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(NH3​)m(NH3​)÷ M(X)× 2/ν× M(NH3​)

30 g N2 dan 64 g H2 bertindak balas mengikut N2 + 3H2 → 2NH3. Berapakah jisim m bagi NH3 yang boleh terbentuk?

M(N2) = 28.02M(H2) = 2.016M(NH3) = 17.03 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, 20 g Mg bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 28.18 g MgO dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/molsebenar: 28.18 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
5 mol/LV1​ = ?0.25 mol/L250 mL

Anda memerlukan 250 mL larutan 0.25 mol/L dan mempunyai larutan stok 5 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 5 mol/Lc2 = 0.25 mol/LV2 = 250 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.8 mol/L150 mL0.6 mol/L100 mLc = ?250 mL

150 mL larutan 0.8 mol/L dicampurkan dengan 100 mL larutan 0.6 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.8 mol/LV1 = 150 mLc2 = 0.6 mol/LV2 = 100 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
380 g CO₂P = 300 kPaT = 60 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 380 g CO₂ pada 300 kPa dan 60 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 380 gM = 44.01 g/molP = 300 kPaT = 60 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
N₂, M = 28.01 g/molP = 1000 kPaT = 150 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi N₂ pada 1000 kPa dan 150 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 28.01 g/molP = 1000 kPaT = 150 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Besim = 150 gT = 180 °Cc = 0.449 J/(g·°C)Airm = 300 gT = 24 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah besi 150 g (c = 0.449 J/(g·°C)) pada 180 °C dijatuhkan ke dalam 300 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 24 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 150 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 300 gTwater = 24 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H100 g C2​H6​2C2​H6​ + 7O₂bahan tindak balas4CO₂ + 6H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 100 g C2H6 (M = 30.07 g/mol) terbakar sepenuhnya: 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(C2H6) = −84.7 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​HII0.80.80C−x−x+2xE0.8 − x0.8 − x2x

0.8 mol/L H₂ dan 0.8 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 64. Cari kepekatan keseimbangan [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.8 mol/LKc = 64
[HI] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I1.500C−x+x+xE1.5 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.01 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 1.5 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [Cl2].

[PCl₅]₀ = 1.5 mol/LKc = 0.01
[Cl2] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid formik 0.01 mol/L (Ka = 0.00018).

c = 0.01 mol/LKa = 0.00018
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal 1.00 L mengandungi 0.25 mol asid benzoik dan 0.1 mol bes konjugatnya (Ka = 6.3 × 10⁻⁵). 0.025 mol NaOH ditambah. Cari pH baharu pH.

n(HA) = 0.25 moln(A⁻) = 0.1 moln(OH⁻) = 0.025 molKa = 6.3 × 10⁻⁵
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

Satu tindak balas peringkat kedua (−rA = k·CA²) mempunyai k = 0.5 L/(mol·min) dan kepekatan awal 1.5 mol/L. Cari separuh hayat pertamanya t½.

k = 0.5 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/L
t½ = min
14.Kinetik tindak balasSukar
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))larian 10.250.02larian 20.50.0283n = ?

Dua eksperimen mengukur kadar awal A → hasil. Dengan CA0 = 0.25 mol/L kadarnya ialah 0.02 mol/(L·s); dengan CA0 = 0.5 mol/L ia ialah 0.0283 mol/(L·s). Cari peringkat tindak balas n terhadap A.

CA0,1 = 0.25 mol/Lr1 = 0.02 mol/(L·s)CA0,2 = 0.5 mol/Lr2 = 0.0283 mol/(L·s)
n =

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 36.47 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(N2) = 30/28.02 = 1.071 mol
n(H2) = 64/2.016 = 31.75 mol

Bahan tindak balas pengehad

1.071/1 = 1.071, 31.75/3 = 10.58 → N2

Jisim hasil

n(NH3) = 1.071·2 = 2.141 mol
m = 2.141·17.03 = 36.47 g

Jawapan

m = 36.47 g
2.Stoikiometri

Jawapan: Y = 84.99 %

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(Mg) = 20/24.31 = 0.8227 mol
m = 0.8227·2/2·40.3 = 33.16 g

Hasil peratusan

Y = 28.18/33.16·100 = 84.99%

Jawapan

Y = 84.99%
3.Molariti & pencairan

Jawapan: V1 = 12.5 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 = 0.25·250/5 = 12.5 mL

Jawapan

V1 = 12.5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.72 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 + 0.6·100 = 180 mmol

Kepekatan campuran

c = 180/250 = 0.72 mol/L

Jawapan

c = 0.72 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 79.72 L

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

Mol

n = 380/44.01 = 8.634 mol
T = 60 + 273.15 = 333.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 8.634·8.314·333.1/300 = 79.72 L

Jawapan

V = 79.72 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 7.962 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 150 + 273.15 = 423.1 K

Ketumpatan

ρ = 1000·28.01/(8.314·423.1) = 7.962 kg/m³

Jawapan

ρ = 7.962 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 31.95 °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·(180 − Tf) = 300·4.18·(Tf − 24)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (67.35·180 + 1254·24)/(67.35 + 1254) = 31.95 °C

Jawapan

Tf = 31.95 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 5187 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° = [4·(−393.5) + 6·(−285.8)] − [2·(−84.7) + 7·0] = −3119 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 100/30.07 = 3.326 mol
q = n·|ΔH°/2| = 3.326·1560 = 5187 kJ

Jawapan

q = 5187 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [HI] = 1.28 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/(0.8 − x)²

Ambil punca kuasa dua

8 = 2x/(0.8 − x) → x = 0.8·8/(2 + 8) = 0.64 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[HI] = 2x = 1.28 mol/L

Jawapan

[HI] = 1.28 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [Cl2] = 0.1176 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

0.01 = x²/(1.5 − x) → x² + 0.01·x − 0.015 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.01 + √(0.01² + 4·0.015))/2 = 0.1176 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[Cl₂] = x = 0.1176 mol/L

Jawapan

[Cl2] = 0.1176 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.901

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 = 0.001255 mol/L

pH

pH = −log(0.001255) = 2.901

Jawapan

pH = 2.901
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 3.945

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) = 0.25 − 0.025 = 0.225 mol
n(A⁻) = 0.1 + 0.025 = 0.125 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 4.201 + log(0.125/0.225) = 3.945

Jawapan

pH = 3.945
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: t½ = 1.333 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).

Separuh hayat peringkat kedua

t½ = 1/(k·CA0) = 1/(0.5·1.5) = 1.333 min

Jawapan

t½ = 1.333 min

Setiap separuh hayat berikutnya dua kali lebih panjang, kerana C₀ telah menjadi separuh.

14.Kinetik tindak balas

Jawapan: n = 0.5008

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 = 0.0283/0.02 = 1.415
C2/C1 = 0.5/0.25 = 2

Peringkat

n = ln(1.415)/ln(2) = 0.5008

Jawapan

n = 0.5008

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry