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)

4 g C3H8 dan 64 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(H2​)n(H2​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(H2​)× 2/2× M(H2​O)

Dalam tindak balas 2H2 + O2 → 2H2O, 16 g H2 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 100.1 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(H2) = 2.016 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 100.1 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
4 mol/LV1​ = ?0.05 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.05 mol/L dan mempunyai larutan stok 4 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 4 mol/Lc2 = 0.05 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.25 mol/L50 mL2.5 mol/L400 mLc = ?450 mL

50 mL larutan 0.25 mol/L dicampurkan dengan 400 mL larutan 2.5 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.25 mol/LV1 = 50 mLc2 = 2.5 mol/LV2 = 400 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
470 g CH₄P = 100 kPaT = 65 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 470 g CH₄ pada 100 kPa dan 65 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 470 gM = 16.04 g/molP = 100 kPaT = 65 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah O₂ yang tetap berubah daripada 100 kPa, 20 L, 15 °C kepada 150 kPa dan 140 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 100 kPaV1 = 20 LT1 = 15 °CP2 = 150 kPaT2 = 140 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Zinkm = 100 gT = 150 °Cc = 0.388 J/(g·°C)Airm = 250 gT = 16 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah zink 100 g (c = 0.388 J/(g·°C)) pada 150 °C dijatuhkan ke dalam 250 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 16 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 100 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 150 °Cmwater = 250 gTwater = 16 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H10 g C6​H12​O6​C6​H12​O6​ + 6O₂bahan tindak balas6CO₂ + 6H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 10 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​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 = 16. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 16
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I100C−x+x+xE1 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.2 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 1 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 1 mol/LKc = 0.2
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid formik 0.05 mol/L (Ka = 0.00018).

c = 0.05 mol/LKa = 0.00018
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.3 mol asid hidrofluorik dan 0.2 mol bes konjugatnya (Ka = 0.00068). 0.05 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.3 moln(A⁻) = 0.2 moln(OH⁻) = 0.05 molKa = 0.00068
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)5 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 1 L/(mol·min) dan bermula pada 1 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 5 min.

k = 1 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk35 °C0.00555 °C0.054

Pemalar kadar suatu tindak balas ialah 0.005 min⁻¹ pada 35 °C dan 0.054 min⁻¹ pada 55 °C. Cari tenaga pengaktifan Ea.

k1 = 0.005 min⁻¹T1 = 35 °Ck2 = 0.054 min⁻¹T2 = 55 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 6.538 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) = 4/44.1 = 0.0907 mol
n(O2) = 64/32 = 2 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.0907/1 = 0.0907, 2/5 = 0.4 → C3H8

Jisim hasil

n(H2O) = 0.0907·4 = 0.3628 mol
m = 0.3628·18.02 = 6.538 g

Jawapan

m = 6.538 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 70 %

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(H2) = 16/2.016 = 7.937 mol
m = 7.937·2/2·18.02 = 143 g

Hasil peratusan

Y = 100.1/143·100 = 70%

Jawapan

Y = 70%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 3.125 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 = 0.05·250/4 = 3.125 mL

Jawapan

V1 = 3.125 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 2.25 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 = 0.25·50 + 2.5·400 = 1013 mmol

Kepekatan campuran

c = 1013/450 = 2.25 mol/L

Jawapan

c = 2.25 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 823.8 L

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

Mol

n = 470/16.04 = 29.3 mol
T = 65 + 273.15 = 338.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 29.3·8.314·338.1/100 = 823.8 L

Jawapan

V = 823.8 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 19.12 L

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

Suhu mutlak

T1 = 288.1 K, T2 = 413.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(100/150)·(413.1/288.1) = 19.12 L

Jawapan

V2 = 19.12 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 20.8 °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

100·0.388·(150 − Tf) = 250·4.18·(Tf − 16)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (38.8·150 + 1045·16)/(38.8 + 1045) = 20.8 °C

Jawapan

Tf = 20.8 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 155.5 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 = 10/180.16 = 0.05551 mol
q = n·|ΔH°/1| = 0.05551·2802 = 155.5 kJ

Jawapan

q = 155.5 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.3333 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

16 = (2x)²/(1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

4 = 2x/(1 − x) → x = 1·4/(2 + 4) = 0.6667 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 1 − x = 0.3333 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.3333 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.6417 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

0.2 = x²/(1 − x) → x² + 0.2·x − 0.2 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.2 + √(0.2² + 4·0.2))/2 = 0.3583 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 1 − 0.3583 = 0.6417 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.6417 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.536

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 = 0.002911 mol/L

pH

pH = −log(0.002911) = 2.536

Jawapan

pH = 2.536
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.167

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) = 0.3 − 0.05 = 0.25 mol
n(A⁻) = 0.2 + 0.05 = 0.25 mol

Henderson–Hasselbalch

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

Jawapan

pH = 3.167
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.1667 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 + 1·5 = 6 L/mol
CA = 1/6 = 0.1667 mol/L

Jawapan

CA = 0.1667 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: Ea = 100 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 = 308.1 K, T2 = 328.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk Ea

Ea = −R·ln(k2/k1)/(1/T2 − 1/T1) = −8.314·2.38/(-1.978e-4) = 100025 J/mol
Ea = 100 kJ/mol

Jawapan

Ea = 100 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry