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(NaCl)m(NaCl)÷ M(X)× 2/ν× M(NaCl)

4 g Na dan 80 g Cl2 bertindak balas mengikut 2Na + Cl2 → 2NaCl. Berapakah jisim m bagi NaCl yang boleh terbentuk?

M(Na) = 22.99M(Cl2) = 70.9M(NaCl) = 58.44 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(CaCO3​)n(CaCO3​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(CaCO3​)× 1/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas CaCO3 → CaO + CO2, 4 g CaCO3 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 1.55 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CaCO3) = 100.09 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 1.55 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
1 mol/LV1​ = ?0.1 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.1 mol/L dan mempunyai larutan stok 1 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 1 mol/Lc2 = 0.1 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.25 mol/L150 mL0.05 mol/L200 mLc = ?350 mL

150 mL larutan 0.25 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 0.05 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.25 mol/LV1 = 150 mLc2 = 0.05 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
220 g CO₂V = 10 LT = 60 °CP = ?

Satu tangki 10 L mengandungi 220 g CO₂ pada 60 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 220 gM = 44.01 g/molV = 10 LT = 60 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
CO₂, M = 44.01 g/molP = 900 kPaT = 40 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi CO₂ pada 900 kPa dan 40 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 44.01 g/molP = 900 kPaT = 40 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 250 gT = 80 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 150 gT = 20 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 250 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 80 °C dijatuhkan ke dalam 150 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 20 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 80 °Cmwater = 150 gTwater = 20 °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 = 9. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.4 mol/LKc = 9
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.500C−x+x+xE0.5 − xxx

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

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

Cari pH pH larutan asid benzoik 0.1 mol/L (Ka = 6.3 × 10⁻⁵).

c = 0.1 mol/LKa = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.2 mol asid asetik dan 0.15 mol bes konjugatnya (Ka = 1.8 × 10⁻⁵). 0.01 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.2 moln(A⁻) = 0.15 moln(OH⁻) = 0.01 molKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?90%

Satu tindak balas peringkat sifar mempunyai k = 0.05 mol/(L·min) dan bermula pada 2 mol/L. Berapa lamakah masa yang diambil untuk mencapai penukaran 90%? Cari t.

k = 0.05 mol/(L·min)CA0 = 2 mol/LX = 90 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
1/Tln kT = 30 °Cln 0.002ln A = ?Ea​ = 80 kJ/mol

Satu tindak balas peringkat pertama mempunyai pemalar kadar 0.002 s⁻¹ pada 30 °C dan tenaga pengaktifan 80 kJ/mol. Cari faktor pra-eksponen A dalam persamaan Arrhenius.

k = 0.002 s⁻¹T = 30 °CEa = 80 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 10.17 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(Na) = 4/22.99 = 0.174 mol
n(Cl2) = 80/70.9 = 1.128 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.174/2 = 0.08699, 1.128/1 = 1.128 → Na

Jisim hasil

n(NaCl) = 0.08699·2 = 0.174 mol
m = 0.174·58.44 = 10.17 g

Jawapan

m = 10.17 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 88.13 %

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(CaCO3) = 4/100.09 = 0.03996 mol
m = 0.03996·1/1·44.01 = 1.759 g

Hasil peratusan

Y = 1.55/1.759·100 = 88.13%

Jawapan

Y = 88.13%
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 = 0.1·500/1 = 50 mL

Jawapan

V1 = 50 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.1357 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 = 0.25·150 + 0.05·200 = 47.5 mmol

Kepekatan campuran

c = 47.5/350 = 0.1357 mol/L

Jawapan

c = 0.1357 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 1385 kPa

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

Mol

n = m/M = 220/44.01 = 4.999 mol
T = 60 + 273.15 = 333.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 4.999·8.314·333.1/0.01 = 1385 kPa

Jawapan

P = 1385 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 15.21 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 40 + 273.15 = 313.1 K

Ketumpatan

ρ = 900·44.01/(8.314·313.1) = 15.21 kg/m³

Jawapan

ρ = 15.21 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 27.98 °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

250·0.385·(80 − Tf) = 150·4.18·(Tf − 20)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (96.25·80 + 627·20)/(96.25 + 627) = 27.98 °C

Jawapan

Tf = 27.98 °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] = 0.48 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

9 = (2x)²/(0.4 − x)²

Ambil punca kuasa dua

3 = 2x/(0.4 − x) → x = 0.4·3/(2 + 3) = 0.24 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.48 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.48 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.309 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/(0.5 − x) → x² + 0.5·x − 0.25 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.5 + √(0.5² + 4·0.25))/2 = 0.309 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.309 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.309 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.606

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/(0.1 − x) → x = 0.002479 mol/L

pH

pH = −log(0.002479) = 2.606

Jawapan

pH = 2.606
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 4.67

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) = 0.2 − 0.01 = 0.19 mol
n(A⁻) = 0.15 + 0.01 = 0.16 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.745 + log(0.16/0.19) = 4.67

Jawapan

pH = 4.67
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 36 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).

Jumlah yang ditukar

CA0·X = 2·0.9 = 1.8 mol/L

Masa

t = CA0·X/k = 1.8/0.05 = 36 min

Jawapan

t = 36 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: A = 1.219 × 10¹¹ 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 = 30 + 273.15 = 303.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk A

Ea/(RT) = 80000/(8.314·303.1) = 31.74
A = k·e31.74 = 0.002·6.095 × 10¹³ = 1.219 × 10¹¹ s⁻¹

Jawapan

A = 1.219 × 10¹¹ s⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry