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(H2​O)m(H2​O)÷ M(X)× 2/ν× M(H2​O)

8 g CH4 dan 20 g O2 bertindak balas mengikut CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Berapakah jisim m bagi H2O yang boleh terbentuk?

M(CH4) = 16.04M(O2) = 32M(H2O) = 18.02 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(Na)n(Na)n(NaCl)m(NaCl)÷ M(Na)× 2/2× M(NaCl)

Dalam tindak balas 2Na + Cl2 → 2NaCl, 20 g Na bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 39.65 g NaCl dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Na) = 22.99 g/molM(NaCl) = 58.44 g/molsebenar: 39.65 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
2 mol/LV1​ = ?0.5 mol/L1000 mL

Anda memerlukan 1000 mL larutan 0.5 mol/L dan mempunyai larutan stok 2 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 2 mol/Lc2 = 0.5 mol/LV2 = 1000 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
2 mol/L100 mL1.2 mol/L200 mLc = ?300 mL

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

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

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 50 g O₂ pada 300 kPa dan 40 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 50 gM = 32 g/molP = 300 kPaT = 40 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah O₂ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 20 L, 10 °C kepada 650 kPa dan 210 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 20 LT1 = 10 °CP2 = 650 kPaT2 = 210 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Besim = 100 gT = 200 °Cc = 0.449 J/(g·°C)Airm = 200 gT = 24 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah besi 100 g (c = 0.449 J/(g·°C)) pada 200 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 24 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 100 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 200 °Cmwater = 200 gTwater = 24 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H50 g CH4​CH4​ + 2O₂bahan tindak balasCO₂ + 2H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 50 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​HII0.10.10C−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 = 16. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.1 mol/LKc = 16
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.2500C−x+x+xE0.25 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.08 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.25 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.25 mol/LKc = 0.08
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid formik 0.25 mol/L (Ka = 0.00018).

c = 0.25 mol/LKa = 0.00018
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.1 mol asid asetik dan 0.15 mol bes konjugatnya (Ka = 1.8 × 10⁻⁵). 0.05 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.1 moln(A⁻) = 0.15 moln(OH⁻) = 0.05 molKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

Satu tindak balas peringkat kedua (−rA = k·CA²) mempunyai k = 0.8 L/(mol·min) dan kepekatan awal 1.5 mol/L. Cari separuh hayat pertamanya t½.

k = 0.8 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/L
t½ = min
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.20.01larian 20.80.16n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.2 mol/L kadarnya ialah 0.01 mol/(L·s); dengan CA0 = 0.8 mol/L ia ialah 0.16 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.2 mol/Lr1 = 0.01 mol/(L·s)CA0,2 = 0.8 mol/Lr2 = 0.16 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 11.26 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) = 8/16.04 = 0.4988 mol
n(O2) = 20/32 = 0.625 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.4988/1 = 0.4988, 0.625/2 = 0.3125 → O2

Jisim hasil

n(H2O) = 0.3125·2 = 0.625 mol
m = 0.625·18.02 = 11.26 g

Jawapan

m = 11.26 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 77.99 %

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(Na) = 20/22.99 = 0.8699 mol
m = 0.8699·2/2·58.44 = 50.84 g

Hasil peratusan

Y = 39.65/50.84·100 = 77.99%

Jawapan

Y = 77.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 250 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 = 0.5·1000/2 = 250 mL

Jawapan

V1 = 250 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1.467 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 = 2·100 + 1.2·200 = 440 mmol

Kepekatan campuran

c = 440/300 = 1.467 mol/L

Jawapan

c = 1.467 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 13.56 L

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

Mol

n = 50/32 = 1.563 mol
T = 40 + 273.15 = 313.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 1.563·8.314·313.1/300 = 13.56 L

Jawapan

V = 13.56 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 15.75 L

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

Suhu mutlak

T1 = 283.1 K, T2 = 483.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(300/650)·(483.1/283.1) = 15.75 L

Jawapan

V2 = 15.75 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 32.97 °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

100·0.449·(200 − Tf) = 200·4.18·(Tf − 24)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (44.9·200 + 836·24)/(44.9 + 836) = 32.97 °C

Jawapan

Tf = 32.97 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 2775 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 = 50/16.04 = 3.117 mol
q = n·|ΔH°/1| = 3.117·890.3 = 2775 kJ

Jawapan

q = 2775 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [HI] = 0.1333 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

16 = (2x)²/(0.1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

4 = 2x/(0.1 − x) → x = 0.1·4/(2 + 4) = 0.06667 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.1333 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.1333 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.107 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

0.08 = x²/(0.25 − x) → x² + 0.08·x − 0.02 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.08 + √(0.08² + 4·0.02))/2 = 0.107 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.107 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.107 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.179

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/(0.25 − x) → x = 0.006619 mol/L

pH

pH = −log(0.006619) = 2.179

Jawapan

pH = 2.179
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 5.347

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) = 0.1 − 0.05 = 0.05 mol
n(A⁻) = 0.15 + 0.05 = 0.2 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.745 + log(0.2/0.05) = 5.347

Jawapan

pH = 5.347
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t½ = 0.8333 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).

Separuh hayat peringkat kedua

t½ = 1/(k·CA0) = 1/(0.8·1.5) = 0.8333 min

Jawapan

t½ = 0.8333 min

Setiap separuh hayat berikutnya dua kali lebih panjang, kerana C₀ telah menjadi separuh.

14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 2

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 = 0.16/0.01 = 16
C2/C1 = 0.8/0.2 = 4

Peringkat

n = ln(16)/ln(4) = 2

Jawapan

n = 2

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry