85134426 praktikal-5

  • 3,654 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
No Downloads

Views

Total Views
3,654
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
358
Comments
7
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. INSTITUT PENDIDIKAN GURU KAMPUS PULAU PINANG SCE 3109: TENAGA DALAM KIMIA EKSPERIMEN 5:NAMA :NO.K/P :KURSUS : PISMP AMBILAN JANUARI 2010NAMA PENSYARAH :TARIKH SERAH :
  • 2. EKSPERIMEN 5Tujuan :Untuk menyiasat kesan kepekatan terhadap daya gerak elektrik (d.g.e.) selBahan :EC1 ialah akues 1.0 mol dm-3 kuprum(II) nitrat EC2 ialah akues 2.0 mol dm-3 zink nitrat EC3 ialah akues 1.0 mol dm-3 zink nitrat EC4 ialah akues 0.1 mol dm-3 zink nitrat EC5 ialah akues 0.01 mol dm-3 zink nitrat EC6 ialah akues 0.001 mol dm-3 zink nitrat A ialah larutan tepu kalium klorida.Alat Radas : Bekalan kuasa 3V, potentiometer, joki, kepingan zink, kepingankuprum, 100 cm3 silinder penyukat, 100 cm3 bikar, kertas turas, galvanometer,penyambung klip buaya.Prosedur : 1. 50.0 cm3 EC1 dimasukkan ke dalam bikar A dan 50 cm3 EC2 ke dalam bikar B dengan menggunakan silinder penyukat. 2. Satu jalur kertas turas direndamkan ke dalam larutan tepu kalium iodida. Satu hujung kertas turas tersebut dicelupkan ke bikar A manakala satu hujung lagi ke bikar B untuk membina titian garam. 3. Kepingan zink dan kuprum dicuci dengan kertas pasir kemudian dibasuh dengan air suling serta dikeringkan. 4. Kepingan kuprum dikelipkan dengan klip buaya dan kemudian disambungkan ke terminal positif bekalan kuasa. 5. Kepingan zink disambungkan ke galvanometer yang telah disambung kepada joki. 6. Terminal negatif bekalan kuasa disambungkan ke penghujung potentiometer yang satu lagi seperti dalam Rajah 3.
  • 3. 7. Kedua-dua kepingan logam tersebut dicelupkan ke dalam larutan masing- masing. Selepas satu minit, joki digerakkan di sepanjang wayar potentiometer sehingga galvanometer menunjukkan bacaan sifar iaitu bacaan yang menunjukkan tiada arus yang mengalir. Joki tidak boleh digelongsorkan di sepanjang wayar potentiometer bagi mengelakkan pembentukan rintangan. 8. Jarak wayar potentiometer dicatatkan sebagai x cm dan bacaan direkodkan dalam jadual yang diberi. 9. Eksperimen di atas diulangi dengan menggantikan larutan EC 2 dengan larutan lain seperti yang terdapat dalam jadual tersebut. Kertas turas yang baru digunakan bagi setiap larutan baru yang diuji. 10. Eθcelldikirakan dengan menggunakan formula berikut : x Eθcell= _________________________ X 3 V Panjang wayar potentiometer Bekalan kuasa 3V Potentiometer Joki kuprum ZinkLarutan kuprum (II) nitrat Titian Larutan zink nitrat Garam Rajah 3
  • 4. Keputusan : Panjang wayar potentiometer = ……100……sm Amali Bikar A Bikar B Panjang Eθcell/ [Zn2+] / mol dm-3 wayar, V x/cm 1 50 cm3 50 cm3 30 0.9 2 EC1 EC2 2 50 cm3 50 cm3 37 1.11 1 EC1 EC3 3 50 cm3 50 cm3 45 1.35 0.1 EC1 EC4 4 50 cm3 50 cm3 47 1.41 0.01 EC1 EC5 5 50 cm3 50 cm3 48 1.44 0.001 EC1 EC6
  • 5. Perbincangan :Dalam eksperimen ini kita akan membincangkan tentang kesan kepekatan ke atasdaya gerak elektrik sel. Daya gerak elektrik ialah daya yang diperlukan untukmenolak elektron melalui litar luar. Potensi sel = Ecell emf sel. Bagi larutan 1M pada25 ° C (keadaan piawai), EMF standard (sel potensi standard) dipanggil E ° sel. Kitajuga mengetahui bahawa nilai tenaga elektrik negatif menunjukkan reaksi tidakspontan, manakala bagi reaksi spontan redoks dalam sel voltan yang akanmenghasilkan nilai daya gerak elektrik positif. Bagi sel standard, terdapat tiga syarat perlu dipenuhi iaitu kepekatan ion (1.0mol dm-3), suhu (25 ° C) dan tekanan (1 atm). Dalam terma kepekatan sel, kepekatankomponen sel boleh mempengaruhi emf sel, sebuah sel boleh dibina denganmempunyai logam yang sama untuk anod dan katod dan ion logam yang sama,tetapi pada kepekatan yang berbeza dalam kedua-dua bahagian sel. Kuar Kepekatan boleh dibina daripada anod logam dan penyelesaian (bagimemudahkan) kation 1M dengan jambatan garam yang dimasukkan ke dalamlarutan logam yang sama kepekatan tidak diketahui. EMF kecil akan dijanabergantung kepada kepekatan larutan ion logam yang diuji (dan bilangan elektronyang dipindahkan). Ia adalah seperti yang dilakukan dalam eksperimen ini. Dari keputusan dan pemerhatian, keputusan eksperimen adalah berbezadengan nilai teori, ini mungkin kerana beberapa faktor seperti eksperimen tidaksepenuhnya dalam keadaan standard, masa dalam merekodkan data, beberapakesilapan dalam membaca dan sebagainya. Ini menyebabkan sel telah dinyahcasdan hampir mencapai keseimbangan. Persamaan Nernst boleh digunakan untuk menjana sel yang mempunyai DGEberdasarkan atas perbezaan dalam kepekatan. Kesan kepekatan bahan tindak balasdan kepekatan komponen sel mempengaruhi sel EMF (Ecell). Seperti yang kita tahudua faktor yang memberi kesan EMF adalah kepekatan ion, 1.0 mol dm -3, dan suhu25 ° C. Apabila faktor menukar nilai EMF juga berubah, ia akan menyebabkan tindakbalas di bawah keadaan yang tidak standard. Untuk mengira dge dihasilkan oleh sel
  • 6. di bawah reaksi yang tidak standard, kita boleh menggunakan Persamaan Nernstseperti di bawah; E = Potensi sel (V) di bawak keadaan spesifik E = Potensi sel padakeadaan standard R = pemalar gas unggul = 8.314 J/mol-K T = suhu (kelvin), secara umumnya 25 C (298 K) n = bilangan molelektronyang dipindahkan dalam persamaan seimbang F = Pemalar Faraday, cas ke atas satu mol elektron = 95,484.56 C/mol lnQc = log naturalbagi tindak balas quotient pada satu-satu masa Dalam menjalankan eksperimen kita perlu berhati-hati dan memberi perhatiantentang sesuatu yang mempengaruhi keputusan. Pertama, kita mestilah menetapkanbekalan kuasa kepada 3V. Sebelum memulakan eksperimen, kita mesti memastikansemua wayar disambungkan dan galvanometer mesti berfungsi dengan jarummenunjukkan sifar. Semasa memotong plat tembaga dan zink kita mesti berhati-hatikerana ia mempunyai hujung tajam dan akan mencederakan kita. Untuk membuatkeputusan kita tepat dan dalam keadaan yang baik, kita mesti membersihkantembaga dan kepingan zink dengan kertas pasir kerana tembaga dan zink akanmudah teroksida. Selain itu, joki yang kita gunakan mesti diletakkan dengan serta-merta di atas wayar potentiometer. Joki tidak boleh digelongsorkan di sepanjangwayar potentiometer bagi mengelakkan pembentukan rintangan.Kesimpulan :Kepekatan akan memberi kesan kepada nilai daya gerak elektrik sel. Di mana dayagerak elektrik (dge) akan menurun apabila kepekatan produk meningkat berbandingbahan tindak balas.
  • 7. Soalan:1. Tuliskan gambar rajah sel untuk sistem elektrokimia tersebut. Zn (s) / Zn2+(aq) Cu2+(aq) / Cu(s)2. Tuliskan persamaan tindak balas setengah untuk tindak balas yang berlaku dalam bikar A dan B seterusnya tuliskan tindak balas sel keseluruhan. Bikar A, Cu2+(aq) + 2 e  Cu(s) (Penurunan) Bikar B, Zn (s) Zn2+(aq) + 2 e (Pengoksidaan) Persamaan Keseluruhan, Cu2+(aq) + Zn (s) Cu(s) + Zn2+(aq) (Redoks)3. Plotkan graf Eθcell lawan lg[Zn2+] dalam bikar B dan jelaskan bagaimana daya gerak elektrik (d.g.e.) sel berubah berbanding dengan perubahan kepekatan Zn2+ dalam bikar B. Jika kita lihatgraf, kita boleh menyimpulkan bahawanilaiselEadalahberkadar secara songsang dengannilailog[Zn2 +]. NilaiEcellmeningkat apabilanilailog[Zn2+]menurun.InibermaksudkepekatanZn2+menjejaskandaya gerak elektriksel.
  • 8. 4. Jelaskan apa akan berlaku kepada nilai Eθcell jika (i) Larutan dalam bikar A digantikan dengan larutan akues 0.1 mol dm -3 kuprum(II) nitrat, Jika larutan dalam bikar A digantikan dengan larutan akues 0.1 mol dm-3 kuprum(II) nitrat, nilai Ecell boleh ditentukan dengan menggunakan Persamaan Nernst. Selepas pengiraan nilai Ecell adalah lebih kecil berbanding dengan eksperimen 1, EC1 + EC2 yang mempunyai nilai 1.09. Ini adalah disebabkan kepekatan berbeza supaya ia akan menjejaskan nilai daya gerak elektrik sel. Selain daripada itu bahan tindak balas tidak banyak yang digunakan dan produk kurang dijana dalam ujikaji 1 semasa tindak balas. (ii) Larutan dalam bikar B digantikan dengan larutan akues 0.1 mol dm- 3 aluminium klorida, dan kepingan zink digantikan dengan kepingan aluminium ? Apabila larutan dalam bikar B digantikan dengan 0.1 mol dm-3 akueus aluminium klorida, dan plat logam zink digantikan dengan logam aluminium, Ecell juga akan berubah. Dengan menggunakan Persamaan Nernst, kita boleh membuktikan apa yang akan berlaku kepada nilai Ecell.Dari persamaan, proses penurunan dalam katod kali ganda sebanyak tiga manakala proses pengoksidaan di anod mesti kali ganda sebanyak dua. Nilai dge adalah lebih besar apabila kita menggunakan logam aluminium berbanding apabila menggunakan kepingan zink dan zink nitrat yang mana 1.997 V kepada 2.017 V. Ini adalah kerana [Al3+] mempunyai kecenderungan yang lebih tinggi untuk mengoksidakan berbanding dengan zink yang berdasarkan keupayaan standard. Selain itu, aluminium lebih elektropositif berbanding dengan zink. Keupayaan standard untuk aluminium juga lebih positif.
  • 9. RUJUKANBlaber, M. (2000). Electrochemistry : Effect of Concentration on Cell EMF. Diakses pada 1 Mac 2012 dari http://www.mikeblaber.org/oldwine/chm1046/notes/Electro/Conc/Conc.htmLim You Sie & Yip Kim Hong. (2006). PRE-U Text STPM Physical Chemistry. Selangor: Pearson Longman.Oracle ThinkQuest (2000). Electrochemistry : Nernst Equation and Faradays Law. Diakses pada 2 Mac 2012 dari http://library.thinkquest.org/C006669/data/Chem/electrochemistry/nernst.html