 atom klorin
Cl-Cl
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
-432kJ
H Cl -862 kJ (2 x 431 kJ) tenaga H Cl
haba dibebaskan untuk H Cl
H Cl membentuk ikatan H-Cl
2 atom H + 2 atom Cl
-432kJ
2 molekul HCl
Jumlah tenaga haba diserap untuk putuskan ikatan H-H dan Cl-Cl
ialah +679 kJ
Jumlah tenaga haba dibebaskan untuk bentuk ikatan H-Cl ialah
-864 kJ
Perubahan haba ialah hasil jumlah tenaga yang diserap semasa
pemecahan ikatan dan haba yang dibebaskan semasa pembentukan
ikatan, ∆H = (+678 kJ) + (-862 kJ) = -185 kJ
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Ikatan Tenaga Ikatan(kJmol-1)
H-H 436
Cl - Cl 243
H - Cl 432
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
Dalam tindak balas eksotermik,
tenaga haba yang dibebaskan
semasa pembentukan ikatan dalam
hasil tindak balas lebih besar
berbanding tenaga haba yang
diserap untuk memutuskan ikatan
dalam bahan tindak balas.
Dalam tindak balas endotermik,
tenaga haba yang diserap untuk
memutuskan ikatan dalam bahan
tindak balas lebih besar berbanding
tenaga haba yang dibebaskan
semasa pembentukan ikatan dalam
hasil tindak balas.
PERUBAHAN HABA DALAM TINDAK BALAS
1. Persamaan termokimia bagi tindak balas penguraian kalsium karbonat, CaCO3adalah
seperti yang berikut :
CaCO3(p) → CaO(p) + CO2(g) ∆H = + 540 kJ mol-1
(a) Lukiskan gambar rajah aras tenaga bagi tindak balas itu.
(b) Tulis tiga penyataan yang dapat dirumuskan daripada gambar rajah aras tenaga di (a).
2. Persamaan termokimia di bawah menunjukkan pembentukan plumbum(II) sulfat, PbSO4.
Pb(NO3)2(ak) + Na2SO4(ak) → PbSO4(p) + 2NaNO3(ak) ∆H = - 50 kJ mol-1
(a) Nyatakan sama ada tindak balas di atas eksotermik atau endotermik.
(b) Tentukan ikatan yang diputuskan dan ikatan yang terbentuk.
(c) Terangkan perubahan tenaga yang terlibat dengan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan.
(d) Lukiskan gambar rajah aras tenaga bagi tindak balas itu.
3.2 HABA TINDAK BALAS
STANDARD PEMBELAJARAN :
Murid boleh :
1. Menentukan haba pemendakan melalui aktiviti.
2. Menentukan haba penyesaran melalui aktiviti.
3. Membandingkan haba peneutralan bagi tindak balas antara berikut melalui eksperimen :
a. asid kuat dan alkali kuat
b. asid lemah dan alkali kuat
c. asid kuat dan alkali lemah
d. asid lemah dan alkali lemah
4. Membandingkan haba pembakaran bagi beberapa jenis alkohol melalui eksperimen.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Haba Pemendakan
Haba Haba Penyesaran
Tindak Haba Peneutralan
Balas
Haba Pembakaran
Haba tindak balas dapat ditentukan melalui Nilai perubahan suhu yang diperoleh
eksperimen dengan menentukan perubahan digunakan untuk menghitung
suhu semasa sesuatu tindak balas berlaku. haba tindak balas.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Haba tindak balas ialah perubahan
haba apabila satu mol bahan tindak
balas bertindak balas atau satu mol
hasil tindak balas terbentuk
Contoh ∆H = -393.5 kJmol-1 Unit
Haba tindak balas tertentu
Jenis tindak balas Nama haba tindak balas
Pemendakan Haba pemendakan
Penyesaran Haba penyesaran
Peneutralan Haba peneutralan
Pembakaran Haba pembakaran
3.2 HABA TINDAK BALAS
Langkah-langkah umum pengiraan haba tindak balas
Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4
Tentukan bilangan Hitung perubahan Hitung perubahan Nyatakan haba
mol bahan tindak haba dalam haba untuk 1 mol tindak balas, ∆H
tindak bahan bertindak dengan tanda +/-
balas dan hasil balas atau 1 mol
yang terbentuk, balas: Q = mcθ dan unit yang
θ = perubahan hasil terbentuk betul:
n mol secara perkadaran
suhu ∆H = +/-X kJ mol-
1
Bilangan mol, n
Mol mendakan Mol logam yang Mol air yang Mol bahan api
yang terbentuk disesar untuk terbentuk yang terbakar
untuk haba
untuk haba haba peneutralan untuk haba
pemendakan penyesaran pembakaran
3.2 HABA TINDAK BALAS
Beberapa anggapan
dibuat semasa
penghitungan haba
tindak balas.
◆ Ketumpatan sebarang larutan akueus adalah sama dengan ketumpatan air, 1 g cm-3.
◆ Muatan haba tentu sebarang larutan akueus adalah sama dengan muatan
haba tentu air iaitu 4.2 J g-1 °C-1.
◆ Tiada kehilangan haba ke persekitaran.
◆ Tiada haba diserap oleh radas eksperimen.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Haba pemendakan
Haba pemendakan ialah perubahan haba apabila 1 mol mendakan
terbentuk daripda ion-ion dalam larutan akueusnya
Contoh tindak balas pemendakan
Ba(NO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaNO3 ∆H = -42 kJmol-1
AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 ∆H = -65.5 kJmol-1
Pb(NO3)2 + Na2SO4
PbSO4 + 2NaNO3 ∆H = -50.4 kJmol-1
Mg(NO3)2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaNO3 ∆H = -100.8 kJmol-1
3.2 HABA TINDAK BALAS
Contoh :
100 cm3 larutan plumbum(II) nitrat, Pb(NO3)2 1.0 mol dm-3 dicampurkan dengan 100 cm3 larutan
natrium sulfat, Na2SO4 1.0 mol dm-3. Suhu campuran tindak balas meningkat daripada 30.0°C
kepada 33.0°C. Hitungkan haba pemendakan plumbum(II) sulfat, PbSO4.
[Muatan haba tentu larutan, c = 4.2 J g-1°C-1; ketumpatan larutan = 1 gcm-3]
Penyelesaian :
Langkah 1: Hitungkan bilangan mol mendakan plumbum(II) sulfat, PbSO4 yang terbentuk.
Bilangan mol ion Bilangan mol ion
plumbum(II), Pb2+ = sulfat, SO42- =
Bilangan mol plumbum(II) Bilangan mol natrium
nitrat, Pb(NO3)2 sulfat, Na2SO4
n = MV Guna formula : n = MV n = MV
1000 1000 1000
= 1.0 x 100 n = bilangan mol = 1.0 x 100
1000 M = kemolaran larutan 1000
V = isi padu dalam larutan cm3
= 0.1 mol = 0.1 mol
3.2 HABA TINDAK BALAS
Penyelesaian :
Langkah 1: Hitungkan bilangan mol mendakan plumbum(II) sulfat, PbSO4 yang terbentuk.
Tulis persamaan ion untuk tindak balas Pb2+ + SO42- → PbSO4
Bandingkan stoikiometri persamaan ion 1 mol 1 mol 1 mol
Daripada persamaan ion, 1 mol ion plumbum(II), Pb2+ bertindak balas dengan 1 mol ion sulfat, SO42-
menghasilkan 1 mol plumbum(II) sulfat, PbSO4.
Oleh itu, 0.1 mol ion plumbum(II), Pb2+ bertindak balas dengan 0.1 mol ion sulfat, SO42-
menghasilkan 0.1 mol plumbum(II) sulfat, PbSO4
Langkah 2: Hitungkan perubahan haba.
Jisim larutan campuran, m = Jumlah isi padu larutan campuran x ketumpatan larutan
= (100 + 100) cm3 x 1 gcm-3
= 200 g
Perubahan suhu larutan campuran, θ = Suhu tertinggi - suhu awal
= 33.0°C - 30.0°C = 3.0°C
Haba yang dibebaskan dalam tindak balas, Q = mcθ
= 200 x 4.2 x 3.0
= 2520 J
= 2.52 kJ
3.2 HABA TINDAK BALAS
Penyelesaian :
Langkah 3: Hitungkan perubahan haba untuk pembentukan 1 mol pemendakan.
Pemendakan 0.1 mol plumbum(II) sulfat, PbSO4 membebaskan 2.52 kJ haba.
Maka pemendakan 1 mol plumbum(II) sulfat, PbSO4 membebaskan 2.52 kJ haba iaitu 25.2 kJ mol-1
1000
Langkah 4: Tuliskan haba tindak balas, ∆H. Boleh guna
Haba pemendakan plumbum(II) sulfat, PbSO4 ∆H = - 25.2 kJ mol-1 formula :
∆H = - mcθ
Tindak balas
eksotermik n
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Tujuan :
Menentukan haba pemendakan bagi argentum klorida, AgCl dan magnesium karbonat, MgCO3.
Bahan dan alat radas :
Larutan AgNO3 0.5 mol dm-3 , larutan NaCl 0.5 mol dm-3 , larutan Mg(NO3)2 0.5 mol dm-3 ,
larutan Na2CO3 0.5 mol dm-3, dua cawan polistirena dengan penutup, termometer dan
silinder penyukat.
Definisi secara operasi - Haba Pemendakan :
Apabila larutan natrium klorida, NaCl ditambahkan kepada larutan argentum nitrat,
AgNO3 untuk menghasilkan 1 mol mendakan argentum klorida,AgCl bacaan termometer
meningkat.
Termometer Kacau
Cawan
polistirena
25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan AgNO3 25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan NaCl Larutan campuran
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Prosedur :
1. Sukat 25 cm3 larutan AgNO3 0.5 mol dm-3 dan tuangkan ke dalam cawan polistirena
menggunakan silinder penyukat .
2. Masukkan termometer ke dalam larutan itu dan biarkan selama dua minit.
3. Catatkan suhu larutan.
4. Sukat 25 cm3 larutan NaCl 0.5 mol dm-3 dan tuangkan ke dalam cawan polistirena lain.
5. Masukkan termometer ke dalam larutan itu dan biarkan selama dua minit.
Catatkan suhu larutan.
6. Tuang larutan NaCl dengan cepat dan cermat ke dalam cawan polistirena yang
mengandungi larutan AgNO3
7. Tutup cawan polistirena dengan penutup dan kacaukan campuran dengan termometer
seperti yang ditunjukkan pada Rajah.
8. Catatkan suhu tertinggi campuran.
9. Ulangi langkah 1 hingga 8 dengan menggantikan larutan argentum nitrat,AgNO3 dengan
larutan magnesium nitrat, Mg(NO3)2 dan larutan natrium klorida, NaCl dengan larutan
natrium karbonat, Na2CO3.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Keputusan :
Suhu awal larutan AgNO3 = 28.00C
Suhu awal larutan NaCl = 28.00C
Suhu awal larutan Mg(NO3)2 = 28.00C
Suhu awal larutan Na2CO3 = 28.00C
Suhu tertinggi campuran larutan = 30.00C
Kenaikan suhu , = (30.0 – 28.0)0C = 2.00C
Perbincangan :
1. Nyatakan jenis tindak balas yang berlaku.
2. Hitungkan haba pemendakan bagi argentum klorida,AgCl dan magnesium karbonat,
MgCO3. [Gunakan rumus perubahan haba, Q = mcθ]
[Diberi : Muatan haba tentu larutan, c = 4.2 J g-1 °C-1; ketumpatan larutan = 1 g cm-3]
3.Tuliskan persamaan termokimia bagi pemendakan argentum klorida,AgCl dan magnesium
karbonat, MgCO3.
4. Lukiskan gambar rajah aras tenaga bagi tindak balas pemendakan argentum klorida,AgCl
dan magnesium karbonat, MgCO3.
5. Nilai teori haba pemendakan argentum klorida,AgCl ialah -65.5 kJ mol-1. Adakah nilai ini
sama dengan nilai yang diperoleh dalam eksperimen ini? Terangkan sebab jawapan anda.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Pengiraan haba pemendakan : AgCl + NaNO3
1. Persamaan kimia : AgNO3 + NaCl
2. Kira bilangan mol larutan AgNO3 , n = MV : n = 0.5 x 25 = 0.0125 mol
1000 1000
3. Kira perubahan haba, ∆H : ∆H = mcθ dalam unit Joule, J
= (25 + 25) x 4.2 x 2
= 420 J
4. Kira haba pemendakan , ∆H : ∆H = - mcθ dalam unit kJmol-1
n
= -(25 + 25) x 4.2 x 2
0.0125
= -33600 J 1 kJ = 1000 J
= -33.6 kJmol-1
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Pengiraan haba pemendakan : MgCO3 + 2NaNO3
1. Persamaan kimia : Mg(NO3)2 + Na2CO3
2. Kira bilangan mol larutan Mg(NO3)2 , n = MV : n = 0.5 x 25 = 0.0125 mol
1000 1000
3. Kira perubahan haba, ∆H : ∆H = mcθ dalam unit Joule, J
= (25 + 25) x 4.2 x 2
= 420 J
4. Kira haba pemendakan , ∆H : ∆H = - mcθ dalam unit kJmol-1
n
= -(25 + 25) x 4.2 x 2
0.0125
= -33600 J 1 kJ = 1000 J
= -33.6 kJmol-1
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Kesimpulan :
Tindak balas pemendakan AgCl dan MgCO3 ialah tindak balas eksotermik kerana
membebaskan haba. Haba pemendakan ialah –x kJmol-1.
Langkah berjaga-jaga :
1. Guna cawan polistirena kerana penebat haba atau mengurangkan haba hilang ke
persekitaran.
2. Kacau campuran supaya suhu sekata.
3.Tuang larutan dengan cepat.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Termometer Kacau
Cawan Larutan NaNO3
polistirena Mendakan AgCl
25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan AgNO3 25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan NaCl
Persamaan kimia AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3
Persamaan ion
Ag+ Cl-
Ag+ + Cl- AgCl
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Pemendakan
Termometer Kacau
Cawan Larutan NaNO3
polistirena
25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan Mg(NO3)2 25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan Na2CO3 Mendakan MgCO3
Persamaan kimia Mg(NO3)2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaNO3
Persamaan ion
Mg2+ + CO32- Mg2+ CO32-
MgCO3
3.2 HABA TINDAK BALAS
Contoh:
Persamaan yang berikut menunjukkan tindak balas pembentukan mendakan argentum klorida, AgCl.
AgNO3(ak) + KCl(ak) → AgCl(p) + KNO3(ak) ∆H = - 65.5 kJ mol-1
Jika 20 cm3 larutan argentum nitrat, AgNO3 0.5 mol dm-3 dicampurkan kepada 20 cm3 larutan
kalium klorida, KCl 0.5 mol dm-3, hitungkan kenaikan suhu campuran.
[Diberi : Muatan haba tentu larutan, c = 4.2 J g-1 °C-1, ketumpatan larutan = 1 g cm-3]
Penyelesaian:
Langkah 1: Hitung bilangan mol argentum klorida, AgCl yang terbentuk.
Bilangan mol kalium klorida, KCl = 0.5 x 20 = 0.01 mol
1000
Bilangan mol argentum nitrat, AgNO3 = 0.5 x 20 = 0.01 mol
1000
Daripada persamaan,
1 mol kalium klorida, KCl bertindak balas dengan 1 mol argentum nitrat, AgNO3
menghasilkan 1 mol argentum klorida, AgCl.
Oleh itu, 0.01 mol kalium klorida, KCl bertindak balas dengan 0.01 mol argentum nitrat, AgNO3
menghasilkan 0.01 mol argentum klorida, AgCl.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Penyelesaian:
Langkah 2: Hitungkan perubahan haba.
Diberi ∆H = - 65.5 kJ mol-1
Apabila 1 mol argentum klorida, AgCl terbentuk, 65.5 kJ haba terbebas.
Maka 0.01 mol argentum klorida, AgCl terbentuk, = 0.655 kJ haba terbebas.
Langkah 3: Hitungkan kenaikan suhu.
Jisim larutan = (20 + 20) cm3 x 1 g cm-3 = 40 g
Haba terbebas, Q = 655 J
40 g x 4.2 x θ = 655 J
Kenaikan suhu, θ = 655 J = 3.9°C
40 x 4.2
3.2 HABA TINDAK BALAS
Haba penyesaran
Paku besi dimasukkan ke dalam larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4
Paku besi Mengapakah terdapat
Larutan CuSO4 enapan berwarna
perang pada paku
besi?
Mengapakah larutan
warna
biru menjadi pudar?
❖ Enapan berwarna perang, iaitu kuprum, Cu menunjukkan bahawa ferum, Fe
menyesarkan kuprum, Cu daripada larutan garamnya.
❖ Tindak balas penyesaran juga melibatkan perubahan haba.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Haba penyesaran
Haba penyesaran ialah perubahan haba apabila
1 mol logam disesarkan daripada larutan garamnya oleh
logam yang lebih elektropositif
Persamaan termokimia berikut mewakili tindak balas penyesaran yang berlaku.
Fe(p) + CuSO4(ak) → FeSO4(ak) + Cu(p) ∆H = -250 kJ mol-1
Fe(p) + Cu2+(ak) → Fe2+(ak) + Cu(p) ∆H = -250 kJ mol-1
Berdasarkan persamaan Haba penyesaran kuprum, Cu
termokimia, 250 kJ haba daripada larutan kuprum(II)
dibebaskan apabila satu mol sulfat, CuSO4 oleh ferum, Fe ialah
kuprum, Cu disesarkan daripada
larutan garam kuprum(II) sulfat, -250 kJ mol-1.
CuSO4 oleh ferum, Fe.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Contoh:
Serbuk magnesium, Mg yang berlebihan ditambah kepada 50 cm3 larutan ferum(II) sulfat, FeSO4
0.25 mol dm-3. Suhu campuran tindak balas bertambah sebanyak 4.0°C. Hitungkan haba penyesaran
ferum, Fe daripada larutan garamnya.
[Diberi : Muatan haba tentu larutan, c = 4.2 J g-1°C-1, ketumpatan larutan = 1 g cm-3]
Penyelesaian:
Langkah 1 : Tuliskan persamaan kimia.
Mg(p) + FeSO4(ak) → Fe(p) + MgSO4(ak)
Langkah 2 : Hitungkan bilangan mol ferum, Fe yang disesarkan daripada larutan ferum(II) sulat, FeSO4.
Bilangan mol larutan ferum(II) sulfat, FeSO4 = = 0.0125 mol.
Daripada persamaan, 1 mol ferum, Fe disesarkan daripada 1 mol larutan ferum(II) sulfat, FeSO4.
Maka, 0.0125 mol ferum, Fe disesarkan daripada 0.0125 mol larutan ferum(II) sulfat, FeSO4.
Langkah 3: Hitungkan perubahan haba.
Jisim larutan, m = 50 cm3 x 1 g cm-3 = 50 g
Perubahan haba, Q = 50 x 4.2 x 4.0 = 840 J
= 0.84 kJ
3.2 HABA TINDAK BALAS
Penyelesaian:
Langkah 4 : Hitungkan perubahan tenaga untuk penyesaran 1 mol ferum, Fe.
Penyesaran 0.0125 mol ferum, Fe membebaskan 0.840 kJ haba.
Maka, penyesaran 1 mol ferum, Fe akan membebaskan 0.840 = 67.2 kJ haba.
0.0125
Langkah 5:Tulis haba penyesaran ∆H.
Haba penyesaran ferum, Fe oleh magnesium, Mg : ∆H = - 67.2 kJ mol-1
Tindak balas
eksotermik
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Penyesaran
Tujuan : Menentukan dan membandingkan haba penyesaran kuprum daripada larutan
kuprum(II) sulfat, CuSO4 oleh logam zink, Zn dan logam magnesium, Mg.
Bahan : Larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4 0.5 mol dm-3, serbuk magnesium, Mg dan serbuk zink,Zn.
Radas : Cawan polistirena dengan penutup, termometer, silinder penyukat dan spatula.
Prosedur :
1. Sukat 25 cm3 0.5 mol dm-3 larutan CuSO4 dan tuang ke dalam cawan polistirena.
2. Masukkan termometer dan catat suhu awal.
3. Masukkan 0.5 g serbuk Zn sehingga berlebihan ke dalam larutan CuSO4.
4. Kacau campuran dengan termometer.
5. Catat suhu tertinggi campuran.
Kacau
Termometer Serbuk logam
Cawan polistirena
Larutan CuSO4
Enapan kuprum, Cu
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Penyesaran
Keputusan : Guna serbuk Zn = 28.00C Guna serbuk Mg = 28.00C
Suhu awal larutan CuSO4 = 31.00C Suhu awal larutan CuSO4 = 33.00C
Suhu tertinggi campuran = 3.00C Suhu tertinggi campuran = 5.00C
Kenaikan suhu , = (31.0 – 28.0)0C Kenaikan suhu , = (33.0 – 28.0)0C
Perbincangan :
1. Berdasarkan ekperimen :
(a) Tuliskan persamaan kimia dan persamaan ion bagi kedua-dua tindak balas yang berlaku.
(b) Hitungkan haba penyesaran, ∆H kuprum, Cu oleh magnesium, Mg dan zink, Zn.
[Diberi: Muatan haba tentu larutan, c = 4.2 J g-1 °C-1; ketumpatan larutan = 1 g cm-3]
(c) Terangkan sebab nilai haba penyesaran kuprum, Cu oleh logam magnesium, Mg dan logam zink, Zn
berbeza.
(d) Lukiskan gambar rajah aras tenaga bagi kedua-dua tindak balas itu.
2. Mengapakah kedua-dua logam itu digunakan secara berlebihan dalam eksperimen ini?
3. Selain perubahan suhu, nyatakan pemerhatian lain yang dapat diperhatikan semasa anda
menjalankan eksperimen ini.
4. Apakah definisi secara operasi bagi haba penyesaran dalam eksperimen ini?
5. Adakah nilai haba penyesaran kuprum, Cu, ∆H akan sama jika larutan kuprum(II) sulfat, CuSO4
digantikan dengan larutan kuprum(II) nitrat, Cu(NO3)2? Terangkan jawapan anda.
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Penyesaran
Pengiraan haba penyesaran : ZnSO4 + Cu
1. Persamaan kimia : Zn + CuSO4
2. Kira bilangan mol larutan CuSO4 , n = MV , n = 0.5 x 25 = 0.0125 mol
1000 1000
3. Kira perubahan haba, ∆H = mcθ dalam unit Joule, J
= 25 x 4.2 x 3
= 315 J
4. Kira haba penyesaran , ∆H = - mcθ dalam unit kJmol-1
n
1 kJ = 1000 J
= - 315
0.0125
= -25200 J
= -25.2 kJmol-1
3.2 HABA TINDAK BALAS
Menentukan Haba Penyesaran
Pengiraan haba penyesaran : MgSO4 + Cu
1. Persamaan kimia : Mg + CuSO4
2. Kira bilangan mol larutan CuSO4 , n = MV , n = 0.5 x 25 = 0.0125 mol
1000 1000
3. Kira perubahan haba, ∆H = mcθ dalam unit Joule, J
= 25 x 4.2 x 5
= 525 J
4. Kira haba penyesaran , ∆H = - mcθ dalam unit kJmol-1
n
1 kJ = 1000 J
= 525
0.0125
= 42000 J
= 42 kJmol-1