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(CO2​)m(CO2​)÷ M(X)× 1/ν× M(CO2​)

24 g CH4 dan 48 g O2 bertindak balas mengikut CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Berapakah jisim m bagi CO2 yang boleh terbentuk?

M(CH4) = 16.04M(O2) = 32M(CO2) = 44.01 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(Mg)n(Mg)n(MgO)m(MgO)÷ M(Mg)× 2/2× M(MgO)

Dalam tindak balas 2Mg + O2 → 2MgO, 6 g Mg bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 9.05 g MgO dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/molsebenar: 9.05 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
4 mol/LV1​0.3 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.3 mol/L dan mempunyai larutan stok 4 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 4 mol/Lc2 = 0.3 mol/LV2 = 250 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.2 mol/L50 mL3 mol/L250 mLc = ?300 mL

50 mL larutan 0.2 mol/L dicampurkan dengan 250 mL larutan 3 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.2 mol/LV1 = 50 mLc2 = 3 mol/LV2 = 250 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
280 g ArP = 700 kPaT = 65 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 280 g Ar pada 700 kPa dan 65 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 280 gM = 39.95 g/molP = 700 kPaT = 65 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Ar, M = 39.95 g/molP = 200 kPaT = 170 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi Ar pada 200 kPa dan 170 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 39.95 g/molP = 200 kPaT = 170 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 250 gT = 120 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 22 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 250 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 120 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 22 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 120 °Cmwater = 400 gTwater = 22 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H25 g CH4​CH4​ + 2O₂bahan tindak balasCO₂ + 2H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 25 g CH4 (M = 16.04 g/mol) terbakar sepenuhnya: CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(CH4) = −74.8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
9.Keseimbangan kimiaSederhana
H2​I2​HII0.250.250C−x−x+2xE0.25 − x0.25 − x2x

0.25 mol/L H₂ dan 0.25 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 4. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.25 mol/LKc = 4
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.800C−x+x+xE0.8 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.05 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.8 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.8 mol/LKc = 0.05
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid benzoik 0.2 mol/L (Ka = 6.3 × 10⁻⁵).

c = 0.2 mol/LKa = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid benzoik 0.4 mol/L dan 0.1 mol/L garam natriumnya. Ka = 6.3 × 10⁻⁵. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.4[A⁻] = 0.1Ka = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?60%

Satu tindak balas peringkat sifar mempunyai k = 0.02 mol/(L·min) dan bermula pada 0.8 mol/L. Berapa lamakah masa yang diambil untuk mencapai penukaran 60%? Cari t.

k = 0.02 mol/(L·min)CA0 = 0.8 mol/LX = 60 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
1/Tln kT = 30 °Cln 0.02ln A = ?Ea​ = 90 kJ/mol

Satu tindak balas peringkat pertama mempunyai pemalar kadar 0.02 s⁻¹ pada 30 °C dan tenaga pengaktifan 90 kJ/mol. Cari faktor pra-eksponen A dalam persamaan Arrhenius.

k = 0.02 s⁻¹T = 30 °CEa = 90 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 33.01 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(CH4) = 24/16.04 = 1.496 mol
n(O2) = 48/32 = 1.5 mol

Bahan tindak balas pengehad

1.496/1 = 1.496, 1.5/2 = 0.75 → O2

Jisim hasil

n(CO2) = 0.75·1 = 0.75 mol
m = 0.75·44.01 = 33.01 g

Jawapan

m = 33.01 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 90.99 %

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(Mg) = 6/24.31 = 0.2468 mol
m = 0.2468·2/2·40.3 = 9.947 g

Hasil peratusan

Y = 9.05/9.947·100 = 90.99%

Jawapan

Y = 90.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 231.3 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 = 0.3·250/4 = 18.75 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 250 − 18.75 = 231.3 mL

Jawapan

Vwater = 231.3 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 2.533 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 = 0.2·50 + 3·250 = 760 mmol

Kepekatan campuran

c = 760/300 = 2.533 mol/L

Jawapan

c = 2.533 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 28.15 L

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

Mol

n = 280/39.95 = 7.009 mol
T = 65 + 273.15 = 338.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 7.009·8.314·338.1/700 = 28.15 L

Jawapan

V = 28.15 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 2.169 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 170 + 273.15 = 443.1 K

Ketumpatan

ρ = 200·39.95/(8.314·443.1) = 2.169 kg/m³

Jawapan

ρ = 2.169 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 27.33 °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

250·0.385·(120 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 22)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (96.25·120 + 1672·22)/(96.25 + 1672) = 27.33 °C

Jawapan

Tf = 27.33 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 1388 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° = [1·(−393.5) + 2·(−285.8)] − [1·(−74.8) + 2·0] = −890.3 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 25/16.04 = 1.559 mol
q = n·|ΔH°/1| = 1.559·890.3 = 1388 kJ

Jawapan

q = 1388 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.125 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

4 = (2x)²/(0.25 − x)²

Ambil punca kuasa dua

2 = 2x/(0.25 − x) → x = 0.25·2/(2 + 2) = 0.125 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.25 − x = 0.125 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.125 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.6234 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

0.05 = x²/(0.8 − x) → x² + 0.05·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.05 + √(0.05² + 4·0.04))/2 = 0.1766 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.8 − 0.1766 = 0.6234 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.6234 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.454

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 = 0.003518 mol/L

pH

pH = −log(0.003518) = 2.454

Jawapan

pH = 2.454
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.599

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 = 4.201

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.201 + log(0.1/0.4) = 3.599

Jawapan

pH = 3.599
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 24 min

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).

Jumlah yang ditukar

CA0·X = 0.8·0.6 = 0.48 mol/L

Masa

t = CA0·X/k = 0.48/0.02 = 24 min

Jawapan

t = 24 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: A = 6.444 × 10¹³ 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 = 30 + 273.15 = 303.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk A

Ea/(RT) = 90000/(8.314·303.1) = 35.71
A = k·e35.71 = 0.02·3.222 × 10¹⁵ = 6.444 × 10¹³ s⁻¹

Jawapan

A = 6.444 × 10¹³ s⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry