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
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
Tabel ICE
Awal, Perubahan (×koefisien), Kesetimbangan
Persamaan kuadrat
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)
Metode
Tulis Kc 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 Kc 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⁺] ≈ √(Ka·c)
Larutan penyangga
pH = pKa + 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 Ka = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
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
30 g CH4 dan 16 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
Dalam reaksi 2H2 + O2 → 2H2O, 24 g H2 bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 150,2 g H2O. Tentukan rendemen persen Y.
M(H2) = 2,016 g/molM(H2O) = 18,02 g/molaktual: 150,2 g
Y = %
3.Molaritas & pengenceranSedang
Anda membutuhkan 250 mL larutan 0,1 mol/L dan memiliki larutan stok 0,5 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang Anda tambahkan ke larutan stok?
c1 = 0,5 mol/Lc2 = 0,1 mol/LV2 = 250 mL
Vwater = mL
4.Molaritas & pengenceranSulit
Sebanyak 50 mL larutan 0,4 mol/L dicampur dengan 500 mL larutan 1,2 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).
c1 = 0,4 mol/LV1 = 50 mLc2 = 1,2 mol/LV2 = 500 mL
c = mol/L
5.Hukum gas idealSedang
Berapa volume V yang ditempati 460 g CO₂ pada 100 kPa dan 55 °C? Anggap sebagai gas ideal.
Sebuah balok tembaga bermassa 50 g (c = 0,385 J/(g·°C)) bersuhu 120 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 19 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya Tf.
Sebanyak 0,25 mol/L H₂ dan 0,25 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 16. Tentukan konsentrasi saat setimbang [H2].
[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,25 mol/LKc = 16
[H2] = mol/L
10.Kesetimbangan kimiaSulit
PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,1 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,4 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [PCl5].
[PCl₅]₀ = 0,4 mol/LKc = 0,1
[PCl5] = mol/L
11.pH & larutan penyanggaSedang
Tentukan pH pH larutan asam fluorida 0,25 mol/L (Ka = 0,00068).
c = 0,25 mol/LKa = 0,00068
pH =
12.pH & larutan penyanggaSulit
Larutan penyangga 1,00 L berisi 0,2 mol asam asetat dan 0,25 mol basa konjugasinya (Ka = 1,8 × 10⁻⁵). Ditambahkan 0,025 mol NaOH. Tentukan pH baru pH.
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) = 30/16,04 = 1,87 mol
n(O2) = 16/32 = 0,5 mol
Pereaksi pembatas
1,87/1 = 1,87, 0,5/2 = 0,25 → O2
Massa produk
n(H2O) = 0,25·2 = 0,5 mol
m = 0,5·18,02 = 9,01 g
Jawaban
m = 9,01 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(H2) = 24/2,016 = 11,9 mol
m = 11,9·2/2·18,02 = 214,5 g
Rendemen persen
Y = 150,2/214,5·100 = 70%
Jawaban
Y = 70%
3.Molaritas & pengenceran
Jawaban: Vwater = 200 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 = 0,1·250/0,5 = 50 mL
Air yang ditambahkan
Vwater = 250 − 50 = 200 mL
Jawaban
Vwater = 200 mL
4.Molaritas & pengenceran
Jawaban: c = 1,127 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 = 0,4·50 + 1,2·500 = 620 mmol
Konsentrasi campuran
c = 620/550 = 1,127 mol/L
Jawaban
c = 1,127 mol/L
5.Hukum gas ideal
Jawaban: V = 285,2 L
Hukum gas ideal: PV = nRT, dengan n = m/M.
Mol
n = 460/44,01 = 10,45 mol
T = 55 + 273,15 = 328,1 K
Volume
V = nRT/P = 10,45·8,314·328,1/100 = 285,2 L
Jawaban
V = 285,2 L
6.Hukum gas ideal
Jawaban: V2 = 10,38 L
Hukum gas gabungan: untuk jumlah gas ideal yang tetap, P1V1/T1 = P2V2/T2.
Suhu mutlak
T1 = 308,1 K, T2 = 373,1 K
Hukum gas gabungan
V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 10·(300/350)·(373,1/308,1) = 10,38 L
Jawaban
V2 = 10,38 L
7.Kalorimetri & entalpi
Jawaban: Tf = 21,27 °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
50·0,385·(120 − Tf) = 200·4,18·(Tf − 19)
Selesaikan untuk suhu akhir
Tf = (19,25·120 + 836·19)/(19,25 + 836) = 21,27 °C
Jawaban
Tf = 21,27 °C
8.Kalorimetri & entalpi
Jawaban: ΔH° = −1453 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.
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.
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/(0,4 − x) → x² + 0,1·x − 0,04 = 0
Selesaikan persamaan kuadrat
x = (−0,1 + √(0,1² + 4·0,04))/2 = 0,1562 mol/L
Konsentrasi saat setimbang
[PCl₅] = 0,4 − 0,1562 = 0,2438 mol/L
Jawaban
[PCl5] = 0,2438 mol/L
11.pH & larutan penyangga
Jawaban: pH = 1,896
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/(0,25 − x) → x = 0,0127 mol/L
pH
pH = −log(0,0127) = 1,896
Jawaban
pH = 1,896
12.pH & larutan penyangga
Jawaban: pH = 4,941
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) = 0,2 − 0,025 = 0,175 mol
n(A⁻) = 0,25 + 0,025 = 0,275 mol
Henderson–Hasselbalch
pH = 4,745 + log(0,275/0,175) = 4,941
Jawaban
pH = 4,941
13.Kinetika reaksi
Jawaban: t = 92,1 min
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).
Konversi dan konsentrasi
C/C0 = 1 − X = 0,01
Selesaikan untuk waktu
t = −ln(1 − X)/k = −ln(0,01)/0,05 = 92,1 min
Jawaban
t = 92,1 min
14.Kinetika reaksi
Jawaban: k2 = 0,0698 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).