JIK 213 - Kimia Fizik I - Mei - Jun 1995

UNIVERSITI

SAINS

MALAYSIA

PeperiksaanTambahan Sidang Akademik 1994/95

Mei/Jun 1995

IIK213

^_

K'

^. E' 'l

I

Masa ^: [3

jam]

ARAHAW

. Sila pastikan bahawa kertas pcperiksaan

ini

mengandungi

LIMA

^{muka suratyang}

bcrcetak sebelum^andamcmulakanpeperiksaanini.

- Jawabmana-mana

LIMA

^{soalan. Setiapsoalanbemilai 20 markahdan markah}

subsoalan diperlihatkandi penghujungsubsoalanitu.

0 Sctiapjawapanmcsti dijawab di dalam bukujawapan^yangdisediakan.

1 9 7

^...2/-

(a)

(b)

'

₂

‘ UK

213]

Bincangkan^denganringkasperkara-perkara

berikut

^:

(i)

Sebab—sebabberlakunya penyimpangan ^gassejatidaripada_gas unggul.

(ii)

Prinsipkeadaan sepadanbagi gas.

(10_markah)

Ketumpatan wap airpada 100°Cdan ¹ atm ialah 5.97 x

104g

cm‘3_

Kiralahisipadu molar. Bandingkannilai

ini

dengan

nilai

yang diperolehidaripersamaangasunggul. Kiralah juga

faktor

ketermampatan.

(10_markah)

Satumol wapair dimampatkansecaraberbalik kcpadaair cecairpadatakat didih, 100°C. Entalpipengewapanair pada 100°C dan ¹ atm ialah^2258.1,

J

g].

(i) (ii) (iii) 0‘!)

(V)

(vi) (vii)

(a)

Denganmengabaikan isipaduair, kiralah haba, Q

kerja berbalik,W.

perubahan entalpi,AH

perubahantenaga dalam, AU,

perubahantenaga bebas, Gibbs,AG,

perubahantenagabebasHelmholtz,AAdan perubahan entropi,AS.

(20^markah) Dari persamaantermodinamikyang berikut^:

WW1] 3"

^{T 8T p}

buktikanbahawa bagi satumol gasunggul,

(6 ^mafkall)

...3/-

y..._COCo

(b)

(a)

(b)

(a)

(b)

- ₃ -

[JIK

_213]

Dua

mol

hidrogen _{pada 273}

K

dan 1 atm dimampatkan_secara adiabatik dan berbalik keisipadu

lOIiter.

Dengan menganggapkan bahawa hidrogen berkelakuansebagai_gasunggul,kiralah

(i)

_{tekanandan suhu akhirgas itu}

setelahdimampatkan,_dan

(ii)

_{kerjayang terlibatdalam proses}

itu.

(Bagi gashidrogen, Cp/Cv = ^?5 = _1.41)

(14_markah) Dengan menggunakan takrifan-Lakrifan dan hukum-hukum termodinamik, tunjukkan _bahawa

8T p

T

M ($1

⁼

133,

(10 markah) Muatanhabamolar

iodin

pepejal di antaxa 0°C dan suhulebur

113.6°C

di

beri olehpersamaan ( dcngan

T

dalamunit °C).

Ep =

[54.68+ 13.4x10“(T

^—

25?] J K“ mol"

Habamolarpelakuran pada takat leburialah _15650J

mol".

Entropi

iodin

pepejal ialah 117 J K‘1m01‘1pada 25°C.

Kiralah

entropi

iodin

cecairpada takat

lebur

?

(10markah) Terbitkanpersamaan Gibbs ^- Helmholtz

[awn] _

^_

fl

ar

_P T2

(8 markah) Untuk tindak balas

CD(g) +

1

5 02(g) : C02(g)

...4/-

199

- 4^- [11K

2131

. ^, O

Perubahanentalpi piawai, ^AHodan perubahan tenaga

pllawal, AG pada

‘ _{. O}

298

K

masing-masingialah—283.0dan —257.1kJ mol ^' Kualah AG _Untuk tindakbalasitu ^pada 1000K.

DiberizA'CP ⁼

(43.72

⁺ 30.04x10‘3T—120.8^x

10419” mol-IK-I

(a)

(b)

(12_markah)

Kiralahperubahan entalpi piawai pada 1000

K

untuk tindak_balas berikut ^:

CO(g) + H20(g)->C02(g) ⁺ H2(g)

0

AH ⁼ —41.8 kJ mol‘1 298

Diberikan nilaj muatan hababerikut:

(Egg,

⁼ 27.6 + 4.2x'10‘3 T

Jmol‘l K"

(69H:

^{27.6 +}

4.2x

10‘3 T

Jmol" K"‘

(61,)“,

^{= 30.5 +}

8.4x

^{10-3 T}

Jmol" K"

(mm:

^{30.5 +} 12.6x10‘3 T

Jmol“ K“‘

(10 markah)

Hidrolisis_{(CH2)6 CC] CH3di dalam 80%}etanol adalah tindakbalas tertib_panama. Nilai-nilaipemalarkadarnya yang ditentukandiben' sepeniberikut ^:

T/°_(; o ₂₅ 35 45

k/s

].06x

10—5 3.19x 10*1

9.86x10‘4

2.92 x ^10'3 KiralahLenagapengaktifan _dan faktorpra-eksponennya.

(10 ^markah)

- 0000000 ^-

...5/-

2 0

^C

UNIVERSITI GAINS MALAYSIA

Pusat Pendid'ikan Jarak

'Jauh Pem010r Anna dalam

Kinin Fizik

’0‘ng

M Ketcrflw

NA

Nombor Avogadro

F Pemalar

Faraday

e Cue

elektron

m

Jiaim elektron

e

mp

Jiaim proton

h

Pemalar Planck

c

Ealaju

cahaya

R Pemalar ^gas

k Pcmalqr

Boltzmann

8

1 Mn

130352

- F

1101522113521_££522§

'

H

'

_{1.0 c}

. 12.0

.

Br ⁼ 79.9 01

-

_35.5

Q “a ⁼ 23.0

- 39,1

0

“16.0

_s

- 32.0

126.9 107.9 1h.o 31.0

201

Ni1&1

6.022

x 1023

-1

mol

\ucuuyau.nu. U1n

96,500

0

mol’l, atau

coulomb

per mol. elektron

9.11

x 1

9.11

^{x 1}

'

1.67 x

¹

1.67 x

¹

3.0 x

¹⁰

3.0 x

¹⁰

8.31h x 8.31M J

1.380

^x

10‘

1.360

x 10"23 J

x'1 molekul'

981 ^{cm s—}

9.81

^{m s}

76cmm

0-19

0-27

10 8

7 1 10

K-

2

-2

b.80 x

10-10 030

1.60

x 1 C

stun

coulomb

k6

cma- ma-

erg

K

mol’

0.082

V atm

x'l

^mol

1.987 cal x’

16 1

6.626

x

10-27 erg

a

6.626 x 10‘3”

J ^B

1 1

-l

1

mol-1 erg

K

-1

mol.1 -1

1.013

^x 106 dvne cm‘2 101,325

0

0.0591

^V,

atau volt,

pads 25 ^C

Fe 3

N m-

55-5 207.0 63.5 b0.1

2

X:

a:

. 71.9

-131.1

. 19.0

..

2m

molexul’l

1

“LGI

5:¢