Kimia Dasar: paket kilat

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

Soal baru Kembali 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

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: K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b)
Tabel ICE: Awal, Perubahan (×koefisien), Kesetimbangan
Persamaan kuadrat: x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Metode

Tulis K_c 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 K_c 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⁺] ≈ √(K_a·c)
Larutan penyangga: pH = pK_a + 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 K_a = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
pH = −log[H⁺], dan pH + pOH = 14 pada 25 °C.

Kinetika reaksi

Orde satu: ln(C_A/C_A0) = −kt
Waktu paruh (orde satu): t_½ = ln 2/k
Orde dua: 1/C_A = 1/C_A0 + kt
Arrhenius: k = A·e^−E_a/(RT)
Dua suhu: ln(k₂/k₁) = (E_a/R)(1/T₁ − 1/T₂)

2Soal latihan

1.StoikiometriSedang

10 g Na dan 64 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

Dalam reaksi 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃, 4 g Al bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 14,83 g AlCl₃. Tentukan rendemen persen Y.

M(Al) = 26,98 g/molM(AlCl₃) = 133,33 g/molaktual: 14,83 g

Y = %

3.Molaritas & pengenceranSedang

Anda membutuhkan 1000 mL larutan 0,05 mol/L dan memiliki larutan stok 6 mol/L. Berapa volume V₁ larutan stok yang Anda perlukan?

c₁ = 6 mol/Lc₂ = 0,05 mol/LV₂ = 1000 mL

V₁ = mL

4.Molaritas & pengenceranSulit

Sebanyak 150 mL larutan 0,4 mol/L dicampur dengan 50 mL larutan 0,05 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c₁ = 0,4 mol/LV₁ = 150 mLc₂ = 0,05 mol/LV₂ = 50 mL

c = mol/L

5.Hukum gas idealSedang

Berapa volume V yang ditempati 350 g CO₂ pada 300 kPa dan 95 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 350 gM = 44,01 g/molP = 300 kPaT = 95 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.Hukum gas idealSulit

Sejumlah tetap He berubah dari 400 kPa, 2 L, 15 °C menjadi 550 kPa dan 250 °C. Cari volume baru V₂.

P₁ = 400 kPaV₁ = 2 LT₁ = 15 °CP₂ = 550 kPaT₂ = 250 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri & entalpiSedang

Sebuah balok aluminium bermassa 50 g (c = 0,897 J/(g·°C)) bersuhu 190 °C dijatuhkan ke dalam 300 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 15 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya T_f.

m_metal = 50 gc_metal = 0,897 J/(g·°C)T_metal = 190 °Cm_water = 300 gT_water = 15 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri & entalpiSulit

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan kalor q yang dilepaskan ketika 10 g C₂H₅OH (M = 46,07 g/mol) terbakar sempurna: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l). Nyatakan q sebagai bilangan positif.

ΔH°f(C₂H₅OH) = −277,7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0

q = kJ

9.Kesetimbangan kimiaSedang

Sebanyak 0,1 mol/L H₂ dan 0,1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan K_c = 4. Tentukan konsentrasi saat setimbang [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,1 mol/LK_c = 4

[HI] = mol/L

10.Kesetimbangan kimiaSulit

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan K_c = 0,2 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,2 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [PCl₅].

[PCl₅]₀ = 0,2 mol/LK_c = 0,2

[PCl₅] = mol/L

11.pH & larutan penyanggaSedang

Tentukan pH pH larutan asam format 0,05 mol/L (Ka = 0,00018).

c = 0,05 mol/LKa = 0,00018

pH =

12.pH & larutan penyanggaSulit

Sebuah larutan penyangga berisi 0,1 mol/L asam format dan 0,8 mol/L garam natriumnya. Ka = 0,00018. Tentukan pH pH larutan penyangga.

[HA] = 0,1[A⁻] = 0,8Ka = 0,00018

pH =

13.Kinetika reaksiSedang

Dalam reaksi orde satu, konsentrasi A turun dari 1,5 mol/L menjadi 0,45 mol/L dalam 30 min. Cari konstanta laju k.

C_A0 = 1,5 mol/LC_A = 0,45 mol/Lt = 30 min

k = min⁻¹

14.Kinetika reaksiSulit

Reaksi orde satu memiliki konstanta laju 0,001 s⁻¹ pada 80 °C dan energi aktivasi 80 kJ/mol. Cari faktor pra-eksponensial A dalam persamaan Arrhenius.

k = 0,001 s⁻¹T = 80 °CE_a = 80 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)

A = s⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 25,42 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) = 10/22,99 = 0,435 mol

n(Cl₂) = 64/70,9 = 0,9027 mol

Pereaksi pembatas

0,435/2 = 0,2175, 0,9027/1 = 0,9027 → Na

Massa produk

n(NaCl) = 0,2175·2 = 0,435 mol

m = 0,435·58,44 = 25,42 g

Jawaban

m = 25,42 g

2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 75,02 %

Hasil teoretis

n(Al) = 4/26,98 = 0,1483 mol

m = 0,1483·2/2·133,33 = 19,77 g

Rendemen persen

Y = 14,83/19,77·100 = 75,02%

Jawaban

Y = 75,02%

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 = 0,05·1000/6 = 8,333 mL

Jawaban

V₁ = 8,333 mL

4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 0,3125 mol/L

Jumlah total

n = 0,4·150 + 0,05·50 = 62,5 mmol

Konsentrasi campuran

c = 62,5/200 = 0,3125 mol/L

Jawaban

c = 0,3125 mol/L

5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 81,14 L

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

Mol

n = 350/44,01 = 7,953 mol

T = 95 + 273,15 = 368,1 K

Volume

V = nRT/P = 7,953·8,314·368,1/300 = 81,14 L

Jawaban

V = 81,14 L

6.Hukum gas ideal

Jawaban: V₂ = 2,641 L

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

Suhu mutlak

T₁ = 288,1 K, T₂ = 523,1 K

Hukum gas gabungan

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 2·(400/550)·(523,1/288,1) = 2,641 L

Jawaban

V₂ = 2,641 L

7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: T_f = 21,04 °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

50·0,897·(190 − T_f) = 300·4,18·(T_f − 15)

Selesaikan untuk suhu akhir

T_f = (44,85·190 + 1254·15)/(44,85 + 1254) = 21,04 °C

Jawaban

T_f = 21,04 °C

8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: q = 296,7 kJ

Entalpi reaksi

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

Kalor untuk massa yang diberikan

n = 10/46,07 = 0,2171 mol

q = n·|ΔH°/1| = 0,2171·1367 = 296,7 kJ

Jawaban

q = 296,7 kJ

9.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [HI] = 0,1 mol/L

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah K_c = [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/(0,1 − x)²

Tarik akar kuadrat

2 = 2x/(0,1 − x) → x = 0,1·2/(2 + 2) = 0,05 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[HI] = 2x = 0,1 mol/L

Jawaban

[HI] = 0,1 mol/L

10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [PCl₅] = 0,07639 mol/L

Rumus kesetimbangan

0,2 = x²/(0,2 − x) → x² + 0,2·x − 0,04 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,2 + √(0,2² + 4·0,04))/2 = 0,1236 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[PCl₅] = 0,2 − 0,1236 = 0,07639 mol/L

Jawaban

[PCl₅] = 0,07639 mol/L

11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 2,536

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/(0,05 − x) → x = 0,002911 mol/L

pH

pH = −log(0,002911) = 2,536

Jawaban

pH = 2,536

12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 4,648

pKa

pKa = 3,745

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,745 + log(0,8/0,1) = 4,648

Jawaban

pH = 4,648

13.Kinetika reaksi

Jawaban: k = 0,04013 min⁻¹

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).

Hukum orde satu terintegrasi

k = ln(C_A0/C_A)/t = ln(1,5/0,45)/30 = 1,204/30 = 0,04013 min⁻¹

Jawaban

k = 0,04013 min⁻¹

14.Kinetika reaksi

Jawaban: A = 6,812 × 10⁸ s⁻¹

Reaction rates: for a first-order reaction −dC/dt = kC, so C = C₀·e^−kt and the half-life ln 2/k does not depend on concentration. For a second-order reaction 1/C = 1/C₀ + kt. The rate constant rises with temperature following Arrhenius: k = A·e^−Ea/(RT).

Suhu mutlak

T = 80 + 273,15 = 353,1 K

Selesaikan Arrhenius untuk A

E_a/(RT) = 80000/(8,314·353,1) = 27,25

A = k·e^27,25 = 0,001·6,812 × 10¹¹ = 6,812 × 10⁸ s⁻¹

Jawaban

A = 6,812 × 10⁸ s⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry