Istilah utama: Termokimia

Glosari ini mengumpulkan istilah yang anda mesti boleh takrifkan untuk bab Termokimia Tingkatan 5, setiap satu dengan takrifan pendek yang sedia untuk peperiksaan. Pelajarinya secara berpasangan dan berkumpulan, pasangan eksotermik/endotermik, empat haba tindak balas, dan bahagian pengiraan, supaya maknanya saling menguatkan. Setiap haba tindak balas ditakrifkan per mol; kekalkan frasa itu dalam takrifan anda.

Idea teras

• Termokimia (Thermochemistry). Kajian perubahan haba yang mengiringi tindak balas kimia, sama ada tenaga dibebaskan ke atau diserap daripada persekitaran, dan berapa banyak.
• Tindak balas eksotermik (Exothermic reaction). Tindak balas yang membebaskan haba ke persekitaran, jadi suhu campuran naik dan perubahan haba ΔH negatif. Contoh: pembakaran, peneutralan, logam dengan asid.
• Tindak balas endotermik (Endothermic reaction). Tindak balas yang menyerap haba daripada persekitaran, jadi suhu turun dan perubahan haba ΔH positif. Contoh: penguraian terma karbonat, pelarutan sesetengah garam ammonium.
• Perubahan haba (Heat change, ΔH). Tenaga haba yang diserap atau dibebaskan semasa tindak balas, diukur dalam kJ mol⁻¹. Ia negatif untuk tindak balas eksotermik dan positif untuk yang endotermik.
• Persekitaran (Surroundings). Segala yang mengelilingi bahan yang bertindak balas, biasanya air atau larutan dan bekas, yang memperoleh atau kehilangan haba tindak balas. Suhu persekitaran inilah yang anda ukur.

Ikatan dan tenaga

• Pemutusan ikatan (Bond breaking). Peringkat tindak balas yang menyerap tenaga. Tenaga mesti dibekalkan untuk memutuskan ikatan dalam bahan tindak balas.
• Pembentukan ikatan (Bond forming). Peringkat tindak balas yang membebaskan tenaga apabila ikatan baharu terbentuk dalam hasil. Tindak balas eksotermik apabila pembentukan ikatan membebaskan lebih tenaga daripada yang diserap pemutusan ikatan, dan endotermik apabila ia membebaskan kurang.
• Tenaga pengaktifan (Activation energy). Tenaga minimum yang diperlukan untuk memulakan tindak balas, ditunjukkan sebagai ketinggian “bonggol” dari aras bahan tindak balas ke puncak pada gambar rajah aras tenaga. Ia bukan perkara yang sama dengan ΔH.

Gambar rajah aras tenaga

• Gambar rajah aras tenaga (Energy level diagram). Gambar rajah dengan tenaga pada paksi menegak yang menunjukkan tenaga bahan tindak balas dan hasil, dengan ΔH ditanda sebagai beza antara dua aras. Bagi tindak balas eksotermik hasil lebih rendah; bagi endotermik hasil lebih tinggi.
• Aras bahan tindak balas dan aras hasil (Reactant and product level). Dua garis mendatar pada gambar rajah. Anak panah antaranya, dilukis dari bahan tindak balas ke hasil, mewakili ΔH, ke bawah dan negatif untuk eksotermik, ke atas dan positif untuk endotermik.

Empat haba tindak balas

• Haba tindak balas (Heat of reaction). Istilah umum bagi perubahan haba apabila tindak balas berlaku, sentiasa diberi per mol bagi bahan yang dinamakan, dalam kJ mol⁻¹, dengan tanda.
• Haba peneutralan (Heat of neutralisation). Haba yang dibebaskan apabila satu mol air terbentuk daripada peneutralan asid oleh alkali. Ia lebih tinggi untuk asid kuat dan alkali kuat (terion sepenuhnya) berbanding asid atau alkali lemah (sebahagian haba diserap untuk mengion).
• Haba penyesaran (Heat of displacement). Haba yang dibebaskan apabila satu mol logam tersesar daripada larutan garamnya oleh logam yang lebih elektropositif, contohnya zink menyesarkan kuprum daripada larutan kuprum(II) sulfat.
• Haba pemendakan (Heat of precipitation). Perubahan haba apabila satu mol mendakan terbentuk daripada ionnya dalam larutan.
• Haba pembakaran (Heat of combustion). Haba yang dibebaskan apabila satu mol bahan terbakar lengkap dalam oksigen berlebihan. Dalam eksperimen, bahan api memanaskan air dalam tin kuprum.

Pengiraan

• Muatan haba tentu (Specific heat capacity). Tenaga haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g bahan sebanyak 1 °C. Bagi larutan akueus ia diambil sebagai 4.2 J g⁻¹ °C⁻¹, nilai yang diberi soalan.
• Perubahan suhu (Temperature change, θ). Beza antara suhu awal dan suhu tertinggi yang dicapai (eksotermik) atau terendah (endotermik), dalam °C. Ia masuk terus ke dalam Q = mcθ.
• Persamaan haba, Q = mcθ (Heat equation). Formula bagi perubahan haba: Q ialah haba dalam joule, m ialah jisim larutan atau air dalam gram, c ialah muatan haba tentu, dan θ ialah perubahan suhu. Kerana ketumpatan larutan diambil sebagai 1 g cm⁻³, isipadu dalam cm³ memberi nombor yang sama dalam gram.
• Asas per mol (Per mole basis). Peraturan bahawa setiap haba tindak balas diberi bagi satu mol bahan yang dinamakan. Selepas mencari Q anda bahagikan dengan bilangan mol, air terbentuk, logam tersesar, mendakan terbentuk, atau bahan api terbakar.
• Pembakaran lengkap (Complete combustion). Pembakaran dalam bekalan oksigen yang banyak supaya bahan api teroksida sepenuhnya, menghasilkan karbon dioksida dan air bagi hidrokarbon atau alkohol. Pembakaran tidak lengkap membebaskan kurang haba dan merendahkan haba pembakaran eksperimen.
• Kalorimetri (Calorimetry). Pengukuran perubahan haba secara eksperimen, menggunakan radas seperti tin kuprum atau cawan polistirena tertebat dengan termometer, dan menerapkan Q = mcθ pada perubahan suhu.

Istilah tambahan yang berguna

• Sistem (System). Bahan yang bertindak balas itu sendiri, dibezakan daripada persekitaran. Haba mengalir antara sistem dan persekitaran, dan arah alirannya menentukan sama ada tindak balas eksotermik atau endotermik.
• Konvensyen tanda (Sign convention). Peraturan yang menetapkan ΔH negatif untuk pembebasan haba (suhu naik) dan positif untuk penyerapan haba (suhu turun). Menghubungkan arah perubahan suhu dengan tanda ialah kemahiran teras bab ini.
• Nilai diterima berbanding nilai eksperimen (Accepted vs experimental value). Nilai diterima ialah nilai teori yang diberi dalam buku rujukan; nilai eksperimen ialah yang anda peroleh di makmal. Nilai eksperimen bagi haba pembakaran biasanya lebih rendah kerana kehilangan haba dan pembakaran tidak lengkap.

Menggunakan glosari ini

Uji diri dengan menulis setiap takrifan daripada ingatan dan menyemak bahawa frasa “per mol” dan bahan yang betul ada. Kumpulkan empat haba tindak balas bersama, kerana ia berkongsi satu kaedah: Q = mcθ, kemudian bahagi dengan mol. Seorang guru satu-ke-satu boleh menyemak bahawa takrifan anda membawa perkataan tepat yang dikehendaki skema pemarkahan, di situlah markah pantas dan mudah diperoleh dalam bab ini. Setelah istilah kukuh, gunakannya untuk membaca kerja anda dengan lantang, menamakan persekitaran, perubahan suhu dan asas per mol sambil anda meneruskan, dan pengiraan menjadi jauh lebih sukar untuk disalahkan.