Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas
■ Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas termasuk

	►	keadaan fizikal bagi bahan-bahan tindak balas(saiz dan kawasan permukaan)
	►	kepekatan bahan-bahan tindak balas
	►	suhu tindak balas
	►	tekanan
	►	kehadiran mangkin Saiz bahan tindak balas

■ Saiz bahan tindak balas

	►	Apabila pepejal bertindak balas dengan cecair atau gas, saiz bahan tindak balas pepejal akan memberi kesan kepada kadar tindak balas.
	►	Semakin kecil saiz bahan tindak balas, semakin besar jumlah luas permukaan yang terdedah.
	►	Oleh itu, kadar tindak balas akan menjadi lebih tinggi.

■ Graf kadar tindak balas

►

Graf berikut menunjukkan kesan luas permukaan bahan tindak balas terhadap kadar tindak balas bagi tindak balas antara kalsium karbonat dan asid hidroklorik.

Aktiviti Makmal 1.2.1: Kesan Saiz Bahan Tindak Balas Ke Atas Kadar Tindak Balas

Kesan Kepekatan 
■ Kesan Kepekatan

	►	Kepekatan bahan tindak balas mempengaruhi kadar tindak balas bagi bahan yang berbentuk cecair.
	►	Semakin tinggi kepekatan, semakin tinggi bilangan zarah per unit isipadu.
	►	Oleh itu, kadar tindak balas akan menjadi lebih tinggi.

✍ Contoh 1.2(a)
Satu eksperimen telah dijalankan untuk mengkaji kadar tindak balas di antara serbuk zink dan asid hidroklorik pada kepekatan yang berbeza.
Jadual berikut menunjukkan lima eksperimen yang telah dijalankan untuk mengkaji kesan kepekatan ke atas kadar tindak balas.

1. Eksperimen I: 50cm³ 1mol dm^-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
2. Eksperimen II: 100cm³ 2mol dm^-3 HCl  dalam serbuk zink berlebihan.
3. Eksperimen III: 150cm³ 0.5mol dm^-3 HCl  dalam serbuk zink berlebihan.
4. Eksperimen IV: 25cm³ 1.5mol dm^-3 HCl dalam serbuk zink berlebihan.
5. Eksperimen V: 100cm³ 0.5mol dm^-3 HCl  dalam serbuk zink berlebihan.

Lakarkan graf yang menunjukkan isipadu gas karbon dioksida yang terbebas melawan masa bagi setiap keadaan dengan membandingkannya terhadap Eksperimen I.

Solution:

	►	Eksperimen I melawan Eksperimen II
	►	Eksperimen I melawan Eksperimen III
	►	Eksperimen I melawan Eksperimen IV
	►	Eksperimen I melawan Experimen V

Aktiviti Makmal 1.2.2: Kesan Kepekatan Ke Atas Kadar Tindak Balas

Kesan suhu 
■ Kesan suhu

	►	Apabila suhu tindak balas bertambah, lebih banyak zarah memperolehi tenaga kinetik yang tinggi.
	►	Oleh itu, kadar tindak balas akan menjadi lebih tinggi.

■ Graf kadar tindak balas

	►	Graf berikut menunjukkan kesan suhu ke atas kadar tindak balas bagi tindak balas antara kalsium karbonat dan asid hidroklorik.

Aktiviti Makmal 1.2.3: Kesan Suhu Ke Atas Kadar Tindak Balas

Kesan Mangkin
■ Mangkin

►

Suatu bahan yang boleh mengubah kadar tindak balas kimia tetapi tidak memberi kesan kepada jumlah hasil tindak balas.

■ Ciri-ciri bagi mangkin

	►	Tidak memberi kesan kepada jumlah hasil yang diperolehi.
	►	Hanya mempengaruhi kadar tindak balas. (Mangkin positif akan meningkatkan kadar tindak balas sementara mangkin negatif akan mengurangkan kadar tindak balas)
	►	Tindakan khusus terhadap sesuatu tindak balas tertentu sahaja.
	►	Hanya sebilangan kecil mangkin diperlukan.
	►	Ciri-ciri kimia tidak berubah pada akhir tindak balas. (Ia mungkin berubah dari segi fizikal)

■ Graf kadar tindak balas

►

Graf berikut menunjukkan kesan mangkin ke atas kadar tindak balas bagi penguraian hidrogen peroksida yang dimangkinkan oleh serbuk mangan (IV) oksida. ○ Persamaan kimia: 2H2O2(aq) → 2H2O(aq) + O2(g) ○ Pemerhatian: Hidrogen peroksida terurai untuk membebaskan gas oksigen. ○ Kaedah yang sesuai untuk mengukur kadar tindak balas: Isipadu gas oksigen yang terbebas.

Aktiviti Makmal 1.2.4: Kesan Kehadiran Mangkin Ke Atas Kadar Tindak Balas

Kesan tekanan ke atas kadar tindak balas  
■ Kesan tekanan

	►	Tekanan akan mempengaruhi kadar tindak balas bagi bahan tindak balas berbentuk gas.
	►	Apabila tekanan gas meningkat, zarah-zarah gas akan berlanggar dengan lebih kerap.
	►	Oleh itu, Kadar tindak balas adalah lebih tinggi.

■ Contoh: Pengeluaran ammonia melalui proses Haber dalam industri.

	►	Persamaan kimia: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2HN3(g)
	►	Proses Haber dijalankan pada tekanan daripada 200-500 atmosfera.

Penggunaan faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dalam kehidupan seharian  

■ Kesan tekanan

	►		Pembakaran arang
	►		Menyimpan makanan di dalam peti sejuk
	►		Memasak makanan dalam periuk tekanan

Penggunaan faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas dalam industri 

■ Pengeluaran ammonia oleh proses Haber

	►	N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
	►	Nitrogen dan hidrogen dicampurkan dalam nisbah isipadu 1: 3 akan mengalir melalui besi (mangkin) yang dicampurkan dengan aluminium oksida pada suhu 450-550 ℃ dan tekanan optimum 200 atmosfera.

■ Proses Sentuh untuk mengeluarkan asid sulfurik

	►	Langkah I: Pengeluaran gas sulfur dioksida, SO2 S(s) + O2 → SO2(g)
	►	Langkah II: Penukaran sulfur sulfida kepada sulfur trioksida, SO3 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) Campuran gas mengalir melalui vanadium (V) oksida, V2O5(mangkin) pada suhu 450-500 ℃ dan di tekanan 1 atmosfera.
	►	Langkah III: Pengeluaran asid sulfurik, H2SO4 SO3(g) + H2SO4(l) → H2S2O7(l)

■ Pengeluaran asid nitrik oleh proses Ostwald

	►	Langkah I: 4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(l) Campuran gas mengalir melalui platinum, Pt (mangkin) pada suhu 850℃.
	►	Langkah II: 2NO + 2O2(g) → 2NO2(g)
	►	Langkah III: NO(g) + O2(g) + 2H2O2(l) → 4HNO3

■ Peretakan Petroleum Hidrokarbon

►

Alkana (molekul hidrokarbon yang besar) mengalir melalui aluminosilikat (mangkin) pada suhu kira-kira 500 ℃ dan tekanan 1 atmosfera.

■ Pembuatan marjerin

►

Logam nickel digunakan dalam penghidrogenan minyak sayuran untuk membuat marjerin pada suhu kira-kira 180 ℃ dan tekanan 1 atmosfera.

■ Video berikut mengandungi maklumat tentang faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kadar Tindak Balas

■ Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas termasuk

	►	keadaan fizikal bagi bahan-bahan tindak balas(saiz dan kawasan permukaan)
	►	kepekatan bahan-bahan tindak balas
	►	suhu tindak balas
	►	tekanan
	►	kehadiran mangkin

Saiz bahan tindak balas 

■ Saiz bahan tindak balas

►

Apabila pepejal bertindak balas dengan cecair atau gas, saiz bahan tindak balas pepejal akan memberi kesan kepada kadar tindak balas. Semakin kecil saiz bahan tindak balas, semakin besar jumlah luas permukaan yang terdedah