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​)

6 g N2 dan 80 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(C3​H8​)n(C3​H8​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(C3​H8​)× 4/1× M(H2​O)

Dalam tindak balas C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, 4 g C3H8 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 5.56 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(C3H8) = 44.1 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 5.56 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
3 mol/LV1​0.05 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.05 mol/L dan mempunyai larutan stok 3 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 3 mol/Lc2 = 0.05 mol/LV2 = 500 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.5 mol/L150 mL0.1 mol/L200 mLc = ?350 mL

150 mL larutan 0.5 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 0.1 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.5 mol/LV1 = 150 mLc2 = 0.1 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
130 g HeP = 350 kPaT = 25 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 130 g He pada 350 kPa dan 25 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 130 gM = 4.003 g/molP = 350 kPaT = 25 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah N₂ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 20 L, 35 °C kepada 700 kPa dan 240 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 20 LT1 = 35 °CP2 = 700 kPaT2 = 240 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Kuprumm = 200 gT = 120 °Cc = 0.385 J/(g·°C)Airm = 300 gT = 21 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah kuprum 200 g (c = 0.385 J/(g·°C)) pada 120 °C dijatuhkan ke dalam 300 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 21 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 200 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 120 °Cmwater = 300 gTwater = 21 °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​HII0.10.10C−x−x+2xE0.1 − x0.1 − x2x

0.1 mol/L H₂ dan 0.1 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 49. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.1 mol/LKc = 49
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.800C−x+x+xE0.8 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.5 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.8 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.8 mol/LKc = 0.5
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid hipoklorus 0.05 mol/L (Ka = 3 × 10⁻⁸).

c = 0.05 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid hidrofluorik 0.25 mol/L dan 0.1 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00068. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.25[A⁻] = 0.1Ka = 0.00068
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)15 min1.2

Dalam tindak balas peringkat pertama kepekatan A menurun daripada 2 mol/L kepada 1.2 mol/L dalam 15 min. Cari pemalar kadar k.

CA0 = 2 mol/LCA = 1.2 mol/Lt = 15 min
k = min⁻¹
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.20.02larian 20.80.16n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.2 mol/L kadarnya ialah 0.02 mol/(L·s); dengan CA0 = 0.8 mol/L ia ialah 0.16 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.2 mol/Lr1 = 0.02 mol/(L·s)CA0,2 = 0.8 mol/Lr2 = 0.16 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 7.293 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) = 6/28.02 = 0.2141 mol
n(H2) = 80/2.016 = 39.68 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.2141/1 = 0.2141, 39.68/3 = 13.23 → N2

Jisim hasil

n(NH3) = 0.2141·2 = 0.4283 mol
m = 0.4283·17.03 = 7.293 g

Jawapan

m = 7.293 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 85.04 %

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) = 4/44.1 = 0.0907 mol
m = 0.0907·4/1·18.02 = 6.538 g

Hasil peratusan

Y = 5.56/6.538·100 = 85.04%

Jawapan

Y = 85.04%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 491.7 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 = 0.05·500/3 = 8.333 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 500 − 8.333 = 491.7 mL

Jawapan

Vwater = 491.7 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.2714 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 = 0.5·150 + 0.1·200 = 95 mmol

Kepekatan campuran

c = 95/350 = 0.2714 mol/L

Jawapan

c = 0.2714 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 230 L

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

Mol

n = 130/4.003 = 32.48 mol
T = 25 + 273.15 = 298.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 32.48·8.314·298.1/350 = 230 L

Jawapan

V = 230 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 14.27 L

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

Suhu mutlak

T1 = 308.1 K, T2 = 513.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(300/700)·(513.1/308.1) = 14.27 L

Jawapan

V2 = 14.27 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 26.73 °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·(120 − Tf) = 300·4.18·(Tf − 21)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (77·120 + 1254·21)/(77 + 1254) = 26.73 °C

Jawapan

Tf = 26.73 °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] = 0.1556 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

49 = (2x)²/(0.1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7 = 2x/(0.1 − x) → x = 0.1·7/(2 + 7) = 0.07778 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 0.1556 mol/L

Jawapan

[HI] = 0.1556 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.4301 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/(0.8 − x) → x² + 0.5·x − 0.4 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.5 + √(0.5² + 4·0.4))/2 = 0.4301 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.4301 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.4301 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 4.412

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/(0.05 − x) → x = 3.871 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(3.871 × 10⁻⁵) = 4.412

Jawapan

pH = 4.412
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.77

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 = 3.167

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.167 + log(0.1/0.25) = 2.77

Jawapan

pH = 2.77
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: k = 0.03406 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(2/1.2)/15 = 0.5108/15 = 0.03406 min⁻¹

Jawapan

k = 0.03406 min⁻¹
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 1.5

Kaedah kadar awal: bagi r = k·Cⁿ, membandingkan dua larian yang hanya berbeza pada kepekatan awal menghapuskan k: r₂/r₁ = (C₂/C₁)ⁿ. Menggandakan C menggandakan kadar bagi peringkat pertama dan menjadikannya empat kali ganda bagi peringkat kedua.

Nisbah

r2/r1 = 0.16/0.02 = 8
C2/C1 = 0.8/0.2 = 4

Peringkat

n = ln(8)/ln(4) = 1.5

Jawapan

n = 1.5

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry