Kimia Dasar: paket kilat

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

Soal baruKembali 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

  1. Tulis dan setarakan persamaan reaksi kimianya.
  2. Ubah massa yang diberikan ke mol: n = m/M.
  3. Gunakan koefisien sebagai perbandingan mol untuk mencari mol zat yang Anda inginkan.
  4. 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

  1. Ubah massa ke mol dengan n = m/M.
  2. Ubah volume ke liter.
  3. Molaritas c = n/V dalam mol/L.
  4. 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
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
Tabel ICE
Awal, Perubahan (×koefisien), Kesetimbangan
Persamaan kuadrat
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Metode

  1. Tulis Kc sebagai produk per pereaksi, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
  2. Susun tabel ICE: Initial (awal), Change (perubahan, dalam kelipatan x kali koefisien), Equilibrium (kesetimbangan).
  3. Masukkan pernyataan kesetimbangan ke dalam Kc dan selesaikan untuk x.
  4. 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⁺] ≈ √(Ka·c)
Larutan penyangga
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Pengenceran
c1V1 = c2V2

Metode

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

Kinetika reaksi

Orde satu
ln(CA/CA0) = −kt
Waktu paruh (orde satu)
t½ = ln 2/k
Orde dua
1/CA = 1/CA0 + kt
Arrhenius
k = A·e−Ea/(RT)
Dua suhu
ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 − 1/T2)

2Soal latihan

1.StoikiometriSedang
m(X)n(X)n(NH3​)m(NH3​)÷ M(X)× 2/ν× M(NH3​)

24 g N2 dan 16 g H2 bereaksi menurut N2 + 3H2 → 2NH3. Berapa massa m NH3 yang dapat terbentuk?

M(N2) = 28,02M(H2) = 2,016M(NH3) = 17,03 g/mol
m = g
2.StoikiometriSulit
m(CaCO3​)n(CaCO3​)n(CaO)m(CaO)÷ M(CaCO3​)× 1/1× M(CaO)

Dalam reaksi CaCO3 → CaO + CO2, 12 g CaCO3 bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 6,12 g CaO. Tentukan rendemen persen Y.

M(CaCO3) = 100,09 g/molM(CaO) = 56,08 g/molaktual: 6,12 g
Y = %
3.Molaritas & pengenceranSedang
1,5 mol/LV1​ = ?0,05 mol/L250 mL

Anda membutuhkan 250 mL larutan 0,05 mol/L dan memiliki larutan stok 1,5 mol/L. Berapa volume V1 larutan stok yang Anda perlukan?

c1 = 1,5 mol/Lc2 = 0,05 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molaritas & pengenceranSulit
2 mol/L250 mL0,05 mol/L50 mLc = ?300 mL

Sebanyak 250 mL larutan 2 mol/L dicampur dengan 50 mL larutan 0,05 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c1 = 2 mol/LV1 = 250 mLc2 = 0,05 mol/LV2 = 50 mL
c = mol/L
5.Hukum gas idealSedang
180 g N₂P = 600 kPaT = 100 °CV = ?

Berapa volume V yang ditempati 180 g N₂ pada 600 kPa dan 100 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 180 gM = 28,01 g/molP = 600 kPaT = 100 °CR = 8,314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas idealSulit
Keadaan 1Keadaan 2

Sejumlah tetap N₂ berubah dari 200 kPa, 2 L, 25 °C menjadi 150 kPa dan 160 °C. Cari volume baru V2.

P1 = 200 kPaV1 = 2 LT1 = 25 °CP2 = 150 kPaT2 = 160 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSedang
Tf​ = ?Aluminiumm = 100 gT = 190 °Cc = 0,897 J/(g·°C)Airm = 250 gT = 24 °Cc = 4,18 J/(g·°C)

Sebuah balok aluminium bermassa 100 g (c = 0,897 J/(g·°C)) bersuhu 190 °C dijatuhkan ke dalam 250 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 24 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya Tf.

mmetal = 100 gcmetal = 0,897 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 250 gTwater = 24 °Ccwater = 4,18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSulit
H50 g C2​H6​2C2​H6​ + 7O₂reaktan4CO₂ + 6H₂O(l)produkq = ?

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan kalor q yang dilepaskan ketika 50 g C2H6 (M = 30,07 g/mol) terbakar sempurna: 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l). Nyatakan q sebagai bilangan positif.

ΔH°f(C2H6) = −84,7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
9.Kesetimbangan kimiaSedang
H2​I2​HII0,10,10C−x−x+2xE0,1 − x0,1 − x2x

Sebanyak 0,1 mol/L H₂ dan 0,1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 25. Tentukan konsentrasi saat setimbang [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,1 mol/LKc = 25
[H2] = mol/L
10.Kesetimbangan kimiaSulit
PCl5​PCl3​Cl2​I100C−x+x+xE1 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,08 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 1 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [PCl5].

[PCl₅]₀ = 1 mol/LKc = 0,08
[PCl5] = mol/L
11.pH & larutan penyanggaSedang
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan asam benzoat 0,01 mol/L (Ka = 6,3 × 10⁻⁵).

c = 0,01 mol/LKa = 6,3 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & larutan penyanggaSulit
02468101214asamnetralbasapH = ?

Larutan penyangga 1,00 L berisi 0,25 mol asam laktat dan 0,15 mol basa konjugasinya (Ka = 0,00014). Ditambahkan 0,05 mol NaOH. Tentukan pH baru pH.

n(HA) = 0,25 moln(A⁻) = 0,15 moln(OH⁻) = 0,05 molKa = 0,00014
pH =
13.Kinetika reaksiSedang
t (min)X (%)t = ?60%

Reaksi orde dua (−rA = k·CA²) dalam reaktor batch memiliki k = 0,2 L/(mol·min) dan dimulai pada 1,5 mol/L. Berapa lama waktu untuk mencapai konversi 60%? Cari t.

k = 0,2 L/(mol·min)CA0 = 1,5 mol/LX = 60 %
t = min
14.Kinetika reaksiSulit
Tk35 °C0,0260 °C0,279

Konstanta laju suatu reaksi adalah 0,02 min⁻¹ pada 35 °C dan 0,279 min⁻¹ pada 60 °C. Cari energi aktivasi Ea.

k1 = 0,02 min⁻¹T1 = 35 °Ck2 = 0,279 min⁻¹T2 = 60 °CR = 8,314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 29,17 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(N2) = 24/28,02 = 0,8565 mol
n(H2) = 16/2,016 = 7,937 mol

Pereaksi pembatas

0,8565/1 = 0,8565, 7,937/3 = 2,646 → N2

Massa produk

n(NH3) = 0,8565·2 = 1,713 mol
m = 1,713·17,03 = 29,17 g

Jawaban

m = 29,17 g
2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 91,02 %

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.

Hasil teoretis

n(CaCO3) = 12/100,09 = 0,1199 mol
m = 0,1199·1/1·56,08 = 6,724 g

Rendemen persen

Y = 6,12/6,724·100 = 91,02%

Jawaban

Y = 91,02%
3.Molaritas & pengenceran

Jawaban: V1 = 8,333 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 = 0,05·250/1,5 = 8,333 mL

Jawaban

V1 = 8,333 mL
4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 1,675 mol/L

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.

Jumlah total

n = 2·250 + 0,05·50 = 502,5 mmol

Konsentrasi campuran

c = 502,5/300 = 1,675 mol/L

Jawaban

c = 1,675 mol/L
5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 33,23 L

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

Mol

n = 180/28,01 = 6,426 mol
T = 100 + 273,15 = 373,1 K

Volume

V = nRT/P = 6,426·8,314·373,1/600 = 33,23 L

Jawaban

V = 33,23 L
6.Hukum gas ideal

Jawaban: V2 = 3,874 L

Hukum gas gabungan: untuk jumlah gas ideal yang tetap, P1V1/T1 = P2V2/T2.

Suhu mutlak

T1 = 298,1 K, T2 = 433,1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(200/150)·(433,1/298,1) = 3,874 L

Jawaban

V2 = 3,874 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: Tf = 37,12 °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

100·0,897·(190 − Tf) = 250·4,18·(Tf − 24)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (89,7·190 + 1045·24)/(89,7 + 1045) = 37,12 °C

Jawaban

Tf = 37,12 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: q = 2593 kJ

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.

Entalpi reaksi

ΔH° = [4·(−393,5) + 6·(−285,8)] − [2·(−84,7) + 7·0] = −3119 kJ

Kalor untuk massa yang diberikan

n = 50/30,07 = 1,663 mol
q = n·|ΔH°/2| = 1,663·1560 = 2593 kJ

Jawaban

q = 2593 kJ
9.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [H2] = 0,02857 mol/L

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [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

25 = (2x)²/(0,1 − x)²

Tarik akar kuadrat

5 = 2x/(0,1 − x) → x = 0,1·5/(2 + 5) = 0,07143 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[H₂] = 0,1 − x = 0,02857 mol/L

Jawaban

[H2] = 0,02857 mol/L
10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [PCl5] = 0,7543 mol/L

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [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

0,08 = x²/(1 − x) → x² + 0,08·x − 0,08 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,08 + √(0,08² + 4·0,08))/2 = 0,2457 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[PCl₅] = 1 − 0,2457 = 0,7543 mol/L

Jawaban

[PCl5] = 0,7543 mol/L
11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,118

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/(0,01 − x) → x = 0,0007629 mol/L

pH

pH = −log(0,0007629) = 3,118

Jawaban

pH = 3,118
12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,854

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]).

Penetralan

n(HA) = 0,25 − 0,05 = 0,2 mol
n(A⁻) = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,854 + log(0,2/0,2) = 3,854

Jawaban

pH = 3,854
13.Kinetika reaksi

Jawaban: t = 5 min

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).

Konsentrasi di akhir

CA = 1,5·(1 − 0,6) = 0,6 mol/L

Hukum orde dua terintegrasi

t = (1/CA − 1/CA0)/k = (1,667 − 0,6667)/0,2 = 5 min

Jawaban

t = 5 min
14.Kinetika reaksi

Jawaban: Ea = 89,98 kJ/mol

Laju reaksi: untuk reaksi orde satu −dC/dt = kC, jadi C = C₀·e−kt dan waktu paruh ln 2/k tidak bergantung pada konsentrasi. Untuk reaksi orde dua 1/C = 1/C₀ + kt. Konstanta laju naik terhadap suhu menurut Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).

Suhu mutlak

T1 = 308,1 K, T2 = 333,1 K

Selesaikan Arrhenius untuk Ea

Ea = −R·ln(k2/k1)/(1/T2 − 1/T1) = −8,314·2,635/(-2,435e-4) = 89977 J/mol
Ea = 89,98 kJ/mol

Jawaban

Ea = 89,98 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry