Penyelesai Masalah Kimia

Mencari Formula Molekul Sebatian Karbon

Diberi:

• Formula empirik: CH

• Jisim molekul relatif: 70

• Jisim atom relatif (RAM): H = 1, C = 12

Langkah 1: Mencari Jisim Empirik Formula

Untuk mencari jisim empirik formula, kita tambahkan jisim atom relatif semua atom dalam formula empirik.

Jisim empirik formula CH = (1 x 12) + (1 x 1) = 12 + 1 = 13

Langkah 2: Mencari Nisbah Jisim Molekul dengan Jisim Empirik

Nisbah ini akan memberitahu kita berapa kali ganda formula empirik perlu diulang untuk mendapatkan formula molekul.

Nisbah = Jisim molekul relatif / Jisim empirik formula
= 70 / 13
≈ 5.38

Langkah 3: Membulatkan Nisbah

Karena kita tidak boleh memiliki pecahan atom dalam molekul, kita perlu membulatkan nisbah kepada nombor bulat terdekat. Namun, dalam kes ini, kita akan mempertimbangkan nisbah sebagai 5 atau 6, tetapi memandangkan 5.38 lebih dekat kepada 5, kita akan gunakan 5 sebagai faktor pengganda.

Langkah 4: Mencari Formula Molekul

Sekarang, kita darabkan formula empirik dengan faktor pengganda (5) untuk mendapatkan formula molekul.

Formula molekul = (CH) × 5
= C5H5

Kesimpulan

Formula molekul sebatian karbon yang diberi ialah C5H5.

Mencari Formula Molekul Sebatian Karbon

Masalah: Sebatian karbon mempunyai formula empirik CH dan jisim molekul relatif 70. Cari formula molekul sebatian tersebut.

Data yang diberikan:

• Formula empirik: CH

• Jisim molekul relatif: 70

• Jisim atom relatif (RAM):

• Hidrogen (H): 1

• Karbon (C): 12

Penyelesaian:

• Mencari nisbah jisim molekul relatif dengan jisim formula empirik

Jisim formula empirik CH = 12 (C) + 1 (H) = 13

Nisbah jisim molekul relatif dengan jisim formula empirik = 70 / 13 = 5.38 (dibulatkan kepada 5)

• Mencari formula molekul

Formula molekul = (Formula empirik) x (Nisbah jisim molekul relatif dengan jisim formula empirik)
= (CH) x 5
= C5H5

Jawapan: Formula molekul sebatian karbon tersebut ialah C5H5.

Penerangan:

Formula empirik CH menunjukkan bahawa sebatian karbon tersebut mengandungi 1 atom karbon dan 1 atom hidrogen. Namun, jisim molekul relatif 70 menunjukkan bahawa sebatian tersebut mempunyai lebih daripada 1 unit formula empirik. Dengan mencari nisbah jisim molekul relatif dengan jisim formula empirik, kita dapat menentukan berapa kali formula empirik perlu diulang untuk mendapatkan formula molekul. Dalam kes ini, nisbah tersebut ialah 5, maka formula molekul ialah C5H5.

Penyelesaian Masalah Kimia: Menghitung Panjang Gelombang Foton yang Dipancarkan oleh Atom Hidrogen

Masalah:
Hitung panjang gelombang (dalam nm) foton yang dipancarkan ketika atom hidrogen mengalami transisi dari n = 5 ke n = 2. RH adalah konstanta Rydberg dalam satuan energi: 2,18 x 10^-18 J.

Penyelesaian:

Untuk menghitung panjang gelombang foton yang dipancarkan, kita dapat menggunakan persamaan Rydberg:

ΔE = RH * (1/n² - 1/m²)

di mana ΔE adalah perbedaan energi antara dua tingkat energi, RH adalah konstanta Rydberg, n dan m adalah bilangan kuantum utama dari tingkat energi awal dan akhir.

Dalam kasus ini, kita memiliki:

n = 5 (tingkat energi awal)
m = 2 (tingkat energi akhir)

Maka, kita dapat menghitung perbedaan energi ΔE:

ΔE = RH * (1/5² - 1/2²)
= 2,18 x 10^-18 J * (1/25 - 1/4)
= 2,18 x 10^-18 J * (-0,21)
= -4,58 x 10^-19 J

Perlu diingat bahwa tanda negatif menunjukkan bahwa energi dipancarkan.

Sekarang, kita dapat menggunakan persamaan Planck untuk menghitung panjang gelombang foton yang dipancarkan:

λ = hc / ΔE

di mana λ adalah panjang gelombang, h adalah konstanta Planck (6,626 x 10^-34 J s), c adalah kecepatan cahaya (3 x 10^8 m/s), dan ΔE adalah perbedaan energi yang telah kita hitung sebelumnya.

Maka, kita dapat menghitung panjang gelombang λ:

λ = (6,626 x 10^-34 J s * 3 x 10^8 m/s) / (4,58 x 10^-19 J)
= 4,34 x 10^-7 m

Untuk mengubah panjang gelombang dari meter ke nanometer, kita dapat mengalikan dengan 10^9:

λ = 4,34 x 10^-7 m x 10^9 nm/m
= 434 nm

Jawaban:
Panjang gelombang foton yang dipancarkan oleh atom hidrogen ketika mengalami transisi dari n = 5 ke n = 2 adalah 434 nm.

Penyelesaian:

Atom oksigen (O) mempunyai 6 elektron valensi, manakala atom natrium (Na) mempunyai 1 elektron valensi. Apabila atom oksigen bertindak balas dengan atom natrium, mereka akan membentuk sebatian natrium oksida (Na2O).

Susunan Elektron:

Untuk melukiskan susunan elektron bagi sebatian Na2O, kita perlu mempertimbangkan peraturan oktet dan peraturan duet. Peraturan oktet menyatakan bahawa atom-atom dalam kumpulan utama (kumpulan 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 dan 18) cenderung untuk memiliki 8 elektron valensi, manakala peraturan duet menyatakan bahawa atom-atom dalam kumpulan 1 (logam alkali) cenderung untuk memiliki 2 elektron valensi.

Dalam sebatian Na2O, atom oksigen mempunyai 6 elektron valensi dan memerlukan 2 elektron lagi untuk mencapai oktet. Atom natrium mempunyai 1 elektron valensi dan dapat memberikan 1 elektron kepada atom oksigen untuk membentuk ikatan ionik.

Susunan Elektron Na2O:

• Atom Oksigen (O):

• 1s² 2s² 2p⁴ (6 elektron valensi)

• Menerima 2 elektron dari atom natrium untuk membentuk oktet: 1s² 2s² 2p⁶

• Atom Natrium (Na):

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ (1 elektron valensi)

• Memberikan 1 elektron kepada atom oksigen untuk membentuk ikatan ionik: 1s² 2s² 2p⁶

Dengan demikian, susunan elektron bagi sebatian Na2O adalah:

Na+ : 1s² 2s² 2p⁶
O²⁻ : 1s² 2s² 2p⁶

Kesimpulan:

Sebatian natrium oksida (Na2O) terbentuk apabila atom oksigen bertindak balas dengan atom natrium. Susunan elektron bagi sebatian ini menunjukkan bahawa atom oksigen memiliki oktet penuh, manakala atom natrium memiliki duet. Ikatan ionik terbentuk antara atom natrium dan atom oksigen, membentuk sebatian yang stabil.