Tugas Matematika Untuk Kimia (Kelompok 3) [PDF]

Citation preview

MATEMATIKA UNTUK KIMIA LOGARITMA



OLEH: KELOMPOK 3 1. Fika Ferlita (F1C119032) 2. Helni Aprianti (F1C119033) 3. Ingrid ine’ (F1C119035) 4. Ira Maya Suyanti (F1C119036) 5. Irma Indriyana (F1C119037) 6. Khofifah ‘Ulya Ul-Wahidah (F1C119038) 7. Nadil Alifka Arthameva (F1C1045) 8. Nugrayanti (F1C119046) 9. Nur Aisyah Busri (F1C119047) 10. Nur Insyana (F1C119048) 11. Nur Sofa Camelia Santoso (F1C119049) 12. Regita Saptiana Amalia (F1C119050) 13. Sitti Jaria Ndora (F1C11990) 14. Rachmi Septiana (F1C116107)



JURUSAN KIMIA UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2020



Nama : Fika Ferlita NIM : F1C119032 1. The apparent pH of an aqueous solution is defined by the equation pH= - log 10 [H+]. Find the apparent pH of the following solutions: (a). [H+] = 1,00 ×10-7M (b). [H+] = 0,111 M (c). [H+] = 9,433 × 10-9 M (d). [H+] = 1,416M (e). [H+] = 5,44 × 10-2M (f). [H+] = 12,0M Jawab a) [H+] = 1,00 ×10-7M pH= -log [H+] = -log 1,00 × 10-7



d) [H+] = 1,416 M pH= log 1,416



= 7- log 1 e) [H+] = 5,44 × 10-2



=7 b) [H+] = 0,111 M



pH= 2 – log 5,44



= 1,11 M × 10-1 pH = 1 – log 1,11



f) [H+] =12,0 M pH = 1,2 × 10-1 M



c) [H+] = 9,433 × 10-9M pH = 9 - log 9,433



= 1 - log 1,2



Nama : Helni Apriati NIM : F1C119033 2. Given the following values



for the apparent pH, find (H⁺) in the following



solutions : a) pH = 0 b) pH = 2,447 c) pH = 5,893 d) pH = 7,555 e) pH = ⁻0,772 f) pH =12,115 Jawab Diketahui



: pH = -log 19 (H+)



Ditanyakan : (H+) Penyelesaian : pH : -log 19 (H+) a. pH



=0



b. pH



= 2,447



pH



= - log (H+)



pH



= -log10 (H+)



0



= - log (H+)



2,447



= -log10 (H+)



Log (102)



= log (H+)-1



Log10 (102,447) = log10 (H+)-1



102



= (H+)-1



102



=



1 (H+ ) 1 1



(H)



=



H+



=1



102,447



=



1 (H+ )



(H+)



=



1 (10 2,447 )



= 3.5727 . 10-3 = 3.573 . 10-3 (H+) c. pH



= 3.573 . 10-3M = -log (H+)



pH



= 5,893



5,893



= -log (H+)



e. pH



= -0,772



-0.772



= -log (H+)



log (105,893) = log (H+)-1



log (10-0,772) = -log (H+)-1



105,893



= (H+)-1



10-0,772



= (H+)-1



(H+)



=



(H+)



=



1 (10 5,893 )



=1,279.10-6 (H+) d. pH 7,555



=1,279.10-6 M = 7,555 = -log (H+)



1 (10 -0,772 )



= 5,916.10-0,772 (H+) f. pH 12,115



= 5,916.100,772M = 12,115 = -log (H+)



log (107,555) = -log (H+)-1



log (1012,115) = log (H+)-1



107,555



= (H+)-1



1012,115



= (H+)-1



(H+)



=



(H+)



=



1 (10 7,555 )



= 2,786.10-8 (H+)



= 2,786.10-8 M



1 (10 12,115 )



= 7,674.10-13 (H+)



= 7,674.10-13M



Jadi, konsentrasi ion H+ pada larutan dengan pH 12,115 adalah 7,674.1013



M.



Nama : Inggrid Ine’ NIM : F1C119035 3. Carilah pH larutan HCl, dimana konsentrasi HCl adalah 1,00.10-8M Jawab Diketahui



: [HCl] = 1,00.10-8M



Ditanyakan : pH = …..? Penyelesaian : Kw



= [H+] [OH-]



10-14



= (X + 10-8)(X)



10-14



= X2 + 10-8 X 0= X2 + 10-8 X - 10-14 0= (X2 + 10-8 X - 10-14)(X-9,5.10-8)



Mengambil nilai yang pasti, sehingga : X-9,5.10-8 = 0 X [H+]



= 9,5. 10-8 = X +10-8 = 9,5. 10-7 M + 10-8 M = 10,5. 10-8 M



[H+] pH



= 1,05. 10-7 M = -log (H+) = -log (1,05. 10-7) = -log (log 1,05 + log 10-7) = - (0,02 – (-7)) = 6,98



Jadi, pH larutan HCl 10-8 M adalah 6,98



Nama : Ira Maya Suyanti NIM : F1C119036 4. Usaha yang dikerjakan dalam keadaan isotermal, ekspensi reversible atau kompersi gas ideal dari volume V1 ke volume V2 diberikan dari persamaan W = - nRT ln



V1 . dimana n adalah jumlah gas ideal, R adalah konstanta gas = V2



18,314 J/mol k dan T adalah suhu. Tentukan usaha yang dikerjakan dalam ekspansi isothermal reversible dari 1 mol gas ideal pada 300 k dari volume 3 L menjadi volume 10 L Jawab Diketahui :



n = 1 mol R = 8,314 J/mol . K T = 300 k V1 = 3 L V2 = 10 L



Ditanyakan : W = ….? Penyelesaian : V1 ) V2



W



= - nRT ln (



W



10 k = 1 mol (8,314 J/mol . K)(300 k) ln ( ) 3k = - (8,314 J) (300) (ln (10) – ln (3)) = - (2,494,2 J) (2,3025 – 1,0986) = - 3002,767 J = - 3003 J



Jadi, usaha yang di kerjakan adalah -3003 J



Nama : Irma Indriyana NIM :F1C119037 5. Perubahan entalpi yang berhubungan dengan ekspansi atau kompersi gas idealdibentuk persamaan ∆𝛿= n(Cv) ln



T2 V2 + nR ln dimana n adalah jumlah T1 V1



mol gas, Cv adalah kapasitas kalor molar pada volume konstan, T adalah temperatur dan V adalah volume. Tentukan perubahan entropi yang mengandung1,00



mol



gas



ideal



3 dari1Lmenjadi5L,suhuturundari300Kmenjadi284K.Cv= R danR=8,314 J/mol 2 . K.



Jawab Diketahui



: 



n = 1mol







3 Cv = R 2







T2 = 284K



Ditanyakan : ∆𝛿 = …..? Penyelesaian : ∆𝛿= n(Cv) ln



T2 V2 + nR ln T1 V1



3 T2 V2 ∆𝛿= n R ln + nR ln 2 T1 V1 3 T2 V2 = nR ( ) ln + ln 2 T1 V1



 



R = 8,314 J/mol K







V1 = 1L







V2 = 5L



T1 = 300K



3 284 5 = 1 Mol ( 8,341 J/ mol K ) ( ) ln + ln 2 300 1 3 = ( 8,341 J/ mol.K ) ( ) – 0,0548 + 1.6094 2 = ( 8,341 J/ mol K ) ( 1,5272 ) = 12,697141 J/K = 12,7 J/K Perubahan entropinya adalah 12,7 J/K



Nama : Khofifah ‘Ulya Ul-Wahidah NIM : F1C119038



6. Telah diketahui bahwa perubahan entropi untuk ekspansi adiabatik yang dapat dibidik dari gas ideal sama dengan mol mengguanakan persamaan yang diberikan dalam persamaan nomor 5, tentukan suhu akhir ketika suatu gas ideal pada suhu 300 K mengembang secara adiabatik dari 1 L menjadi 5 L, Vc =



3 R dan R =8,314 J/mol K 2 Jawab



Diketahui : ∆ s = R Cv ln



T2 V2 + ln T1 V1



∆ s= 0



V1



=1L



n = 1 mol



V2



=5L



R = 8,314 J/mol K



Cv



=



3 2



T1 = 300 K Ditanyakan : T2 = ….? Penyelesaian : ∆ s= R Cv ln



T2 V2 + ln T1 V1



T2 V2 3 ∆ s= n ( R) ln + nR ln 2 T1 V1 T2 V2 3 ∆ s= nR ( (ln ) + ln ) 2 T1 V1 T2 3 5L 0 = (1 mol) (8,314 /mol K) ( ln + ln ) 2 300 K 1L T2 3 0 = 8,314 J/K( ln + 1,609) 2 300 K



0 = 12,471 ln



T2 + 13,3772 300 K



0 = 12,471 (ln T2 – ln (300 K)) + 13,3772 0 = 12,471 (ln T2 – 5,70378) + 13,3772 0 = 12,471 ln T2 - 71,1318 + 13,3772 ln T2 =



71,1318- 13,3772 12,471



ln T2 = 4,6308 ln T2 = 4,6308 ln e ln T2 = ln e4,6308 T2 = e4,6308



dimana e = 2,718…



T2 = 102,59 T2 ≅103 K Suhu akhir perubahan entropi adalah 103 K.



Nama : Nadila Alifka Arthameva NIM : F1C119045 7. Peluasan radioaktif adalah proses kinetika orde pertama yang mengikuti persamaan laju terintegrasi ln



( A) = - k t, dimana (A) adalah konsentrasi A ( A0)



pada waktu t = 0, (konsep awal A) dan k adalah konstanta abu kayu dari penggujian arkeologi ditemukan 0,664. Berapa umur abu kayu, mengingat bahwa k = 1,24.10-4 yr untuk isotop 14 c. Jawab Diketahui



: k = 1,24 x 10-4 / tahun ( A) = 0,664 ( A0)



Ditanyakan : t = ……? Penyelesaian : ( A) ln = -k t ( A0) ρn (0,664) = -k t ln ( 0,664 ) t = −1,24/tahun −0,4093 = x 10-4 tahun −1,24 = 3300,80665 tahun ≅3300 tahun Jadi, umur abu kayu tersebut adalah 3300 tahun



Nama : Nugrayanti NIM : F1C119046 8. Menurut EMF tentangselvolta, Eselpada temperature dankonsentrasi ion yang berlangsungpadareaksiselaA + bB→ cC + Dd dari persamaan nernts berikut. Esel= E° sel – RT/nFIn( C )c Dimana E° sel menurut EMF memilikikonsentrasi 1,00 M. R = 8,314 J.mol/K pada temperature yang tetap. Adalahangkadariperubahan electron padareaksisel, dan F adalahtetapankonstanta Faraday yang bernilai 96.487 coulomb. Dan suhunyayaitu 298,2 K padareaksi Zn(s) + Cu2+ →Zn2+ + Cu(s)



Jawab Ketika (Cu2+) = 0,5 M dan ( Zn2+) = 0,1 M, dandiberikan E° sel = 1,100 v. Diketahui:   



E° sel = 1,100 v R = 8,314 J.mol/K T = 298,2 K



Ditanyakan : Esel = ….. ? Penyelesaian: Zn(s) + Cu2+→Zn2+ + Cu(s)



( Zn )2 +¿ ¿ In = 2 +¿ ( Cu ) ¿ In =



( 0,5 M ) ( 0,1 M )



  



F = 96.487 coulomb (Cu2+) = 0,5 M (Zn2+) = 0,1 M



Esel



mol 8,314 J . ( 298,2 K ) ( 0,5 M ) ( K ) = 1,100 v In ( 0,1 M )



( 2 ) ( 96.487 C )



Esel= 1,100 v –



2479,2348 J . mol In 5 192974 C



Esel = 1,100 v –(0,0128475069)(1,6094379124) Esel= 1,100v – 0,0079826049 v Esel = 1,0920173951 v Esel= 1,12 v Jadi, Esel pada persamaan nernts tersebut adalah 1,12 v.



Nama : Nur Aisyah Busri NIM : F1C119047 9. Suatu energy peluruhan suatu zat, mula-mula mempunyai konsentras 5 mol/L. Tentukan konsentrasi akhir zat tersebut setelah Meluruh selama 6000 detik. Dengan tetapan laju peluruhan 25 x 10-6 berdasarkan persamaan berikut. -ln



[C ] =kt [C ]0



Jawaban Diketahui



: [ C ]0= 5 mol/L t= 6000 detik k = 25 x 10-6



Ditanyakan



: [c] = … ?



Penyelesaian : -ln ln (



[C ] =kt [C ]0 [C ] 5



) - 25 x 10-6 x 6000



ln [c] – ln 5 = - 25 x 10-3 x 6 ln [c] = (-25 x 10-3 x 6) + ln 5 ln [c] = (-150 x 10-3 ) + 1,6094 ln [c] = (-0,15) + 1,6094 ln [c] = 1,4594 ln [c] = ln e1,4594 [c] = e 1,4594 [c] = 4,3 Jadi, konsentrasi akhir za tersebut adalah 4,3 mol/L



Nama : Nur Insyana NIM : F1C119048 Suatu larutan memiliki kosentrasi ion [H+] sebesar 1,0x10-7 M. pHnya adalah?



Jawab Diketahui



:[H+]= 1,0x10-7



Ditanyakan



:



Penyelesaian : [H+] = 1,0x10-7 pH



= - log [H+] = - log (1,0x10-7) = - log 1,0 – log 10-7 = - log 1,0 - (-7) = 7 – log 1,0 = 7 – 0,00 = 7,00



Nama : Nur Sofa Camelia Santoso NIM : F1C119049 10. Hitunglah nilai logaritma pada soal berikut : a. 3 log 9 × 3 log 81 =3 log 32 × 3 log 34



menggunakan sifat a log b × b log c = a log c



= 3log 34 =



1×4



=4 b. 2 log 9 × 9 log 6 × 6 log =2 log 9 × 9 log 6 × 6 log 16



menggunakan sifat a log b × b log c × c



log d = a log d



= 2 log 24 = 2 log 24 = 1×4 =4



Nama : Regita Saptiana Amalia NIM : F1C119050 11. Keadaan 100 mL larutan NH3 0,1 M ditambahkan 100 mLlarutan (NH4)2SO4 0,1 M berapapHcampurandarilarutantersebut? (Kb NH3 = 1,8 x 10-5).



Jawab Diketahui: Campuran larutanNH3 dengan larutan (NH4)2SO4 bersifat penyangga karena mengandung basa lemah (NH3) dengan asam konjugasinya (NH4+). pH larutan tergantung pada perbandingan molNH3 dengan ion NH4+. 



Jumlahmol NH3 = 100 mL x 0,1mmol/mL = 10 mmol.







Jumlahmol (NH4)2SO4 = 100 mL x 0,1 mmol/mL = 10 mmol



 Jumlahmol ion NH4+ = 2 x 10 mmol = 20 mmol Ditanyakan: pH campuran = ...? Penyelesaian: b [OH-] = Kb x g 10 = 1,8 x 10-5 x 20 -6 = 9 x 10 pOH = - log [OH-] = - log 9 x10-6 = 6 - log 9 Maka, pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 9) = 8 + log 9 = 8,95 Jadi, pH campuran larutan tersebut adalah 8,95. Nama : Sitti Jaria Ndora



NIM : F1C119090



12. Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H+ sebesar 2 x 10-4 M (gunakan nilai log 2=0,3) Jawab Diketahui



: [H+] = 2 x 10-4



Ditanyakan



: pH = ...?



Penyelesaian : Ph



= - log [H+] = - log (2 x 10-4) = - ( log 2 + log 10-4) = - (log 2 – 4 log 10) = 4 log 10 – log 2 = 4 – 0,3 = 3,7



Nama : Rachmi Septiana NIM : F1C116107



14. Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut. Dengan tanpa kalukulator diberikan log 2 = 0,3! Jawab Diketahui



: pH = 2,7



Ditanyakan



: [H+] = …?



Penyelesaian : -log [H+] = 2,7 -log [H+] = 3 – 0,3 -log [H+] = 3 – log 2 -log [H+] = log 103 – log 2 log [H+] = log 2 – log 103 log [H+] = log [H+] =



2 103



2 103



= 2 x 10-3 M