Download - 95007041-SCE3109-PRAKTIKAL-3
PRAKTIKAL 3
Tujuan eksperimen :
Untuk menentukan nilai bahan api bagi minyak tanah(kerosín) dan lilin (wax).
Teori :
Bahan api adalah bahan yang digunakan untuk pembakaran seperti minyak tanah ,gas
asli,petrol dan lilin. Bahan api pula merujuk kepada bahan kimia yang menghasilkan tenaga
haba semasa pembakaran . Pembakaran bahan api merupakan satu tindakbalas eksotermik
dan nilai ∆H ialah negatif. Pembakaran ini melibatkan tindakbalas bahan api dengan oksigen.
Kuantiti tenaga haba yang dibebaskan oleh pembakaran bahan api yang berbeza adalah
berlainan dan perbandingan dapat dilakukan dengan mengukur haba pembakarannya.
Haba pembakaran didefinisikan sebagai tenaga haba yang dibebaskan apabila satu mol
bahan dibakar api itu terbakar dengan lengkap di dalam oksigen yang berlebihan. Nilai bahan
api atau nilai haba adalah jumlah haba yang diukur di dalam kJ yang boleh didapati apabila 1g
bahan api dibakar. Unit bagi nilai bahan api ialah kJ g-1. Contoh pembakaran bahan api yang
lengkap adalah seperti berikut :
Bahan Api Persamaan kimia bagi pembakaran Haba Pembakaran
Karbon ∆H=−393.5kJ mol ⎺ ¹ Hidrogen ∆H=−286kJ mol ⎺ ¹ Metana ∆H=−394 kJmol ⎺ ¹ Etanol ∆H=−1376kJ mol ⎺ ¹
Pemabakaran bahan api yang lengkap adalah semasa pembakaran oksigen yang
digunakan mestilah berlebihan manakala oksigen yang tidak mencukupi akan menyebabkan
pembakaran yang tidak lengkap yang mempengaruhi jenis hasil tindakbalas serta nilai haba
pembakaranya.Contohnya, pembakaran 1 mol karbon dalam oksigen berlebihan sehingga
lengkap dapat membebaskan 393.5kJ mol ⎺ ¹ manakala pembakaran karbon dalam oksigen
yang tidak mencukipi menyebabkan pembakaran tidak lengkap dan menghasilkan gas karbon
monoksida serta haba pembakaran kurang daripada 393.5kJ mol ⎺ ¹.Persamaan
pembakarannya adalah seperti berikut
1
Pembakaran karbon dengan oksigen
berlebihan
Pembakaran karbon dengan oksigen yang
tidak mencukupi
Penentuan haba pembakaran bahan api dapat ditentukan melalui eksperimen
pembakaran.Haba pembakaran bahan api ini dapat dikira sekiranya semasa eksperimen
maklumat-maklumat yang perlu dikenalpasti adalah seperti jisim bahan api cecair yang dibakar,
isipadu cecair yang digunakan dan kenaikan suhu air.Contoh langkah pengiraan pembakaran
bahan api adalah seperti berikut; 2.30 g etanol telah lengkap dibakar dalam oksigen berlebihan
dan tenaga haba yang dibebaskan dapat menaikan suhu 800cm³ air sebanyak 20℃. Hitungkan
haba pembakaran bagi etanol.
2
Rajah 1
termometer
Pengadang angin
Kad penebat
Air
Bekas kuprum
Pelita
Senarai bahan :
1. Minyak Tanah (Kerosin)
2. Lilin (wax)
3. Air
Senarai radas :
1. Termometer(0-100)℃
2. 100cm³ Silinder penyukat
3. Tungku kaki tiga
4. Penimbang elektronik
5. Segitiga tanah liat
6. Penghadang angin
7. Bekas kuprum
8. Pelita minyak
9. Blok kayu
Susunan radas :
3
Prosedur :
1. 200cm3 air disukat dengan menggunakan silinder penyukat dan dituang ke dalam bekas
kuprum.
2. Bekas kuprum tersebut diletakkan di atas tungku kaki tiga. Segitiga tanah liat digunakan
bagi mengelakkan kehilangan haba.
3. Suhu air di dalam bekas kuprum disukat dengan menggunakan termometer. Bacaan
direkodkan di dalam Jadual 1.
4. Sebuah penghadang angin dipasang disekeliling radas untuk melindungi radas daripada
terkena angin. (Rajah 1)
5. Sebuah pelita diisi dengan minyak tanah sebanyak 50 cm³ lalu ditimbang menggunakan
penimbang elektronik. Bacaan direkodkan do dalam Jadual 1.
6. Sumbu pelita dinyalakan untuk memanaskan air di dalam bekas kuprum.
7. Air dikacau perlahan-lahan menggunakan termometer sepanjang pembakaran supaya
pemanasan berlaku secara seragam.
8. Apabila suhu naik mencecah 30℃, pelita dipadamkan. Suhu maksimum direkodkan
9. Jisim pelita dan kandungannya ditimbang dan direkodkan.
10. Prosedur 1 - 8 diulang dengan menggantikan minyak tanak dengan dengan lilin.
Gambar Prosedur eksperimen:
Bahan dan radas yang digunakan Isipadu air 200cm³ disukat dengan selinder
4
Minyak Tanah ditimbang diawal dan diakhir Suhu awal dan akhir air disukat dengan
dengan penimbang elektronik termometer
Minyak Tanah ditimbang diawal dan diakhir Suhu awal dan akhir air disukat dengan
dengan penimbang elektronik termometer
Data :
5
Bahan api Minyak Tanah Lilin
Isi padu air didalam bekas/ cm3 200 200
Suhu awal air/ oC 34.0 34.0
Suhu akhir air/ oC 64.0 64.0
Kenaikan suhu air/oC 30.0 30.0
Jisim awal pelita + bahan api/g 238.19 11.74
Jisim akhir pelita + bahan api/g 235.66 8.19
Jisim bahan api yang terbakar/g 2.53 3.55
Jadual 1
Pengiraan :
I. Minyak Tanah
q=−mcϴ¿−(200cm3 ) (4.2 ) (30.0℃ )¿−25200J¿−25.2kJ
Nilaibahanapi= qjisim bahanapi yang terbakar
¿ −25.2kJ2.53 g
x 100g
¿−996.05kJ
II. Lilin
q=−mcϴ
¿−(200cm3 ) (4.2 ) (30.0℃ )
¿−25200J
¿−25.2kJ
Nilaibahanapi= qjisim bahanapi yang terbakar
¿ −25.2kJ3.55 g
x 100g
¿−709.86kJ
6
Perbincangan :
1. Nyatakan enam faktor yang mempengaruhi pemilihan bahan api yang digunakan
dalam industri.
i. Mudah didapati
ii. Mempunyai nilai bahan api yang tinggi
iii. Tidak mencemarkan alam sekitar
2. Anda diberikan lilin, minyak tanah dan LPG. Jika anda di tapak perkhemahan bahan
manakah akan anda gunakan untuk memasak? Jelaskan.
Saya akan memilih LPG untuk digunakan sewaktu perkhemahan bagi memasak
makanan.
Ini adalah kerana nilai bahan api bagi LPG adalah yang paling tinggi di antara ketiga-
tiganya,pembakarannya tidak mencemarkan alam,pembakaran lengkap berlaku dan api
pembakaran mempercepatkan proses memasak.
3. Jika LPG mengandungi hanya butana dan propana,tulis persamaan tindakbalas
pembakaran untuk kedua-dua hidrokarbon ini. Persamaan tindakbalas pembakaran butana
2 C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10 H2O(g)
Persamaan tindakbalas pembakaran propana
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4 H2O(g)
Pembakaran bahan api LPG adalah pembakaran yang lengkap dimana oksigen
digunakan berlebihan dan hasil daripada pembakaran menghasilkan gas karbon
dioksida dan air.
4. Terangkan mengapa nilai bahan api yang diperolehi lebih rendah daripada nilai teori.
Nilai bahan api semasa eksperimen lebih rendah daripada nilai teori adalah kerana
beberapa faktor yang mengganggu semasa pembakaran berlaku seperti gangguan angin
walaupun di hadang dengan pengadang,jarak kedudukan bekas dengan api yang tidak
sekata,bekas kuprum yang berjelaga yang tebal menghalang pembakaran api yang lengkap
dan sumbu api pelita yang tidak sama saiznya. Faktor - faktor ini menyebabkan jisim bahan
7
api yang terbakar berbeza kuantiti maka nilai haba pembakaran api juga berbeza dan lebih
rendah daripada nilai teorinya.
REFLEKSI NOORHAWATI BINTI HALIM (790502-05-5124)
Amali ketiga juga dilakukan di dalam kumpulan berempat.Amali pada kali ini
adalah untuk memahamkan kami tentang haba pembakaran serta cara pengiraan haba
pembakaran bahan api daripada teori yang dipelajari. Pembakaran bahan api yang
dijalankan adalah minyak tanah dan lilin daripada pembakaran ini nilai haba minyak
8