Kimia Dasar: paket kilat

Lembar rumus, langkah-langkah metode utama untuk setiap topik, dan 14 soal latihan, dengan pembahasan lengkap di bagian belakang.

Soal baru Kembali ke mata kuliah

Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.

1Rumus dan metode

Stoikiometri

Mol: n = m/M
Konsentrasi: c = n/V
Perbandingan mol: gunakan koefisien persamaan reaksi yang setara
Pereaksi pembatas: zat yang habis lebih dulu
Rendemen persen: aktual / teoretis × 100%

Metode

Tulis dan setarakan persamaan reaksi kimianya.
Ubah massa yang diberikan ke mol: n = m/M.
Gunakan koefisien sebagai perbandingan mol untuk mencari mol zat yang Anda inginkan.
Ubah kembali ke massa dengan m = n·M. Dengan dua pereaksi, cari pereaksi pembatas dulu.

Molaritas & pengenceran

Molaritas: c = n/V (mol/L)
Mol: n = m/M
Pengenceran: c₁V₁ = c₂V₂
Pencampuran: c = (c₁V₁ + c₂V₂)/(V₁ + V₂)

Metode

Ubah massa ke mol dengan n = m/M.
Ubah volume ke liter.
Molaritas c = n/V dalam mol/L.
Pada pengenceran, jumlah mol tetap: c₁V₁ = c₂V₂.

Hukum gas ideal

Hukum gas ideal: pV = nRT
Konstanta gas: R = 8,314 J/(mol·K)
Hukum gas gabungan: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
Mol: n = m/M
Suhu: T[K] = T[°C] + 273,15

Kalorimetri & entalpi

Kalor: q = m·c·ΔT
Air: c = 4,18 J/(g·°C)
Kalorimeter: kalor yang dilepas = kalor yang diterima
Entalpi reaksi: ΔH° = ΣΔH°_f(products) − ΣΔH°_f(reactants)

Kesetimbangan kimia

Tetapan kesetimbangan: K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b)
Tabel ICE: Awal, Perubahan (×koefisien), Kesetimbangan
Persamaan kuadrat: x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Metode

Tulis K_c sebagai produk per pereaksi, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
Susun tabel ICE: Initial (awal), Change (perubahan, dalam kelipatan x kali koefisien), Equilibrium (kesetimbangan).
Masukkan pernyataan kesetimbangan ke dalam K_c dan selesaikan untuk x.
Periksa apakah x cukup kecil untuk pendekatan; jika tidak, selesaikan persamaan kuadratnya.

pH & larutan penyangga

pH: pH = −log[H⁺]
pOH: pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14
Asam lemah: [H⁺] ≈ √(K_a·c)
Larutan penyangga: pH = pK_a + log([A⁻]/[HA])
Pengenceran: c₁V₁ = c₂V₂

Metode

Tentukan apakah asam atau basanya kuat (terdisosiasi sempurna) atau lemah.
Asam kuat: [H⁺] sama dengan konsentrasinya. Basa kuat: cari [OH⁻] dulu.
Asam lemah: selesaikan K_a = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
pH = −log[H⁺], dan pH + pOH = 14 pada 25 °C.

Kinetika reaksi

Orde satu: ln(C_A/C_A0) = −kt
Waktu paruh (orde satu): t_½ = ln 2/k
Orde dua: 1/C_A = 1/C_A0 + kt
Arrhenius: k = A·e^−E_a/(RT)
Dua suhu: ln(k₂/k₁) = (E_a/R)(1/T₁ − 1/T₂)

2Soal latihan

1.StoikiometriSedang

4 g C₃H₈ dan 8 g O₂ bereaksi menurut C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Berapa massa m CO₂ yang dapat terbentuk?

M(C₃H₈) = 44,1M(O₂) = 32M(CO₂) = 44,01 g/mol

m = g

2.StoikiometriSulit

Dalam reaksi CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, 6 g CH₄ bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 11,86 g H₂O. Tentukan rendemen persen Y.

M(CH₄) = 16,04 g/molM(H₂O) = 18,02 g/molaktual: 11,86 g

Y = %

3.Molaritas & pengenceranSedang

Anda membutuhkan 500 mL larutan 0,1 mol/L dan memiliki larutan stok 2 mol/L. Berapa volume V₁ larutan stok yang Anda perlukan?

c₁ = 2 mol/Lc₂ = 0,1 mol/LV₂ = 500 mL

V₁ = mL

4.Molaritas & pengenceranSulit

Sebanyak 300 mL larutan 2 mol/L dicampur dengan 100 mL larutan 2,5 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c₁ = 2 mol/LV₁ = 300 mLc₂ = 2,5 mol/LV₂ = 100 mL

c = mol/L

5.Hukum gas idealSedang

Berapa volume V yang ditempati 170 g CO₂ pada 150 kPa dan 35 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 170 gM = 44,01 g/molP = 150 kPaT = 35 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.Hukum gas idealSulit

Cari massa jenis ρ CO₂ pada 450 kPa dan 150 °C, dengan menganggapnya gas ideal.

M = 44,01 g/molP = 450 kPaT = 150 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri & entalpiSedang

Sebuah balok tembaga bermassa 75 g (c = 0,385 J/(g·°C)) bersuhu 180 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 16 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya T_f.

m_metal = 75 gc_metal = 0,385 J/(g·°C)T_metal = 180 °Cm_water = 200 gT_water = 16 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri & entalpiSulit

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan ΔH° reaksi C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l).

ΔH°f(C₃H₈) = −103,8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0

ΔH° = kJ

9.Kesetimbangan kimiaSedang

Sebanyak 0,2 mol/L H₂ dan 0,2 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan K_c = 4. Tentukan konsentrasi saat setimbang [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,2 mol/LK_c = 4

[HI] = mol/L

10.Kesetimbangan kimiaSulit

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan K_c = 0,04 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,8 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [PCl₅].

[PCl₅]₀ = 0,8 mol/LK_c = 0,04

[PCl₅] = mol/L

11.pH & larutan penyanggaSedang

Tentukan pH pH larutan asam laktat 0,1 mol/L (Ka = 0,00014).

c = 0,1 mol/LKa = 0,00014

pH =

12.pH & larutan penyanggaSulit

Sebuah larutan penyangga berisi 0,25 mol/L asam format dan 0,05 mol/L garam natriumnya. Ka = 0,00018. Tentukan pH pH larutan penyangga.

[HA] = 0,25[A⁻] = 0,05Ka = 0,00018

pH =

13.Kinetika reaksiSedang

Dalam reaksi orde satu, konsentrasi A turun dari 1,5 mol/L menjadi 0,6 mol/L dalam 10 min. Cari konstanta laju k.

C_A0 = 1,5 mol/LC_A = 0,6 mol/Lt = 10 min

k = min⁻¹

14.Kinetika reaksiSulit

Dua eksperimen mengukur laju awal A → produk. Dengan C_A0 = 0,1 mol/L lajunya 0,005 mol/(L·s); dengan C_A0 = 0,4 mol/L lajunya 0,04 mol/(L·s). Cari orde reaksi n terhadap A.

C_A0,1 = 0,1 mol/Lr₁ = 0,005 mol/(L·s)C_A0,2 = 0,4 mol/Lr₂ = 0,04 mol/(L·s)

n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 6,602 g

Stoikiometri: persamaan setara menghitung partikel, bukan gram. Ubah massa ke mol dengan n = m/M, gunakan koefisien persamaan sebagai perbandingan mol, lalu ubah kembali dengan m = n·M. Dengan dua pereaksi, pereaksi pembatas adalah yang habis lebih dulu dan menentukan banyaknya produk.

Mol setiap pereaksi

n(C₃H₈) = 4/44,1 = 0,0907 mol

n(O₂) = 8/32 = 0,25 mol

Pereaksi pembatas

0,0907/1 = 0,0907, 0,25/5 = 0,05 → O₂

Massa produk

n(CO₂) = 0,05·3 = 0,15 mol

m = 0,15·44,01 = 6,602 g

Jawaban

m = 6,602 g

2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 87,97 %

Hasil teoretis

n(CH₄) = 6/16,04 = 0,3741 mol

m = 0,3741·2/1·18,02 = 13,48 g

Rendemen persen

Y = 11,86/13,48·100 = 87,97%

Jawaban

Y = 87,97%

3.Molaritas & pengenceran

Jawaban: V₁ = 25 mL

Molaritas: konsentrasi c = n/V dalam mol/L, dengan n = m/M. Pengenceran menambah pelarut tetapi tidak menambah zat terlarut, sehingga jumlah mol tetap sama: c₁·V₁ = c₂·V₂. Jika dua larutan dari zat terlarut yang sama dicampur, jumlah molnya dijumlahkan, demikian pula volumenya.

Volume larutan stok

V₁ = c₂·V₂/c₁ = 0,1·500/2 = 25 mL

Jawaban

V₁ = 25 mL

4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 2,125 mol/L

Jumlah total

n = 2·300 + 2,5·100 = 850 mmol

Konsentrasi campuran

c = 850/400 = 2,125 mol/L

Jawaban

c = 2,125 mol/L

5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 65,97 L

Hukum gas ideal: PV = nRT, dengan n = m/M.

Mol

n = 170/44,01 = 3,863 mol

T = 35 + 273,15 = 308,1 K

Volume

V = nRT/P = 3,863·8,314·308,1/150 = 65,97 L

Jawaban

V = 65,97 L

6.Hukum gas ideal

Jawaban: ρ = 5,629 kg/m³

Massa jenis gas ideal: ρ = PM/(RT).

Susun ulang hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 150 + 273,15 = 423,1 K

Massa jenis

ρ = 450·44,01/(8,314·423,1) = 5,629 kg/m³

Jawaban

ρ = 5,629 kg/m³

7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: T_f = 21,48 °C

Kalor dan entalpi: memanaskan suatu zat memerlukan q = m·c·ΔT. Dalam kalorimeter, kalor yang dilepas benda panas sama dengan kalor yang diterima benda dingin. Perubahan entalpi suatu reaksi diperoleh dari entalpi pembentukan: ΔH° = ΣΔH°f(produk) − ΣΔH°f(reaktan), masing-masing dikalikan koefisiennya.

Neraca kalor

75·0,385·(180 − T_f) = 200·4,18·(T_f − 16)

Selesaikan untuk suhu akhir

T_f = (28,88·180 + 836·16)/(28,88 + 836) = 21,48 °C

Jawaban

T_f = 21,48 °C

8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: ΔH° = −2220 kJ

Entalpi reaksi

ΔH° = [3·(−393,5) + 4·(−285,8)] − [1·(−103,8) + 5·0] = −2220 kJ

Jawaban

ΔH° = −2220 kJ

Negatif: reaksi melepaskan kalor (eksoterm).

9.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [HI] = 0,2 mol/L

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b), menggunakan konsentrasi pada saat setimbang. Tabel ICE (Awal, Perubahan, Kesetimbangan) menghubungkan jumlah awal dengan jumlah saat setimbang melalui satu variabel x, yang dikalikan dengan koefisiennya.

Rumus kesetimbangan

4 = (2x)²/(0,2 − x)²

Tarik akar kuadrat

2 = 2x/(0,2 − x) → x = 0,2·2/(2 + 2) = 0,1 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[HI] = 2x = 0,2 mol/L

Jawaban

[HI] = 0,2 mol/L

10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [PCl₅] = 0,64 mol/L

Rumus kesetimbangan

0,04 = x²/(0,8 − x) → x² + 0,04·x − 0,032 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,032))/2 = 0,16 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[PCl₅] = 0,8 − 0,16 = 0,64 mol/L

Jawaban

[PCl₅] = 0,64 mol/L

11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 2,435

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asam dan basa kuat terionisasi sempurna. Asam lemah hanya sebagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya mengikuti Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Kesetimbangan

HA ⇌ H⁺ + A⁻: x mol/L asam terionisasi.

Ka = x²/(0,1 − x) → x = 0,003672 mol/L

pH

pH = −log(0,003672) = 2,435

Jawaban

pH = 2,435

12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,046

pKa

pKa = 3,745

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,745 + log(0,05/0,25) = 3,046

Jawaban

pH = 3,046

13.Kinetika reaksi

Jawaban: k = 0,09163 min⁻¹

Integrated rate laws: zero order: C = C₀ − kt (straight line, t½ = C₀/(2k)); first order: ln(C₀/C) = kt (t½ = ln 2/k); second order: 1/C − 1/C₀ = kt (t½ = 1/(kC₀)). Conversion X means C = C₀(1 − X).

Hukum orde satu terintegrasi

k = ln(C_A0/C_A)/t = ln(1,5/0,6)/10 = 0,9163/10 = 0,09163 min⁻¹

Jawaban

k = 0,09163 min⁻¹

14.Kinetika reaksi

Jawaban: n = 1,5

Metode laju awal: untuk r = k·Cⁿ, membandingkan dua percobaan yang hanya berbeda pada konsentrasi awal menghilangkan k: r₂/r₁ = (C₂/C₁)ⁿ. Menggandakan C menggandakan laju untuk orde satu dan menjadikannya empat kali lipat untuk orde dua.

Rasio

r₂/r₁ = 0,04/0,005 = 8

C₂/C₁ = 0,4/0,1 = 4

Orde

n = ln(8)/ln(4) = 1,5

Jawaban

n = 1,5

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry