Assignment Spreadsheet

TKU 3023 ASSIGNMENT 2 : SPREADSHEET NAMA : NO.MATRIK NORFAZILAH BT SALKAH D20081032244 NIK SYAZANA BT NIK MOHMAD NASIR D20081032371

NAMA PENSYARAH : CIK ASMAYATI BTE YAHAYA .

TARIKH SERAHAN

: 4 SEPTEMBER 2009.

KESAN LUAS PERMUKAAN BAHAN TINDAK BALAS TERHADAP KADAR TINDAK BALAS.

KONSEP SAINTIFIK Kadar tindak balas ialah satu sukatan mengenai halaju sesuatu tindak balas. Ia mengukur betapa cepat sesuatu tindak balas berlaku. Dengan kata lain, kadar tindak balas dapat ditakrifkan sebagai sukatan perubahan sesuatu kuantiti semasa tindak balas dalam satu unit masa. Ketulan kecil pepejal mempunyai jumlah luas permukaan yang lebih besar daripada ketulan besar pepejal. Oleh itu, ketulan kecil pepejal mempunyai luas permukaan yang terdedah kepada asid yang lebih besar dan ini membolehkan tindak balas berlaku dengan lebih cepat. Untuk mengkaji kesan jumlah luas permukaan bahan tindak balas, kita haruslah memanipulasikan saiz pepejal yang bertindak supaya masa tindak balas akan turut berubah. Secara amnya, kadar tindak balas akan meningkat apabila luas permukaan bahan tindak balas meningkat. Ketulan kalsium karbonat Masa (saat) Bacaan

0 50.0

30 46.0

60 42.5

90 40.5

120 37.5

150 35.5

180 33.0

210 31.0

240 29.0

270 27.5

300 25.5

buret (cm3) Isipadu CO2

0.0

4.0

7.5

9.5

12.5

14.5

17.0

19.0

21.0

22.5

24.5

(cm3)

Cebisan kecil kalsium karbonat Masa (saat) Bacaan

0 50.0

30 40.5

60 35.5

90 31.0

120 26.5

150 23.5

180 20.5

210 17.5

240 14.5

270 12.5

300 10.0

buret (cm3) Isipadu CO2

0.0

9.5

14.5

19.0

23.5

26.5

29.5

32.5

35.5

37.5

40.0

(cm3)

OBJEKTIF AKTIVITI Aktiviti ini memerlukan para pelajar untuk mengira tentang kadar tindak balas yang berlaku apabila mempunyai luas permukaan yang berbeza dengan menggunakan formula tertentu. Ciri istimewa tentang penggunaan jadual ialah: 1. Jadual ini dapat membantu para pelajar untuk mendapatkan jawapan dan

menjadualkan data. Pertama, para pelajar perlu membina satu jadual dan kemudian mereka hanya perlu memasukkan data yang mereka perolehi pada jadual. Jawapan bagi kadar tindak balas akan diperoleh serta merta pada jadual 2. Pangkalan data ini sesuai dan sangat praktikal bagi pengiraan yang berulang.

Contohnya, jika pelajar menukar data luas permukaan, maka nilai bagi kadar tindak balas juga berubah.

‘ENGAGE’

Kesan kadar tindak balas terhadap luas permukaan

Gula kiub

gula serbuk

1. Apakah yang dapat diperhatikan antara kedua-dua jenis gula di atas?

2. Kenapa kadar tindak balas yang berlainan antara kedua-dua gula tersebut apabila dimasukkan kedalam bikar yang berisi air pada suhu yang sama? 3. Bagaimana keadaan boleh berlaku?

‘EMPOWER’ 1. Pelajar diberikan : - kelalang kon - jam randik - buret - salur penghantar dengan penyumbat - kaki retort dan pemegang retort - besen air - silinder penyukat - ketulan kalsium karbonat - asid hidroklorik 0.2 mol dm3

2. Hipotesis : Semakin besar luas permukaan bahan tindak balas yang terdedah kepada tindak balas, semakin tinggi kadar tindak balas. 3. Kesan : Luas permukaan yang tinggi atau saiz permukaan yang besar akan meningkatkan kadar tindak balas dengan mempercepatkan sesuatu tindak balas. 4. Pembolehubah : a) dimanipulasikan : saiz pepejal bahan tindak balas. b) bergerakbalas : kadar tindak balas c) dimalarkan : suhu dan kuantiti bahan tindak balas.

Rajah 1 5. Kaedah eksperimen : a) Sebuah buret dipenuhkan dengan air dan ditelangkupkan di atas air dalam besen. b) Buret itu diapitkan secara menegak dengan menggunakan kaki retort seperti dalam rajah 1. c) Aras air di dalam buret diselaraskan supaya isipadu air dapat dibaca dan bacaan awal buret dicatatkan. d) 5g ketulan kalsium karbonat ditimbang dan kemudian dimasukkan ke dalam sebuah kelalang kon. e) 50 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm3 disukat dengan menggunakan silinder penyukat. f) Asid hidroklorik cair kemudian dituangkan dengan cepat ke dalam kelalang kon. Kelalang kon ditutup dengan serta merta dengan penyumbat getah dan gas yang terbebas disalurkan ke dalam buret. g) Kelalang kon digoncang dengan perlahan-lahan dan isipadu gas yang terkumpul dalam buret direkodkan setiap ½ minit selama 5 minit. h) Prosedur a hingga g diulangi dengan menggantikan 5g ketulan kalsium karbonat dengan 5g cebisan kecil kalsium karbonat.

Soalan : 1. Berdasarkan graf yang telah diplotkan, jawab soalan yang berikut : Hitung kadar tindak balas pada ketika minit ke-3 bagi kedua-dua eksperimen 1 dan eksperimen 2, nyatakan unitnya dan kesimpulan yang berlaku pada minit ke-3 itu. 2. Berdasarkan hipotesis yang telah dirangka, apakah kesan saiz zarah (luas permukaan) ke atas kadar tindak balas? 3. Berdasarkan eksperimen, ungkapkan persamaan tindak balas yang berlaku. 4. Berdasarkan keputusan eksperimen, juga didapati kadar tindak balas berkurang dengan masa. Mengapa hal ini terjadi? 5. Isipadu maksimum gas karbon dioksida yang dikumpulkan melalui eksperimen biasanya kurang daripada isipadu karbon dioksida yang dihitung secara teori. Bagaimana keadaan ini boleh dielakkkan? Jawapan : 1.a- Pelajar perlu membuat satu kecerunan lengkung pada minit yang ke-3. Didapati, * Bagi ketulan kalsium karbonat : = AB CD = (21.5 - 9) cm3 (4 – 1 ) x 60 s = 0.070 cm3s-1 * Bagi cebisan kalsium karbonat : = AB CD = (39 - 24) cm3 (4.6 – 2.0) x 60 s

= 0.096 cm3s-1 Didapati, kadar tindak balas pada minit ketiga bagi eksperimen yang menggunakan cebisan kalsium karbonat adalah lebih tinggi daripada eksperimen yang menggunakan ketulan kalsium karbonat. 2. Semakin besar luas permukaan zarah bahan tindak balas, semakin tinggi kadar tindak balas. 3. 2HCl (ak) + CaCO3 (p)

→ CaCl2 (ak) + CO2 (g) + H2O (ce)

4. Hal ini terjadi kerana kepekatan asid hidroklorik dan jisim kalsium karbonat berkurang dengan masa. 5. Keadaan ini dapat dielakkan dengan menggunakan air yang telah ditepukan dengan karbon dioksida terlebih dahulu.

‘ENHANCE’

Rajah I – ketulan daging besar

Rajah II – ketulan daging kecil

Situasi : Hari raya bakal menjelang tiba. Pastinya ketupat, rendang, kuah lemak menjadi santapan utama di pagi Aidilfitri yang mulia. Akan tetapi, mengapa rendang yang dihidangkan di pagi raya dimasak dengan saiz yang kecil? Mengapa tidak dimasak dengan saiz yang besar? Mengapa daging perlu dipotong menjadi ketulan yang bersaiz lebih kecil untuk dijadikan santapan keluarga dan sanak saudara dipagi Aidilfitri mahupun sebagai juadah pada hari biasa?

Jawapan : Sekiranya difikir mengikut logik akal, ketulan daging yang mempunyai saiz yang besar dimasak, ianya memudahkan kerja kita. Akan tetapi, daging yang akan dimasak perlu dipotong menjadi saiz yang kecil adalah untuk meningkatkan jumlah luas permukaan per unit isipadu bagi mempercepatkan proses tindak balas (mempercepatkan masa untuk daging menjadi masak). Hal ini kerana semakin kecil saiz daging, semakin besar luas permukaan per unit isipadu untuk bertindak balas. Oleh yang demikian, ketulan kecil daging mempunyai jumlah luas permukaan yang lebih besar berbanding dengan ketulan besar daging. Jadi, ketulan kecil daging mempunyai jumlah luas permukaan terdedah kepada minyak masak yang lebih besar dan ini membolehkan tindak balas berlaku dengan lebih cepat iaitu ianya lebih cepat masak berbanding dengan ketulan daging yang besar. Ketulan daging yang besar mempunyai jumlah luas permukaan per isipadu yang kecil. Oleh sebab itu, ketulan daging yang besar mengambil masa yang agak lama untuk dimasak kerana jumlah luas permukaan yang terdedah kepada minyak masak adalah kecil.

Keputusan Eksperimen Jadual ketulan kalsium karbonat masa(saat) bacaan buret (cm3) isipadu karbon dioksida ketulan kalsium karbonat

0 50

30 46

60 42.5

90 40.5

120 37.5

150 35.5

180 33

210 31

240 29

270 27.5

300 25.5

0

4

7.5

9.5

12.5

14.5

17

19

21

22.5

24.5

0 50

30 40.5

60 35.5

90 31

120 26.5

150 23.5

180 20.5

210 17.5

240 14.5

270 12.5

300 10

0

9.5

14.5

19

23.5

26.5

29.5

32.5

35.5

37.5

40

Jadual cebisan kalsium karbonat masa(saat) bacaan buret (cm3) isipadu karbon dioksida cebisan kalsium karbonat