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 16 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(Na)n(Na)n(NaCl)m(NaCl)÷ M(Na)× 2/2× M(NaCl)

Dalam tindak balas 2Na + Cl2 → 2NaCl, 12 g Na bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 28.67 g NaCl dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Na) = 22.99 g/molM(NaCl) = 58.44 g/molsebenar: 28.67 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
1.5 mol/LV1​0.2 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.2 mol/L dan mempunyai larutan stok 1.5 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 1.5 mol/Lc2 = 0.2 mol/LV2 = 250 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.8 mol/L150 mL0.3 mol/L200 mLc = ?350 mL

150 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 = 150 mLc2 = 0.3 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
470 g CH₄V = 5 LT = 45 °CP = ?

Satu tangki 5 L mengandungi 470 g CH₄ pada 45 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 470 gM = 16.04 g/molV = 5 LT = 45 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
He, M = 4.003 g/molP = 450 kPaT = 180 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi He pada 450 kPa dan 180 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 4.003 g/molP = 450 kPaT = 180 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Plumbumm = 200 gT = 100 °Cc = 0.129 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 17 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah plumbum 200 g (c = 0.129 J/(g·°C)) pada 100 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 17 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 200 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 400 gTwater = 17 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H250 g C6​H12​O6​C6​H12​O6​ + 6O₂bahan tindak balas6CO₂ + 6H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 250 g C6H12O6 (M = 180.16 g/mol) terbakar sepenuhnya: C6H12O6 + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(C6H12O6) = −1274 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​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 = 64. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.4 mol/LKc = 64
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.400C−x+x+xE0.4 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.1 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.4 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.4 mol/LKc = 0.1
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid asetik 0.1 mol/L (Ka = 1.8 × 10⁻⁵).

c = 0.1 mol/LKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid hidrofluorik 0.1 mol/L dan 0.15 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00068. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.1[A⁻] = 0.15Ka = 0.00068
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?60%

Satu tindak balas peringkat sifar mempunyai k = 0.005 mol/(L·min) dan bermula pada 0.8 mol/L. Berapa lamakah masa yang diambil untuk mencapai penukaran 60%? Cari t.

k = 0.005 mol/(L·min)CA0 = 0.8 mol/LX = 60 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk25 °C0.145 °C?

Satu tindak balas mempunyai pemalar kadar 0.1 min⁻¹ pada 25 °C dan tenaga pengaktifan 100 kJ/mol. Cari pemalar kadar k2 pada 45 °C.

k1 = 0.1 min⁻¹T1 = 25 °CT2 = 45 °CEa = 100 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

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) = 16/32 = 0.5 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.4114/2 = 0.2057, 0.5/1 = 0.5 → 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 = 93.99 %

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(Na) = 12/22.99 = 0.522 mol
m = 0.522·2/2·58.44 = 30.5 g

Hasil peratusan

Y = 28.67/30.5·100 = 93.99%

Jawapan

Y = 93.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 216.7 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 = 0.2·250/1.5 = 33.33 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 250 − 33.33 = 216.7 mL

Jawapan

Vwater = 216.7 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.5143 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 = 0.8·150 + 0.3·200 = 180 mmol

Kepekatan campuran

c = 180/350 = 0.5143 mol/L

Jawapan

c = 0.5143 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 15501 kPa

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

Mol

n = m/M = 470/16.04 = 29.3 mol
T = 45 + 273.15 = 318.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 29.3·8.314·318.1/0.005 = 15501 kPa

Jawapan

P = 15501 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 0.4781 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 180 + 273.15 = 453.1 K

Ketumpatan

ρ = 450·4.003/(8.314·453.1) = 0.4781 kg/m³

Jawapan

ρ = 0.4781 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 18.26 °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

200·0.129·(100 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 17)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (25.8·100 + 1672·17)/(25.8 + 1672) = 18.26 °C

Jawapan

Tf = 18.26 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 3888 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° = [6·(−393.5) + 6·(−285.8)] − [1·(−1274) + 6·0] = −2802 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 250/180.16 = 1.388 mol
q = n·|ΔH°/1| = 1.388·2802 = 3888 kJ

Jawapan

q = 3888 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.08 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

64 = (2x)²/(0.4 − x)²

Ambil punca kuasa dua

8 = 2x/(0.4 − x) → x = 0.4·8/(2 + 8) = 0.32 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.4 − x = 0.08 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.08 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.1562 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/(0.4 − x) → x² + 0.1·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.1 + √(0.1² + 4·0.04))/2 = 0.1562 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.1562 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.1562 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.875

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 = 0.001333 mol/L

pH

pH = −log(0.001333) = 2.875

Jawapan

pH = 2.875
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.344

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(0.15/0.1) = 3.344

Jawapan

pH = 3.344
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 96 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 = 0.8·0.6 = 0.48 mol/L

Masa

t = CA0·X/k = 0.48/0.005 = 96 min

Jawapan

t = 96 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: k2 = 1.263 min⁻¹

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 = 298.1 K, T2 = 318.1 K

Nisbah Arrhenius

ln(k2/k1) = −(100000/8.314)·(1/318.1 − 1/298.1) = 2.536
k2 = 0.1·e2.536 = 1.263 min⁻¹

Jawapan

k2 = 1.263 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry