Latihan 2. Kerjakan 1 example (per chapter) dari tugas kelompok lain (Chapter 1 S/D Chapter 6)

 

Latihan 2. Kerjakan 1 example (per chapter) dari tugas kelompok lain (Chapter 1 S/D Chapter 6)

Chapter 1 

Massa jenis merkuri, satu-satunya logam yang berbentuk cair pada suhu kamar, adalah 13,6 g / mL.

Hitung massa 5,50 mL cairan.

Jawab :

Chapter 2 

Berikan jumlah proton, neutron, dan elektron pada masing-masing spesies berikut: 

Strategi

Ingat bahwa superskrip (indeks atas) menunjukkan nomor massa (A) dan subskrip (indeks bawah) menunjukkan nomor atom (Z). Nomor massa selalu lebih besar dari nomor atom. (Satu-satunya pengecualian adalah ¹H, di mana nomor massa sama dengan nomor atom). Untuk menentukan jumlah elektron, ingatlah bahwa karena atom bersifat netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton.

Solusi

(a) Nomor atom adalah 11, jadi ada 11 proton. Nomor massa adalah 20, sehingga jumlah neutron adalah 20 - 11 = 9. Jumlah elektron sama dengan jumlah proton; yaitu, 11.

(b) Nomor atom sama dengan (a), atau 11. Nomor massa adalah 22, jadi jumlah neutron adalah 22 - 11 = 11. Jumlah elektron adalah 11. Catatan bahwa spesies atom dalam (a) dan (b) adalah isotop unsur natrium yang mirip secara kimia.

(c) Nomor atom O (oksigen) adalah 8, jadi ada 8 proton. Nomor massa adalah 17, jadi ada 17 - 8 = 9 neutron. Ada 8 elektron.

(d) Karbon-14 direpresentasikan sebagai ¹⁴C. Nomor atom karbon adalah 6, jadi ada 14 - 6 = 8 neutron. Jumlah elektron adalah 6.

Chapter 3 

Sampel senyawa mengandung 1,52 g nitrogen (N) dan 3,47 g oksigen (O). Massa molar dari senyawa ini adalah antara 90 g dan 95 g. Tentukan rumus molekul dan massa molar akurat dari senyawa tersebut.

Penyelesaian

Diketahui gram N dan O. Gunakan massa molar sebagai faktor konversi untuk mengubah gram menjadi mol dari setiap unsur. Gunakan n mewakili jumlah mol dari setiap unsur. Kita menulis

Jadi, kita mendapatkan rumus N₀,₁₀₈O₀,₂₁₇, yang memberi identitas dan rasio atom yang ada. Tetapi, rumus kimia harus ditulis dengan bilangan bulat. Cobalah untuk mengonversi seluruh nilai subskrip dengan membagi subskrip dengan subskrip yang terkecil (0,108). Setelah pembulatan, kita memperoleh NO₂ sebagai rumus empiris.

Chapter 4 

Diperlukan 16,42 mL volume  larutan KMnO₄ 0,1327 M untuk mengoksidasi 25,00 mL larutan FeSO₄ dalam media asam. Berapa konsentrasi larutan FeSO₄ dalam molaritas? Persamaan ionik bersih adalah

5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺  Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

Penyelesaian

Jumlah mol KMnO₄ dalam 16,42 mL larutan adalah

Jumlah mol KMnO₄ dalam 16,42 mL larutan adalah Dari persamaan ion bersih kita melihat bahwa 5 mol Fe²⁺ 1 mol MnO₄⁻. Oleh karena itu, jumlah mol FeSO₄ teroksidasi adalah

Konsentrasi larutan FeSO₄ dalam mol FeSO₄ per liter larutan adalah

Chapter 5 

Mengingat bahwa 3,50 mol NH₃ menempati 5,20 L pada 47°C, hitung tekanan gas (dalam atm) menggunakan (a) persamaan gas ideal dan (b) persamaan van der Waals.

Penyelesaian
(a) Kita memiliki data berikut:

V = 5,20 L
T = (47 + 273) K = 320 K
n = 3,50 mol

R = 0,0821 L . atm/K . mol

Dengan mensubstitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan gas ideal, kita mendapatkan

(b) Kita perlu Persamaan (5.18). Lebih mudah untuk pertama kali menghitung faktor koreksi dalam Persamaan (5.18) secara terpisah. Dari Tabel 5.4, kita memiliki

a = 4,17 atm . L²/mol²

b = 0,0371 L/mol

sehingga faktor koreksi untuk tekanan dan volume adalah

Akhirnya, dengan mensustitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan van der Waals, kita mendapatkan

(P + 1,89 atm)(5,20 L - 0,130 L) = (3,50 mol)(0,0821 L.atm/K.mol)(320 K)
P = 16,2 atm

Chapter 6

Reaksi termit melibatkan aluminium dan besi (III) oksida

2Al(s) + Fe₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + 2Fe(l)

Reaksi ini sangat eksoterm dan besi cair yang terbentuk digunakan untuk logam las. Hitunglah kalor yang dilepaskan dalam kilojoule per gram dari Al yang bereaksi dengan Fe₂O₃. ΔHfº untuk Fe(l) adalah 12,40 kJ/mol.

Penyelesaian

Menggunakan nilai ΔHº­f yang diberikan untuk Fe(l) dan nilai ΔHºf lainnya pada Data Termodinamika dan Persamaan (6.18), dapat ditulis

ΔH^o­_rx = [ΔH^o­_f (Al₂O₃) + 2ΔH^o­_f (Fe)] - [2ΔH^o­_f (Al) + ΔH^o­_f (Fe₂O₃)]

          = [(-1669,8 kJ/mol) + 2(12,40 kJ/mol)] - [2(0) + (-822,2 kJ/mol)]

          = -822,8 kJ/mol

Ini adalah jumlah kalor yang dilepaskan untuk dua mol Al yang bereaksi. Dapat digunakan rasio berikut

-822,8kJ/2 mol Al

untuk mengkonversi menjadi kJ/g Al. Massa molar Al adalah 26,98 g, sehingga

kalor yang dilepas per gram Al = (-822,8kJ/2 mol Al) x (1mol Al/26,98 g Al)

                                                   = -15,25 kJ/g