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​)

16 g Al dan 48 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(Fe2​O3​)n(Fe2​O3​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(Fe2​O3​)× 3/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2, 12 g Fe2O3 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 6.15 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Fe2O3) = 159.69 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 6.15 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
4 mol/LV1​ = ?0.1 mol/L200 mL

Anda memerlukan 200 mL larutan 0.1 mol/L dan mempunyai larutan stok 4 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 4 mol/Lc2 = 0.1 mol/LV2 = 200 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
2 mol/L200 mL1.2 mol/L100 mLc = ?300 mL

200 mL larutan 2 mol/L dicampurkan dengan 100 mL larutan 1.2 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 2 mol/LV1 = 200 mLc2 = 1.2 mol/LV2 = 100 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
490 g O₂P = 300 kPaT = 40 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 490 g O₂ pada 300 kPa dan 40 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 490 gM = 32 g/molP = 300 kPaT = 40 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah He yang tetap berubah daripada 150 kPa, 2 L, 15 °C kepada 350 kPa dan 230 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 150 kPaV1 = 2 LT1 = 15 °CP2 = 350 kPaT2 = 230 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Zinkm = 200 gT = 150 °Cc = 0.388 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 17 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah zink 200 g (c = 0.388 J/(g·°C)) pada 150 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 17 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 200 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 150 °Cmwater = 400 gTwater = 17 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H2C4​H10​ + 13O₂bahan tindak balas8CO₂ + 10H₂O(l)hasilΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari ΔH° bagi tindak balas 2C4H10 + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O(l).

ΔH°f(C4H10) = −125.6 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​HII0.40.40C−x−x+2xE0.4 − x0.4 − x2x

0.4 mol/L H₂ dan 0.4 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 54. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.4 mol/LKc = 54
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.400C−x+x+xE0.4 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.1 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.4 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.4 mol/LKc = 0.1
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid hidrofluorik 0.01 mol/L (Ka = 0.00068).

c = 0.01 mol/LKa = 0.00068
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.2 mol asid hidrofluorik dan 0.1 mol bes konjugatnya (Ka = 0.00068). 0.025 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.2 moln(A⁻) = 0.1 moln(OH⁻) = 0.025 molKa = 0.00068
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.25 L/(mol·min) dan bermula pada 2 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 15 min.

k = 0.25 L/(mol·min)CA0 = 2 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.20.01larian 20.60.0173n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.2 mol/L kadarnya ialah 0.01 mol/(L·s); dengan CA0 = 0.6 mol/L ia ialah 0.0173 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.2 mol/Lr1 = 0.01 mol/(L·s)CA0,2 = 0.6 mol/Lr2 = 0.0173 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 60.18 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) = 16/26.98 = 0.593 mol
n(Cl2) = 48/70.9 = 0.677 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.593/2 = 0.2965, 0.677/3 = 0.2257 → Cl2

Jisim hasil

n(AlCl3) = 0.2257·2 = 0.4513 mol
m = 0.4513·133.33 = 60.18 g

Jawapan

m = 60.18 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 61.99 %

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(Fe2O3) = 12/159.69 = 0.07515 mol
m = 0.07515·3/1·44.01 = 9.921 g

Hasil peratusan

Y = 6.15/9.921·100 = 61.99%

Jawapan

Y = 61.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 5 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 = 0.1·200/4 = 5 mL

Jawapan

V1 = 5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1.733 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 = 2·200 + 1.2·100 = 520 mmol

Kepekatan campuran

c = 520/300 = 1.733 mol/L

Jawapan

c = 1.733 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 132.9 L

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

Mol

n = 490/32 = 15.31 mol
T = 40 + 273.15 = 313.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 15.31·8.314·313.1/300 = 132.9 L

Jawapan

V = 132.9 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 1.497 L

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

Suhu mutlak

T1 = 288.1 K, T2 = 503.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(150/350)·(503.1/288.1) = 1.497 L

Jawapan

V2 = 1.497 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 22.9 °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

200·0.388·(150 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 17)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (77.6·150 + 1672·17)/(77.6 + 1672) = 22.9 °C

Jawapan

Tf = 22.9 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: ΔH° = −5755 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° = [8·(−393.5) + 10·(−285.8)] − [2·(−125.6) + 13·0] = −5755 kJ

Jawapan

ΔH° = −5755 kJ

Negatif: tindak balas membebaskan haba (eksotermik).

9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.08558 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

54 = (2x)²/(0.4 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7.348 = 2x/(0.4 − x) → x = 0.4·7.348/(2 + 7.348) = 0.3144 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.4 − x = 0.08558 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.08558 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.1562 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

0.1 = x²/(0.4 − x) → x² + 0.1·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.1 + √(0.1² + 4·0.04))/2 = 0.1562 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.1562 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.1562 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.64

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/(0.01 − x) → x = 0.00229 mol/L

pH

pH = −log(0.00229) = 2.64

Jawapan

pH = 2.64
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.021

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]).

Peneutralan

n(HA) = 0.2 − 0.025 = 0.175 mol
n(A⁻) = 0.1 + 0.025 = 0.125 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.167 + log(0.125/0.175) = 3.021

Jawapan

pH = 3.021
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.2353 mol/L

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).

Hukum peringkat kedua teramir

1/CA = 1/CA0 + kt = 0.5 + 0.25·15 = 4.25 L/mol
CA = 1/4.25 = 0.2353 mol/L

Jawapan

CA = 0.2353 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 0.4989

Kaedah kadar awal: bagi r = k·Cⁿ, membandingkan dua larian yang hanya berbeza pada kepekatan awal menghapuskan k: r₂/r₁ = (C₂/C₁)ⁿ. Menggandakan C menggandakan kadar bagi peringkat pertama dan menjadikannya empat kali ganda bagi peringkat kedua.

Nisbah

r2/r1 = 0.0173/0.01 = 1.73
C2/C1 = 0.6/0.2 = 3

Peringkat

n = ln(1.73)/ln(3) = 0.4989

Jawapan

n = 0.4989

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry