Kesan saiz ke atas kadar tindak balas

Tujuan: Untuk menunjukkan kesan luas permukaan ke atas kadar tindak balas.

Pernyataan masalah: Bagaimanakah jumlah luas permukaan bahan tindak balas mempengaruhi kadar tindak balas? 

Hipothesis: Semakin besar luas permukaan bahan tindak balas yang terdedah, semakin tinggi kadar tindak balas.

Pembolehubah:

	»	Pembolehubah dimalarkan: Suhu dan kuantiti bahan tindak balas
	»	Pembolehubah dimanipulasikan: Saiz bahan tindak balas
	»	Pembolehubah bergerakbalas: Kadar tindak balas

Bahan: » Ketulan kalsium karbonat » Serbuk kalsium karbonat » 0.2mol dm-3 Hidroklorik asid

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

Prosedur:

	►
	►	1. Satu buret yang penuh dengan air diterbalikkan ke dalam besin yang mengandungi air dan kemudian diapit menegak dengan kaki retort. 2. Paras air dalam buret dilaraskan supaya isipadu air yang boleh dibaca dan bacaan buret awal direkodkan. 3. 5g ketulan kalsium karbonat ditimbang dan dimasukkan ke dalam kelalang kon. 4. 50cm3 asid hidroklorik, 0.2mol dm-3 diukur dengan silinder penyukat dan memasukkan ke dalam kelalang kon. 5. Asid hidroklorik dituang ke dalam kelalang kon yang mengandungi ketulan kalsium karbonat  dan ditutup segera dengan salur penghantaran. 6. Jam randik dimulakan dengan serta-merta. 7. Kelalang kon digoncang perlahan-lahan dan isipadu gas yang terbebas diperhatikan dan direkodkan setiap 30 saat. 8. Eksperimen diulangi dengan menggantikan ketulan kalsium karbonat dengan 5g serbuk kalsium karbonat.

Keputusan:

	►	Ketulan kalsium karbonat  Masa(s) Bacaan buret (cm3) Isipadu gas (cm3) 0 50 0 30 46 4 60 42 8 90 40 10 120 37 13 150 35 15 180 33 17 210 31 19 240 29 21 270 27 23 300 25 25
	►	Serbuk kalsium karbonat Masa (s) Bacaan buret (cm3) Isipadu gas (cm3) 0 50 0 30 40 10 60 35 15 90 31 19 120 26 24 150 23 27 180 20 30 210 17 33 240 14 36 270 12 38 300 10 40

Graf dan pengiraan:

	►
	►	Kadar tindak balas purata dalam 300 saat: ○ Kadar tindak balas purata ketulan kalsium karbonat = $\frac{25{\mathit{cm}}^3}{\mathrm{300s}}=0.083{\mathit{cm}}^3{s}^{-1}$ ○ Kadar tindak balas purata serbuk kalsium karbonat = $\frac{42{\mathit{cm}}^3}{\mathrm{300s}}=0.14{\mathit{cm}}^3{s}^{-1}$
	►	Berdasarkan graf, kecerunan bagi serbuk kalsium karbonat adalah lebih curam berbanding dengan ketulan kalsium karbonat. Ini menunjukkan bahawa kadar tindak balas bagi serbuk kalsium karbonat lebih tinggi

 Perbincangan:

	►	Kalsium karbonatbertindak balas dengan asid hidroklorik cair untuk menghasilkan karbon dioksida gas, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan berikut: CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)
	►	Serbuk kalsium karbonat mempunyai jumlah luas permukaan terdedah  yang lebih besar berbanding dengan ketulan kalsium karbonat. Oleh itu, kadar tindak balas bagi serbuk kalsium karbonat lebih tinggi.
	►	Berdasarkan kepada keputusan eksperimen, kadar tindak balas berkurang dengan masa (kecerunan graf yang berkurangan dengan masa yang semakin meningkat). Kepekatan asid hidroklorik dan jisim kalsium karbonat berkurangan dengan masa.

 Kesimpulan:

►

Semakin kecil saiz bahan tindak balas, semakin tinggi kadar tindak balas