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(MgO)m(MgO)÷ M(X)× 2/ν× M(MgO)

10 g Mg dan 20 g O2 bertindak balas mengikut 2Mg + O2 → 2MgO. Berapakah jisim m bagi MgO yang boleh terbentuk?

M(Mg) = 24.31M(O2) = 32M(MgO) = 40.3 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(Mg)n(Mg)n(MgO)m(MgO)÷ M(Mg)× 2/2× M(MgO)

Dalam tindak balas 2Mg + O2 → 2MgO, 20 g Mg bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 18.24 g MgO dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/molsebenar: 18.24 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
1 mol/LV1​ = ?0.05 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.05 mol/L dan mempunyai larutan stok 1 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 1 mol/Lc2 = 0.05 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
1.5 mol/L100 mL1.2 mol/L200 mLc = ?300 mL

100 mL larutan 1.5 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 1.2 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 1.5 mol/LV1 = 100 mLc2 = 1.2 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
90 g N₂P = 350 kPaT = 30 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 90 g N₂ pada 350 kPa dan 30 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 90 gM = 28.01 g/molP = 350 kPaT = 30 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah O₂ yang tetap berubah daripada 100 kPa, 2 L, 35 °C kepada 350 kPa dan 210 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 100 kPaV1 = 2 LT1 = 35 °CP2 = 350 kPaT2 = 210 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 200 gT = 170 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 25 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 200 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 170 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 25 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 200 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 170 °Cmwater = 400 gTwater = 25 °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​HII0.250.250C−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 = 9. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.25 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 = 0.1 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.5 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.5 mol/LKc = 0.1
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid hipoklorus 0.2 mol/L (Ka = 3 × 10⁻⁸).

c = 0.2 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid hipoklorus 0.5 mol/L dan 0.05 mol/L garam natriumnya. Ka = 3 × 10⁻⁸. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.5[A⁻] = 0.05Ka = 3 × 10⁻⁸
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)2 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.4 L/(mol·min) dan bermula pada 1.5 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 2 min.

k = 0.4 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/Lt = 2 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk30 °C0.0245 °C0.0893

Pemalar kadar suatu tindak balas ialah 0.02 min⁻¹ pada 30 °C dan 0.0893 min⁻¹ pada 45 °C. Cari tenaga pengaktifan Ea.

k1 = 0.02 min⁻¹T1 = 30 °Ck2 = 0.0893 min⁻¹T2 = 45 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 16.58 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(Mg) = 10/24.31 = 0.4114 mol
n(O2) = 20/32 = 0.625 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.4114/2 = 0.2057, 0.625/1 = 0.625 → Mg

Jisim hasil

n(MgO) = 0.2057·2 = 0.4114 mol
m = 0.4114·40.3 = 16.58 g

Jawapan

m = 16.58 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 55.01 %

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(Mg) = 20/24.31 = 0.8227 mol
m = 0.8227·2/2·40.3 = 33.16 g

Hasil peratusan

Y = 18.24/33.16·100 = 55.01%

Jawapan

Y = 55.01%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 12.5 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 = 0.05·250/1 = 12.5 mL

Jawapan

V1 = 12.5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1.3 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 = 1.5·100 + 1.2·200 = 390 mmol

Kepekatan campuran

c = 390/300 = 1.3 mol/L

Jawapan

c = 1.3 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 23.14 L

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

Mol

n = 90/28.01 = 3.213 mol
T = 30 + 273.15 = 303.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 3.213·8.314·303.1/350 = 23.14 L

Jawapan

V = 23.14 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 0.8959 L

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

Suhu mutlak

T1 = 308.1 K, T2 = 483.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(100/350)·(483.1/308.1) = 0.8959 L

Jawapan

V2 = 0.8959 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 31.38 °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

200·0.385·(170 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 25)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (77·170 + 1672·25)/(77 + 1672) = 31.38 °C

Jawapan

Tf = 31.38 °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] = 0.3 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/(0.25 − x)²

Ambil punca kuasa dua

3 = 2x/(0.25 − x) → x = 0.25·3/(2 + 3) = 0.15 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.3 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.3 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.1791 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/(0.5 − x) → x² + 0.1·x − 0.05 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.1 + √(0.1² + 4·0.05))/2 = 0.1791 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.1791 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.1791 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 4.111

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 = 7.744 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(7.744 × 10⁻⁵) = 4.111

Jawapan

pH = 4.111
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 6.523

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 = 7.523

Henderson–Hasselbalch

pH = 7.523 + log(0.05/0.5) = 6.523

Jawapan

pH = 6.523
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.6818 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 + 0.4·2 = 1.467 L/mol
CA = 1/1.467 = 0.6818 mol/L

Jawapan

CA = 0.6818 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: Ea = 79.99 kJ/mol

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 = 318.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk Ea

Ea = −R·ln(k2/k1)/(1/T2 − 1/T1) = −8.314·1.496/(-1.555e-4) = 79987 J/mol
Ea = 79.99 kJ/mol

Jawapan

Ea = 79.99 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry