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 8 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(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 1.09 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CaCO3) = 100.09 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 1.09 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
4 mol/LV1​0.2 mol/L100 mL

Anda memerlukan 100 mL larutan 0.2 mol/L dan mempunyai larutan stok 4 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 4 mol/Lc2 = 0.2 mol/LV2 = 100 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.8 mol/L300 mL0.3 mol/L200 mLc = ?500 mL

300 mL larutan 0.8 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 0.3 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.8 mol/LV1 = 300 mLc2 = 0.3 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
130 g ArV = 10 LT = 80 °CP = ?

Satu tangki 10 L mengandungi 130 g Ar pada 80 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 130 gM = 39.95 g/molV = 10 LT = 80 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah O₂ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 20 L, 20 °C kepada 700 kPa dan 100 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 20 LT1 = 20 °CP2 = 700 kPaT2 = 100 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 150 gT = 110 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 100 gT = 24 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 150 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 110 °C dijatuhkan ke dalam 100 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 24 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 150 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 110 °Cmwater = 100 gTwater = 24 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H100 g C2​H5​OHC2​H5​OH + 3O₂bahan tindak balas2CO₂ + 3H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 100 g C2H5OH (M = 46.07 g/mol) terbakar sepenuhnya: C2H5OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(C2H5OH) = −277.7 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​HII110C−x−x+2xE1 − x1 − x2x

1 mol/L H₂ dan 1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 9. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 9
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.800C−x+x+xE0.8 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.05 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.8 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.8 mol/LKc = 0.05
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid asetik 0.01 mol/L (Ka = 1.8 × 10⁻⁵).

c = 0.01 mol/LKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.1 mol asid hipoklorus dan 0.2 mol bes konjugatnya (Ka = 3 × 10⁻⁸). 0.02 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.1 moln(A⁻) = 0.2 moln(OH⁻) = 0.02 molKa = 3 × 10⁻⁸
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)20 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.1 L/(mol·min) dan bermula pada 1 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 20 min.

k = 0.1 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 20 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk30 °C0.00245 °C0.00813

Pemalar kadar suatu tindak balas ialah 0.002 min⁻¹ pada 30 °C dan 0.00813 min⁻¹ pada 45 °C. Cari tenaga pengaktifan Ea.

k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 30 °Ck2 = 0.00813 min⁻¹T2 = 45 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 3.604 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) = 8/32 = 0.25 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.1361/1 = 0.1361, 0.25/5 = 0.05 → O2

Jisim hasil

n(H2O) = 0.05·4 = 0.2 mol
m = 0.2·18.02 = 3.604 g

Jawapan

m = 3.604 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 61.97 %

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 = 1.09/1.759·100 = 61.97%

Jawapan

Y = 61.97%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 95 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 = 0.2·100/4 = 5 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 100 − 5 = 95 mL

Jawapan

Vwater = 95 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.6 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 = 0.8·300 + 0.3·200 = 300 mmol

Kepekatan campuran

c = 300/500 = 0.6 mol/L

Jawapan

c = 0.6 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 955.4 kPa

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

Mol

n = m/M = 130/39.95 = 3.254 mol
T = 80 + 273.15 = 353.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 3.254·8.314·353.1/0.01 = 955.4 kPa

Jawapan

P = 955.4 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 10.91 L

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

Suhu mutlak

T1 = 293.1 K, T2 = 373.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(300/700)·(373.1/293.1) = 10.91 L

Jawapan

V2 = 10.91 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 34.44 °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

150·0.385·(110 − Tf) = 100·4.18·(Tf − 24)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (57.75·110 + 418·24)/(57.75 + 418) = 34.44 °C

Jawapan

Tf = 34.44 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 2967 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) + 3·(−285.8)] − [1·(−277.7) + 3·0] = −1367 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 100/46.07 = 2.171 mol
q = n·|ΔH°/1| = 2.171·1367 = 2967 kJ

Jawapan

q = 2967 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.4 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/(1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

3 = 2x/(1 − x) → x = 1·3/(2 + 3) = 0.6 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 1 − x = 0.4 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.4 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.6234 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/(0.8 − x) → x² + 0.05·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.05 + √(0.05² + 4·0.04))/2 = 0.1766 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.8 − 0.1766 = 0.6234 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.6234 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.382

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/(0.01 − x) → x = 0.0004154 mol/L

pH

pH = −log(0.0004154) = 3.382

Jawapan

pH = 3.382
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 7.962

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) = 0.1 − 0.02 = 0.08 mol
n(A⁻) = 0.2 + 0.02 = 0.22 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 7.523 + log(0.22/0.08) = 7.962

Jawapan

pH = 7.962
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.3333 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 = 1 + 0.1·20 = 3 L/mol
CA = 1/3 = 0.3333 mol/L

Jawapan

CA = 0.3333 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: Ea = 74.97 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) = −8.314·1.402/(-1.555e-4) = 74969 J/mol
Ea = 74.97 kJ/mol

Jawapan

Ea = 74.97 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry