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)× 3/ν× M(CO2​)

12 g Fe2O3 dan 80 g CO bertindak balas mengikut Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2. Berapakah jisim m bagi CO2 yang boleh terbentuk?

M(Fe2O3) = 159.69M(CO) = 28.01M(CO2) = 44.01 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(Al)n(Al)n(AlCl3​)m(AlCl3​)÷ M(Al)× 2/2× M(AlCl3​)

Dalam tindak balas 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3, 6 g Al bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 22.24 g AlCl3 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Al) = 26.98 g/molM(AlCl3) = 133.33 g/molsebenar: 22.24 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
3 mol/LV1​0.2 mol/L1000 mL

Anda memerlukan 1000 mL larutan 0.2 mol/L dan mempunyai larutan stok 3 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 3 mol/Lc2 = 0.2 mol/LV2 = 1000 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.25 mol/L50 mL1.2 mol/L400 mLc = ?450 mL

50 mL larutan 0.25 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 = 0.25 mol/LV1 = 50 mLc2 = 1.2 mol/LV2 = 400 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
60 g O₂V = 30 LT = 30 °CP = ?

Satu tangki 30 L mengandungi 60 g O₂ pada 30 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 60 gM = 32 g/molV = 30 LT = 30 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
He, M = 4.003 g/molP = 400 kPaT = 110 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi He pada 400 kPa dan 110 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 4.003 g/molP = 400 kPaT = 110 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Zinkm = 250 gT = 180 °Cc = 0.388 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 23 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah zink 250 g (c = 0.388 J/(g·°C)) pada 180 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 23 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 400 gTwater = 23 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H2C2​H6​ + 7O₂bahan tindak balas4CO₂ + 6H₂O(l)hasilΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari ΔH° bagi tindak balas 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l).

ΔH°f(C2H6) = −84.7 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​HII0.20.20C−x−x+2xE0.2 − x0.2 − x2x

0.2 mol/L H₂ dan 0.2 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 25. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.2 mol/LKc = 25
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.500C−x+x+xE0.5 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.2 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.5 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.5 mol/LKc = 0.2
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid hipoklorus 0.5 mol/L (Ka = 3 × 10⁻⁸).

c = 0.5 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid asetik 0.25 mol/L dan 0.15 mol/L garam natriumnya. Ka = 1.8 × 10⁻⁵. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.25[A⁻] = 0.15Ka = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)10 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.5 L/(mol·min) dan bermula pada 0.5 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 10 min.

k = 0.5 L/(mol·min)CA0 = 0.5 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.250.02larian 20.50.0283n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.25 mol/L kadarnya ialah 0.02 mol/(L·s); dengan CA0 = 0.5 mol/L ia ialah 0.0283 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.25 mol/Lr1 = 0.02 mol/(L·s)CA0,2 = 0.5 mol/Lr2 = 0.0283 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 9.921 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(Fe2O3) = 12/159.69 = 0.07515 mol
n(CO) = 80/28.01 = 2.856 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.07515/1 = 0.07515, 2.856/3 = 0.952 → Fe2O3

Jisim hasil

n(CO2) = 0.07515·3 = 0.2254 mol
m = 0.2254·44.01 = 9.921 g

Jawapan

m = 9.921 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 75.01 %

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(Al) = 6/26.98 = 0.2224 mol
m = 0.2224·2/2·133.33 = 29.65 g

Hasil peratusan

Y = 22.24/29.65·100 = 75.01%

Jawapan

Y = 75.01%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 933.3 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 = 0.2·1000/3 = 66.67 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 1000 − 66.67 = 933.3 mL

Jawapan

Vwater = 933.3 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1.094 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 = 0.25·50 + 1.2·400 = 492.5 mmol

Kepekatan campuran

c = 492.5/450 = 1.094 mol/L

Jawapan

c = 1.094 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 157.5 kPa

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

Mol

n = m/M = 60/32 = 1.875 mol
T = 30 + 273.15 = 303.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 1.875·8.314·303.1/0.03 = 157.5 kPa

Jawapan

P = 157.5 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 0.5027 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 110 + 273.15 = 383.1 K

Ketumpatan

ρ = 400·4.003/(8.314·383.1) = 0.5027 kg/m³

Jawapan

ρ = 0.5027 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 31.61 °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

250·0.388·(180 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 23)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (97·180 + 1672·23)/(97 + 1672) = 31.61 °C

Jawapan

Tf = 31.61 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: ΔH° = −3119 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° = [4·(−393.5) + 6·(−285.8)] − [2·(−84.7) + 7·0] = −3119 kJ

Jawapan

ΔH° = −3119 kJ

Negatif: tindak balas membebaskan haba (eksotermik).

9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [HI] = 0.2857 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

25 = (2x)²/(0.2 − x)²

Ambil punca kuasa dua

5 = 2x/(0.2 − x) → x = 0.2·5/(2 + 5) = 0.1429 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.2857 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.2857 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.2317 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/(0.5 − x) → x² + 0.2·x − 0.1 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.2 + √(0.2² + 4·0.1))/2 = 0.2317 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.2317 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.2317 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.912

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/(0.5 − x) → x = 0.0001225 mol/L

pH

pH = −log(0.0001225) = 3.912

Jawapan

pH = 3.912
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 4.523

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 = 4.745

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.745 + log(0.15/0.25) = 4.523

Jawapan

pH = 4.523
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.1429 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 = 2 + 0.5·10 = 7 L/mol
CA = 1/7 = 0.1429 mol/L

Jawapan

CA = 0.1429 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 0.5008

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 = 0.0283/0.02 = 1.415
C2/C1 = 0.5/0.25 = 2

Peringkat

n = ln(1.415)/ln(2) = 0.5008

Jawapan

n = 0.5008

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry