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​)

6 g Al dan 32 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(CH4​)n(CH4​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(CH4​)× 2/1× M(H2​O)

Dalam tindak balas CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 10 g CH4 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 13.93 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CH4) = 16.04 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 13.93 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
6 mol/LV1​0.5 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.5 mol/L dan mempunyai larutan stok 6 mol/L. Berapa banyak air Vwater yang anda tambah kepada larutan stok?

c1 = 6 mol/Lc2 = 0.5 mol/LV2 = 250 mL
Vwater = mL
4.Molariti & pencairanSukar
1.5 mol/L100 mL0.6 mol/L500 mLc = ?600 mL

100 mL larutan 1.5 mol/L dicampurkan dengan 500 mL larutan 0.6 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 1.5 mol/LV1 = 100 mLc2 = 0.6 mol/LV2 = 500 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
470 g N₂V = 30 LT = 85 °CP = ?

Satu tangki 30 L mengandungi 470 g N₂ pada 85 °C. Anggap ia gas unggul dan cari tekanan P.

m = 470 gM = 28.01 g/molV = 30 LT = 85 °CR = 8.314 J/(mol·K)
P = kPa
6.Hukum gas unggulSukar
Keadaan 1Keadaan 2

Jumlah CH₄ yang tetap berubah daripada 300 kPa, 20 L, 35 °C kepada 800 kPa dan 60 °C. Cari isi padu baharu V2.

P1 = 300 kPaV1 = 20 LT1 = 35 °CP2 = 800 kPaT2 = 60 °C
V2 = L
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Plumbumm = 250 gT = 180 °Cc = 0.129 J/(g·°C)Airm = 300 gT = 17 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah plumbum 250 g (c = 0.129 J/(g·°C)) pada 180 °C dijatuhkan ke dalam 300 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 17 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 250 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 300 gTwater = 17 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
HC6​H12​O6​ + 6O₂bahan tindak balas6CO₂ + 6H₂O(l)hasilΔH° = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari ΔH° bagi tindak balas C6H12O6 + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l).

ΔH°f(C6H12O6) = −1274 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​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​I0.2500C−x+x+xE0.25 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.1 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.25 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0.25 mol/LKc = 0.1
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid formik 0.2 mol/L (Ka = 0.00018).

c = 0.2 mol/LKa = 0.00018
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid laktik 0.25 mol/L dan 0.15 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00014. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.25[A⁻] = 0.15Ka = 0.00014
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)10 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.25 L/(mol·min) dan bermula pada 1 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 10 min.

k = 0.25 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk30 °C0.0145 °C?

Satu tindak balas mempunyai pemalar kadar 0.01 min⁻¹ pada 30 °C dan tenaga pengaktifan 70 kJ/mol. Cari pemalar kadar k2 pada 45 °C.

k1 = 0.01 min⁻¹T1 = 30 °CT2 = 45 °CEa = 70 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
k2 = min⁻¹

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 29.65 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) = 6/26.98 = 0.2224 mol
n(Cl2) = 32/70.9 = 0.4513 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.2224/2 = 0.1112, 0.4513/3 = 0.1504 → Al

Jisim hasil

n(AlCl3) = 0.1112·2 = 0.2224 mol
m = 0.2224·133.33 = 29.65 g

Jawapan

m = 29.65 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 62 %

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(CH4) = 10/16.04 = 0.6234 mol
m = 0.6234·2/1·18.02 = 22.47 g

Hasil peratusan

Y = 13.93/22.47·100 = 62%

Jawapan

Y = 62%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: Vwater = 229.2 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 = 0.5·250/6 = 20.83 mL

Air untuk ditambah

Vwater = 250 − 20.83 = 229.2 mL

Jawapan

Vwater = 229.2 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.75 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 = 1.5·100 + 0.6·500 = 450 mmol

Kepekatan campuran

c = 450/600 = 0.75 mol/L

Jawapan

c = 0.75 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: P = 1665 kPa

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

Mol

n = m/M = 470/28.01 = 16.78 mol
T = 85 + 273.15 = 358.1 K

Tekanan

P = nRT/V = 16.78·8.314·358.1/0.03 = 1665 kPa

Jawapan

P = 1665 kPa
6.Hukum gas unggul

Jawapan: V2 = 8.108 L

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

Suhu mutlak

T1 = 308.1 K, T2 = 333.1 K

Hukum gas gabungan

V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 20·(300/800)·(333.1/308.1) = 8.108 L

Jawapan

V2 = 8.108 L
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 21.09 °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

250·0.129·(180 − Tf) = 300·4.18·(Tf − 17)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (32.25·180 + 1254·17)/(32.25 + 1254) = 21.09 °C

Jawapan

Tf = 21.09 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: ΔH° = −2802 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

Jawapan

ΔH° = −2802 kJ

Negatif: tindak balas membebaskan haba (eksotermik).

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: [Cl2] = 0.1158 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/(0.25 − x) → x² + 0.1·x − 0.025 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.1 + √(0.1² + 4·0.025))/2 = 0.1158 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.1158 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.1158 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.228

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/(0.2 − x) → x = 0.005911 mol/L

pH

pH = −log(0.005911) = 2.228

Jawapan

pH = 2.228
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.632

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 = 3.854

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.854 + log(0.15/0.25) = 3.632

Jawapan

pH = 3.632
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.2857 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 + 0.25·10 = 3.5 L/mol
CA = 1/3.5 = 0.2857 mol/L

Jawapan

CA = 0.2857 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: k2 = 0.03704 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 = 318.1 K

Nisbah Arrhenius

ln(k2/k1) = −(70000/8.314)·(1/318.1 − 1/303.1) = 1.309
k2 = 0.01·e1.309 = 0.03704 min⁻¹

Jawapan

k2 = 0.03704 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry