3.1 Perubahan Haba dalam Tindak Balas
Unit ini membantu anda mendeduksikan sama ada sesuatu tindak balas eksotermik atau endotermik melalui aktiviti dan mentafsir gambar rajah aras tenaga.
SP 3.1.1Mendeduksikan tindak balas eksotermik dan endotermik melalui aktiviti.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mendeduksikan
Murid perlu mendeduksikan, berdasarkan perubahan bacaan termometer dalam aktiviti, sama ada sesuatu tindak balas atau pelarutan ialah eksotermik atau endotermik.
- IsiEksotermikHuraian
Tindak balas eksotermik membebaskan haba ke persekitaran, maka suhu campuran dan bacaan termometer meningkat.
ContohMelarutkan natrium hidroksida atau kalsium klorida kontang dalam air: suhu air naik, deduksi pelarutan itu eksotermik.
- IsiEndotermikHuraian
Tindak balas endotermik menyerap haba daripada persekitaran, maka suhu campuran dan bacaan termometer menurun.
ContohMelarutkan ammonium nitrat atau natrium tiosulfat dalam air: suhu air turun dan bekas terasa sejuk, deduksi pelarutan itu endotermik.
Peta buih bergandaTindak balas eksotermik berbanding endotermik
Peta alirAktiviti mendeduksikan jenis tindak balas
- Masukkan 20 cm³ air suling ke dalam cawan polistirena dan catat suhu awal
- Tambahkan satu spatula pepejal (cth NaOH atau NH₄NO₃) dan kacau dengan termometer
- Catat suhu tertinggi atau terendah yang dicapai
- Kenal pasti perubahan suhu: naik atau turun
- Deduksikan: suhu naik → eksotermik; suhu turun → endotermik
- Langkah keselamatan: pakai cermin mata keselamatan dan sarung tangan kerana NaOH mengakis
JadualPemboleh ubah aktiviti
| Aspek | Huraian |
|---|---|
| Dimanipulasikan | Jenis bahan yang dilarutkan atau ditindak balaskan |
| Bergerak balas | Perubahan suhu campuran |
| Dimalarkan | Isi padu air, jenis bekas (cawan polistirena) |
| Hipotesis | Tindak balas yang membebaskan haba menyebabkan suhu meningkat, tindak balas yang menyerap haba menyebabkan suhu menurun |
SP 3.1.2Mentafsir gambar rajah aras tenaga.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mentafsir
Murid perlu membina dan mentafsir gambar rajah aras tenaga, memahami maksud haba tindak balas (ΔH) serta mengaitkan perubahan tenaga dengan pemutusan dan pembentukan ikatan.
- IsiMaksud ΔH dan bentuk gambar rajahHuraian
Haba tindak balas, ΔH, ialah perubahan tenaga haba apabila bilangan mol bahan tindak balas seperti dalam persamaan termokimia bertindak balas. Eksotermik: aras hasil di bawah aras bahan, ΔH negatif. Endotermik: aras hasil di atas aras bahan, ΔH positif.
ContohZn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu, ΔH = −210 kJ mol⁻¹: aras ZnSO₄ + Cu dilukis lebih rendah, iaitu 210 kJ di bawah aras Zn + CuSO₄.
- IsiPemutusan dan pembentukan ikatanHuraian
Pemutusan ikatan dalam bahan tindak balas menyerap tenaga; pembentukan ikatan dalam hasil membebaskan tenaga. Jika tenaga dibebaskan lebih besar, tindak balas eksotermik; jika tenaga diserap lebih besar, tindak balas endotermik.
ContohJika 1500 kJ diserap untuk memutuskan ikatan dan 1800 kJ dibebaskan semasa membentuk ikatan, ΔH = 1500 − 1800 = −300 kJ (eksotermik).
Poin utamaMentafsir gambar rajah aras tenaga
- Paksi menegak menunjukkan tenaga; bahan tindak balas dan hasil tindak balas ditulis pada aras masing-masing
- Eksotermik: aras hasil lebih rendah daripada aras bahan; anak panah ke bawah; ΔH negatif
- Endotermik: aras hasil lebih tinggi daripada aras bahan; anak panah ke atas; ΔH positif
- Pemutusan ikatan dalam bahan tindak balas menyerap tenaga; pembentukan ikatan dalam hasil membebaskan tenaga
- Jika tenaga dibebaskan semasa pembentukan ikatan > tenaga diserap semasa pemutusan ikatan → eksotermik
- Jika tenaga diserap semasa pemutusan ikatan > tenaga dibebaskan semasa pembentukan ikatan → endotermik
NotaContoh tafsiran
Gambar rajah: HCl + NaOH di aras atas, NaCl + H₂O di aras bawah, ΔH = −57 kJ mol⁻¹. Tafsiran: tindak balas eksotermik; apabila 1 mol air terbentuk, 57 kJ haba dibebaskan; jumlah kandungan tenaga hasil lebih rendah daripada bahan tindak balas; suhu campuran meningkat.
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- SNH
- Suhu naik, Negatif ΔH, Hasil di bawah: tanda tindak balas eksotermik (lawannya bagi endotermik)
- PSBB
- Pemutusan ikatan Serap tenaga, Bentuk ikatan Bebaskan tenaga
Kad imbas
- Tindak balas eksotermik
- Membebaskan haba ke persekitaran; suhu naik; ΔH negatif
- Tindak balas endotermik
- Menyerap haba daripada persekitaran; suhu turun; ΔH positif
- Pelarutan NH₄NO₃ dalam air
- Endotermik: suhu larutan menurun
- Gambar rajah aras tenaga eksotermik
- Aras hasil lebih rendah daripada bahan; anak panah ke bawah
- Pemutusan ikatan
- Menyerap tenaga
- Pembentukan ikatan
- Membebaskan tenaga
Semak kefahaman
Suhu air naik daripada 28.0 °C kepada 35.0 °C selepas pepejal kalium hidroksida dilarutkan. Deduksikan jenis tindak balas itu. (SP 3.1.1)
Lihat jawapan
Suhu naik 7.0 °C, maka pelarutan kalium hidroksida ialah eksotermik kerana haba dibebaskan ke persekitaran.
Nyatakan maksud haba tindak balas, ΔH. (SP 3.1.2)
Lihat jawapan
Haba tindak balas ialah perubahan tenaga haba apabila bilangan mol bahan tindak balas seperti dalam persamaan termokimia bertindak balas.
13 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai perubahan haba. |
| TP2 | Memahami haba tindak balas serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai haba tindak balas untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai haba 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)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai perubahan haba.
Aktiviti: Individu, 10 minit: murid memadankan kad contoh (pembakaran, peneutralan, pelarutan ammonium nitrat) dengan label eksotermik atau endotermik dan menyebut satu perubahan suhu yang dijangka.
Evidens PBD: Kad padanan dan soal jawab lisan guru.
SP disasar: 3.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami haba tindak balas serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut dengan contoh.
Aktiviti: Berpasangan, 15 minit: murid menerangkan dengan contoh mengapa suhu campuran naik dalam tindak balas eksotermik dan turun dalam endotermik, menggunakan keputusan demonstrasi guru.
Evidens PBD: Penerangan lisan berpasangan dan catatan suhu.
SP disasar: 3.1.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai haba tindak balas untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Kumpulan, 20 minit: murid menjalankan aktiviti melarutkan beberapa pepejal dalam air, merekod suhu awal dan akhir, menamakan pemboleh ubah, lalu mendeduksikan jenis tindak balas.
Evidens PBD: Jadual suhu, pemboleh ubah dan deduksi bertulis.
SP disasar: 3.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Berpasangan, 20 minit: murid mentafsir gambar rajah aras tenaga eksotermik dan endotermik, melabel bahan tindak balas, hasil dan perubahan haba ΔH, serta menyatakan tanda ΔH yang betul.
Evidens PBD: Gambar rajah berlabel dengan tanda ΔH yang betul.
SP disasar: 3.1.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai haba tindak balas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Kumpulan, 25 minit: murid menganalisis dua gambar rajah aras tenaga yang tidak berlabel, menentukan jenis tindak balas dan membandingkan kestabilan bahan tindak balas dengan hasil dengan penjelasan.
Evidens PBD: Lembaran analisis dan rubrik penjelasan.
SP disasar: 3.1.2, 3.1.1 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Merekacipta menggunakan pengetahuan mengenai haba 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 mereka satu demonstrasi kecil tindak balas eksotermik atau endotermik yang selamat dengan bahan mudah, melukis gambar rajah aras tenaga ramalan, dan membentangkannya kepada kelas.
Evidens PBD: Demonstrasi, gambar rajah ramalan dan rubrik kreativiti dan keselamatan.
SP disasar: 3.1.1, 3.1.2 · 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 22 unit Kimia Tingkatan 5 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.