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(AlCl3​)m(AlCl3​)÷ M(X)× 2/ν× M(AlCl3​)

30 g Al dan 64 g Cl2 bertindak balas mengikut 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3. Berapakah jisim m bagi AlCl3 yang boleh terbentuk?

M(Al) = 26.98M(Cl2) = 70.9M(AlCl3) = 133.33 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, 10 g Mg bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 10.28 g MgO dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/molsebenar: 10.28 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
6 mol/LV1​ = ?0.5 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.5 mol/L dan mempunyai larutan stok 6 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 6 mol/Lc2 = 0.5 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.2 mol/L50 mL3 mol/L200 mLc = ?250 mL

50 mL larutan 0.2 mol/L dicampurkan dengan 200 mL larutan 3 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.2 mol/LV1 = 50 mLc2 = 3 mol/LV2 = 200 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
440 g N₂P = 750 kPaT = 15 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 440 g N₂ pada 750 kPa dan 15 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 440 gM = 28.01 g/molP = 750 kPaT = 15 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah He yang tetap berubah daripada 300 kPa, 2 L, 30 °C kepada 400 kPa dan 250 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 2 LT1 = 30 °CP2 = 400 kPaT2 = 250 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Zinkm = 250 gT = 100 °Cc = 0.388 J/(g·°C)Airm = 200 gT = 15 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah zink 250 g (c = 0.388 J/(g·°C)) pada 100 °C dijatuhkan ke dalam 200 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 15 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 200 gTwater = 15 °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​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 = 50. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 50
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.100C−x+x+xE0.1 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.08 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.1 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.1 mol/LKc = 0.08
[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 mengandungi asid benzoik 0.4 mol/L dan 0.8 mol/L garam natriumnya. Ka = 6.3 × 10⁻⁵. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.4[A⁻] = 0.8Ka = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?90%

Satu tindak balas peringkat pertama dalam reaktor kelompok mempunyai k = 0.15 min⁻¹. Berapa lama masa yang diambil untuk mencapai penukaran 90%? Cari t.

k = 0.15 min⁻¹X = 90 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk30 °C0.0155 °C?

Satu tindak balas mempunyai pemalar kadar 0.01 min⁻¹ pada 30 °C dan tenaga pengaktifan 90 kJ/mol. Cari pemalar kadar k2 pada 55 °C.

k1 = 0.01 min⁻¹T1 = 30 °CT2 = 55 °CEa = 90 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 80.24 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(Al) = 30/26.98 = 1.112 mol
n(Cl2) = 64/70.9 = 0.9027 mol

Bahan tindak balas pengehad

1.112/2 = 0.556, 0.9027/3 = 0.3009 → Cl2

Jisim hasil

n(AlCl3) = 0.3009·2 = 0.6018 mol
m = 0.6018·133.33 = 80.24 g

Jawapan

m = 80.24 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 62.01 %

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) = 10/24.31 = 0.4114 mol
m = 0.4114·2/2·40.3 = 16.58 g

Hasil peratusan

Y = 10.28/16.58·100 = 62.01%

Jawapan

Y = 62.01%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 41.67 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 = 0.5·500/6 = 41.67 mL

Jawapan

V1 = 41.67 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 2.44 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 = 0.2·50 + 3·200 = 610 mmol

Kepekatan campuran

c = 610/250 = 2.44 mol/L

Jawapan

c = 2.44 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 50.18 L

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

Mol

n = 440/28.01 = 15.71 mol
T = 15 + 273.15 = 288.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 15.71·8.314·288.1/750 = 50.18 L

Jawapan

V = 50.18 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 2.589 L

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

Suhu mutlak

T1 = 303.1 K, T2 = 523.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 2·(300/400)·(523.1/303.1) = 2.589 L

Jawapan

V2 = 2.589 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 23.84 °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

250·0.388·(100 − Tf) = 200·4.18·(Tf − 15)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (97·100 + 836·15)/(97 + 836) = 23.84 °C

Jawapan

Tf = 23.84 °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: [HI] = 1.559 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

50 = (2x)²/(1 − x)²

Ambil punca kuasa dua

7.071 = 2x/(1 − x) → x = 1·7.071/(2 + 7.071) = 0.7795 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 1.559 mol/L

Jawapan

[HI] = 1.559 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.04202 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

0.08 = x²/(0.1 − x) → x² + 0.08·x − 0.008 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.08 + √(0.08² + 4·0.008))/2 = 0.05798 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.1 − 0.05798 = 0.04202 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.04202 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 = 4.502

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 = 4.201

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.201 + log(0.8/0.4) = 4.502

Jawapan

pH = 4.502
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 15.35 min

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).

Penukaran dan kepekatan

C/C0 = 1 − X = 0.1

Selesaikan untuk masa

t = −ln(1 − X)/k = −ln(0.1)/0.15 = 15.35 min

Jawapan

t = 15.35 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: k2 = 0.1519 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 = 303.1 K, T2 = 328.1 K

Nisbah Arrhenius

ln(k2/k1) = −(90000/8.314)·(1/328.1 − 1/303.1) = 2.72
k2 = 0.01·e2.72 = 0.1519 min⁻¹

Jawapan

k2 = 0.1519 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry