USC1112 KIMIA TAK ORGANIK.

USC1112 11

Aktiviti Makmal: Kesan Saiz Bahan Tindak Balas Ke Atas Kadar Tindak Balas

USC1112 12

• Kepekatan : semakin tinggi kepekatan semakin tinggi kadar tindak balas.
Pertambahan kepekatan bahan tindak balas bermakna bilangan zarah bahan tindak
balas dalam satu unit isipadu campuran akan bertambah. Oleh itu, zarah bahan tindak
balas akan berlanggaran dengan lebih kerap. Frekuensi pelanggaran bertambah.
Orientasi pelanggaran yang betul juga bertambah. Maka,frekuensi pelanggaran
berkesan juga bertambah. Hal ini meninggikan kadar tindak balas.

► Kepekatan bahan tindak balas mempengaruhi kadar tindak balas bagi bahan yang
berbentuk cecair.

► Semakin tinggi kepekatan, semakin tinggi bilangan zarah per unit isipadu.
► Oleh itu, kadar tindak balas akan menjadi lebih tinggi.

✍ Contoh 1.2(a)
Satu eksperimen telah dijalankan untuk mengkaji kadar tindak balas di antara serbuk zink dan
asid hidroklorik pada kepekatan yang berbeza.
Jadual berikut menunjukkan lima eksperimen yang telah dijalankan untuk mengkaji kesan
kepekatan ke atas kadar tindak balas.

a. Eksperimen I: 50cm3 1mol dm-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
b. Eksperimen II: 100cm3 2mol dm-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
c. Eksperimen III: 150cm3 0.5mol dm-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
d. Eksperimen IV: 25cm3 1.5mol dm-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
e. Eksperimen V: 100cm3 0.5mol dm-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
Lakarkan graf yang menunjukkan isipadu gas karbon dioksida yang terbebas melawan masa
bagi setiap keadaan dengan membandingkannya terhadap Eksperimen I.

USC1112 13

Penyelesaian:
► Eksperimen I melawan Eksperimen II

► Eksperimen I melawan Eksperimen III

► Eksperimen I melawan Eksperimen IV

► Eksperimen I melawan Experimen V

Aktiviti Makmal: Kesan Kepekatan Ke Atas Kadar Tindak Balas

USC1112 14

• Suhu : semakin tinggi suhu semakin tinggi kadar tindak balas
Suhu yang tinggi akan menambahkan tenaga kinetik zarah bahan tindak balas. Oleh itu,
zarah bahan tindak balas bergerak dengan lebih pantas dan frekuensi perlanggaran
bertambah. Maka, frekuensi perlanggaran berkesan juga bertambah. Tenaga yang
dipunyai zarah oleh zarah bahan tindak balas juga bertambah apabila suhu meningkat.
Oleh itu, lebih banyak zarah yang mempunyai tenaga pengaktifan untuk menghasilkan
perlanggaran berkesan. Pertambahan frekuensi perlanggaran berkesan meninggikan
kadar tindak balas.

► Apabila suhu tindak balas bertambah, lebih banyak zarah memperolehi tenaga kinetik
yang tinggi.

► Oleh itu, kadar tindak balas akan menjadi lebih tinggi.

USC1112 15

■ Graf kadar tindak balas
► Graf berikut menunjukkan kesan suhu ke atas kadar tindak balas bagi tindak balas antara
kalsium karbonat dan asid hidroklorik.

Aktiviti Makmal: Kesan Suhu Ke Atas Kadar Tindak Balas

USC1112 16

• Mangkin : kehadiran mangkin positif akan meningkatkan kadar tindak balas.

Kehadiran mangkin positif membekalkan suatu lintasa alternatif bagi tindak balas
berlaku. Lintasan alternatif ini mempunyai tenaga pengaktifan yang lebih rendah. Oleh
itu, bilangan zarah yang mempunyai bahan tindak balas yang mempunyai tenaga
pengaktifan yang lebih rendah ini adalah lebih banyak. Maka,frekuensi perlanggaran
berkesan bertambah. Hal ini meninggikan kadar tindak balas.

► Mangkin ialah Suatu bahan yang boleh mengubah kadar tindak balas kimia tetapi tidak
memberi kesan kepada jumlah hasil tindak balas.

■ Ciri-ciri bagi mangkin

► Tidak memberi kesan kepada jumlah hasil yang diperolehi.
► Hanya mempengaruhi kadar tindak balas. (Mangkin positif akan meningkatkan kadar

tindak balas sementara mangkin negatif akan mengurangkan kadar tindak balas)
► Tindakan khusus terhadap sesuatu tindak balas tertentu sahaja.
► Hanya sebilangan kecil mangkin diperlukan.
► Ciri-ciri kimia tidak berubah pada akhir tindak balas. (Ia mungkin berubah dari segi fizikal)

■ Graf kadar tindak balas
► Graf berikut menunjukkan kesan mangkin ke atas kadar tindak balas bagi penguraian
hidrogen peroksida yang dimangkinkan oleh serbuk mangan (IV) oksida.

USC1112 17

○ Persamaan kimia: 2H2O2(aq) → 2H2O(aq) + O2(g)
○ Pemerhatian: Hidrogen peroksida terurai untuk membebaskan gas oksigen.
○ Kaedah yang sesuai untuk mengukur kadar tindak balas: menyukat isipadu gas

oksigen yang terbebas.

Aktiviti Makmal: Kesan Kehadiran Mangkin Ke Atas Kadar Tindak Balas

USC1112 18

• Tekanan : tekanan yang semakin tinggi akan meningkatkan kadar tindak balas.

Pertambahan tekanan campuran bahan tindak balas bermakna pertambahan bilangan
zarah bahan tindak balas per unit isipadu campuran tindak balas. Pertambahan
tekanan bahan tindak dalas dalam bentuk gas adalah sama seperti pertambahan
kepekatan bahan tindak balas. Hal ini menambahkan bilangan zarah bahan tindak
balas dalam satu unit isipadu campuran tindak balas. Zarah bahan tindak balas akan
berlanggaran dengan lebih kerap. Oleh itu, frekuensi perlanggaran berkesan akan
bertambah. Hal ini akan meninggikan kadar tindak balas.

► Tekanan akan mempengaruhi kadar tindak balas bagi bahan tindak balas berbentuk gas.

► Apabila tekanan gas meningkat, zarah-zarah gas akan berlanggar dengan lebih kerap.

► Oleh itu, Kadar tindak balas adalah lebih tinggi.
■ Contoh: Pengeluaran ammonia melalui proses Haber dalam industri.

► Persamaan kimia: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2HN3(g)

► Proses Haber dijalankan pada tekanan daripada 200-500 atmosfera.

USC1112 19

Penggunaan faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dalam kehidupan seharian
■ Kesan tekanan

► Pembakaran arang

► Memasak makanan dalam periuk tekanan

■ Kesan suhu Menyimpan makanan di dalam peti sejuk
►

Penggunaan faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dalam industri
1■ Pengeluaran ammonia oleh proses Haber

► N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

► Nitrogen dan hidrogen dicampurkan dalam nisbah isipadu 1: 3 akan mengalir melalui besi
(mangkin) yang dicampurkan dengan aluminium oksida pada suhu 450-550 ℃ dan
tekanan optimum 200 atmosfera.

USC1112 20

2■ Proses Sentuh untuk mengeluarkan asid sulfurik
► Langkah I: Pengeluaran gas sulfur dioksida, SO2
S(s) + O2 → SO2(g)
► Langkah II: Penukaran sulfur sulfida kepada sulfur trioksida, SO3
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
Campuran gas mengalir melalui vanadium (V) oksida, V2O5(mangkin) pada suhu 450-500
℃ dan di tekanan 1 atmosfera.

► Langkah III: Pengeluaran asid sulfurik, H2SO4
SO3(g) + H2SO4(l) → H2S2O7(l)

3■ Pengeluaran asid nitrik oleh proses Ostwald
► Langkah I: 4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(l)
Campuran gas mengalir melalui platinum, Pt (mangkin) pada suhu 850℃.

► Langkah II: 2NO + 2O2(g) → 2NO2(g)
► Langkah III: NO(g) + O2(g) + 2H2O2(l) → 4HNO3
4■ Peretakan Petroleum Hidrokarbon
► Alkana (molekul hidrokarbon yang besar) mengalir melalui aluminosilikat (mangkin) pada

suhu kira-kira 500 ℃ dan tekanan 1 atmosfera.
5■ Pembuatan marjerin

► Logam nickel digunakan dalam penghidrogenan minyak sayuran untuk membuat marjerin
pada suhu kira-kira 180 ℃ dan tekanan 1 atmosfera.

Uji Diri 2
1. Senaraikan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas.

2. Terangkan bagaimana seorang tukang masak dapat membakar kepingan ayam yang lebih
kecil dengan cepat berbanding membakar seekor ayam.

SAINS 1 1

KOLEJ VOKASIONAL SULTAN ABDUL SAMAD,
42700 BANTING, SELANGOR

KERTAS PENERANGAN 5

JABATAN / JABATAN PENDIDIKAN UMUM
PROGRAM
1 DVM/ SEMESTER 1
TAHUN / SEMESTER 5.0 HUKUM GAS

5.1 Menerangkan Teori Kinetik Jirim bagi gas unggul
5.1.1 Menerangkan bagaimana faktor isipadu, tekanan,
dan suhu mempengaruhi susunan dan gerakan atom
gas.

STANDARD 5.2 Menghubungkaitkan faktor isipadu, tekanan dan suhu
KANDUNGAN dalam permasalahan gas
5.2.1 Menghubungkaitkan faktor isipadu dan tekanan pada
HASIL suhu dan jisim gas yang tetap (Hukum Boyle)
PEMBELAJARAN 5.2.2 Melakar graf Hukum Boyle
NO KOD 5.2.3 Menghubungkaitkan faktor isipadu dan suhu pada
tekanan dan jisim gas yang tetap (Hukum Charles)
5.2.4 Melakar graf Hukum Charles
5.2.5 Menghubungkaitkan faktor tekanan dan suhu pada
isipadu dan jisim gas yang tetap (Hukum Gay-
Lussac/Hukum Tekanan)
5.2.6 Melakar graf Hukum Gay-Lussac/Hukum Tekanan

Di akhir kursus, pelajar diharapkan dapat :

1. Menerangkan konsep dan hukum dalam kimia tak organik secara
ringkas sejajar dengan keperluan program (C2,PLO1,LD1)

2. Mengaplikasikan kemahiran saintifik yang bersesuaian untuk
menyelesaikan masalah berkaitan konsep kimia (C3,PLO3,LD2)

3. Menjalankan amali menggunakan kemahiran saintifik yang

bersesuaian berkaitan konsep kimia.(P3,PLO2,LD3A)

USC1112 Muka: 1 Drp: 9

NAMA PELAJAR

PROGRAM

NO. K/P

TARIKH

SAINS 1 2

5.1 Menerangkan Teori Kinetik Jirim Bagi Gas Unggul

1. Teori kinetik gas menerangkan hubungan di antara tekanan, suhu dan isi padu
gas.

2. Teori kinetik gas menyatakan bahawa,
a. Semua gas mempunyai zarah-zarah seni yang diskrit dan berjisim
b. Zarah-zarah ini sentiasa bergerak secara rawak.
c. Zarah-zarah ini bergerak dengan halaju yang tinggi dan sentiasa
berlanggar dengan permukaan objek lain atau berlanggar antara satu
sama lain. Semua perlanggaran ini dianggap perlanggaran kenyal
sempurna.
d. Apabila tenaga haba dibekalkan, zarah akan bergerak lebih laju. Semakin
tinggi suhu, semakin tinggi tenaga kinetik zarah-zarah.

5.1.1 Menerangkan bagaimana faktor isipadu, tekanan, dan suhu mempengaruhi
susunan dan gerakan atom gas

1. Dalam keadaan gas, atom-atom gas bergerak secara rawak dan saling berlanggar antara
satu sama lain dan juga dengan dinding bekas yang diisinya.

2. Akibat daripada perlanggaran molekul-molekul gas dengan dinding bekas secara kenyal ini,
terhasilnya tekanan gas.

3. Apabila isipadu bekas yang berisi gas menjadi lebih kecil, atom-atom gas akan berlanggar
antara satu sama lain dan juga dengan dinding bekas dengan lebih kerap.

SAINS 1 3

4. Apabila isipadu bekas berkurangan, atom-atom gas lebih rapat antara satu sama lain,
tekanan gas akan bertambah kerana perlanggaran yang lebih kerap antara atom-atom
gas dengan dinding bekas.

5. Apabila gas dipanaskan, atom-atom gas akan bergerak dengan lebih laju kerana
mempunyai lebih tenaga kinetik.

Uji Diri 1

Lengkapkan jadual berikut.

Kesan ke atas Isipadu Tekanan Suhu
Zarah gas apabila bertambah berkurang bertambah berkurang bertambah berkurang
faktor berikut
bertambah atau
berkurang
Jarak antara
zarah-zarah gas

Pergerakan
zarah-zarah gas

SAINS 1 4

5.2 Menghubungkaitkan Faktor Isipadu, Tekanan Dan Suhu Dalam Permasalahan Gas
5.2.1 Menghubungkaitkan faktor isipadu dan tekanan pada suhu dan jisim gas yang

Tetap (Hukum Boyle)
1. Hukum Boyle menyatakan bahawa tekanan gas adalah berkadar songsang terhadap

isipadu gas apabila suhu dan jisim gas adalah malar.

2. Ini bermaksud isipadu gas semakin berkurangan, tekanan gas semakin bertambah.
3. Pada suhu yang tetap, tenaga kinetik purata molekul-molekul gas juga adalah

tetap.
4. Jika gas itu dimampatkan, isi padunya berkurangan dan bilangan molekul gas

per unit isi padu bertambah.
5. Ini menambahkan kekerapan perlanggaran di antara molekul gas dengan dinding

bekas, maka tekanan gas turut bertambah.
6. Kesimpulannya ialah tekanan gas bertambah apabila isi padu gas berkurang.

SAINS 1 5

5.2.2 Melakar graf Hukum Boyle

1. Graf 1 menunjukkan bahawa tekanan gas, P adalah berkadar songsang dengan
isi padu, V.

2. Graf 2 menunjukkan bahawa tekanan P adalah berkadar terus dengan 1/V.
3. Graf 3 dan 4 menunjukkan bahawa PV adalah sentiasa malar pada suhu tetap.

SAINS 1 6

Graf tekanan melawan isipadu
3. Daripada graf menunjukkan apabila isipadu adalah besar, tekanan menjadi kecil

dan sebaliknya. (Hukum Boyle)
5.2.3 Menghubungkaitkan faktor isipadu dan suhu pada tekanan dan jisim gas yang tetap.

(Hukum Charles)
1. Menyatakan bahawa isipadu suatu gas yang berjisim tetap

adalah berkadar langsung kepada suhu mutlak (dalam Kelvin), apabila tekanannya
dimalarkan

SAINS 1 7

5.2.4 Melakar graf Hukum Charles
1. Apabila suhu gas bertambah, isipadu gas juga akan bertambah. (Hukum Charles)

SAINS 1 8

5.2.5 Menghubungkaitkan faktor tekanan dan suhu pada isipadu dan jisim gas yang tetap
(Hukum Tekanan)

1. Hukum Tekanan menyatakan bahawa tekanan gas yang ideal berkadar terus dengan suhu
mutlak gas apabila isipadu dan jisim gas adalah malar.

5.2.6 Melakar graf Hukum Tekanan

1. Apabila suhu gas bertambah, tekanan gas juga bertambah. (Hukum Tekanan)

SAINS 1 9

APLIKASI HUKUM GAS

1. Pam basikal (Piston ditolak ke dalam silinder)
a. Udara di dalamnya dimampatkan (isipadu berkurang), menyebabkan tekanan udara
dalam silinder meningkat (Hukum Boyle)
b. Tekanan udara dalam silinder lebih tinggi daripada dalam tayar.
c. Injap pada tayar terbuka lalu udara mengalir dari silinder ke dalam tayar.

2. Tayar (Kereta sedang bergerak)
a. Suhu udara dalam tayar meningkat (di sebabkan daya geseran), lalu isipadu udara
dalam tayar juga meningkat (Hukum Charles)

3. Belon udara panas:

a. Udara dalam belon dipanaskan
b. Suhu meningkat lalu isipadu udara juga meningkat (Charles’s Law). Belon

mengembang
c. Isipadu udara yang disesarkan oleh belon meningkat menyebabkan daya apungan

bertambah. (Prinsip Archimedes)
d. Belon naik jika daya apungan lebih tinggi daripada berat.

Uji Diri 2

1. Mengikut Hukum Boyle;
a. Apakah yang berlaku kepada tekanan gas apabila isipadunya bertambah?
____________________________________________________________________

b. Terangkan dengan menggunakan teori kinetik jirim.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________

2. Hukum Charles menyatakan bahawa
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________

3. Berikan tiga cara yang boleh digunakan untuk meningkatkan tekanan suatu gas

______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________