Bab 7 Kadar Tindak Balas

Pengelasan Tindak Balas

Nyalaan Pembakaran
mancis bunga api

Pemendakan Tindak balas Tindak
cepat balas logam
reaktif dan

air

Kadar Pembakaran Tindak
tindak gas balas sel
balas tinggi elektrik

Pengelasan Tindak Balas

Pengaratan Pereputan
logam buah

Fotosintesis Tindak balas Pereputan
lambat haiwan

Kadar Penapaian Kakisan
tindak balas batu

rendah

Penentuan Kadar Tindak Balas

Maksud

Perubahan kuantiti
bahan atau hasil
tindak balas per
unit masa

Kadar tindak balas = Perubahan kuantiti bahan tindak balas atau hasil tindak balas
Masa yang diambil untuk perubahan berlaku

Unit kadar tindak balas :
gs-1 atau g min-1
cm3s-1 atau cm3 min-1
mol dm-3s-1 atau mol dm-3 min-1

Penentuan Kadar Tindak Balas

Pembentukan Pengurangan
Mendakan jisim bahan
tindak balas

Perubahan
yang berlaku

dalam
Tindak Balas

Penambahan
isi padu gas

Kadar Tindak Balas Purata dan Kadar Tindak balas pada Masa Tertentu

Kadar Tindak Balas Purata Isi padu gas (cm3) Tindak balas berhenti di sini

Kadar tindak balas purata = Jumlah isi padu gas terkumpul, cm3 V
Tempoh masa yang diambil, s

= V cm3 s-1 0t
t Masa (s)

Isi padu gas (cm3)

Kadar tindak balas purata = Jumlah isi padu gas terkumpul dari t1 hingga t2 , cm3
dari t1 hingga t2 Tempoh masa yang diambil, s
V2
= V2 – V1 cm3 s-1 V1
t2 – t1

0 t1 t2
Masa (s)

Kadar Tindak Balas Purata dan Kadar Tindak balas pada Masa Tertentu

Kadar tindak balas purata = Jumlah isi padu gas terkumpul dalam t1 saat yang pertama , cm3
dalam t1 saat yang pertama Tempoh masa yang diambil, s

= V1 - 0 cm3 s-1
t1 – 0

= V1 cm3 s-1
t1

Isi padu gas (cm3)

V1

0 t1
Masa (s)

Kadar Tindak Balas Purata dan Kadar Tindak balas pada Masa Tertentu

Kadar Tindak Balas pada Isi padu gas
Masa Tertentu (cm3)

Kadar tindak balas pada masa t = Kecerunan tangen pada masa t y

= y cm3 s-1 x Masa (s)
x t

Isi padu gas Tindak balas lengkap
(cm3)

Perubahan tindak Tindak balas semakin perlahan
balas melawan

masa

Tindak balas semakin cepat

Masa (s)

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Saiz bahan Kepekatan bahan Kehadiran mangkin Suhu
tindak balas tindak balas
Tenaga
Jumlah luas Bilangan ion Merendahkan Kinetik
permukaan H+ per unit tenaga Suhu tinggi

Saiz kecil isipadu pengaktifan

Kepekatan tinggi Mangkin hadir

Tekanan
Tekanan tinggi

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Eksperimen Faktor Saiz

Tujuan : Mengkaji kesan saiz bahan tindak balas ke atas kadar tindak balas.
Pernyataan masalah : Bagaimanakah saiz bahan tindak balas boleh mempengaruhi kadar tindak balas?
Hipotesis : Semakin kecil saiz ketulan marmar, CaCO3, semakin tinggi kadar tindak balas.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Pemboleh ubah :
a. Dimanipulasikan : Saiz ketulan marmar, CaCO3
b. Bergerak balas : Kadar tindak balas
c. Dimalarkan : Jisim ketulan marmar, suhu, isi padu dan kepekatan asid hidroklorik, HCl

Bahan : HCl 0.1 mol dm-3, ketulan besar marmar dan ketulan kecil marmar

Radas : Kelalang kon 250 cm3, kaki retort dan pengapit, buret, besen, silinder penyukat 100 cm3,
penyumbat getah, salur penghantar, penimbang elektronik dan jam randik

Prosedur :
1. Masukkan 80.0 cm3 HCl 0.1 mol dm-3 ke dalam kelalang kon.
2. Penuhkan buret dengan air dan telangkupkannya dalam besen berisi air. Apit buret menegak.
3. Catat isi padu awal buret.
4. Timbang 5.0 g ketulan marmar bersaiz besar dan masukkan ke dalam kelalang kon.
5. Dengan serta-merta, tutup kelalang kon dengan penyumbat getah yang bersambung dengan

salur penghantar dan mulakan jam randik.
6. Goncang kelalang kon perlahan-lahan.
7. Catat bacaan buret setiap sela masa 30 saat sehingga buret dipenuhi gas.
8. Ulang eksperimen menggunakan 5.0 g ketulan kecil marmar.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Eksperimen Faktor Kepekatan

Tujuan : Mengkaji kesan kepekatan bahan tindak balas ke atas kadar tindak balas.
Pernyataan masalah : Bagaimanakah kepekatan bahan tindak balas boleh mempengaruhi kadar

tindak balas?
Hipotesis : Semakin tinggi kepekatan larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3, semakin singkat masa

yang diambil untuk tanda ‘X’ tidak kelihatan.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Pemboleh ubah :
a. Dimanipulasikan : Kepekatan larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3
b. Bergerak balas : Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ tidak kelihatan
c. Dimalarkan : Suhu, isi padu dan kepekatan asid sulfurik, H2SO4, saiz kelalang kon

Bahan : H2SO4 1.0 mol dm-3, larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3 0.2 mol dm-3 , air suling,
kertas putih dengan tanda ‘X’ di tengah

Radas : Kelalang kon 150 cm3, jam randik, silinder penyukat 10 cm3 dan 50 cm3

Prosedur :
1. Masukkan 45.0 cm3 larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3 0.2 mol dm-3 ke dalam kelalang kon.
2. Letakkan kelalang kon atas kertas putih bertanda ‘X’.
3. Dengan cepat, tuangkan 5.0 cm3 H2SO4 1.0 mol dm-3 ke dalam kelalang kon dan mulakan jam randik.
4. Pusar kelalang kon dengan perlahan. Letak atas kertas semula.
5. Perhatikan tanda ‘X’ secara menegak dari mulut kelalang kon.
6. Hentikan jam randik sebaik tanda ‘X’ tidak kelihatan.
7. Rekod dan catat masa.
8. Ulang eksperimen menggunakan kepekatan larutan Na2S2O3 berbeza.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Eksperimen Faktor Suhu

Tujuan : Mengkaji kesan suhu ke atas kadar tindak balas.
Pernyataan masalah : Bagaimanakah suhu boleh mempengaruhi kadar tindak balas?
Hipotesis : Semakin tinggi kepekatan larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3, semakin singkat masa

yang diambil untuk tanda ‘X’ tidak kelihatan.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Pemboleh ubah :
a. Dimanipulasikan : Suhu larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3
b. Bergerak balas : Masa yang diambil untuk tanda ‘X’ tidak kelihatan
c. Dimalarkan : Isi padu dan kepekatan asid sulfurik, H2SO4

Bahan : H2SO4 1.0 mol dm-3, larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3 0.2 mol dm-3 dan kertas putih
dengan tanda ‘X’ di tengah

Radas : Kelalang kon 150 cm3, jam randik, silinder penyukat 10 cm3 dan 50 cm3 , termometer,
penunu Bunsen, kasa dawai dan tungku kaki tiga

Prosedur :
1. Masukkan 50.0 cm3 larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3 0.2 mol dm-3 ke dalam kelalang kon.
2. Biarkan selama 5 minit. Rekod suhu larutan natrium tiosulfat, Na2S2O3 0.2 mol dm-3 .
3. Letakkan kelalang kon atas kertas putih bertanda ‘X’.
4. Dengan cepat, tuangkan 5.0 cm3 H2SO4 1.0 mol dm-3 ke dalam kelalang kon dan mulakan jam randik.
5. Pusar kelalang kon dengan perlahan. Letak atas kertas semula.
6. Perhatikan tanda ‘X’ secara menegak dari mulut kelalang kon.
6. Hentikan jam randik sebaik tanda ‘X’ tidak kelihatan.
7. Rekod dan catat masa.
8. Ulang eksperimen menggunakan suhu larutan Na2S2O3 400C, 450C, 500C, 550C.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Eksperimen Faktor Mangkin

Tujuan : Mengkaji kesan kehadiran ke atas kadar tindak balas.

Pernyataan masalah : Bagaimanakah kehadiran mangkin boleh mempengaruhi kadar tindak balas?

Hipotesis : Kehadiran mangkin meningkatkan kadar tindak balas.

Pemboleh ubah :
a. Dimanipulasikan : Kehadiran mangkin
b. Bergerak balas : Kadar tindak balas
c. Dimalarkan : Jisim serbuk mangan(IV) oksida, suhu dan isi padu larutan hidrogen peroksida,H2O2

Bahan : 20 cm3 isi padu larutan hidrogen peroksida, serbuk mangan(IV) oksida, MnO2 dan air suling

Radas : Silinder penyukat 10 cm3 , tabung uji, rak tabung uji, kayu uji berbara, corong turas,
kertas turas, bikar 150 cm3, spatula dan penimbang elektronik.

Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas

Prosedur :
1. Labelkan dua tabung uji sebagai I dan II.
2. Masukkan 5.0 cm3 larutan hidrogen peroksida ke dalam tabung uji I dan tabung uji II.
3. Letakkan kedua-dua tabung uji di dalam rak tabung uji.
4. Masukkan 0.5 g serbuk MnO2 ke dalam tabung uji II.
6. Dengan cepat, dekatkan sebatang kayu uji berbara ke mulut kedua-dua tabung uji.
7. Perhatikan perubahan yang berlaku kepada kayu uji berbara.
8. Catat pemerhatian.

Aplikasi Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas dalam kehidupan

Faktor Saiz

Tindakan ubat – mengunyah ubat dengan lebih kecil
Memasak makanan – ubi kentang dipotong kecil dan nipis

Faktor Suhu

Pembersihan– mencuci pakaian dengan serbuk detergen dan air panas
Memasak makanan – memasak pada suhu yang tinggi

Aplikasi Faktor yang mempengaruhi Kadar Tindak Balas dalam kehidupan

Faktor Kepekatan

Kakisan oleh hujan asid – kakisan bangunan diperbuat daripada besi di kawasan perindustrian
Pembakaran petrol di dalam enjin kereta – wap petrol dan udara dimampatkan dalam

kebuk pembakaran enjin kereta sebelum dibakar

Faktor Mangkin

Pengubah mangkin – kereta moden dipasang pengubah bermangkin untuk kurangkan
pencemaran udara

Pembuatan alkohol – proses penapaian glukosa oleh enzim dalam yis sebagai mangkin

Teori Perlanggaran

1. Teori perlanggaran mengatakan bahawa zarah bahan tindak
balas mesti berlanggar antara satu sama lain untuk tindak balas
berlaku

2. Perlanggaran antara zarah-zarah bahan tindak balas yang dapat
menghasilkan tindak balas kimia disebut perlanggaran berkesan

3. Kadar Tindak Balas bergantung kepada frekuensi perlanggaran
berkesan

4. Tenaga pengaktifan ialah tenaga minimum yang diperlukan oleh
zarah-zarah bahan tindak balas untuk bertindak balas.

Tenaga Tenaga Pengaktifan

GAMBAR RAJAH PROFIL TENAGA TINDAK BALAS EKSOTERMIK

Tenaga pengaktifan ( Eₐ)

Bahan tindak balas Haba dibebaskan ke sekitar
menyebabkan jumlah hasil tindak
balas lebih rendah daripada jumlah

tenaga bahan tindak balas

Cikgu Zulaikha Mohd Basar. Panitia Kimia Smk Jasin Hasil tindak balas

Lintasan tindak balas

Tenaga Tenaga Pengaktifan

GAMBAR RAJAH PROFIL TENAGA TINDAK BALAS ENDOTERMIK

RAJAH PROFIL TENAGA TINDAK BALAS ENDOTERMIK

Tenaga pengaktifan ( Eₐ)

Hasil tindak balas

Haba diserap dari sekitar
menyebabkan jumlah tenaga hasil
tindak balas lebih tinggi daripada
jumlah tenaga bahan tindak balas

Bahan tindak balas

Cikgu Zulaikha Mohd Basar. Panitia Kimia Smk Jasin

Lintasan tindak balas

Orientasi Perlanggaran

Zarah bahan tindak balas
perlu berada pada orientasi

yang betul untuk
menghasilkan perlanggaran

berkesan

++

Perlanggaran Berkesan dan Kadar Tindak Balas
Lebih tinggi frekuensi perlanggaran berkesan, lebih tinggi kadar tindak balas
Lebih rendah frekuensi perlanggaran berkesan, lebih rendah kadar tindak balas

Kesan Kepekatan ke atas Kadar Tindak Balas

Kesan Saiz Bahan ke atas Kadar Tindak Balas

Apabila saiz bahan tindak balas kecil,
• Jumlah luas permukaan bahan tindak balas bertambah
• Jumlah luas permukaan terdedah kepada perlanggaran bertambah
• Frekuensi perlanggaran antara zarah-zarah bertambah
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah bertambah
• Kadar tindak balas bertambah

Kesan Suhu ke atas Kadar Tindak Balas

Apabila suhu bertambah,
• Tenaga kinetik zarah bahan tindak balas bertambah
• Lebih banyak zarah bertenaga untuk mengatasi tenaga pengaktifan
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah bertambah
• Kadar tindak balas bertambah

Kesan Kepekatan ke atas Kadar Tindak Balas

Apabila kepekatan bahan tindak balas bertambah,
• Bilangan zarah per unit isi padu bertambah
• Frekuensi perlanggaran antara zarah-zarah bertambah
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah bertambah
• Kadar tindak balas bertambah

Kesan Tekanan ke atas Kadar Tindak Balas

Apabila tekanan gas bertambah,
• Bilangan zarah gas per unit isi padu bertambah
• Frekuensi perlanggaran antara zarah-zarah bertambah
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah bertambah
• Kadar tindak balas bertambah

Kesan Mangkin ke atas Kadar Tindak Balas

Apabila mangkin hadir,
• Mangkin menyediakan lintasan alternatif dengan merendahkan

tenaga pengaktifan
• Lebih banyak zarah-zarah bahan tindak balas dapat mencapai

tenaga pengaktifan itu
• Frekuensi perlanggaran berkesan antara zarah-zarah bertambah
• Kadar tindak balas bertambah

Tindak balas eksotermik Tindak balas endotermik

Tindak balas eksotermik Tindak balas endotermik

H negatif H positif

Latihan

1. Jadual 1 menunjukkan data yang diperolehi apabila 2.0 g kalsium karbonat ditambahkan
kepada 20.0 cm3 larutan asid hidroklorik 0.1 mol dm-3 dalam sebuah kelalang kon.

Masa/s 0 60 120 180 240 300 360 420 480

Isi padu 0.0 5.0 9.6 13.6 16.5 18.5 19.0 19.0 19.0

gas / cm3

a. Nyatakan maksud kadar tindak balas.
b. Tuliskan persamaan kimia apabila kalsium karbonat bertindak balas dengan asid hidroklorik.
c. Gunakan data dalam jadual untuk melukis graf isi padu melawan masa pada kertas graf.
d. Berdasarkan graf di b, tentukan :

i. Kadar tindak balas purata bagi keseluruhan tindak balas.
ii. Kadar tindak balas pada 200 s.

d. Cadangkan bagaimana untuk meningkatkan kadar tindak balas di atas.
e. Bandingkan kadar tindak balas bagi eksperimen di atas dan eksperimen dari d.

Terangkan jawapan anda berdasarkan teori perlanggaran.

Latihan

2. Tiga set eksperimen dijalankan untuk menentukan faktor yang mempengaruhi kadar tindak
balas. Jadual menunjukkan bahan tindak balas dan masa yang diambil untuk mengumpul
40 cm3 gas bagi set I,set II dan set III.

Set Bahan Tindak Balas Masa yang diambil untuk
mengumpul 40 cm3 gas, s

I Serbuk kalsium karbonat berlebihan + 25 cm3 asid hidroklorik 30
0.4 mol dm-3

II Serbuk kalsium karbonat berlebihan + 25 cm3 asid hidroklorik 55
0.2 mol dm-3

III Ketulan kalsium karbonat berlebihan + 25 cm3 asid 90
hidroklorik 0.2 mol dm-3

Berdasarkan jadual,

a. Lakarkan graf isi padu gas melawan masa bagi set I, II dan III pada paksi yang sama.

b. Tulis persamaan kimia bagi tindak balas itu dan bandingkan isi padu sebenar gas yang

terbebas dalam set I dan Set II. Jawapan anda hendaklah disokong dengan pengiraan.

[Diberi isi padu molar gas memenuhi 24 dm3 pada keadaan bilik]

Latihan

c. Bandingkan kadar tindak balas antara set eksperimen dan terangkan jawapan anda
berdasarkan teori perlanggaran.
i. Set I dan Set II
ii. Set II dan Set III

d. Senaraikan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas.

e. Senaraikan tiga contoh tindak balas cepat dan tindak balas lambat.

TAMAT