× Home Daftar Isi Disclaimer Tentang Blog
Menu

Serba Ada

Serba Serbi

Soal dan Pembahasan Terkait Waktu Paruh untuk Menentukan perbadingan Massa A dan B Saat T

Materi: kimia
Soal:

Waktu paruh zat A adalah 3 hari dan waktu paruh zat B adalah 4 hari, jika sewaktu-waktu jumlah zat A sama dengan 2 kali jumlah zat B maka:
  1. Saat 10 hari berapa kali lipatkah jumlah A terhadap B?
  2. Kapankah kedua zat memiliki jumlah yang sama?

Pembahasan untuk pertanyaan a:
Saat 10 hari berapa kali lipatkah jumlah A terhadap B?

Formula untuk menghitung jumlah zat yang tersisa $(N_t)$ pada saat $T$ satuan waktu dengan waktu paruh $t_{1/2}$ dan jumlah zat mula-mula $N_o$ adalah:
\begin{align*}
N_t = N_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{t_{1/2}}}
\end{align*}
Dalam soal dituliskann sewaktu-waktu, ini berarti ada saatnya A akan memiliki jumlah sama dengan 2B, kapankah ini terjadi? Waktu paruh A = 3 hari dan B = 4 hari, maka akan terjadi jika T = 12 hari. 12 ini merupakan KPK dari angka 3 dan 4 (waktu paruh A dan B). Jadi pada saat T = 12 hari ini, jumlah A12 = 2B12.

Untuk menghitung perbandingan A dan B saat 10 hari kita boleh menghitung perbandingan A dan B mula-mula. Ini dapat ditentukan memanfaatkan informasi bahwa saat 12 hari A12 = 2B12 tadi.

\begin{align*}
A_{12} & = A_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{12}{3}}\\
A_{12} & = A_o \left(\frac{1}{2} \right )^4
\end{align*}
\begin{align*}
B_{12} & = B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{12}{4}}\\
B_{12} & = B_o \left(\frac{1}{2} \right )^3
\end{align*}
\begin{align*}
\frac{A_{12}}{B_{12}}&=\frac{2}{1}\\
\frac{A_o \left(\frac{1}{2} \right )^4 }{B_o \left(\frac{1}{2} \right )^3 }&=\frac{2}{1}\\
\frac{A_o }{B_o }\left({\frac{1}{2}}\right )^1 &=\frac{2}{1}\\
\frac{A_o }{B_o } &=\frac{4}{1}
\end{align*}
Dari persamaan tadi diperoleh perbandingan jumlah zat mula-mula adalah $A_o=4B_o$

Berikutnya perbandingan A dan B saat 10 hari dapat dihitung.
\begin{align*}
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=\frac{A_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{3}}}{{B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{4}} }}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=\frac{4B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{3}}}{{B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{4}} }}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=4\frac{ \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{3}}}{{ \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{4}} }}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=4 \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{3}-\frac{10}{4}}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=4 \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{40-30}{12}}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=4 \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{10}{12}}\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=4 \times 0,561\\
\frac{A_{10}}{B_{10}}&=2,244 \\
\end{align*}
Jadi pada saat 10 hari jumlah $A = 2,244 \times B$


Pembahasan untuk pertanyaan b:
Kapankah kedua zat berjumlah sama?


Ketika zat berjumlah sama jika nilai $A_T = B_T$ dengan kata lain perbandingan keduanya adalah 1 : 1. Ingat pula jumlah zat mula-mula $A_o = 4B_o$.
\begin{align*}
\frac{A_{T}}{B_{T}}&=\frac{A_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{3}}}{{B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{4}} }}\\
\frac{1}{1}&=\frac{4B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{3}}}{{B_o \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{4}} }}\\
1&=4\frac{ \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{3}}}{{ \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{4}} }}\\
\frac{1}{4}&= \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{3}-\frac{T}{4}}\\
\frac{1}{4}&= \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{4T-3T}{12}}\\
\left({\frac{1}{2}}\right )^2&= \left(\frac{1}{2} \right )^{\frac{T}{12}}\\
2&=\frac{T}{12}\\
T&=24
\end{align*}
Jadi kedua zat akan memiliki jumlah yang sama ketika $T = 24$ hari.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

meCKZINK

Memuat...

Arsip Blog

Topik

asam dan basa buffer hidrokarbon kesetimbangan kimia kimia kimia unsur laju reaksi makromolekul polimer reaksi redoks sel elektrokimia senyawa karbon soal OSN soal osp soal un termokimia unsur radioaktif

Popular Posts

  • Asam Amino (protein)
    Asam amino merupakan senyawaan dengan molekul yang mengandung gugus fungsional amino (-NH$_2$) maupun karboksil (-CO$_2$H). Secara umum, s...
  • Bensin Sebagai Bahan Bakar
    Fraksi minyak bumi yang paling banyak digunakan ialah bensin . Komponen utama bensin yaitu $n$-heptana dan isooktana. Pada artikel ini kita...
  • Tata Nama Senyawa Terner
    Senyawa terner sederhana meliputi asam, basa, dan garam. Asam, basa, dan garam adalah tiga kelompok senyawa yang saling terkait satu denga...
  • Tata Nama Senyawa Organik
    Senyawa organik adalah senyawa-senyawa karbon dengan sifat-sifat tertentu. Pada awalnya, senyawa organik ini tidak dapat dibuat di laborator...
  • Daerah Pengilangan Minyak dan Gas Bumi di Indonesia
    Daerah-daerah Pengilangan Minyak dan Gas Bumi di Indonesia . Proses pengolahan minyak mentah menjadi fraksi-fraksi minyak bumi yang bermanfa...
  • Minyak Bumi dan Gas Alam
    Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus - karang dan oleum - minyak) dijuluki juga sebagai emas hitam , adalah s...
  • Sifat Sifat Asam Amino
    Sifat-sifat asam amino . Asam amino mempunyai beberapa sifat , antara lain: 1. Larut dalam air dan pelarut polar lain. 2. Tidak larut dal...

Navigasi

  • Home
  • disclaimer
  • sitemap
Ehcrodeh. Diberdayakan oleh Blogger.
Copyright © KMA. Template by : Petunjuk Onlene