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(H2​O)m(H2​O)÷ M(X)× 2/ν× M(H2​O)

12 g CH4 dan 64 g O2 bereaksi menurut CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Berapa massa m H2O yang dapat terbentuk?

M(CH4) = 16,04M(O2) = 32M(H2O) = 18,02 g/mol
m = g
2.StoikiometriSulit
m(Mg)n(Mg)n(MgO)m(MgO)÷ M(Mg)× 2/2× M(MgO)

Dalam reaksi 2Mg + O2 → 2MgO, 4 g Mg bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 5,17 g MgO. Tentukan rendemen persen Y.

M(Mg) = 24,31 g/molM(MgO) = 40,3 g/molaktual: 5,17 g
Y = %
3.Molaritas & pengenceranSedang
3 mol/LV1​ = ?0,25 mol/L100 mL

Anda membutuhkan 100 mL larutan 0,25 mol/L dan memiliki larutan stok 3 mol/L. Berapa volume V1 larutan stok yang Anda perlukan?

c1 = 3 mol/Lc2 = 0,25 mol/LV2 = 100 mL
V1 = mL
4.Molaritas & pengenceranSulit
0,2 mol/L100 mL2,5 mol/L250 mLc = ?350 mL

Sebanyak 100 mL larutan 0,2 mol/L dicampur dengan 250 mL larutan 2,5 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c1 = 0,2 mol/LV1 = 100 mLc2 = 2,5 mol/LV2 = 250 mL
c = mol/L
5.Hukum gas idealSedang
490 g O₂V = 5 LT = 20 °CP = ?

Tangki 5 L berisi 490 g O₂ pada 20 °C. Anggap sebagai gas ideal dan cari tekanan P.

m = 490 gM = 32 g/molV = 5 LT = 20 °CR = 8,314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas idealSulit
CH₄, M = 16,04 g/molP = 100 kPaT = 70 °Cρ = ?

Cari massa jenis ρ CH₄ pada 100 kPa dan 70 °C, dengan menganggapnya gas ideal.

M = 16,04 g/molP = 100 kPaT = 70 °CR = 8,314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSedang
Tf​ = ?Besim = 100 gT = 190 °Cc = 0,449 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 22 °Cc = 4,18 J/(g·°C)

Sebuah balok besi bermassa 100 g (c = 0,449 J/(g·°C)) bersuhu 190 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 22 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya Tf.

mmetal = 100 gcmetal = 0,449 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 400 gTwater = 22 °Ccwater = 4,18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSulit
H2C2​H6​ + 7O₂reaktan4CO₂ + 6H₂O(l)produkΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan ΔH° reaksi 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l).

ΔH°f(C2H6) = −84,7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
9.Kesetimbangan kimiaSedang
H2​I2​HII110C−x−x+2xE1 − x1 − x2x

Sebanyak 1 mol/L H₂ dan 1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 64. Tentukan konsentrasi saat setimbang [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 64
[HI] = mol/L
10.Kesetimbangan kimiaSulit
PCl5​PCl3​Cl2​I0,2500C−x+x+xE0,25 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,1 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,25 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0,25 mol/LKc = 0,1
[Cl2] = mol/L
11.pH & larutan penyanggaSedang
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan asam laktat 0,5 mol/L (Ka = 0,00014).

c = 0,5 mol/LKa = 0,00014
pH =
12.pH & larutan penyanggaSulit
02468101214asamnetralbasapH = ?

Sebuah larutan penyangga berisi 0,4 mol/L asam laktat dan 0,5 mol/L garam natriumnya. Ka = 0,00014. Tentukan pH pH larutan penyangga.

[HA] = 0,4[A⁻] = 0,5Ka = 0,00014
pH =
13.Kinetika reaksiSedang
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

Reaksi dengan hukum laju −rA = k·CA² memiliki k = 0,2 L/(mol·min) dan dimulai pada 1,5 mol/L. Cari konsentrasi CA setelah 15 min.

k = 0,2 L/(mol·min)CA0 = 1,5 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
14.Kinetika reaksiSulit
Tk35 °C0,0555 °C?

Sebuah reaksi memiliki konstanta laju 0,05 min⁻¹ pada 35 °C dan energi aktivasi 55 kJ/mol. Cari konstanta laju k2 pada 55 °C.

k1 = 0,05 min⁻¹T1 = 35 °CT2 = 55 °CEa = 55 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 26,96 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(CH4) = 12/16,04 = 0,7481 mol
n(O2) = 64/32 = 2 mol

Pereaksi pembatas

0,7481/1 = 0,7481, 2/2 = 1 → CH4

Massa produk

n(H2O) = 0,7481·2 = 1,496 mol
m = 1,496·18,02 = 26,96 g

Jawaban

m = 26,96 g
2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 77,97 %

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(Mg) = 4/24,31 = 0,1645 mol
m = 0,1645·2/2·40,3 = 6,631 g

Rendemen persen

Y = 5,17/6,631·100 = 77,97%

Jawaban

Y = 77,97%
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 = 0,25·100/3 = 8,333 mL

Jawaban

V1 = 8,333 mL
4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 1,843 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 = 0,2·100 + 2,5·250 = 645 mmol

Konsentrasi campuran

c = 645/350 = 1,843 mol/L

Jawaban

c = 1,843 mol/L
5.Hukum gas ideal

Jawaban: P = 7464 kPa

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

Mol

n = m/M = 490/32 = 15,31 mol
T = 20 + 273,15 = 293,1 K

Tekanan

P = nRT/V = 15,31·8,314·293,1/0,005 = 7464 kPa

Jawaban

P = 7464 kPa
6.Hukum gas ideal

Jawaban: ρ = 0,5622 kg/m³

Massa jenis gas ideal: ρ = PM/(RT).

Susun ulang hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 70 + 273,15 = 343,1 K

Massa jenis

ρ = 100·16,04/(8,314·343,1) = 0,5622 kg/m³

Jawaban

ρ = 0,5622 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: Tf = 26,39 °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

100·0,449·(190 − Tf) = 400·4,18·(Tf − 22)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (44,9·190 + 1672·22)/(44,9 + 1672) = 26,39 °C

Jawaban

Tf = 26,39 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: ΔH° = −3119 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

Jawaban

ΔH° = −3119 kJ

Negatif: reaksi melepaskan kalor (eksoterm).

9.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [HI] = 1,6 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

64 = (2x)²/(1 − x)²

Tarik akar kuadrat

8 = 2x/(1 − x) → x = 1·8/(2 + 8) = 0,8 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[HI] = 2x = 1,6 mol/L

Jawaban

[HI] = 1,6 mol/L
10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [Cl2] = 0,1158 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

0,1 = x²/(0,25 − x) → x² + 0,1·x − 0,025 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,1 + √(0,1² + 4·0,025))/2 = 0,1158 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[Cl₂] = x = 0,1158 mol/L

Jawaban

[Cl2] = 0,1158 mol/L
11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 2,081

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/(0,5 − x) → x = 0,008297 mol/L

pH

pH = −log(0,008297) = 2,081

Jawaban

pH = 2,081
12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,951

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]).

pKa

pKa = 3,854

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,854 + log(0,5/0,4) = 3,951

Jawaban

pH = 3,951
13.Kinetika reaksi

Jawaban: CA = 0,2727 mol/L

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).

Hukum orde dua terintegrasi

1/CA = 1/CA0 + kt = 0,6667 + 0,2·15 = 3,667 L/mol
CA = 1/3,667 = 0,2727 mol/L

Jawaban

CA = 0,2727 mol/L
14.Kinetika reaksi

Jawaban: k2 = 0,185 min⁻¹

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 = 328,1 K

Rasio Arrhenius

ln(k2/k1) = −(55000/8,314)·(1/328,1 − 1/308,1) = 1,308
k2 = 0,05·e1,308 = 0,185 min⁻¹

Jawaban

k2 = 0,185 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry