Langkau ke kandungan
Kimia · Tingkatan 4 (SPM) · 7.0 KADAR TINDAK BALAS

7.4 Teori Pelanggaran

Unit ini menghuraikan teori perlanggaran, tenaga pengaktifan dan tafsiran gambar rajah profil tenaga bagi tindak balas eksotermik dan endotermik.

  • KSSM
  • 3 SP
  • 15 latihan
  • Percuma

SP 7.4.1Menghuraikan teori perlanggaran.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menghuraikan

Murid perlu memberi butiran teori perlanggaran: zarah mesti berlanggar, hanya perlanggaran berkesan menghasilkan tindak balas, dan kaitan dengan teori kinetik jirim dari aspek pemindahan tenaga.

  1. IsiPerlanggaran berkesan
    Huraian

    Perlanggaran berkesan berlaku apabila zarah berlanggar dengan orientasi yang betul dan tenaga yang sama atau melebihi tenaga pengaktifan.

    Contoh

    Molekul H₂ dan I₂ yang berlanggar perlahan hanya melantun; yang berlanggar dengan tenaga mencukupi membentuk HI.

  2. IsiFrekuensi perlanggaran
    Huraian

    Semakin tinggi frekuensi perlanggaran berkesan, semakin tinggi kadar tindak balas. Suhu, saiz, tekanan, kepekatan dan mangkin mengubah frekuensi ini.

    Contoh

    Kepekatan HCl dinaikkan: lebih banyak zarah per unit isi padu, frekuensi perlanggaran berkesan bertambah.

  3. IsiPemindahan tenaga
    Huraian

    Mengikut teori kinetik jirim, zarah sentiasa bergerak; apabila dipanaskan, tenaga kinetik zarah bertambah lalu lebih banyak perlanggaran mempunyai tenaga yang mencukupi.

    Contoh

    Pada suhu tinggi, zarah Na₂S₂O₃ dan H⁺ bergerak lebih laju dan berlanggar lebih kerap dengan tenaga tinggi.

Poin utamaTeori perlanggaran

  • Zarah bahan tindak balas mesti berlanggar untuk bertindak balas.
  • Hanya perlanggaran berkesan menghasilkan tindak balas.
  • Perlanggaran berkesan: tenaga perlanggaran sama atau melebihi tenaga pengaktifan dan zarah berlanggar dengan orientasi yang betul.
  • Semakin tinggi frekuensi perlanggaran berkesan, semakin tinggi kadar tindak balas.
SP 7.4.1

JadualFaktor dan teori perlanggaran

FaktorPenjelasan
Saiz bahan lebih kecilJumlah luas permukaan terdedah bertambah → frekuensi perlanggaran bertambah
Kepekatan tinggiBilangan zarah per unit isi padu bertambah → frekuensi perlanggaran bertambah
Suhu tinggiTenaga kinetik zarah bertambah → zarah bergerak lebih laju dan lebih banyak zarah mencapai tenaga pengaktifan
MangkinMenyediakan lintasan alternatif dengan tenaga pengaktifan lebih rendah
SP 7.4.1

SP 7.4.2Menjelaskan dengan contoh tenaga pengaktifan.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menjelaskan

Murid perlu menerangkan maksud tenaga pengaktifan dan kepentingannya dalam tindak balas, dengan contoh.

  1. IsiMaksud
    Huraian

    Tenaga pengaktifan, Ea ialah tenaga minimum yang mesti ada pada zarah bahan tindak balas yang berlanggar supaya tindak balas berlaku.

    Contoh

    Kertas tidak terbakar sendiri pada suhu bilik kerana zarahnya tidak mencapai Ea; nyalaan mancis membekalkan tenaga itu.

  2. IsiMangkin dan Ea
    Huraian

    Mangkin menyediakan lintasan alternatif dengan Ea lebih rendah, jadi lebih banyak perlanggaran menjadi berkesan.

    Contoh

    MnO₂ merendahkan Ea penguraian H₂O₂, maka oksigen terbebas lebih cepat.

NotaTenaga pengaktifan

Tenaga pengaktifan, Ea ialah tenaga minimum yang perlu ada pada zarah bahan tindak balas untuk berlanggar dan menghasilkan tindak balas. Contoh: mancis tidak menyala sendiri; geseran memberi tenaga yang cukup untuk melebihi Ea. Mangkin merendahkan Ea, jadi lebih banyak zarah mencapai tenaga itu.

SP 7.4.2

SP 7.4.3Mentafsir gambar rajah profil tenaga bagi tindak balas eksotermik dan endotermik.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mentafsir

Murid perlu membaca gambar rajah profil tenaga bagi tindak balas eksotermik dan endotermik, mengenal pasti tenaga pengaktifan dan menentukan sama ada haba dibebaskan atau diserap.

  1. IsiEksotermik
    Huraian

    Aras tenaga hasil lebih rendah daripada bahan tindak balas; haba dibebaskan, ΔH negatif. Ea = tenaga puncak − tenaga bahan.

    Contoh

    Bahan 60 kJ, puncak 140 kJ, hasil 20 kJ: Ea = 80 kJ, ΔH = −40 kJ.

  2. IsiEndotermik
    Huraian

    Aras tenaga hasil lebih tinggi daripada bahan; haba diserap, ΔH positif.

    Contoh

    Bahan 30 kJ, puncak 150 kJ, hasil 70 kJ: Ea = 120 kJ, ΔH = +40 kJ.

Peta buih bergandaProfil tenaga eksotermik vs endotermik

EksotermikAras tenaga hasil lebih rendah daripada bahanHaba dibebaskan, ΔH negatifContoh: pembakaran, peneutralan
PersamaanAda puncak tenaga pengaktifanMangkin merendahkan puncakPaksi: tenaga melawan lintasan tindak balas
EndotermikAras tenaga hasil lebih tinggi daripada bahanHaba diserap, ΔH positifContoh: penguraian terma CaCO₃
SP 7.4.3

Peta alirCara mentafsir gambar rajah profil tenaga

  1. Kenal pasti aras tenaga bahan dan hasil.
  2. Bandingkan aras: hasil lebih rendah → eksotermik; lebih tinggi → endotermik.
  3. Ea = tenaga puncak − tenaga bahan tindak balas.
  4. ΔH = tenaga hasil − tenaga bahan tindak balas.
  5. Lengkung berputus-putus yang lebih rendah menunjukkan tindak balas bermangkin (Ea').
SP 7.4.3

Peta alirContoh: tafsir nilai profil tenaga

  1. Tenaga bahan = 50 kJ, puncak = 130 kJ, hasil = 20 kJ.
  2. Ea = 130 kJ − 50 kJ = 80 kJ
  3. ΔH = 20 kJ − 50 kJ = −30 kJ
  4. ΔH negatif → tindak balas eksotermik.
SP 7.4.3

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

TOP
Syarat perlanggaran berkesan: Tenaga cukup (≥ Ea), Orientasi betul, Perlanggaran berlaku.

Kad imbas

Perlanggaran berkesan
Perlanggaran yang menghasilkan tindak balas
Tenaga pengaktifan
Tenaga minimum zarah untuk bertindak balas
Kesan mangkin pada Ea
Merendahkan Ea melalui lintasan alternatif
ΔH eksotermik
Negatif; hasil lebih rendah daripada bahan
ΔH endotermik
Positif; hasil lebih tinggi daripada bahan

Semak kefahaman

  1. Nyatakan dua syarat untuk berlakunya perlanggaran berkesan. (SP 7.4.1)

    Lihat jawapan

    Zarah mesti berlanggar dengan orientasi yang betul dan dengan tenaga yang sama atau melebihi tenaga pengaktifan.

  2. Nyatakan maksud tenaga pengaktifan. (SP 7.4.2)

    Lihat jawapan

    Tenaga pengaktifan ialah tenaga minimum yang mesti ada pada zarah bahan tindak balas yang berlanggar supaya tindak balas berlaku.

  3. Dalam satu gambar rajah profil tenaga, tenaga bahan ialah 50 kJ, tenaga puncak 180 kJ dan tenaga hasil 90 kJ. Hitung tenaga pengaktifan. (SP 7.4.3)

    Lihat jawapan

    Ea = 180 kJ − 50 kJ = 130 kJ

15 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai kadar tindak balas.
TP2Memahami kadar tindak balas dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kadar tindak balas untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai kadar tindak balas.

    Aktiviti: Individu, 8 minit: murid memadankan istilah perlanggaran berkesan, tenaga pengaktifan dan frekuensi perlanggaran dengan definisi pada kad.

    Evidens PBD: Kad padanan yang disemak serta semakan guru.

    SP disasar: 7.4.1, 7.4.2 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami kadar tindak balas dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Berpasangan, 15 minit: murid menghuraikan teori perlanggaran dengan lakonan dua murid sebagai zarah yang berlanggar, dan menerangkan perlanggaran berkesan yang menghasilkan tindak balas.

    Evidens PBD: Lakonan, penerangan lisan dan senarai semak.

    SP disasar: 7.4.1 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kadar tindak balas untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Kumpulan, 20 minit: murid menjelaskan dengan contoh tenaga pengaktifan menggunakan analogi bukit yang perlu didaki dan menghubungkannya dengan kesan mangkin yang merendahkan tenaga itu.

    Evidens PBD: Penerangan analogi dan contoh mangkin.

    SP disasar: 7.4.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Kumpulan, 20 minit: murid mentafsir gambar rajah profil tenaga eksotermik dan endotermik, melabel Ea, ΔH, bahan tindak balas dan hasil, dan menyatakan jenis tindak balas.

    Evidens PBD: Gambar rajah berlabel dan tafsiran.

    SP disasar: 7.4.3 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Kumpulan, 25 minit: murid menganalisis bagaimana setiap faktor kadar tindak balas (saiz, kepekatan, suhu, mangkin) mempengaruhi frekuensi atau tenaga perlanggaran, melalui peta pelbagai-alir.

    Evidens PBD: Peta pelbagai-alir dan penerangan serta semakan guru.

    SP disasar: 7.4.1, 7.4.2 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai kadar tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.

    Aktiviti: Kumpulan, 30 minit: murid menilai dan mereka dua gambar rajah profil tenaga (dengan dan tanpa mangkin) untuk satu tindak balas baharu, lalu menjustifikasikan perubahan Ea dan ΔH.

    Evidens PBD: Gambar rajah dua profil dan rubrik justifikasi.

    SP disasar: 7.4.2, 7.4.3 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 44 unit Kimia Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Unit lain dalam 7.0 KADAR TINDAK BALAS

  1. 7.1 Penentuan Kadar Tindak Balas
  2. 7.2 Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas
  3. 7.3 Aplikasi Faktor yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas dalam Kehidupan
  4. 7.4 Teori Pelanggaran