× 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

  • Hubungan Ksp, Kf, dan K pada Reaksi Pembentukan Ion Kompleks
    Tulisan ini terinspirasi ketika saya menyelesaikan pembahasan soal KSM Kimia tingkat provinsi tahun 2013. Ada soal menarik yang tentu saja d...
  • Pembahasan Soal tentang Hubungan Ksp, Kf, dan K pada Pembentukan Ion Kompleks
    Soal: Dalam fotografi, padatan AgBr yang tersisa dilarutkan dalam larutan Na 2 S 2 O 3 . Ion Ag + bereaksi dengan ion S 2 O 3 membentuk se...
  • Alternatif Cara dan Langkah Menyetarakan Reaksi Redoks
    Sejak dahulu pokok bahasan reaksi redoks khususnya tentang menyetarakan zat-zat dalam reaksi redoks menjadi hal yang sulit bagi kebanyakan s...
  • Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
    Hasil Kali Kelarutan (Ksp) . Senyawa ion yang terlarut dalam air akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif. Jika dalam larutan jenuh...
  • Menentukan Entalpi Reaksi Berdasarkan Entalpi Pembentukan
    Penentuan Entalpi Reaksi Berdasarkan Entalpi Pembentukan . Perhitungan $\Delta$H reaksi juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan data da...
  • Menggambar Struktur Polimer dengan Chemsketch
    Bahasan tentang polimer pada materi kimia kelas 12 diperlukan kemampuan membuat gambar polimer bagi guru ketika hendak membuat soal atau bah...
  • Prinsip Kerja dan Pembuatan Larutan Penyangga
    Prinsip Kerja dan Pembuatan Larutan Penyangga . Kita bagi menjadi dua bagian pembahasan yaitu pertama prinsip kerja larutan penyangga yang ...

Navigasi

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