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(MgO)m(MgO)÷ M(X)× 2/ν× M(MgO)

24 g Mg dan 24 g O2 bertindak balas mengikut 2Mg + O2 → 2MgO. Berapakah jisim m bagi MgO yang boleh terbentuk?

M(Mg) = 24.31M(O2) = 32M(MgO) = 40.3 g/mol
m = g
2.StoikiometriSukar
m(CH4​)n(CH4​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(CH4​)× 1/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 16 g CH4 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 27.22 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CH4) = 16.04 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 27.22 g
Y = %
3.Molariti & pencairanSederhana
4 mol/LV1​ = ?0.1 mol/L500 mL

Anda memerlukan 500 mL larutan 0.1 mol/L dan mempunyai larutan stok 4 mol/L. Berapakah isi padu V1 larutan stok yang anda perlukan?

c1 = 4 mol/Lc2 = 0.1 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molariti & pencairanSukar
0.8 mol/L300 mL0.05 mol/L500 mLc = ?800 mL

300 mL larutan 0.8 mol/L dicampurkan dengan 500 mL larutan 0.05 mol/L bagi bahan yang sama. Cari kepekatan c campuran itu (isi padu bersifat penambahan).

c1 = 0.8 mol/LV1 = 300 mLc2 = 0.05 mol/LV2 = 500 mL
c = mol/L
5.Hukum gas unggulSederhana
420 g N₂P = 300 kPaT = 15 °CV = ?

Berapakah isi padu V yang diduduki oleh 420 g N₂ pada 300 kPa dan 15 °C? Anggap ia gas unggul.

m = 420 gM = 28.01 g/molP = 300 kPaT = 15 °CR = 8.314 J/(mol·K)
V = L
6.Hukum gas unggulSukar
N₂, M = 28.01 g/molP = 300 kPaT = 120 °Cρ = ?

Cari ketumpatan ρ bagi N₂ pada 300 kPa dan 120 °C, dengan menganggapnya gas unggul.

M = 28.01 g/molP = 300 kPaT = 120 °CR = 8.314 J/(mol·K)
ρ = kg/m³
7.Kalorimetri & entalpiSederhana
Tf​ = ?Aluminiumm = 50 gT = 100 °Cc = 0.897 J/(g·°C)Airm = 400 gT = 17 °Cc = 4.18 J/(g·°C)

Satu bongkah aluminium 50 g (c = 0.897 J/(g·°C)) pada 100 °C dijatuhkan ke dalam 400 g air (c = 4.18 J/(g·°C)) pada 17 °C dalam cawan berpenebat. Cari suhu akhir Tf.

mmetal = 50 gcmetal = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 400 gTwater = 17 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
8.Kalorimetri & entalpiSukar
H20 g C2​H5​OHC2​H5​OH + 3O₂bahan tindak balas2CO₂ + 3H₂O(l)hasilq = ?

Gunakan entalpi pembentukan piawai untuk mencari haba q yang dibebaskan apabila 20 g C2H5OH (M = 46.07 g/mol) terbakar sepenuhnya: C2H5OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l). Berikan q sebagai nombor positif.

ΔH°f(C2H5OH) = −277.7 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​HII0.50.50C−x−x+2xE0.5 − x0.5 − x2x

0.5 mol/L H₂ dan 0.5 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam bekas dan bertindak balas: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 36. Cari kepekatan keseimbangan [H2].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0.5 mol/LKc = 36
[H2] = mol/L
10.Keseimbangan kimiaSukar
PCl5​PCl3​Cl2​I0.200C−x+x+xE0.2 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0.05 pada suhu tindak balas. Satu bekas bermula dengan 0.2 mol/L PCl₅ sahaja. Cari kepekatan keseimbangan [PCl5].

[PCl₅]₀ = 0.2 mol/LKc = 0.05
[PCl5] = mol/L
11.pH & penimbalSederhana
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Cari pH pH larutan asid laktik 0.25 mol/L (Ka = 0.00014).

c = 0.25 mol/LKa = 0.00014
pH =
12.pH & penimbalSukar
02468101214berasidneutralberbespH = ?

Satu penimbal mengandungi asid laktik 0.25 mol/L dan 0.8 mol/L garam natriumnya. Ka = 0.00014. Cari pH pH penimbal itu.

[HA] = 0.25[A⁻] = 0.8Ka = 0.00014
pH =
13.Kinetik tindak balasSederhana
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

Satu tindak balas dengan hukum kadar −rA = k·CA² mempunyai k = 0.1 L/(mol·min) dan bermula pada 1.5 mol/L. Cari kepekatan CA selepas 15 min.

k = 0.1 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
14.Kinetik tindak balasSukar
Tk40 °Ck1​?2·k1​

Satu tindak balas mempunyai tenaga pengaktifan 50 kJ/mol. Pada 40 °C ia terlalu perlahan. Kepada suhu T2 (dalam °C) berapakah ia mesti dipanaskan untuk menjadikannya 2 kali lebih pantas?

Ea = 50 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 2R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

3Larutan

1.Stoikiometri

Jawapan: m = 39.79 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(Mg) = 24/24.31 = 0.9872 mol
n(O2) = 24/32 = 0.75 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.9872/2 = 0.4936, 0.75/1 = 0.75 → Mg

Jisim hasil

n(MgO) = 0.4936·2 = 0.9872 mol
m = 0.9872·40.3 = 39.79 g

Jawapan

m = 39.79 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) = 16/16.04 = 0.9975 mol
m = 0.9975·1/1·44.01 = 43.9 g

Hasil peratusan

Y = 27.22/43.9·100 = 62%

Jawapan

Y = 62%
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 = 0.1·500/4 = 12.5 mL

Jawapan

V1 = 12.5 mL
4.Molariti & pencairan

Jawapan: c = 0.3312 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 = 0.8·300 + 0.05·500 = 265 mmol

Kepekatan campuran

c = 265/800 = 0.3312 mol/L

Jawapan

c = 0.3312 mol/L
5.Hukum gas unggul

Jawapan: V = 119.7 L

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

Mol

n = 420/28.01 = 14.99 mol
T = 15 + 273.15 = 288.1 K

Isi padu

V = nRT/P = 14.99·8.314·288.1/300 = 119.7 L

Jawapan

V = 119.7 L
6.Hukum gas unggul

Jawapan: ρ = 2.571 kg/m³

Ketumpatan gas unggul: ρ = PM/(RT).

Susun semula hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 120 + 273.15 = 393.1 K

Ketumpatan

ρ = 300·28.01/(8.314·393.1) = 2.571 kg/m³

Jawapan

ρ = 2.571 kg/m³
7.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: Tf = 19.17 °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

50·0.897·(100 − Tf) = 400·4.18·(Tf − 17)

Selesaikan untuk suhu akhir

Tf = (44.85·100 + 1672·17)/(44.85 + 1672) = 19.17 °C

Jawapan

Tf = 19.17 °C
8.Kalorimetri & entalpi

Jawapan: q = 593.3 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° = [2·(−393.5) + 3·(−285.8)] − [1·(−277.7) + 3·0] = −1367 kJ

Haba untuk jisim yang diberi

n = 20/46.07 = 0.4341 mol
q = n·|ΔH°/1| = 0.4341·1367 = 593.3 kJ

Jawapan

q = 593.3 kJ
9.Keseimbangan kimia

Jawapan: [H2] = 0.125 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

36 = (2x)²/(0.5 − x)²

Ambil punca kuasa dua

6 = 2x/(0.5 − x) → x = 0.5·6/(2 + 6) = 0.375 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[H₂] = 0.5 − x = 0.125 mol/L

Jawapan

[H2] = 0.125 mol/L
10.Keseimbangan kimia

Jawapan: [PCl5] = 0.1219 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

0.05 = x²/(0.2 − x) → x² + 0.05·x − 0.01 = 0

Selesaikan kuadratik

x = (−0.05 + √(0.05² + 4·0.01))/2 = 0.07808 mol/L

Kepekatan keseimbangan

[PCl₅] = 0.2 − 0.07808 = 0.1219 mol/L

Jawapan

[PCl5] = 0.1219 mol/L
11.pH & penimbal

Jawapan: pH = 2.233

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/(0.25 − x) → x = 0.005846 mol/L

pH

pH = −log(0.005846) = 2.233

Jawapan

pH = 2.233
12.pH & penimbal

Jawapan: pH = 4.359

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(0.8/0.25) = 4.359

Jawapan

pH = 4.359
13.Kinetik tindak balas

Jawapan: CA = 0.4615 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 = 0.6667 + 0.1·15 = 2.167 L/mol
CA = 1/2.167 = 0.4615 mol/L

Jawapan

CA = 0.4615 mol/L
14.Kinetik tindak balas

Jawapan: T2 = 51.73 °C

Reaction rates: for a first-order reaction −dC/dt = kC, so C = C₀·e−kt and the half-life ln 2/k does not depend on concentration. For a second-order reaction 1/C = 1/C₀ + kt. The rate constant rises with temperature following Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).

Suhu mutlak

T1 = 313.1 K

Selesaikan Arrhenius untuk T₂

1/T2 = 1/313.1 − 8.314·ln(2)/50000 = 3.193 × 10⁻³ − 1.153 × 10⁻⁴ = 3.078 × 10⁻³ K⁻¹
T2 = 324.9 K = 51.73 °C

Jawapan

T2 = 51.73 °C

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry