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​)

16 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(H2​)n(H2​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(H2​)× 2/2× M(H2​O)

Dalam tindak balas 2H2 + O2 → 2H2O, 16 g H2 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 134.4 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(H2) = 2.016 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 134.4 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
2 mol/LV1​ = ?0.2 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.2 mol/L dan mempunyai larutan stok 2 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 2 mol/Lc2 = 0.2 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.8 mol/L250 mL0.75 mol/L100 mLc = ?350 mL

250 mL larutan 0.8 mol/L dicampurkan dengan 100 mL larutan 0.75 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.8 mol/LV1 = 250 mLc2 = 0.75 mol/LV2 = 100 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
50 g CH₄P = 600 kPaT = 20 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 50 g CH₄ pada 600 kPa dan 20 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 50 gM = 16.04 g/molP = 600 kPaT = 20 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah N₂ yang tetap berubah daripada 350 kPa, 20 L, 15 °C kepada 550 kPa dan 170 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 350 kPaV1 = 20 LT1 = 15 °CP2 = 550 kPaT2 = 170 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Aluminiumm = 200 gT = 160 °Cc = 0.897 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 17 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah aluminium 200 g (c = 0.897 J/(g·°C)) pada 160 °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 = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 160 °Cmwater = 400 gTwater = 17 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H50 g CH3​OH2CH3​OH + 3O₂bahan tindak balas2CO₂ + 4H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 50 g CH3OH (M = 32.04 g/mol) terbakar sepenuhnya: 2CH3OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(CH3OH) = −238.7 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​HII0.20.20C−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 = 54. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.2 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 = 0.05 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.4 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.4 mol/LKc = 0.05
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid asetik 0.5 mol/L (Ka = 1.8 × 10⁻⁵).

c = 0.5 mol/LKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.25 mol asid benzoik dan 0.1 mol bes konjugatnya (Ka = 6.3 × 10⁻⁵). 0.01 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.25 moln(A⁻) = 0.1 moln(OH⁻) = 0.01 molKa = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?60%

Satu tindak balas peringkat kedua (−rA = k·CA²) dalam reaktor kelompok mempunyai k = 0.25 L/(mol·min) dan bermula pada 0.5 mol/L. Berapa lamakah masa yang diambil untuk mencapai penukaran 60%? Cari t.

k = 0.25 L/(mol·min)CA0 = 0.5 mol/LX = 60 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk30 °C0.00240 °C?

Satu tindak balas mempunyai pemalar kadar 0.002 min⁻¹ pada 30 °C dan tenaga pengaktifan 40 kJ/mol. Cari pemalar kadar k2 pada 40 °C.

k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 30 °CT2 = 40 °CEa = 40 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 13.23 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) = 16/159.69 = 0.1002 mol
n(CO) = 80/28.01 = 2.856 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.1002/1 = 0.1002, 2.856/3 = 0.952 → Fe2O3

Jisim hasil

n(CO2) = 0.1002·3 = 0.3006 mol
m = 0.3006·44.01 = 13.23 g

Jawapan

m = 13.23 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 94 %

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(H2) = 16/2.016 = 7.937 mol
m = 7.937·2/2·18.02 = 143 g

Hasil peratusan

Y = 134.4/143·100 = 94%

Jawapan

Y = 94%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 50 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 = 0.2·500/2 = 50 mL

Jawapan

V1 = 50 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.7857 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 = 0.8·250 + 0.75·100 = 275 mmol

Kepekatan campuran

c = 275/350 = 0.7857 mol/L

Jawapan

c = 0.7857 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 12.66 L

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

Mol

n = 50/16.04 = 3.117 mol
T = 20 + 273.15 = 293.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 3.117·8.314·293.1/600 = 12.66 L

Jawapan

V = 12.66 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 19.57 L

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

Suhu mutlak

T1 = 288.1 K, T2 = 443.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(350/550)·(443.1/288.1) = 19.57 L

Jawapan

V2 = 19.57 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 30.86 °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

200·0.897·(160 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 17)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (179.4·160 + 1672·17)/(179.4 + 1672) = 30.86 °C

Jawapan

Tf = 30.86 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 1134 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° = [2·(−393.5) + 4·(−285.8)] − [2·(−238.7) + 3·0] = −1453 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 50/32.04 = 1.561 mol
q = n·|ΔH°/2| = 1.561·726.4 = 1134 kJ

Jawapan

q = 1134 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.04279 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/(0.2 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7.348 = 2x/(0.2 − x) → x = 0.2·7.348/(2 + 7.348) = 0.1572 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.2 − x = 0.04279 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.04279 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.2814 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/(0.4 − x) → x² + 0.05·x − 0.02 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.05 + √(0.05² + 4·0.02))/2 = 0.1186 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.4 − 0.1186 = 0.2814 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.2814 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.524

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 = 0.002991 mol/L

pH

pH = −log(0.002991) = 2.524

Jawapan

pH = 2.524
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.862

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) = 0.25 − 0.01 = 0.24 mol
n(A⁻) = 0.1 + 0.01 = 0.11 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.201 + log(0.11/0.24) = 3.862

Jawapan

pH = 3.862
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 12 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).

Kepekatan pada akhir

CA = 0.5·(1 − 0.6) = 0.2 mol/L

Hukum peringkat kedua teramir

t = (1/CA − 1/CA0)/k = (5 − 2)/0.25 = 12 min

Jawapan

t = 12 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: k2 = 0.00332 min⁻¹

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 = 303.1 K, T2 = 313.1 K

Nisbah Arrhenius

ln(k2/k1) = −(40000/8.314)·(1/313.1 − 1/303.1) = 0.5068
k2 = 0.002·e0.5068 = 0.00332 min⁻¹

Jawapan

k2 = 0.00332 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry