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(CO2​)m(CO2​)÷ M(X)× 3/ν× M(CO2​)

16 g Fe2O3 dan 24 g CO bertindak balas mengikut Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2. Berapakah jisim m bagi CO2 yang boleh terbentuk?

M(Fe2O3) = 159.69M(CO) = 28.01M(CO2) = 44.01 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, 20 g C3H8 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 27.79 g H2O dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(C3H8) = 44.1 g/molM(H2O) = 18.02 g/molsebenar: 27.79 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
3 mol/LV1​ = ?0.05 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.05 mol/L dan mempunyai larutan stok 3 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 3 mol/Lc2 = 0.05 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.4 mol/L250 mL2.5 mol/L100 mLc = ?350 mL

250 mL larutan 0.4 mol/L dicampurkan dengan 100 mL larutan 2.5 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.4 mol/LV1 = 250 mLc2 = 2.5 mol/LV2 = 100 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
490 g CH₄P = 750 kPaT = 95 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 490 g CH₄ pada 750 kPa dan 95 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 490 gM = 16.04 g/molP = 750 kPaT = 95 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
CH₄, M = 16.04 g/molP = 800 kPaT = 60 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi CH₄ pada 800 kPa dan 60 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 16.04 g/molP = 800 kPaT = 60 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Besim = 150 gT = 170 °Cc = 0.449 J/(g·°C)Airm = 150 gT = 22 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah besi 150 g (c = 0.449 J/(g·°C)) pada 170 °C dijatuhkan ke dalam 150 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 22 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 150 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 170 °Cmwater = 150 gTwater = 22 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H25 g C3​H8​C3​H8​ + 5O₂bahan tindak balas3CO₂ + 4H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 25 g C3H8 (M = 44.1 g/mol) terbakar sepenuhnya: C3H8 + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(C3H8) = −103.8 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​HII0.20.20C−x−x+2xE0.2 − x0.2 − x2x

0.2 mol/L H₂ dan 0.2 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 25. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.2 mol/LKc = 25
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.200C−x+x+xE0.2 − xxx

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

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

Cari pH pH larutan asid asetik 0.2 mol/L (Ka = 1.8 × 10⁻⁵).

c = 0.2 mol/LKa = 1.8 × 10⁻⁵
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.3 mol asid formik dan 0.15 mol bes konjugatnya (Ka = 0.00018). 0.025 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.3 moln(A⁻) = 0.15 moln(OH⁻) = 0.025 molKa = 0.00018
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)X (%)t = ?60%

Satu tindak balas peringkat kedua (−rA = k·CA²) dalam reaktor kelompok mempunyai k = 0.05 L/(mol·min) dan bermula pada 1 mol/L. Berapa lamakah masa yang diambil untuk mencapai penukaran 60%? Cari t.

k = 0.05 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/LX = 60 %
t = min
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.250.01larian 210.02n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.25 mol/L kadarnya ialah 0.01 mol/(L·s); dengan CA0 = 1 mol/L ia ialah 0.02 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.25 mol/Lr1 = 0.01 mol/(L·s)CA0,2 = 1 mol/Lr2 = 0.02 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 13.23 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(Fe2O3) = 16/159.69 = 0.1002 mol
n(CO) = 24/28.01 = 0.8568 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.1002/1 = 0.1002, 0.8568/3 = 0.2856 → Fe2O3

Jisim hasil

n(CO2) = 0.1002·3 = 0.3006 mol
m = 0.3006·44.01 = 13.23 g

Jawapan

m = 13.23 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 85.01 %

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(C3H8) = 20/44.1 = 0.4535 mol
m = 0.4535·4/1·18.02 = 32.69 g

Hasil peratusan

Y = 27.79/32.69·100 = 85.01%

Jawapan

Y = 85.01%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 4.167 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 = 0.05·250/3 = 4.167 mL

Jawapan

V1 = 4.167 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 1 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 = 0.4·250 + 2.5·100 = 350 mmol

Kepekatan campuran

c = 350/350 = 1 mol/L

Jawapan

c = 1 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 124.7 L

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

Mol

n = 490/16.04 = 30.55 mol
T = 95 + 273.15 = 368.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 30.55·8.314·368.1/750 = 124.7 L

Jawapan

V = 124.7 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 4.633 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 60 + 273.15 = 333.1 K

Ketumpatan

ρ = 800·16.04/(8.314·333.1) = 4.633 kg/m³

Jawapan

ρ = 4.633 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 36.36 °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

150·0.449·(170 − Tf) = 150·4.18·(Tf − 22)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (67.35·170 + 627·22)/(67.35 + 627) = 36.36 °C

Jawapan

Tf = 36.36 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 1258 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° = [3·(−393.5) + 4·(−285.8)] − [1·(−103.8) + 5·0] = −2220 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 25/44.1 = 0.5669 mol
q = n·|ΔH°/1| = 0.5669·2220 = 1258 kJ

Jawapan

q = 1258 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.05714 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

25 = (2x)²/(0.2 − x)²

Ambil punca kuasa dua

5 = 2x/(0.2 − x) → x = 0.2·5/(2 + 5) = 0.1429 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.2 − x = 0.05714 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.05714 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.07639 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/(0.2 − x) → x² + 0.2·x − 0.04 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.2 + √(0.2² + 4·0.04))/2 = 0.1236 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.2 − 0.1236 = 0.07639 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.07639 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.724

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 = 0.001888 mol/L

pH

pH = −log(0.001888) = 2.724

Jawapan

pH = 2.724
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.548

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 − 0.025 = 0.275 mol
n(A⁻) = 0.15 + 0.025 = 0.175 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 3.745 + log(0.175/0.275) = 3.548

Jawapan

pH = 3.548
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t = 30 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).

Kepekatan pada akhir

CA = 1·(1 − 0.6) = 0.4 mol/L

Hukum peringkat kedua teramir

t = (1/CA − 1/CA0)/k = (2.5 − 1)/0.05 = 30 min

Jawapan

t = 30 min
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 0.5

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 = 0.02/0.01 = 2
C2/C1 = 1/0.25 = 4

Peringkat

n = ln(2)/ln(4) = 0.5

Jawapan

n = 0.5

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry