TEORI PERLANGGARAN

Teori perlanggaran adalah satu teori yang dicadangkan oleh Max Trautz (1916) dan William Lewis(1918), yang menerangkan bagaimana tindak balas kimia berlaku dan mengapa kadar tindak balas berbeza bagi tindak balas yang lain.

Apabila sesuatu reaktan bertindakbalas, akan berlaku perlanggaran zarah-zarah semasa proses tersebut. Sekiranya zarah-zarah berlanggar pada orientasi (posisi) yang betul dan juga dengan nilai magnitud yang betul, maka ini kita panggil sebagai Perlanggaran Berkesan.

Namun, harus diingat. Tidak semua perlanggaran yang berlaku semasa tindak balas adalah perlanggaran berkesan!

Perlanggaran yang berkesan mempunyai tenaga yang cukup, juga dikenali sebagai tenaga pengaktifan untuk mengatasi daya tarikan antara ikatan dan membentuk ikatan baru.

Ini bermakna, jika semakin kerap berlakunya perlanggaran, akan semakin keraplah juga berlakunya perlanggaran berkesan. Apabila semakin kerap perlanggaran berkesan, maka semakin tinggilah kadar tindakbalas.

EKSPERIMEN KEPEKATAN

Kesan Kepekatan ke atas Kadar Tindak Balas

Kesan Kepekatan ke atas Kadar Tindak Balas

 Tujuan: Untuk mengkaji hubungan di antara kepekatan bahan tindak balas dan kadar tindak balas. 
 Pernyataan masalah: Bagaimana kepekatan bahan tindak balas mempengaruhi kadar tindak balas? 
 Hipothesis: Semakin tinggi kepekatan bahan tindak balas, semakin cepat kadar tindak balas. 
 Pembolehubah:

	»	Pembolehubah dimalarkan : Isipadu dan suhu bahan tindak balas
	»	Manipulated variable :  Kepekatan bahan tindak balas
	»	Responding variable : Kadar tindak balas

Bahan:   » 0.2mol dm-3 Natrium tiosulfat » 0.2mol dm-3 Hidrochloric acid » Air suling

Radas: » Kon kelalang » Silinder penyukat » Jam randik » Kertas turas

Prosedur:

	►
	►	1. 50cm3 0.2mol dm-3 natrium tiosulfat diukur dengan silinder penyukat dan dituang ke dalam kelalang kon. 2. Tanda 'X' dilukis di tengah-tengah kertas turas. Sebuah kelalang kon yang mengandungi larutan natrium tiosulfat diletakkan di atas kertas turas yang ditandakan. 3. Tanda 'X' boleh dilihat dengan mudah melalui kelalang kon yang mengandungi larutan natrium tiosulfat. 4. 5cm3 0.2mol dm-3 asid hidroklorik diukur dengan mengukur silinder penyukat. 5. Asid hidroklorik ditambah dengan cepat ke dalam kelalang kon yang mengandungi larutan natrium tiosulfat. 6. Larutan di dalam kelalang kon digoncang dengan perlahan-lahan. 7. Jam randik diberhentikan apabila tanda 'X' tidak kelihatan dari atas lagi. 8. Masa yang diambil untuk tanda 'X' hilang direkodkan. 9. Eksperimen diulangi dengan menggunakan isipadu yang berbeza bagi natrium tiosulfat, asid hidroklorik dan air suling. 10. Video berikut menunjukkan pemerhatian bagi kesan kepekatan ke atas kadar tindak balas.

Keputusan:

►

Isipadu natrium tiosuflat, V (cm3) Isipadu air yang ditambah (cm3) Kepekatan natrium tiosulfat selepas pencairan (mol dm-3) Masa pembentukan mendakan (s) 50 0 0.2 19 40 10 0.16 23 30 20 0.12 33 20 30 0.08 48 10 40 0.04 115

Perbincangan:

	►	Larutan natrium tiosulfat bertindak balas dengan asid hidroklorik untuk membentuk mendakan sulfur secara perlahan-lahan seperti yang ditunjukkan dalam persamaan berikut: ○ Na2S2O3(aq) + H4SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2O(l) + SO2(g) + S2 ○ Masa yang diambil untuk pemendakan sulfur yang digunakan untuk menentukan kadar tindak balas.
	►	Graf kepekatan melawan masa ○ Berdasarkan graf kepekatan melawan masa, dapat diperhatikan bahawa apabila kepekatan natrium tiosulfat berkurangan, masa yang diperlukan untuk tinda 'X' hilang bertambah. ○ Ini bermakna apabila kepekatan natrium tiosulfat berkurangan, kadar tindak balas berkurangan juga.
	►	Graf kepekatan terhadap $\frac{1}{\mathrm{masa}}$ . ○ Graf kepekatan terhadap  $\frac{1}{\mathrm{masa}}$ ialah garis lurus. Ini bermakna kepekatan natrium tiosulfat berkadar terus dengan  $\frac{1}{\mathrm{masa}}.$ ○ Semakin tinggi kepekatan bahan tindak balas, semakin tinggi kadar tindak balas.

  Kesimpulan:

►

Suatu tindak balas menjadi lebih cepat apabila kepekatan bagi bahan tindak balas bertambah.

EKSPERIMEN SUHU

Kesan Suhu ke atas Kadar Tindak Balas

Kesan Suhu ke atas Kadar Tindak Balas

 Tujuan:  Untuk mengkaji kesan suhu ke atas kadar tindak balas. 
 Pernyataan masalah: Bagaimana suhu mempengaruhi kadar tindak balas tindak balas? 
Hipothesis: Semakin tinggi suhu, semakin cepat kadar tindak balas.
 Pembolehubah:

	»	Pembolehubah dimalarkan : Kepekatan dan isipadu bahan tindak balas
	»	Pembolehubah dimanipulasikan: Suhu
	»	Pembolehubah bergerakbalas: Kadar tindak balas

Bahan:   » 0.1mol dm-3 Natrium tiosulfat » 1.0 mol dm-3 Sulphuric acid

Radas: » Kon kelalang » Termometer » Silinder penyukat » Jam randik » Kasa dawai » Penunu Bunsen » Kertas turas » Tugu kaki tiga

Prosedur:

	►
	►	1. 50cm3 0.1mol dm-3 natrium tiosulfat diukur dengan silinder penyukat dan dituang ke dalam kelalang kon. 2. Suhu larutan natrium tiosulfat direkodkan. 3. Satu tanda 'X' dilukis di tengah-tengah kertas turas. Sebuah kelalang kon yang mengandungi larutan natrium tiosulfat diletakkan di atas kertas turas yang ditandakan. 4. 5cm3 1.0mol dm-3 asid sulfurik diukur dengan mengukur silinder penyukat. 5. Asid sulfurik ditambah dengan cepat ke dalam kelalang kon yang mengandungi larutan natrium tiosulfat. Jam randik dimulakan pada masa yang sama. 6. Larutan di dalam kelalang kon digoncang dengan perlahan-lahan. 7. Jam randik diberhentikan apabila tanda 'X' tidak kelihatan lagi dari atas. 8. Masa yang diambil untuk tanda 'X' hilang direkodkan. 9. Eksperimen diulangi dengan menggunakan suhu yang berbeza.

Keputusan:

►

Isipadu sodium tiosulfaat (cm3) Isipadu asid sulfurk (cm3) Suhu larutan (°C) Masa, t (s) $\frac{1}{\mathrm{masa}}$ (s-1) 50 5 28 33 0.030 50 5 35 24 0.042 50 5 40 19 0.053 50 5 45 16 0.063 50 5 50 14 0.071

Perbincangan:

	►	Larutan natrium tiosulfat bertindak balas dengan asid hidroklorik untuk membentuk mendakan sulfur secara perlahan-lahan seperti yang ditunjukkan dalam persamaan berikut: ○ Na2S2O3(aq) + H4SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2O(l) + SO2(g) + S(s) ○ Masa yang diambil untuk pemendakan sulfur digunakan untuk menentukan kadar tindak balas.
	►	Graf suhu melawan masa. ○ Berdasarkan graf suhu melawan masa, dapat diperhatikan bahawa apabila suhu natrium tiosulfat bertambah, masa yang diperlukan untuk tanda 'X' hilang berkurangan. ○ Ini bermakna apabila natrium tiosulfat mempunyai suhu yang lebih tinggi, kadar tindak balas akan bertambah juga.
	►	Graf suhu melawan  $\frac{1}{\mathrm{masa}}$ ○ Graf suhu melawan  $\frac{1}{\mathrm{masa}}$ ialah garis lurus. Ini bermakna bahawa suhu natrium tiosulfat berkadar terus dengan  $\frac{1}{\mathrm{masa}}$. ○ Semakin tinggi suhu bahan tindak balas, semakin tinggi adalah kadar tindak balas. Menurut teori, apabila suhu bertambah sebanyak 10 °C, kadar tindak balas akan meningkat dua kali ganda.

  Kesimpulan:

►

Semakin tinggi suhu, semakin cepat kadar tindak balas

EKSPERIMEN MANGKIN

Kesan Mangkin ke atas Kadar Tindak Balas

Kesan Mangkin ke atas Kadar Tindak Balas

 Tujuan: Untuk mengkaji kesan mangkin ke atas kadar tindak balas.

 Pernyataan masalah: Bagaimanakah kehadiran mangkin boleh mempengaruhi kadar tindak balas? 
Hipothesis: Jika mangkin positif digunakan dalam tindak balas, kadar tindak balas akan berlaku lebih cepat. 
Pembolehubah:

	»	Pembolehubah dimalarkan : Suhu dan isipadu bahan tindak balas
	»	Pembolehubah dimanipulasikan: Kehadiran mangkin
	»	Pembolehubah bergerakbalas: Kadar tindak balas

Bahan:   » 20-isipadu Hidrogen peroksida » Serbuk Mangan (IV) oksida

Radas: » Buret » Kon kelalang » Silinder penyukat » Jam randik » Kaki retort dengan pengapit » Besin » Salur penghantaran

Prosedur:

►

1. 5cm3 hidrogen peroksida diukur dengan mengukur silinder penyukat dan dituangkan ke dalam tabung uji A dan tabung uji B. Tabung uji itu kemudian diletakkan pada rak tabung uji. 2.  ½ spatula serbuk mangan (IV) oksida dimasukkan ke dalam tabung uji B. 3. Satu kayu uji berbara dimasukkan ke dalam mulut kedua-dua tabung uji A dan B. 4.  Perhatikan kayu uji berbara.

 Pemerhatian:

►

1. Kayu uji berbara akan dinyalakan dalam tabung uji B. 2. Kayu uji berbara tidak akan dinyalakan dalam tabung uji A. 3. Video berikut menunjukkan pemerhatian bagi kesan mangkin ke atas kadar tindak balas

Perbincangan:

	►	Hidrogen peroksida terurai secara perlahan-lahan pada suhu bilik. ○ H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)
	►	Kehadiran mangan (IV) oksida bertindak sebagai mangkin positif yang akan meningkatkan kadar gas oksigen terbebas dan meningkatkan kadar tindak balas.
	►	Mangan(IV) oksida adalah mangkin. Ia tidak digunakan dalam tindak balas. Jisimnya adalah tidak berubah pada akhir tindak balas

  Kesimpulan:

►

Kehadiran mangkin positif boleh meningkatkan kadar tindak balas

Penentuan kadar tindak balas adalah berdasarkan pemerhatian. Maksudnya pemerhatian dilakukan dengan menggunakan 5 deria. 
Jadi, tindak balas yang berlaku ditentukan melalui perubahan :-

• Isipadu gas dibebaskan 
• Kuantiti bahan tindak balas 
• Perubahan warna 
• Perubahan pH 
• Perubahan suhu 
• Pembentukan mendakan  
• Perubahan kekonduktiviti elektrik

MAKSUD KADAR TINDAK BALAS

• KELAJUAN = tindak balas berlaku - Kadar tindak balas berkadar  
• SONGSANG = dengan masa - Kadar tindak balas  
• TINGGI = masa singkat untuk tindak balas lengkap - Kadar tindak balas 
• PERLAHAN = masa panjang untuk tindak balas lengkap - Tindak balas lengkap = kadar tindak balas