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(NH3​)m(NH3​)÷ M(X)× 2/ν× M(NH3​)

24 g N2 dan 24 g H2 bertindak balas mengikut N2 + 3H2 → 2NH3. Berapakah jisim m bagi NH3 yang boleh terbentuk?

M(N2) = 28.02M(H2) = 2.016M(NH3) = 17.03 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(CH4​)n(CH4​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(CH4​)× 2/1× M(H2​O)

Dalam tindak balas CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 30 g CH4 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 63.36 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CH4) = 16.04 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 63.36 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
2.5 mol/LV1​ = ?0.05 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.05 mol/L dan mempunyai larutan stok 2.5 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 2.5 mol/Lc2 = 0.05 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.2 mol/L100 mL2.5 mol/L200 mLc = ?300 mL

100 mL larutan 0.2 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 2.5 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.2 mol/LV1 = 100 mLc2 = 2.5 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
450 g N₂P = 550 kPaT = 40 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 450 g N₂ pada 550 kPa dan 40 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 450 gM = 28.01 g/molP = 550 kPaT = 40 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah CO₂ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 2 L, 30 °C kepada 250 kPa dan 180 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 2 LT1 = 30 °CP2 = 250 kPaT2 = 180 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Zinkm = 150 gT = 160 °Cc = 0.388 J/(g·°C)Airm = 300 gT = 16 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah zink 150 g (c = 0.388 J/(g·°C)) pada 160 °C dijatuhkan ke dalam 300 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 16 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 150 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 160 °Cmwater = 300 gTwater = 16 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
HCH4​ + 2O₂bahan tindak balasCO₂ + 2H₂O(l)hasilΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari ΔH° bagi tindak balas CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l).

ΔH°f(CH4) = −74.8 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​HII0.40.40C−x−x+2xE0.4 − x0.4 − x2x

0.4 mol/L H₂ dan 0.4 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 16. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.4 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 = 0.5 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.25 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.25 mol/LKc = 0.5
[Cl2] = 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 hipoklorus 0.1 mol/L dan 0.8 mol/L garam natriumnya. Ka = 3 × 10⁻⁸. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.1[A⁻] = 0.8Ka = 3 × 10⁻⁸
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)30 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.1 L/(mol·min) dan bermula pada 1.5 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 30 min.

k = 0.1 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/Lt = 30 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
1/Tln kT = 100 °Cln 0.005ln A = ?Ea​ = 90 kJ/mol

Satu tindak balas peringkat pertama mempunyai pemalar kadar 0.005 s⁻¹ pada 100 °C dan tenaga pengaktifan 90 kJ/mol. Cari faktor pra-eksponen A dalam persamaan Arrhenius.

k = 0.005 s⁻¹T = 100 °CEa = 90 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 29.17 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(N2) = 24/28.02 = 0.8565 mol
n(H2) = 24/2.016 = 11.9 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.8565/1 = 0.8565, 11.9/3 = 3.968 → N2

Jisim hasil

n(NH3) = 0.8565·2 = 1.713 mol
m = 1.713·17.03 = 29.17 g

Jawapan

m = 29.17 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(CH4) = 30/16.04 = 1.87 mol
m = 1.87·2/1·18.02 = 67.41 g

Hasil peratusan

Y = 63.36/67.41·100 = 94%

Jawapan

Y = 94%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 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 = 0.05·250/2.5 = 5 mL

Jawapan

V1 = 5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1.733 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 = 0.2·100 + 2.5·200 = 520 mmol

Kepekatan campuran

c = 520/300 = 1.733 mol/L

Jawapan

c = 1.733 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 76.05 L

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

Mol

n = 450/28.01 = 16.07 mol
T = 40 + 273.15 = 313.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 16.07·8.314·313.1/550 = 76.05 L

Jawapan

V = 76.05 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 3.588 L

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

Suhu mutlak

T1 = 303.1 K, T2 = 453.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(300/250)·(453.1/303.1) = 3.588 L

Jawapan

V2 = 3.588 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 22.39 °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

150·0.388·(160 − Tf) = 300·4.18·(Tf − 16)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (58.2·160 + 1254·16)/(58.2 + 1254) = 22.39 °C

Jawapan

Tf = 22.39 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: ΔH° = −890.3 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

Jawapan

ΔH° = −890.3 kJ

Negatif: tindak balas membebaskan haba (eksotermik).

9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [HI] = 0.5333 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/(0.4 − x)²

Ambil punca kuasa dua

4 = 2x/(0.4 − x) → x = 0.4·4/(2 + 4) = 0.2667 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.5333 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.5333 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.183 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

0.5 = x²/(0.25 − x) → x² + 0.5·x − 0.125 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.5 + √(0.5² + 4·0.125))/2 = 0.183 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.183 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.183 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 = 8.426

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 = 7.523

Henderson–Hasselbalch

pH = 7.523 + log(0.8/0.1) = 8.426

Jawapan

pH = 8.426
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.2727 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 = 0.6667 + 0.1·30 = 3.667 L/mol
CA = 1/3.667 = 0.2727 mol/L

Jawapan

CA = 0.2727 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: A = 1.986 × 10¹⁰ 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 = 100 + 273.15 = 373.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk A

Ea/(RT) = 90000/(8.314·373.1) = 29.01
A = k·e29.01 = 0.005·3.971 × 10¹² = 1.986 × 10¹⁰ s⁻¹

Jawapan

A = 1.986 × 10¹⁰ s⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry