Shahri Othman 690719095049sceBSoALAN KERJA KURSUS SCE3109PPG SAINS SEMESTER 5 IPG KAMPUS PERLISARAHAN : JAWAB SEMUA SOALAN DI BAWAHTARIKH HANTAR : INTERAKSI 41a Tindak balas kimia dapat dikelaskan kepada dua jenis. Nyatakan kedua-dua jenis tindak balas ini dan berikan satu contoh untuk setiap tindak balas serta lukis rajah aras tenaga bagi setiap satu tindak balas-tindak balas pengoksidaan dan penurunan.Pengoksidaan berlaku apabila sesuatu atom kehilangan electron.- pengoksidaan menambahkan nombor pengoksidaan sesuatu atom- pengoksidaan menambahkan nombor pengoksidaan sesuatu atom.- Mg (p) Mg2+ (ak) + 2e-- LEO Loss of Electrons is Oxidation.Penurunan Berlaku apabila sesuatu atom mendapat electron. Penurunan mengurangkan nombor pengoksidaan sesuatu atom. O2 (g) + 4e- 2O2 (ak) GER Gain of Election is reduction.

b Huraikan dengan eksperimen bagaimana anda dapat menentukan haba pembakaran bagi satu mol etanol. Dalam penerangan anda nyatakan semua langkah berjaga-jaga yang harus di ambil semasa eksperimen ini

Susunan radas:

prosedur.1. 200 cm3 air suling disukat kedalam sebuah bikar kuprum menggunakan selinder penyukat 2. Suhu awal air suling disukat diawal eksperimen.3. Sebuah lampu spirit berisi cecair butanol ditimbang.4. Radas seperti rajah di atas disediakan.5. Sumbu dinyalakan dan haba terbebas digunakan untuk memanaskan air dalam bikar kuprum.6. Kedudukan lampu spirit diselaraskan supaya nyala daripada pembakaran butanol adalah seberapa dekat dengan bikar kuprum.7. Nyala daripada pembakaran butanol dilindungi daripada gangguan angin dengan menutup sekeliling radas dengan kepingan asbestos.8. Air dalam bikar kuprum dikacau dengan thermometer.9. Apabila suhu air meningkat kira-kira 300C, nyalaan air itu dipadamkan dan suhu air tertinggi yang tercapai dicatatkan.10. Dengan segera, lampu spirit bersama dengan butanol yang tertinggal ditimbang semula.11. Contoh keputusan berikut diperolehi,Jisim awal lampu spirit + sumbu +butanol = xgJisim akhir lampu spirit + sumbu + butanol = ygJisim butanol yang dibakar = (x-y)gSuhu awal air = t10CSuhu maksimum air = t20CKenaikan suhu = (t2 t1)0CIsipadu air dalam bikar kuprum = 2000CPengiraan.JMR butanol C490H =74Bilangan mol butanol terbakar = (x y) /74 molHaba yang diserap oleh air = mco = 200 x 4.2 x (t2 t1) = p JMaka haba yang dibebaskan olehPembakaran 1 mol butanol = p/(x - y)/74 = 74p/(x-y) =q JHaba pembakaran cecair butanol = -p/1000 kJmol -1.

Perbincangan: 1. Langkah berjaga-jaga yang perlu diambil semasa menjalankan aktiviti makmal ini ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Langkah berjaga-jagaTujuan

Menggunakan penghadang anginUntuk melindungi nyalaan daripada gangguan angin.

Mendekatkan nyalaan etanol dengan tin logam.Untuk memastikan pemindahan haba yang maksimum daripada pembakaran etanol ke tinlogam.

Air dikacau sepanjang masa.Untuk memastikan pemanasan yang sekata.

2. Nilai pembakaran etanol yang ditentukan dalam aktiviti makmal ini didapati lebih rendah daripada nilai sebenar. Ini kerana :a) Sebahagian haba telah hilang di persekitaran.b) Sebahagian haba dari nyalaan etanol telah diserap oleh tin.c) Pembakaran etanol adalah tidak lengkap.3. Pembakaran alkohol adalah tindak balas eksotermik, oleh itu haba dibebaskan(nilai negetif)4. Haba pembakaran meningkat dengan pertambahan bilangan atom karbon dan Hydrogen bagi setiap molekul alkohol.

2a Sel kimia boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu sel primer (sel yang tidak boleh dicas semula) dan sel sekunder (sel yang boleh dicas semula). Namakan lima jenis sel kimia dan nyatakan kelebihan dan kelemahan setiap sel yang dinamakana) Sel Daniell.Disediakan dengan merendamkan kepingan zink ke dalam zink sulfat dan kepingan kuprum direndam ke dalam larutan kuprum (ll) sulfat.

Kelebihan.a) Zink yang lebih elektropositif daripada kuprum menderma electron untuk membentuk ion Zn2+. . ion Zn2+ bergerak ke dalam elektrolit. Rod zink itu melarut.b) Electron yang dibebaskan akan mengalir melalui litar luar ke rod kuprum dan diterima oleh ion Cu2+ untuk membentuk logam kuprum.c) Pengaliran electron dari rod zink ke rod kuprum melalui litar luar menghasilkan arus eletrik. Jarum voltmeter terpesong.d) Larutan biru dikeliling rod kuprum semakin pudar kerana kepekatan ion Cu2+ semakin berkurangan.

Kelemahan.a) Larutan elektrolit mudah tertumpah.b) Sukar dibawa.c) Voltan yang diperolehi menurun dengan cepat disebabkan pengutuban sel( pembentukan gelembong gas di sekitar elektrod)

b) Sel Kering.Diperbuat daripada bekas zink yang bertindak sebagai anod dan batang karbon sebagai katod . tidak menggunakan sebarang cecair. Rod karbondikelilingi oleh campuran mangan ( iv) oksida dan serbuk karbon.Kebaikan.a) Tiada tumpahan elektrolit.b) Mudah di bawa.c) Murah.d) Bersaiz kecile) Voltan yang terhasil agak malar sebab tiada pengutuban sel.Kelemahan.a) Tidak dapat dicas semula.b) Menghasilkan arus yang rendah.c) Elektrolit keluar melalui pembalut zink yang bocor setelah sel digunakan beberapa lama.

C) Akumulator asid-plumbum. ( bateri kereta) Kepingan plumbum berfungsi sebagai terminal negetif. Kepingan plumbum yang diselaputi plumbum(lv) oksida bertindak sebagai terminal positif dan asid sulfuric cair berfungsi sebagai elektrolit.Kebaikan.a) Dapat dicas semula.b) Menghasilkan arus yang lebih tinggi.c) Voltan yang terhasil malar sebab tiada pengutuban sel.

Kelemahan.a) Asid mudah tertumpahb) Berat.c) Bersaiz besard) Mahal.e) Air suling perlu ditambah dari semasa ke semasa untuk mengekalkan ketumpatan asid sulfuric di dalamnya.f) Kepingan plumbum mungkin menghakis setelah lama digunakan di bawah keadaan yang panas. Jika ini berlaku akumulator tidak boleh digunakan lagi.d) Sel merkuriKebaikan.a) Bersaiz kecilb) Mudah dibawac) Lebih tahan lama berbanding sel kering dan sel alkali.d) Menghasilkan voltan yang agak malar dalam jangkamasa yang lama sebab tiada pengutuban sel.e) Tiada tumpahan elektrolit.

Kelemahan.a) Tidak boleh dicas semula.b) Menghasilkan arus yang rendah..

e) Sel alkali. ( bateri alkali)Kebaikan.a) Bersaiz kecilb) Mudah dibawac) Lebih tahan lama, kira-kira 10 kali ganda berbanding sel kering.d) Tiada tumpahan elektrolite) Menghasilkan voltan lebih tinggi dan malar. Walaupun voltannya hampir sama dengan sel kering tetapi sel alkali menghasilkan kira-kira 50% tenaga elektrik lebih banyak daripada sel kering.

Kelemahan a) Mahal.b) Tidak boleh dicas semula.c) Mudah bocor apabila telah lama digunakan. b Nyatakan persamaan dan perbezaan antara Sel Elektrolisis dan Sel Kimia Persamaan sel elektrolisis dan sel kimiaa) Mengandungi elektrolit.b) Terdiri daripada dua elektrodc) Melibatkan tindakbalas kehilangan dan dan penerimaan electron.d) Mempunyai elektrod positif dan negetif

Perbezaan sel elektrolisis dan sel kimia Sel elektrolisis sel kimiaTenaga elektrik ----- tenaga kimiaPerubahan tenagaTenaga kimia ------- tenaga elektrik.

Elektrod positif ke negetifAliran elektronElektrod positif ke negetif

Kehilangan elektront/balas di terminal positifPenerimaan elektron

Penerimaan elektront/balas di terminal negetifKehilangan elektron

Grafit atau dua jenis logam yang sama atau berbeza.Jenis elektrodDua jenis logam yang berbeza.

3a Huraikan lima kegunaan kimia nuklear dalam pelbagai bidang dalam kehidupan seharian kita a) rawatan perubatan. Bahan radio aktif banyak digunakan dalam rawatan perubatan sebagai penyurih radioaktif diagnostik untuk mengenal pasti sesuatu penyakit. Cth.iodin-123 digunakan sebagai penyurih radioaktif bagi rawatan kanser Tiroid.

b) industri. Bahan radioaktif digunakan untuk mengenalpasti kebocoran paip bawah Tanah . satu bahan radioaktif yang bertindak sebagai penyurih dimasukkan Ke dalam air paip. Bahan radioaktif haruslah bahan yang mengeluarkan Sinaran gama kerana boleh menembusi paip logam dan tanah. c) pengawetan makanan. Bahan radioaktif digunakan untuk mensterilkan makanan untuk pengawetan Supaya ia lebih tahan lama. Ia juga digunakan untuk menghalang percam- bahan kentang dan sayur supaya boleh disimpan lama. d) kajipurba/ Arkeologi. Bahan radioaktif boleh digunakan untuk menetapkan tarikh bahan antic atau fosil. Contoh Karbon-14 digunakan untuk menentukan umur barang purba walaupun telah berumur beberapa ribu tahun. e) pertanian. Sinaran gama digunakan untuk mensterilkan haiwan peliharaan. Ia juga digunakan untuk menghasilkan baka tumbuh-tumbuhan yang baru. f) Senjata nuklear. Proses transmutasi nukleas bahan radioaktif secara perbelahan dan Perlakuran digunakan untuk menyediakan bom atom dan bom hydrogen Yang digunakan sebagai senjata nuklear.

b Pilih mana-mana dua alat pengesan sinaran radioaktif, huraikan bagaimana setiap alat ini berfungsi sebagai alat pengesan. Huraian anda hendaklah disertakan dengan bantuan gambar rajah i) Lencana filem fotografi.Lencana filem fotografi biasanya digunakan oleh orang yang bekerja di sekitaryang mendedahkan mereka kepada radiasi. Lencana ini ialah suatu bekas plastic dengan sekeping filem fotografi di dalamnya terdedah apabila terkenaradiasi . di depan filem fotografi terdapat berbagai tingkap seperti kertas, aluminium dan plumbum dengan ketebalan yang berbeza untuk membolehkansinaran radiasi melaluinya. Tingkap aluminium membolehkan sinaran gama melaluinya . jika dos radiasi terlalu tinggi, filem fotografi bertukar warna kepadahitam. Selepas seketika masa, file mini doproses dan dari ini kadar pendedahanakan menunjukkan dos radiasi yang diserap oleh seseorang pada masa itu.

ii) Pengesan sintilasi.Pengesan sintilasi adalah alat pengesan radiasi yang boleh menghitung zarahdipancarkan daripada nucleus radioaktif. Prinsip asas alat ini ialah penggunaansuatu bahan misalnya fosfor yang boleh memancarkan kilauan cahaya apabilaianya disinari oleh radiasi. Bilangan kilauan atau sintilasi se unit masa adalah berkadar dengan bilangan radiasi yang memukul permukaan suatu bahan.Bahan yang biasa digunakan ialah Kristal natrium iodida yang mengandungi talium (ll) iodide sebagai fosfor untuk mrngesan zarah alfa,Kilauan yang dihasilkan oleh proses sintilasi dipancarkan melalui tingkap optik ke dalam tiub photomultiplier. Bahagian pertama photomiltiplier ialah foto katodyang menghasilkan electron apabila cahaya memancar ke atasnya. Electron ini akan ditarik kepada suatu siri plat yang dipanggil dinod melalui aplikasi voltan tinggi positif. Apabila suatu electron daripada foto katod memukul dinod pertama, beberapa electron dihasilkan yang kemudian akan ditarik kepada dinod kedua dimana penggandaan electron berlaku. Urutan ini berterusan sehingga dinod terakhir di mana denyut electron sekarang sudah berjuta kali lebih besar daripada di awal tiub. Pada takad ini electron dikumpulkan di anod pada hujung tiub dan membentuk denyut elektronik. Denyut ini dikesan dan dipamerkan di atas alat pengukur.

4.

JambatangaramLarutan A ArgentumX joki2VLarutan BB

Rajah di atas menunjukkan satu sel yang dibina daripada elektrod zink dan argentum pada keadaan piawai. Diberi Zn2+ + 2e Zn E = -76V Ag+ + Ag Ag E = +0.80V

aNyatakan bahan yang sesuai untuk larutan A dan larutan B A : larutan zink sulfat B: larutan kuprum (ll) sulfat. bNamakan satu alat(X) yang sesuai digunakan untuk mengukur d.g.e pada sel ini

c Kirakan d.g.e bagi sel ini pada keadaan piawai d Terangkan bagaimana d.g.e sel akan berubah jika kepekatan Zn2+ (ak) dinaikan eTuliskan persamaan sel setengah menunjukkan pengoksidaan berlaku fApabila sistem mencapai keseimbangan, kepekatan in Zn 2+ ialah 0,030 moldm-3. Kirakan kepekatan ion Ag+

g Namakan bahan uji yang bertindak sebagai agen penurunan dalam tindak balas ini