BAB 7 : KADAR TINDAK BALAS

BAB 7
KADAR
TINDAK
BALAS

Kimia Tingkatan 4 KSSM

Oleh Cikgu Norazila Khalid

Smk Ulu Tiram , Johor

7.1

PENENTUAN

KADAR
TINDAK
BALAS

PENGELASAN
TINDAK BALAS

Terdapat pelbagai
jenis tindak balas
kimia yang berlaku
di sekeliling kita.

Maksud Kadar
Tindak Balas

■ Kadar tindak balas ialah

perubahan kuantiti bahan
tindak balas per unit masa
atau perubahan kuantiti hasil
tindak balas per unit masa.

■ Semasa tindak balas

berlaku, kuantiti bahan
tindak balas yang
digunakan berkurangan,
manakala kuantiti hasil
tindak balas yang terbentuk
bertambah.

Maksud Kadar
Tindak Balas

■ Jisim pepejal biasanya diukur dalam unit g,

manakala isi padu gas dalam unit cm3 atau
dm3.

■ Bagi kuantiti zat terlarut, kepekatan

diukur dalam unit mol dm–3

■ Pemilihan unit masa bergantung kepada

kadar tindak balas.

■ Tempoh masa bagi tindak balas yang cepat

biasanya diukur dalam saat, manakala
tindak balas yang perlahan diukur dalam
minit.

Perubahan yang Berlaku
dalam Tindak Balas

■ Penentuan kadar tindak balas

mesti dibuat berdasarkan
perubahan yang boleh
diperhatikan dan diukur dalam
suatu tempoh masa tertentu

PEMBENTUKAN
MENDAKAN

Pembentukan
mendakan berlaku
dalam tindak balas
pembentukan garam
tak terlarutkan.

Pengurangan jisim
bahan tindak balas

■ Pengurangan jisim

bahan tindak
balas juga boleh
berlaku dalam
tindak balas yang
menghasilkan gas.

Penambahan
isi padu gas

■

Penambahan isi padu gas berlaku
bagi tindak balas yang menghasilkan
gas.

■

Gambar menunjukkan tindak balas
antara asid hidroklorik, HCl dengan
magnesium, Mg

■

Dalam tindak balas ini, magnesium
klorida, MgCl2 dan hidrogen, H2
terbentuk.

■

Gas hidrogen, H2 dikumpul dan isi
padu gas dapat diukur menggunakan
picagari gas.

Perubahan-
perubahan lain

■

Perubahan tekanan berlaku dalam tindak
balas bergas. Perubahan tekanan ini dapat
diukur dengan tolok tekanan.

■

Perubahan kekonduksian elektrik elektrolit
berlaku bagi tindak balas yang melibatkan
ion-ion bergerak bebas

■

Ammeter digunakan untuk mengukur
perubahan kekonduksian elektrik elektrolit.

■

Perubahan nilai pH berlaku bagi tindak
balas yang melibatkan asid atau alkali di
dalam larutan akueus.

■

Meter pH digunakan untuk mengesan
perubahan nilai pH dengan masa.

Kadar Tindak Balas Purata dan Kadar
Tindak Balas pada Masa Tertentu

■

Terdapat dua jenis kadar tindak balas,
iaitu kadar tindak balas purata dan
kadar tindak balas pada masa tertentu

■

Kadar tindak balas purata merupakan
nilai purata bagi kadar tindak balas
yang berlaku dalam satu tempoh masa
tertentu.

Kadar tindak balas pada
masa tertentu

■ Kadar tindak balas pada masa tertentu

merupakan kadar tindak balas yang berlaku
pada satu ketika sahaja.

■ Kadar tindak balas pada masa tertentu boleh

diperoleh daripada data eksperimen dengan
memplot graf perubahan kuantiti bahan
tindak balas atau hasil tindak balas melawan
masa, dan seterusnya mengukur
kecerunan tangen lengkung pada masa
tertentu.

■ Bagi tindak

balas yang
melibatkan
pengurangan
jumlah jisim
bahan tindak
balas

7.2 FAKTOR

YANG

MEMPENGARUHI
KADAR TINDAK

BALAS

Faktor yang
Mempengaruhi
Kadar Tindak Balas

■ Bahan kimia yang

berlainan jenis
mempunyai sifat kimia
yang berbeza.

■ Oleh itu, bahan kimia

yang berlainan jenis
juga mempunyai tindak
balas yang berbeza dan
berlaku pada kadar
yang tidak sama.

Saiz Bahan Tindak Balas

■ Bahan tindak balas berbentuk pepejal boleh mengalami

perubahan pada saiz.

■ Seketul batu kapur boleh dipotong kepada ketulan yang lebih kecil.

Kepekatan

■ Kepekatan zat

terlarut di dalam
larutan boleh
diubah

■ Kepekatan

larutan diubah
dengan
menambah pelarut
atau menambah
zat terlarut.

Suhu

■

Hampir semua tindak
balas berlaku dengan
lebih cepat pada suhu
tinggi, iaitu kadar tindak
balas meningkat dengan
peningkatan suhu.

■

Bagi tindak balas yang
berlaku pada suhu bilik,
setiap peningkatan suhu
sebanyak 10 oC akan
meningkatkan kadar
tindak balas sebanyak 2
kali ganda.

Kehadiran Mangkin

■

Mangkin ialah bahan kimia yang mengubah
kadar tindak balas tanpa mengalami
sebarang perubahan kimia pada akhir
tindak balas

■

Walaupun sifat kimia mangkin tidak
berubah, tetapi sifat fiziknya boleh berubah

■

Sebagai contoh, ketulan mangkin boleh
berubah menjadi serbuk.

Tekanan

■ Tekanan juga

merupakan faktor yang
mempengaruhi kadar
tindak balas.

■ Peningkatan tekanan

pada tindak balas yang
melibatkan gas akan
mengubah kadar tindak
balas.

■ Apabila gas

dimampatkan pada
suhu tetap, zarah gas
ditolak ke dalam ruang
isi padu yang lebih
kecil.

Tekanan

■ Kepekatan gas bertambah

dengan peningkatan
tekanan.

■ Peningkatan tekanan gas

ini akan meningkatkan
kadar tindak balas.

■ Perubahan tekanan tidak

memberi kesan ke atas
kadar tindak balas yang
melibatkan bahan tindak
balas pepejal dan cecair
kerana isi padu tidak
berubah dengan tekanan.

7.3 APLIKASI
FAKTOR YANG

MEMPENGARUHI
KADAR TINDAK
BALAS DALAM

KEHIDUPAN

Faktor Saiz

■ Tindakan ubat

■ Memasak makanan

Tindakan ubat
■

Tablet antasid digunakan untuk merawat
gastrik.

■

Doktor menggalakkan pesakit untuk
mengunyah tablet berbanding dengan cara
menelan.

■

Memecahkan tablet kepada saiz yang lebih
kecil akan menambahkan jumlah luas
permukaan terdedah dan meningkatkan kadar
tindak balas ubat dengan asid di dalam perut.

Memasak
makanan

■

Kentang dipotong menjadi
kepingan nipis atau jalur
panjang supaya lebih
cepat dimasak.

■

Kepingan nipis kentang
atau jalur kentang
mempunyai jumlah luas
permukaan terdedah yang
lebih besar terhadap
minyak masak
berbanding dengan
kentang yang tidak
dipotong.

Faktor Kepekatan

■ Kakisan oleh hujan asid

■ Pembakaran petrol di

dalam enjin kereta

Kakisan oleh hujan
asid

■ Bangunan diperbuat daripada besi yang

terletak berhampiran dengan kawasan
perindustrian akan lebih cepat terkakis oleh
hujan asid.

■ Atmosfera di kawasan perindustrian

mengandungi kepekatan sulfur dioksida
yang tinggi

■ Apabila kepekatan bahan pencemar

berasid meningkat, tahap keasidan hujan
asid bertambah dan kadar kakisan
meningkat.

Pembakaran petrol di
dalam enjin kereta

■ Wap petrol dan udara dimampatkan di

dalam kebuk pembakaran enjin kereta
sebelum dibakar.

■ Mampatan tersebut meningkatkan

kepekatan wap petrol dan menyebabkan
pembakaran petrol berlaku dengan sangat
cepat sehingga meletup.

■ Tenaga yang dibebaskan daripada

pembakaran petrol digunakan untuk
menggerakkan kereta.

Faktor Suhu

■ Pembersihan

■ Memasak makanan

Pembersihan

■ Mencuci pakaian

dengan serbuk
detergen dan air panas
menggabungkan dua
faktor yang
meningkatkan kadar
tindak balas.

■ Proses mencuci

pakaian bertambah
cepat dalam keadaan
ini.

Memasak
makanan

■

Selain daripada pengaruh
saiz, makanan lebih cepat
masak pada suhu yang
tinggi.

■

Air mendidih pada 100
oC, manakala minyak
masak belum mendidih
walaupun dipanaskan
sehingga 180 oC

■

Oleh itu, makanan yang
digoreng di dalam minyak
akan lebih cepat masak.

Faktor Mangkin

■ Pengubah bermangkin

■ Pembuatan alkohol

Pengubah bermangkin

■ Kereta moden dipasang dengan pengubah bermangkin untuk

mengurangkan pencemaran udara

■ Gas ekzos dari enjin kereta mengandungi bahan pencemar.

Pembuatan
alkohol

■ Etanol, C2H5OH,

ialah bahan yang
terdapat di dalam
minuman beralkohol

■ Etanol dihasilkan

melalui proses
penapaian glukosa
dengan bantuan
enzim di dalam yis
sebagai mangkin
pada suhu 37 oC.

7.4 TEORI

PERLANGGARAN

Teori
Perlanggaran

■ Menurut teori kinetik jirim,

jirim terdiri daripada zarah
yang halus dan diskrit yang
sentiasa bergerak, iaitu
bergetar pada kedudukan
tetap dalam pepejal dan
bergerak secara bebas
dalam keadaan cecair dan
gas

■ Oleh itu, zarah-zarah

berlanggar antara satu
sama lain.

Teori Perlanggaran

■ Semasa zarah-zarah berlanggar,

pemindahan tenaga berlaku.

■ Zarah yang bergerak cepat

memindahkan sedikit tenaga
kepada zarah yang bergerak perlahan
dan meningkatkan tenaga kinetiknya

■ Proses ini berulang dengan zarah-

zarah lain

■ Maka, zarah-zarah tidak mempunyai

tenaga kinetik yang sama dan
sentiasa berubah.

Teori Perlanggaran

■ Teori perlanggaran

menerangkan
bagaimana zarah
bahan tindak
balas berinteraksi
menyebabkan
tindak balas
berlaku dan hasil
tindak balas
terbentuk.

Menurut teori
perlanggaran

■ Zarah bahan tindak balas

mesti berlanggar antara
satu sama lain untuk tindak
balas berlaku

■ Kadar tindak balas

bergantung kepada
frekuensi perlanggaran
berkesan.

Teori Perlanggaran

■ Bukan semua perlanggaran antara

zarah bahan tindak balas akan
menyebabkan tindak balas berlaku
dan membentuk hasil tindak balas.

■ Hanya perlanggaran berkesan yang

menyebabkan tindak balas berlaku.

■ Bagi menghasilkan perlanggaran

berkesan, zarah bahan tindak balas
mesti mempunyai tenaga yang sama
dengan atau melebihi tenaga
pengaktifan dan berlanggar pada
orientasi yang betul.

Tenaga
Pengaktifan

■

Zarah bahan tindak balas
perlu mempunyai tenaga
yang mencukupi untuk
memulakan tindak balas.

■

Dalam erti kata lain,
tenaga pengaktifan
diperlukan untuk
memulakan tindak balas.

■

Tenaga pengaktifan
adalah seperti halangan
tenaga yang perlu diatasi
sebelum tindak balas
bermula.

Tenaga Pengaktifan

■

Zarah bahan tindak balas perlu mencapai
tenaga minimum yang dikenali sebagai
tenaga pengaktifan supaya dapat memecahkan
ikatan dalam zarah bahan tindak balas dan
dapat membentuk ikatan baharu dalam hasil
tindak balas.

■

Tindak balas berlainan mempunyai tenaga
pengaktifan berlainan.

Tenaga
Pengaktifan

■ Tenaga pengaktifan

diwakili dengan simbol
Ea.

■ Dalam gambar rajah

profil tenaga, tenaga
pengaktifan merupakan
perbezaan tenaga dari
paras tenaga bahan
tindak balas dengan
tenaga di puncak
lengkung graf.

Tenaga
Pengaktifan

■ Dalam tindak balas

eksotermik, jumlah
tenaga bahan tindak
balas melebihi jumlah
tenaga hasil tindak
balas.

■ Dalam tindak balas

endotermik, jumlah
tenaga hasil tindak balas
melebihi jumlah tenaga
bahan tindak balas.

Orientasi
Perlanggaran

■ Zarah bahan tindak

balas perlu berada
pada orientasi
tertentu untuk
menghasilkan
perlanggaran
berkesan.

Orientasi
Perlanggaran

■ Jika zarah bahan

tindak balas
berlanggar pada
orientasi yang tidak
betul, zarah akan
terpantul dan tiada
tindak balas berlaku.

Perlanggaran Berkesan
dan Kadar Tindak Balas

■ Kadar tindak balas bergantung kepada

kadar perlanggaran yang berjaya antara
zarah bahan tindak balas

■ Lebih tinggi frekuensi zarah bahan

tindak balas berlanggar dengan tenaga
yang mencukupi dan pada orientasi yang
betul, lebih cepat tindak balas akan
berlaku.

■ Dalam erti kata lain, kadar tindak balas

bergantung kepada frekuensi
perlanggaran berkesan.

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

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 Saiz Bahan
Tindak Balas ke atas
Kadar Tindak Balas

■ Apabila ketulan pepejal

bahan tindak balas
dipecahkan menjadi
cebisan kecil, jumlah isi
padu bahan tindak balas
kekal sama.

■ Namun begitu, jumlah luas

permukaan bahan tindak
balas akan bertambah.

Kesan Suhu ke atas Kadar Tindak Balas

Kesan Mangkin ke
atas Kadar Tindak
Balas

■ Mangkin terlibat dalam

tindak balas, tetapi mangkin
tidak berubah secara kimia
pada akhir tindak balas.

■ Mangkin menyediakan

lintasan tindak balas
alternatif yang memerlukan
tenaga pengaktifan, Ea
yang kurang daripada
tenaga pengaktifan, Ea
lintasan tindak balas asal.

Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik

■ Perubahan tenaga boleh berlaku semasa

tindak balas kimia.

■ Tindak balas yang membebaskan tenaga

haba ke persekitaran dipanggil tindak balas
eksotermik.

■ Sebaliknya, tindak balas yang menyerap

tenaga haba daripada persekitaran dipanggil
tindak balas endotermik.

■ Semua tindak balas eksotermik atau

endotermik mempunyai tenaga pengaktifan,
Ea yang mesti diatasi oleh zarah bahan tindak
balas.

TAMAT