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(NaCl)m(NaCl)÷ M(X)× 2/ν× M(NaCl)

8 g Na dan 40 g Cl2 bereaksi menurut 2Na + Cl2 → 2NaCl. Berapa massa m NaCl yang dapat terbentuk?

M(Na) = 22,99M(Cl2) = 70,9M(NaCl) = 58,44 g/mol
m = g
2.StoikiometriSulit
m(Na)n(Na)n(NaCl)m(NaCl)÷ M(Na)× 2/2× M(NaCl)

Dalam reaksi 2Na + Cl2 → 2NaCl, 20 g Na bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 35,59 g NaCl. Tentukan rendemen persen Y.

M(Na) = 22,99 g/molM(NaCl) = 58,44 g/molaktual: 35,59 g
Y = %
3.Molaritas & pengenceranSedang
3 mol/LV1​ = ?0,05 mol/L500 mL

Anda membutuhkan 500 mL larutan 0,05 mol/L dan memiliki larutan stok 3 mol/L. Berapa volume V1 larutan stok yang Anda perlukan?

c1 = 3 mol/Lc2 = 0,05 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molaritas & pengenceranSulit
1,5 mol/L100 mL0,75 mol/L200 mLc = ?300 mL

Sebanyak 100 mL larutan 1,5 mol/L dicampur dengan 200 mL larutan 0,75 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c1 = 1,5 mol/LV1 = 100 mLc2 = 0,75 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas idealSedang
20 g O₂P = 250 kPaT = 90 °CV = ?

Berapa volume V yang ditempati 20 g O₂ pada 250 kPa dan 90 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 20 gM = 32 g/molP = 250 kPaT = 90 °CR = 8,314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas idealSulit
Keadaan 1Keadaan 2

Sejumlah tetap CH₄ berubah dari 350 kPa, 10 L, 25 °C menjadi 550 kPa dan 60 °C. Cari volume baru V2.

P1 = 350 kPaV1 = 10 LT1 = 25 °CP2 = 550 kPaT2 = 60 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSedang
Tf​ = ?Sengm = 200 gT = 140 °Cc = 0,388 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 22 °Cc = 4,18 J/(g·°C)

Sebuah balok seng bermassa 200 g (c = 0,388 J/(g·°C)) bersuhu 140 °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 = 200 gcmetal = 0,388 J/(g·°C)Tmetal = 140 °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 = 25. Tentukan konsentrasi saat setimbang [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 25
[H2] = mol/L
10.Kesetimbangan kimiaSulit
PCl5​PCl3​Cl2​I1,500C−x+x+xE1,5 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,5 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 1,5 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [Cl2].

[PCl₅]₀ = 1,5 mol/LKc = 0,5
[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 0,25 mol/L asam benzoat dan 0,2 mol/L garam natriumnya. Ka = 6,3 × 10⁻⁵. Tentukan pH pH larutan penyangga.

[HA] = 0,25[A⁻] = 0,2Ka = 6,3 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetika reaksiSedang
t (min)C (mol/L)20 minC = ?

Reaksi dengan hukum laju −rA = k·CA² memiliki k = 0,5 L/(mol·min) dan dimulai pada 1 mol/L. Cari konsentrasi CA setelah 20 min.

k = 0,5 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 20 min
CA = mol/L
14.Kinetika reaksiSulit
Tk30 °C0,0240 °C?

Sebuah reaksi memiliki konstanta laju 0,02 min⁻¹ pada 30 °C dan energi aktivasi 70 kJ/mol. Cari konstanta laju k2 pada 40 °C.

k1 = 0,02 min⁻¹T1 = 30 °CT2 = 40 °CEa = 70 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 20,34 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(Na) = 8/22,99 = 0,348 mol
n(Cl2) = 40/70,9 = 0,5642 mol

Pereaksi pembatas

0,348/2 = 0,174, 0,5642/1 = 0,5642 → Na

Massa produk

n(NaCl) = 0,174·2 = 0,348 mol
m = 0,348·58,44 = 20,34 g

Jawaban

m = 20,34 g
2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 70 %

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(Na) = 20/22,99 = 0,8699 mol
m = 0,8699·2/2·58,44 = 50,84 g

Rendemen persen

Y = 35,59/50,84·100 = 70%

Jawaban

Y = 70%
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 = 0,05·500/3 = 8,333 mL

Jawaban

V1 = 8,333 mL
4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 1 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 = 1,5·100 + 0,75·200 = 300 mmol

Konsentrasi campuran

c = 300/300 = 1 mol/L

Jawaban

c = 1 mol/L
5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 7,548 L

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

Mol

n = 20/32 = 0,625 mol
T = 90 + 273,15 = 363,1 K

Volume

V = nRT/P = 0,625·8,314·363,1/250 = 7,548 L

Jawaban

V = 7,548 L
6.Hukum gas ideal

Jawaban: V2 = 7,111 L

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

Suhu mutlak

T1 = 298,1 K, T2 = 333,1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 10·(350/550)·(333,1/298,1) = 7,111 L

Jawaban

V2 = 7,111 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: Tf = 27,23 °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

200·0,388·(140 − Tf) = 400·4,18·(Tf − 22)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (77,6·140 + 1672·22)/(77,6 + 1672) = 27,23 °C

Jawaban

Tf = 27,23 °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: [H2] = 0,2857 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/(1 − x)²

Tarik akar kuadrat

5 = 2x/(1 − x) → x = 1·5/(2 + 5) = 0,7143 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[H₂] = 1 − x = 0,2857 mol/L

Jawaban

[H2] = 0,2857 mol/L
10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [Cl2] = 0,6514 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

0,5 = x²/(1,5 − x) → x² + 0,5·x − 0,75 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,5 + √(0,5² + 4·0,75))/2 = 0,6514 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[Cl₂] = x = 0,6514 mol/L

Jawaban

[Cl2] = 0,6514 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 = 4,104

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 = 4,201

Henderson–Hasselbalch

pH = 4,201 + log(0,2/0,25) = 4,104

Jawaban

pH = 4,104
13.Kinetika reaksi

Jawaban: CA = 0,09091 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 = 1 + 0,5·20 = 11 L/mol
CA = 1/11 = 0,09091 mol/L

Jawaban

CA = 0,09091 mol/L
14.Kinetika reaksi

Jawaban: k2 = 0,04855 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 = 303,1 K, T2 = 313,1 K

Rasio Arrhenius

ln(k2/k1) = −(70000/8,314)·(1/313,1 − 1/303,1) = 0,8869
k2 = 0,02·e0,8869 = 0,04855 min⁻¹

Jawaban

k2 = 0,04855 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry