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)× 4/ν× M(H2​O)

6 g C3H8 dan 48 g O2 bertindak balas mengikut C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Berapakah jisim m bagi H2O yang boleh terbentuk?

M(C3H8) = 44.1M(O2) = 32M(H2O) = 18.02 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(C3​H8​)n(C3​H8​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(C3​H8​)× 3/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, 6 g C3H8 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 13.47 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(C3H8) = 44.1 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 13.47 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
5 mol/LV1​0.25 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.25 mol/L dan mempunyai larutan stok 5 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 5 mol/Lc2 = 0.25 mol/LV2 = 250 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
1 mol/L200 mL3 mol/L250 mLc = ?450 mL

200 mL larutan 1 mol/L dicampurkan dengan 250 mL larutan 3 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 1 mol/LV1 = 200 mLc2 = 3 mol/LV2 = 250 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
150 g N₂V = 30 LT = 100 °CP = ?

Satu tangki 30 L mengandungi 150 g N₂ pada 100 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 150 gM = 28.01 g/molV = 30 LT = 100 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
O₂, M = 32 g/molP = 600 kPaT = 120 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi O₂ pada 600 kPa dan 120 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 32 g/molP = 600 kPaT = 120 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Aluminiumm = 250 gT = 200 °Cc = 0.897 J/(g·°C)Airm = 100 gT = 24 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah aluminium 250 g (c = 0.897 J/(g·°C)) pada 200 °C dijatuhkan ke dalam 100 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 24 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 200 °Cmwater = 100 gTwater = 24 °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 = 54. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.25 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 laktik 0.25 mol/L (Ka = 0.00014).

c = 0.25 mol/LKa = 0.00014
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid formik 0.1 mol/L dan 0.15 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00018. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.1[A⁻] = 0.15Ka = 0.00018
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)40 min0.15

Dalam tindak balas peringkat pertama kepekatan A menurun daripada 0.5 mol/L kepada 0.15 mol/L dalam 40 min. Cari pemalar kadar k.

CA0 = 0.5 mol/LCA = 0.15 mol/Lt = 40 min
k = min⁻¹
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk40 °C0.00265 °C?

Satu tindak balas mempunyai pemalar kadar 0.002 min⁻¹ pada 40 °C dan tenaga pengaktifan 100 kJ/mol. Cari pemalar kadar k2 pada 65 °C.

k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 40 °CT2 = 65 °CEa = 100 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 9.807 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(C3H8) = 6/44.1 = 0.1361 mol
n(O2) = 48/32 = 1.5 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.1361/1 = 0.1361, 1.5/5 = 0.3 → C3H8

Jisim hasil

n(H2O) = 0.1361·4 = 0.5442 mol
m = 0.5442·18.02 = 9.807 g

Jawapan

m = 9.807 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 74.99 %

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(C3H8) = 6/44.1 = 0.1361 mol
m = 0.1361·3/1·44.01 = 17.96 g

Hasil peratusan

Y = 13.47/17.96·100 = 74.99%

Jawapan

Y = 74.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 237.5 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 = 0.25·250/5 = 12.5 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 250 − 12.5 = 237.5 mL

Jawapan

Vwater = 237.5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 2.111 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 = 1·200 + 3·250 = 950 mmol

Kepekatan campuran

c = 950/450 = 2.111 mol/L

Jawapan

c = 2.111 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 553.8 kPa

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

Mol

n = m/M = 150/28.01 = 5.355 mol
T = 100 + 273.15 = 373.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 5.355·8.314·373.1/0.03 = 553.8 kPa

Jawapan

P = 553.8 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 5.874 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 120 + 273.15 = 393.1 K

Ketumpatan

ρ = 600·32/(8.314·393.1) = 5.874 kg/m³

Jawapan

ρ = 5.874 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 85.45 °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

250·0.897·(200 − Tf) = 100·4.18·(Tf − 24)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (224.3·200 + 418·24)/(224.3 + 418) = 85.45 °C

Jawapan

Tf = 85.45 °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] = 0.05348 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/(0.25 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7.348 = 2x/(0.25 − x) → x = 0.25·7.348/(2 + 7.348) = 0.1965 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.25 − x = 0.05348 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.05348 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 = 2.233

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 = 0.005846 mol/L

pH

pH = −log(0.005846) = 2.233

Jawapan

pH = 2.233
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.921

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 = 3.745

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.745 + log(0.15/0.1) = 3.921

Jawapan

pH = 3.921
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: k = 0.0301 min⁻¹

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).

Hukum kamiran peringkat pertama

k = ln(CA0/CA)/t = ln(0.5/0.15)/40 = 1.204/40 = 0.0301 min⁻¹

Jawapan

k = 0.0301 min⁻¹
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: k2 = 0.03422 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 = 313.1 K, T2 = 338.1 K

Nisbah Arrhenius

ln(k2/k1) = −(100000/8.314)·(1/338.1 − 1/313.1) = 2.84
k2 = 0.002·e2.84 = 0.03422 min⁻¹

Jawapan

k2 = 0.03422 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry