Kimia Am: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 14 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Stoikiometri

Mol
n = m/M
Kepekatan
c = n/V
Nisbah mol
gunakan pekali persamaan seimbang
Bahan tindak balas pengehad
yang habis dahulu
Hasil peratusan
sebenar / teori × 100%

Kaedah

  1. Tulis dan seimbangkan persamaan kimia.
  2. Tukar jisim yang diberi kepada mol: n = m/M.
  3. Gunakan pekali sebagai nisbah mol untuk mencari mol bahan yang anda mahu.
  4. Tukar balik kepada jisim dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, cari bahan tindak balas pengehad dahulu.

Molariti & pencairan

Molariti
c = n/V (mol/L)
Mol
n = m/M
Pencairan
c1V1 = c2V2
Pencampuran
c = (c1V1 + c2V2)/(V1 + V2)

Kaedah

  1. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M.
  2. Tukar isi padu kepada liter.
  3. Molariti c = n/V dalam mol/L.
  4. Untuk pencairan, mol kekal sama: c₁V₁ = c₂V₂.

Hukum gas unggul

Hukum gas unggul
pV = nRT
Pemalar 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

Haba
q = m·c·ΔT
Air
c = 4.18 J/(g·°C)
Kalorimeter
haba hilang = haba diperoleh
Entalpi tindak balas
ΔH° = ΣΔH°f(products) − ΣΔH°f(reactants)

Keseimbangan kimia

Pemalar keseimbangan
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
Jadual ICE
Awal, Perubahan (×pekali), Keseimbangan
Kuadratik
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Kaedah

  1. Tulis Kc dengan hasil di atas bahan tindak balas, setiap satu dinaikkan kepada kuasa pekalinya.
  2. Sediakan jadual ICE: Awal, Perubahan (dalam langkah x darab pekali), Keseimbangan.
  3. Masukkan ungkapan keseimbangan ke dalam Kc dan selesaikan untuk x.
  4. Semak sama ada x cukup kecil untuk anggaran; jika tidak, selesaikan kuadratik.

pH & penimbal

pH
pH = −log[H⁺]
pOH
pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14
Asid lemah
[H⁺] ≈ √(Ka·c)
Penimbal
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Pencairan
c1V1 = c2V2

Kaedah

  1. Tentukan sama ada asid atau bes itu kuat (terdisosiasi sepenuhnya) atau lemah.
  2. Asid kuat: [H⁺] sama dengan kepekatannya. Bes kuat: cari [OH⁻] dahulu.
  3. Asid lemah: selesaikan Ka = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
  4. pH = −log[H⁺], dan pH + pOH = 14 pada 25 °C.

Kinetik tindak balas

Peringkat pertama
ln(CA/CA0) = −kt
Separuh hayat (peringkat pertama)
t½ = ln 2/k
Peringkat kedua
1/CA = 1/CA0 + kt
Arrhenius
k = A·e−Ea/(RT)
Dua suhu
ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 − 1/T2)

2Soalan latihan

1.StoikiometriSederhana
m(X)n(X)n(AlCl3​)m(AlCl3​)÷ M(X)× 2/ν× M(AlCl3​)

30 g Al dan 64 g Cl2 bertindak balas mengikut 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3. Berapakah jisim m bagi AlCl3 yang boleh terbentuk?

M(Al) = 26.98M(Cl2) = 70.9M(AlCl3) = 133.33 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(C6​H12​O6​)n(C6​H12​O6​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(C6​H12​O6​)× 2/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2, 4 g C6H12O6 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 1.52 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(C6H12O6) = 180.16 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 1.52 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
2 mol/LV1​ = ?0.3 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.3 mol/L dan mempunyai larutan stok 2 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 2 mol/Lc2 = 0.3 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.5 mol/L300 mL1.2 mol/L400 mLc = ?700 mL

300 mL larutan 0.5 mol/L dicampurkan dengan 400 mL larutan 1.2 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.5 mol/LV1 = 300 mLc2 = 1.2 mol/LV2 = 400 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
30 g CO₂P = 100 kPaT = 100 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 30 g CO₂ pada 100 kPa dan 100 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 30 gM = 44.01 g/molP = 100 kPaT = 100 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah CO₂ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 2 L, 10 °C kepada 350 kPa dan 250 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 2 LT1 = 10 °CP2 = 350 kPaT2 = 250 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 50 gT = 180 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 200 gT = 20 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 50 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 180 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 20 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 50 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 200 gTwater = 20 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
HC6​H12​O6​ + 6O₂bahan tindak balas6CO₂ + 6H₂O(l)hasilΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari ΔH° bagi tindak balas C6H12O6 + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l).

ΔH°f(C6H12O6) = −1274 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
9.Keseimbangan kimiaSederhana
H2​I2​HII0.10.10C−x−x+2xE0.1 − x0.1 − x2x

0.1 mol/L H₂ dan 0.1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 49. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.1 mol/LKc = 49
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.200C−x+x+xE0.2 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.2 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.2 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.2 mol/LKc = 0.2
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid laktik 0.2 mol/L (Ka = 0.00014).

c = 0.2 mol/LKa = 0.00014
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid formik 0.25 mol/L dan 0.2 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00018. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.25[A⁻] = 0.2Ka = 0.00018
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?75%

Satu tindak balas peringkat pertama dalam reaktor kelompok mempunyai k = 0.1 min⁻¹. Berapa lama masa yang diambil untuk mencapai penukaran 75%? Cari t.

k = 0.1 min⁻¹X = 75 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk25 °C0.0255 °C0.553

Pemalar kadar suatu tindak balas ialah 0.02 min⁻¹ pada 25 °C dan 0.553 min⁻¹ pada 55 °C. Cari tenaga pengaktifan Ea.

k1 = 0.02 min⁻¹T1 = 25 °Ck2 = 0.553 min⁻¹T2 = 55 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 80.24 g

Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.

Mol setiap bahan tindak balas

n(Al) = 30/26.98 = 1.112 mol
n(Cl2) = 64/70.9 = 0.9027 mol

Bahan tindak balas pengehad

1.112/2 = 0.556, 0.9027/3 = 0.3009 → Cl2

Jisim hasil

n(AlCl3) = 0.3009·2 = 0.6018 mol
m = 0.6018·133.33 = 80.24 g

Jawapan

m = 80.24 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 77.78 %

Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.

Hasil teori

n(C6H12O6) = 4/180.16 = 0.0222 mol
m = 0.0222·2/1·44.01 = 1.954 g

Hasil peratusan

Y = 1.52/1.954·100 = 77.78%

Jawapan

Y = 77.78%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 75 mL

Molariti: kepekatan c = n/V dalam mol/L, dengan n = m/M. Pencairan menambah pelarut tetapi bukan zat terlarut, jadi bilangan mol kekal sama: c₁·V₁ = c₂·V₂. Apabila dua larutan zat terlarut yang sama dicampurkan, mol ditambah dan begitu juga isi padu.

Isi padu larutan stok

V1 = c2·V2/c1 = 0.3·500/2 = 75 mL

Jawapan

V1 = 75 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.9 mol/L

Molariti: kepekatan c = n/V dalam mol/L, dengan n = m/M. Pencairan menambah pelarut tetapi bukan zat terlarut, jadi bilangan mol kekal sama: c₁·V₁ = c₂·V₂. Apabila dua larutan zat terlarut yang sama dicampurkan, mol ditambah dan begitu juga isi padu.

Jumlah keseluruhan

n = 0.5·300 + 1.2·400 = 630 mmol

Kepekatan campuran

c = 630/700 = 0.9 mol/L

Jawapan

c = 0.9 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 21.15 L

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

Mol

n = 30/44.01 = 0.6817 mol
T = 100 + 273.15 = 373.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 0.6817·8.314·373.1/100 = 21.15 L

Jawapan

V = 21.15 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 3.167 L

Hukum gas gabungan: bagi jumlah gas unggul yang tetap, P1V1/T1 = P2V2/T2.

Suhu mutlak

T1 = 283.1 K, T2 = 523.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(300/350)·(523.1/283.1) = 3.167 L

Jawapan

V2 = 3.167 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 23.6 °C

Haba dan entalpi: memanaskan sesuatu bahan memerlukan q = m·c·ΔT. Dalam kalorimeter, haba yang hilang oleh objek panas sama dengan haba yang diperoleh objek sejuk. Perubahan entalpi sesuatu tindak balas diperoleh daripada entalpi pembentukan: ΔH° = ΣΔH°f(hasil) − ΣΔH°f(bahan tindak balas), setiap satu didarab dengan pekalinya.

Imbangan haba

50·0.385·(180 − Tf) = 200·4.18·(Tf − 20)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (19.25·180 + 836·20)/(19.25 + 836) = 23.6 °C

Jawapan

Tf = 23.6 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: ΔH° = −2802 kJ

Haba dan entalpi: memanaskan sesuatu bahan memerlukan q = m·c·ΔT. Dalam kalorimeter, haba yang hilang oleh objek panas sama dengan haba yang diperoleh objek sejuk. Perubahan entalpi sesuatu tindak balas diperoleh daripada entalpi pembentukan: ΔH° = ΣΔH°f(hasil) − ΣΔH°f(bahan tindak balas), setiap satu didarab dengan pekalinya.

Entalpi tindak balas

ΔH° = [6·(−393.5) + 6·(−285.8)] − [1·(−1274) + 6·0] = −2802 kJ

Jawapan

ΔH° = −2802 kJ

Negatif: tindak balas membebaskan haba (eksotermik).

9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.02222 mol/L

Keseimbangan kimia: bagi aA + bB ⇌ cC + dD, pemalar keseimbangan ialah Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), menggunakan kepekatan pada keseimbangan. Jadual ICE (Awal, Perubahan, Keseimbangan) menghubungkan jumlah permulaan dengan jumlah keseimbangan melalui satu nilai tidak diketahui x, diskalakan oleh pekali.

Ungkapan keseimbangan

49 = (2x)²/(0.1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7 = 2x/(0.1 − x) → x = 0.1·7/(2 + 7) = 0.07778 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.1 − x = 0.02222 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.02222 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.07639 mol/L

Keseimbangan kimia: bagi aA + bB ⇌ cC + dD, pemalar keseimbangan ialah Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), menggunakan kepekatan pada keseimbangan. Jadual ICE (Awal, Perubahan, Keseimbangan) menghubungkan jumlah permulaan dengan jumlah keseimbangan melalui satu nilai tidak diketahui x, diskalakan oleh pekali.

Ungkapan keseimbangan

0.2 = x²/(0.2 − x) → x² + 0.2·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.2 + √(0.2² + 4·0.04))/2 = 0.1236 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.2 − 0.1236 = 0.07639 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.07639 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.282

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asid dan bes kuat mengion sepenuhnya. Asid lemah hanya sebahagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Penimbal asid lemah dan bes konjugatnya mengikut Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Keseimbangan

HA ⇌ H⁺ + A⁻: x mol/L asid mengion.

Ka = x²/(0.2 − x) → x = 0.005222 mol/L

pH

pH = −log(0.005222) = 2.282

Jawapan

pH = 2.282
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.648

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asid dan bes kuat mengion sepenuhnya. Asid lemah hanya sebahagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Penimbal asid lemah dan bes konjugatnya mengikut Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

pKa

pKa = 3.745

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.745 + log(0.2/0.25) = 3.648

Jawapan

pH = 3.648
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 13.86 min

Kadar tindak balas: bagi tindak balas peringkat pertama −dC/dt = kC, jadi C = C₀·e−kt dan separuh hayat ln 2/k tidak bergantung pada kepekatan. Bagi tindak balas peringkat kedua 1/C = 1/C₀ + kt. Pemalar kadar meningkat dengan suhu mengikut Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).

Penukaran dan kepekatan

C/C0 = 1 − X = 0.25

Selesaikan untuk masa

t = −ln(1 − X)/k = −ln(0.25)/0.1 = 13.86 min

Jawapan

t = 13.86 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: Ea = 90.01 kJ/mol

Kadar tindak balas: bagi tindak balas peringkat pertama −dC/dt = kC, jadi C = C₀·e−kt dan separuh hayat ln 2/k tidak bergantung pada kepekatan. Bagi tindak balas peringkat kedua 1/C = 1/C₀ + kt. Pemalar kadar meningkat dengan suhu mengikut Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).

Suhu mutlak

T1 = 298.1 K, T2 = 328.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk Ea

Ea = −R·ln(k2/k1)/(1/T2 − 1/T1) = −8.314·3.32/(-3.066e-4) = 90009 J/mol
Ea = 90.01 kJ/mol

Jawapan

Ea = 90.01 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry