Nota Interaktif Kimia Tingkatan 5 Bab 3: Termokimia
Bab 3: Termokimia
Kajian Perubahan Haba Semasa Tindak Balas Kimia
Termokimia: Eksotermik & Endotermik
Setiap tindak balas kimia melibatkan pemecahan ikatan bahan tindak balas dan pembentukan ikatan hasil tindak balas. Proses ini melibatkan perubahan tenaga haba.
Simulasi Interaktif: Uji Tindak Balas
🔥 Eksotermik
- Haba dibebaskan ke persekitaran.
- Suhu persekitaran (termometer) meningkat.
- Bekas menjadi panas.
- Tenaga Haba: Pembentukan ikatan > Pemecahan ikatan.
- Nilai ΔH adalah Negatif (-).
❄️ Endotermik
- Haba diserap dari persekitaran.
- Suhu persekitaran (termometer) menurun.
- Bekas menjadi sejuk.
- Tenaga Haba: Pemecahan ikatan > Pembentukan ikatan.
- Nilai ΔH adalah Positif (+).
4 Jenis Haba Tindak Balas (ΔH)
Haba tindak balas (ΔH) ialah perubahan haba yang berlaku apabila 1 mol bahan tindak balas bertindak balas atau 1 mol hasil terbentuk pada keadaan piawai.
q = mcθ
m = jisim larutan (g) | c = 4.2 J g-1 °C-1 | θ = perubahan suhu (°C)
Haba Tindak Balas (ΔH):
ΔH = q / n
n = bilangan mol (mol) | Unit ΔH = kJ mol-1
1. Haba Pemendakan
Perubahan haba apabila 1 mol mendakan terbentuk daripada ion-ionnya dalam larutan akueus.
(Sentiasa melibatkan garam tak terlarutkan seperti AgCl, BaSO4)
2. Haba Penyesaran
Perubahan haba apabila 1 mol logam disesarkan daripada larutan garamnya oleh logam yang lebih elektropositif.
(Cth: Zink menyesarkan Kuprum daripada Kuprum(II) sulfat).
3. Haba Peneutralan
Perubahan haba apabila 1 mol air terbentuk daripada tindak balas antara asid dan alkali.
(Asid kuat + Alkali kuat membebaskan nilai haba paling tinggi: -57.3 kJ mol-1)
4. Haba Pembakaran
Haba yang dibebaskan apabila 1 mol bahan terbakar dengan lengkap dalam oksigen berlebihan.
(Sentiasa eksotermik. Perlu menggunakan penghadang angin semasa eksperimen).
Aplikasi Termokimia & Nilai Bahan Api
🌡️ Pek Panas (Hot Pack)
Digunakan oleh pendaki gunung atau merawat kejang otot. Ia menggunakan bahan kimia yang bertindak balas secara eksotermik dengan air.
Bahan Kimia: Kalsium klorida kontang, Magnesium sulfat kontang, Kalsium oksida (pemanas makanan dalam tin pintar).
🧊 Pek Sejuk (Cold Pack)
Digunakan untuk merawat bengkak atau atlet yang cedera. Bahan kimia di dalamnya menyerap haba secara endotermik apabila dilarutkan dalam air.
Bahan Kimia: Ammonium nitrat, Urea.
Nilai Bahan Api (Fuel Value)
Kuantiti tenaga haba yang dibebaskan apabila 1 gram bahan api terbakar lengkap dalam oksigen berlebihan. Unitnya ialah kJ g-1.
Kenapa Hidrogen adalah bahan api masa depan?
- Mempunyai nilai bahan api yang sangat tinggi (143 kJ g-1 berbanding petrol 43.6 kJ g-1).
- Mesra alam (Hasil pembakarannya hanyalah air, tiada gas rumah hijau).
Rumusan Kiraan: Nilai Bahan Api = Haba Pembakaran (ΔH) ÷ Jisim Molar