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

12 g H₂ dan 40 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

Dalam reaksi CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, 30 g CH₄ bereaksi sempurna (pereaksi lain berlebih) dan diperoleh 61,73 g CO₂. Tentukan rendemen persen Y.

M(CH₄) = 16,04 g/molM(CO₂) = 44,01 g/molaktual: 61,73 g

Y = %

3.Molaritas & pengenceranSedang

Anda membutuhkan 1000 mL larutan 0,1 mol/L dan memiliki larutan stok 2,5 mol/L. Berapa banyak air V_water yang Anda tambahkan ke larutan stok?

c₁ = 2,5 mol/Lc₂ = 0,1 mol/LV₂ = 1000 mL

V_water = mL

4.Molaritas & pengenceranSulit

Sebanyak 150 mL larutan 0,1 mol/L dicampur dengan 100 mL larutan 2,5 mol/L dari zat yang sama. Tentukan konsentrasi c campuran tersebut (volume dianggap aditif).

c₁ = 0,1 mol/LV₁ = 150 mLc₂ = 2,5 mol/LV₂ = 100 mL

c = mol/L

5.Hukum gas idealSedang

Berapa volume V yang ditempati 330 g CO₂ pada 650 kPa dan 40 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 330 gM = 44,01 g/molP = 650 kPaT = 40 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.Hukum gas idealSulit

Sejumlah tetap O₂ berubah dari 350 kPa, 5 L, 10 °C menjadi 300 kPa dan 170 °C. Cari volume baru V₂.

P₁ = 350 kPaV₁ = 5 LT₁ = 10 °CP₂ = 300 kPaT₂ = 170 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri & entalpiSedang

Sebuah balok besi bermassa 75 g (c = 0,449 J/(g·°C)) bersuhu 130 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4,18 J/(g·°C)) bersuhu 21 °C di dalam gelas berinsulasi. Tentukan suhu akhirnya T_f.

m_metal = 75 gc_metal = 0,449 J/(g·°C)T_metal = 130 °Cm_water = 200 gT_water = 21 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri & entalpiSulit

Gunakan entalpi pembentukan standar untuk menentukan ΔH° reaksi 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O(l).

ΔH°f(CH₃OH) = −238,7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0

ΔH° = kJ

9.Kesetimbangan kimiaSedang

Sebanyak 0,8 mol/L H₂ dan 0,8 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan K_c = 54. Tentukan konsentrasi saat setimbang [H₂].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,8 mol/LK_c = 54

[H₂] = mol/L

10.Kesetimbangan kimiaSulit

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan K_c = 0,2 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,5 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [PCl₅].

[PCl₅]₀ = 0,5 mol/LK_c = 0,2

[PCl₅] = mol/L

11.pH & larutan penyanggaSedang

Tentukan pH pH larutan asam asetat 0,1 mol/L (Ka = 1,8 × 10⁻⁵).

c = 0,1 mol/LKa = 1,8 × 10⁻⁵

pH =

12.pH & larutan penyanggaSulit

Larutan penyangga 1,00 L berisi 0,3 mol asam fluorida dan 0,2 mol basa konjugasinya (Ka = 0,00068). Ditambahkan 0,01 mol NaOH. Tentukan pH baru pH.

n(HA) = 0,3 moln(A⁻) = 0,2 moln(OH⁻) = 0,01 molKa = 0,00068

pH =

13.Kinetika reaksiSedang

Dalam reaksi orde satu, konsentrasi A turun dari 1,5 mol/L menjadi 0,6 mol/L dalam 60 min. Cari konstanta laju k.

C_A0 = 1,5 mol/LC_A = 0,6 mol/Lt = 60 min

k = min⁻¹

14.Kinetika reaksiSulit

Dua eksperimen mengukur laju awal A → produk. Dengan C_A0 = 0,1 mol/L lajunya 0,008 mol/(L·s); dengan C_A0 = 0,3 mol/L lajunya 0,216 mol/(L·s). Cari orde reaksi n terhadap A.

C_A0,1 = 0,1 mol/Lr₁ = 0,008 mol/(L·s)C_A0,2 = 0,3 mol/Lr₂ = 0,216 mol/(L·s)

n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawaban: m = 45,05 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) = 12/2,016 = 5,952 mol

n(O₂) = 40/32 = 1,25 mol

Pereaksi pembatas

5,952/2 = 2,976, 1,25/1 = 1,25 → O₂

Massa produk

n(H₂O) = 1,25·2 = 2,5 mol

m = 2,5·18,02 = 45,05 g

Jawaban

m = 45,05 g

2.Stoikiometri

Jawaban: Y = 74,99 %

Hasil teoretis

n(CH₄) = 30/16,04 = 1,87 mol

m = 1,87·1/1·44,01 = 82,31 g

Rendemen persen

Y = 61,73/82,31·100 = 74,99%

Jawaban

Y = 74,99%

3.Molaritas & pengenceran

Jawaban: V_water = 960 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 = 0,1·1000/2,5 = 40 mL

Air yang ditambahkan

V_water = 1000 − 40 = 960 mL

Jawaban

V_water = 960 mL

4.Molaritas & pengenceran

Jawaban: c = 1,06 mol/L

Jumlah total

n = 0,1·150 + 2,5·100 = 265 mmol

Konsentrasi campuran

c = 265/250 = 1,06 mol/L

Jawaban

c = 1,06 mol/L

5.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 30,03 L

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

Mol

n = 330/44,01 = 7,498 mol

T = 40 + 273,15 = 313,1 K

Volume

V = nRT/P = 7,498·8,314·313,1/650 = 30,03 L

Jawaban

V = 30,03 L

6.Hukum gas ideal

Jawaban: V₂ = 9,13 L

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

Suhu mutlak

T₁ = 283,1 K, T₂ = 443,1 K

Hukum gas gabungan

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 5·(350/300)·(443,1/283,1) = 9,13 L

Jawaban

V₂ = 9,13 L

7.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: T_f = 25,22 °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

75·0,449·(130 − T_f) = 200·4,18·(T_f − 21)

Selesaikan untuk suhu akhir

T_f = (33,68·130 + 836·21)/(33,68 + 836) = 25,22 °C

Jawaban

T_f = 25,22 °C

8.Kalorimetri & entalpi

Jawaban: ΔH° = −1453 kJ

Entalpi reaksi

ΔH° = [2·(−393,5) + 4·(−285,8)] − [2·(−238,7) + 3·0] = −1453 kJ

Jawaban

ΔH° = −1453 kJ

Negatif: reaksi melepaskan kalor (eksoterm).

9.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [H₂] = 0,1712 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

54 = (2x)²/(0,8 − x)²

Tarik akar kuadrat

7,348 = 2x/(0,8 − x) → x = 0,8·7,348/(2 + 7,348) = 0,6288 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[H₂] = 0,8 − x = 0,1712 mol/L

Jawaban

[H₂] = 0,1712 mol/L

10.Kesetimbangan kimia

Jawaban: [PCl₅] = 0,2683 mol/L

Rumus kesetimbangan

0,2 = x²/(0,5 − x) → x² + 0,2·x − 0,1 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,2 + √(0,2² + 4·0,1))/2 = 0,2317 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[PCl₅] = 0,5 − 0,2317 = 0,2683 mol/L

Jawaban

[PCl₅] = 0,2683 mol/L

11.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 2,875

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/(0,1 − x) → x = 0,001333 mol/L

pH

pH = −log(0,001333) = 2,875

Jawaban

pH = 2,875

12.pH & larutan penyangga

Jawaban: pH = 3,027

Penetralan

n(HA) = 0,3 − 0,01 = 0,29 mol

n(A⁻) = 0,2 + 0,01 = 0,21 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,167 + log(0,21/0,29) = 3,027

Jawaban

pH = 3,027

13.Kinetika reaksi

Jawaban: k = 0,01527 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(1,5/0,6)/60 = 0,9163/60 = 0,01527 min⁻¹

Jawaban

k = 0,01527 min⁻¹

14.Kinetika reaksi

Jawaban: n = 3

Metode laju awal: untuk r = k·Cⁿ, membandingkan dua percobaan yang hanya berbeda pada konsentrasi awal menghilangkan k: r₂/r₁ = (C₂/C₁)ⁿ. Menggandakan C menggandakan laju untuk orde satu dan menjadikannya empat kali lipat untuk orde dua.

Rasio

r₂/r₁ = 0,216/0,008 = 27

C₂/C₁ = 0,3/0,1 = 3

Orde

n = ln(27)/ln(3) = 3

Jawaban

n = 3

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry