Kesilapan lazim: Termokimia

Termokimia antara bab yang paling boleh dijangka dalam kertas Kimia SPM, kerana hampir setiap soalan mengikut laluan pengiraan yang sama. Itu juga bermakna kesilapan yang sama berulang tahun demi tahun. Di bawah ialah ralat yang paling kerap dilihat guru kami, dikumpulkan mengikut standard kandungan. Bagi setiap satu kami tunjukkan apa yang pelajar tulis, mengapa ia hilang markah, dan versi yang betul, supaya anda boleh membandingkan kerja anda sendiri dengannya.

11.1 Tindak balas eksotermik dan endotermik

Kesilapan 1, Tersalah tanda ΔH. Pelajar menulis ΔH positif untuk tindak balas yang suhunya naik. Kenaikan suhu bermaksud haba dibebaskan, jadi tindak balas itu eksotermik dan ΔH mesti negatif. Suhu yang turun bermaksud haba diserap, jadi tindak balas itu endotermik dan ΔH positif. Pasangkan arah perubahan suhu dengan tanda pada setiap kali.

Kesilapan 2, Langsung tertinggal tanda. Jawapan “56 kJ mol⁻¹” tidak sama dengan “−56 kJ mol⁻¹”. Tanda ialah sebahagian daripada nilai dalam termokimia, dan haba tindak balas tanpa tanda biasanya hilang markah. Sentiasa lekatkan + atau − pada angka akhir.

Kesilapan 3, Menjelaskan tanda dengan idea tenaga yang salah. Pelajar berkata sesuatu tindak balas eksotermik “kerana ikatan diputuskan”. Sebenarnya memutuskan ikatan menyerap tenaga dan membentuk ikatan membebaskan tenaga. Sesuatu tindak balas eksotermik apabila lebih banyak tenaga dibebaskan semasa membentuk ikatan baharu berbanding yang diserap semasa memutuskan ikatan lama. Nyatakan perbandingannya, bukan satu bahagian sahaja.

Tabiat yang betul. Suhu naik → haba dibebaskan → eksotermik → ΔH negatif. Suhu turun → haba diserap → endotermik → ΔH positif. Hafal rantaian ini dan baca ia dari kedua-dua arah.

11.2 Gambar rajah aras tenaga

Kesilapan 4, Melukis gambar rajah secara terbalik. Bagi tindak balas eksotermik, hasil mesti berada lebih rendah daripada bahan tindak balas; bagi tindak balas endotermik, hasil berada lebih tinggi. Melukis tindak balas eksotermik dengan hasil lebih tinggi bercanggah dengan ayat anda sendiri dan hilang markah gambar rajah walaupun penjelasannya betul.

Kesilapan 5, Membiarkan gambar rajah tanpa label. Gambar rajah tanpa label paksi, tanpa “bahan tindak balas” dan “hasil”, serta tanpa anak panah ΔH tidak boleh diberi markah. Labelkan paksi menegak sebagai Tenaga, tandakan aras bahan tindak balas dan hasil, dan lukis anak panah ΔH dari aras bahan tindak balas ke aras hasil.

Kesilapan 6, Mengelirukan tenaga pengaktifan dengan ΔH. Tenaga pengaktifan ialah ketinggian “bonggol” dari aras bahan tindak balas ke puncak, tenaga minimum yang diperlukan untuk memulakan tindak balas. ΔH ialah beza antara aras bahan tindak balas dan aras hasil. Kedua-duanya kuantiti berbeza pada gambar rajah yang sama; jangan labelkan bonggol itu sebagai ΔH.

11.3 Haba peneutralan

Kesilapan 7, Mentakrif tanpa “satu mol air”. Haba peneutralan ialah haba yang dibebaskan apabila satu mol air terbentuk daripada peneutralan asid oleh alkali. Jawapan yang menggugurkan frasa “satu mol air” adalah tidak lengkap. Setiap haba tindak balas diberi per mol bagi bahan tertentu, jadi namakan bahan itu.

Kesilapan 8, Menggunakan isipadu asid sahaja sebagai jisim. Dalam Q = mcθ, jisim ialah jisim keseluruhan campuran, asid campur alkali. Pelajar yang mencampurkan 50 cm³ asid dengan 50 cm³ alkali mesti menggunakan 100 g, bukan 50 g. Menggunakan separuh jisim menjadikan jawapan separuh.

Kesilapan 9, Tidak menjelaskan beza asid kuat dan asid lemah. Apabila ditanya mengapa asid lemah memberi haba peneutralan yang lebih rendah daripada asid kuat, tidak cukup dengan berkata “ia lebih lemah”. Sebabnya ialah sebahagian haba diserap untuk melengkapkan pengionan asid lemah atau alkali lemah, jadi lebih sedikit haba dibebaskan secara keseluruhan. Berikan sebabnya, bukan sekadar pemerhatian.

11.4 Haba penyesaran dan pemendakan

Kesilapan 10, Menggunakan jisim logam atau mendakan dalam Q = mcθ. Ini antara kesilapan yang paling merugikan dalam bab ini. Dalam penyesaran dan pemendakan anda tetap menggunakan jisim larutan, bukan jisim zink yang ditambah atau mendakan yang terbentuk. Larutanlah yang berubah suhu, jadi itulah jisim yang masuk ke dalam Q = mcθ.

Kesilapan 11, Membahagi dengan bilangan mol yang salah. Haba penyesaran ialah per satu mol logam yang tersesar; haba pemendakan ialah per satu mol mendakan yang terbentuk. Cari kuantiti penghad daripada mol ion yang bertindak balas, kemudian bahagi dengan itu. Membahagi dengan mol bahan yang berlebihan memberi jawapan salah, biasanya terlalu kecil.

11.5 Haba pembakaran

Kesilapan 12, Lupa “pembakaran lengkap” dan “satu mol”. Haba pembakaran ialah haba yang dibebaskan apabila satu mol bahan terbakar lengkap dalam oksigen berlebihan. Menggugurkan “lengkap” atau “dalam oksigen berlebihan”, atau lupa asas per mol, menjadikan takrifan tidak lengkap.

Kesilapan 13, Menggunakan jisim bahan api dan bukan jisim air dalam Q = mcθ. Dalam eksperimen pembakaran, Q = mcθ menggunakan jisim air yang dipanaskan, kerana suhu airlah yang diukur. Jisim bahan api yang terbakar digunakan secara berasingan, untuk mencari bilangan mol bahan api (jisim ÷ jisim molar) yang anda bahagikan dalam langkah kedua.

Kesilapan 14, Tidak memberi sebab bagi nilai eksperimen yang rendah. Apabila haba pembakaran eksperimen lebih rendah daripada nilai diterima, anda mesti menjelaskan mengapa: haba hilang ke persekitaran dan ke tin kuprum, pembakaran mungkin tidak lengkap, dan sebahagian haba terbebas bersama gas panas. Kenyataan kosong “haba hilang” lebih lemah daripada menyebut ke mana ia pergi.

Kesilapan kaedah yang merentasi setiap standard

Kesilapan 15, Lupa menukar joule kepada kilojoule. Q = mcθ memberi jawapan dalam joule. Haba tindak balas diberi dalam kJ mol⁻¹, jadi bahagikan dengan 1000 sebelum atau selepas membahagi dengan mol. Membiarkan jawapan seribu kali terlalu besar ialah kesilapan yang sangat lazim.

Kesilapan 16, Menggugurkan unit pada baris akhir. Nombor tanpa unit tidak boleh memperoleh markah penuh dalam pengiraan. Perubahan haba keluar dalam kJ, dan haba tindak balas dalam kJ mol⁻¹. Tulis unit pada setiap baris di mana kuantiti muncul, dan terutamanya pada jawapan akhir.

Kesilapan 17, Mengira θ secara cuai. Perubahan suhu θ ialah beza antara suhu awal dan suhu tertinggi (eksotermik) atau terendah (endotermik). Baca nilai termometer dengan teliti dan tolak arah yang betul supaya θ ialah magnitud positif, kemudian tentukan tanda ΔH secara berasingan daripada arah perubahan.

Semak sebelum selesai. Adakah anda guna jisim larutan atau air (bukan pepejal)? Adakah anda bahagi dengan bilangan mol yang betul? Adakah jawapan dalam kJ mol⁻¹ dengan tanda? Tiga semakan pantas yang memulihkan kebanyakan markah yang hilang dalam bab ini. Seorang guru satu-ke-satu boleh menyemak beberapa pengiraan anda baris demi baris supaya tabiat ini menjadi automatik jauh sebelum peperiksaan.