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)

6 g H2 dan 32 g O2 bereaksi menurut 2H2 + O2 → 2H2O. Berapa massa m H2O yang dapat terbentuk?

M(H2) = 2,016M(O2) = 32M(H2O) = 18,02 g/mol
m = g
2.StoikiometriSulit
m(C3​H8​)n(C3​H8​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(C3​H8​)× 4/1× M(H2​O)

Dalam reaksi C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, 12 g C3H8 bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 12,16 g H2O. Tentukan rendemen persen Y.

M(C3H8) = 44,1 g/molM(H2O) = 18,02 g/molaktual: 12,16 g
Y = %
3.Molaritas & pengenceranSedang
6 mol/LV1​ = ?0,4 mol/L200 mL

Anda membutuhkan 200 mL larutan 0,4 mol/L dan memiliki larutan stok 6 mol/L. Berapa volume V1 larutan stok yang Anda perlukan?

c1 = 6 mol/Lc2 = 0,4 mol/LV2 = 200 mL
V1 = mL
4.Molaritas & pengenceranSulit
0,5 mol/L200 mL0,6 mol/L400 mLc = ?600 mL

Sebanyak 200 mL larutan 0,5 mol/L dicampur dengan 400 mL larutan 0,6 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c1 = 0,5 mol/LV1 = 200 mLc2 = 0,6 mol/LV2 = 400 mL
c = mol/L
5.Hukum gas idealSedang
270 g N₂P = 200 kPaT = 40 °CV = ?

Berapa volume V yang ditempati 270 g N₂ pada 200 kPa dan 40 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 270 gM = 28,01 g/molP = 200 kPaT = 40 °CR = 8,314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas idealSulit
N₂, M = 28,01 g/molP = 200 kPaT = 20 °Cρ = ?

Cari massa jenis ρ N₂ pada 200 kPa dan 20 °C, dengan menganggapnya gas ideal.

M = 28,01 g/molP = 200 kPaT = 20 °CR = 8,314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSedang
Tf​ = ?Sengm = 250 gT = 130 °Cc = 0,388 J/(g·°C)Airm = 250 gT = 20 °Cc = 4,18 J/(g·°C)

Sebuah balok seng bermassa 250 g (c = 0,388 J/(g·°C)) bersuhu 130 °C dijatuhkan ke dalam 250 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 20 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0,388 J/(g·°C)Tmetal = 130 °Cmwater = 250 gTwater = 20 °Ccwater = 4,18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSulit
HC2​H5​OH + 3O₂reaktan2CO₂ + 3H₂O(l)produkΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan ΔH° reaksi C2H5OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l).

ΔH°f(C2H5OH) = −277,7 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​HII0,20,20C−x−x+2xE0,2 − x0,2 − x2x

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

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,2 mol/LKc = 4
[HI] = mol/L
10.Kesetimbangan kimiaSulit
PCl5​PCl3​Cl2​I0,400C−x+x+xE0,4 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,01 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,4 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0,4 mol/LKc = 0,01
[Cl2] = mol/L
11.pH & larutan penyanggaSedang
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan asam fluorida 0,2 mol/L (Ka = 0,00068).

c = 0,2 mol/LKa = 0,00068
pH =
12.pH & larutan penyanggaSulit
02468101214asamnetralbasapH = ?

Larutan penyangga 1,00 L berisi 0,3 mol asam fluorida dan 0,25 mol basa konjugasinya (Ka = 0,00068). Ditambahkan 0,025 mol NaOH. Tentukan pH baru pH.

n(HA) = 0,3 moln(A⁻) = 0,25 moln(OH⁻) = 0,025 molKa = 0,00068
pH =
13.Kinetika reaksiSedang
t (min)C (mol/L)5 minC = ?

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

k = 0,1 L/(mol·min)CA0 = 2 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
14.Kinetika reaksiSulit
Tk20 °C0,0235 °C?

Sebuah reaksi memiliki konstanta laju 0,02 min⁻¹ pada 20 °C dan energi aktivasi 40 kJ/mol. Cari konstanta laju k2 pada 35 °C.

k1 = 0,02 min⁻¹T1 = 20 °CT2 = 35 °CEa = 40 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 36,04 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(H2) = 6/2,016 = 2,976 mol
n(O2) = 32/32 = 1 mol

Pereaksi pembatas

2,976/2 = 1,488, 1/1 = 1 → O2

Massa produk

n(H2O) = 1·2 = 2 mol
m = 2·18,02 = 36,04 g

Jawaban

m = 36,04 g
2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 62 %

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(C3H8) = 12/44,1 = 0,2721 mol
m = 0,2721·4/1·18,02 = 19,61 g

Rendemen persen

Y = 12,16/19,61·100 = 62%

Jawaban

Y = 62%
3.Molaritas & pengenceran

Jawaban: V1 = 13,33 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 = 0,4·200/6 = 13,33 mL

Jawaban

V1 = 13,33 mL
4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 0,5667 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 = 0,5·200 + 0,6·400 = 340 mmol

Konsentrasi campuran

c = 340/600 = 0,5667 mol/L

Jawaban

c = 0,5667 mol/L
5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 125,5 L

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

Mol

n = 270/28,01 = 9,639 mol
T = 40 + 273,15 = 313,1 K

Volume

V = nRT/P = 9,639·8,314·313,1/200 = 125,5 L

Jawaban

V = 125,5 L
6.Hukum gas ideal

Jawaban: ρ = 2,298 kg/m³

Massa jenis gas ideal: ρ = PM/(RT).

Susun ulang hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 20 + 273,15 = 293,1 K

Massa jenis

ρ = 200·28,01/(8,314·293,1) = 2,298 kg/m³

Jawaban

ρ = 2,298 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: Tf = 29,34 °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

250·0,388·(130 − Tf) = 250·4,18·(Tf − 20)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (97·130 + 1045·20)/(97 + 1045) = 29,34 °C

Jawaban

Tf = 29,34 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: ΔH° = −1367 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° = [2·(−393,5) + 3·(−285,8)] − [1·(−277,7) + 3·0] = −1367 kJ

Jawaban

ΔH° = −1367 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 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

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: [Cl2] = 0,05844 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

0,01 = x²/(0,4 − x) → x² + 0,01·x − 0,004 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,01 + √(0,01² + 4·0,004))/2 = 0,05844 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[Cl₂] = x = 0,05844 mol/L

Jawaban

[Cl2] = 0,05844 mol/L
11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 1,946

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/(0,2 − x) → x = 0,01133 mol/L

pH

pH = −log(0,01133) = 1,946

Jawaban

pH = 1,946
12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,167

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) = 0,3 − 0,025 = 0,275 mol
n(A⁻) = 0,25 + 0,025 = 0,275 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,167 + log(0,275/0,275) = 3,167

Jawaban

pH = 3,167
13.Kinetika reaksi

Jawaban: CA = 1 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 = 0,5 + 0,1·5 = 1 L/mol
CA = 1/1 = 1 mol/L

Jawaban

CA = 1 mol/L
14.Kinetika reaksi

Jawaban: k2 = 0,04446 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 = 293,1 K, T2 = 308,1 K

Rasio Arrhenius

ln(k2/k1) = −(40000/8,314)·(1/308,1 − 1/293,1) = 0,7989
k2 = 0,02·e0,7989 = 0,04446 min⁻¹

Jawaban

k2 = 0,04446 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry