× 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

  • Senyawa Protein dan Sifat-sifatnya
    Senyawa Protein dan Sifat-sifatnya . Seperti biasa, pembahasan kita bagi menjadi dua bagian, pertama tentang senyawa protein , dan kedua te...
  • Struktur Protein
    Struktur protein . Penyusun utama protein adalah urutan berulang dari satu atom nitrogen dan dua atom karbon. Protein tersusun atas beberap...
  • Lemak atau Lipid secara umum
    Lemak atau lipid secara umum. Pernahkah kalian makan roti dengan mentega? Apakah bahan yang diperlukan untuk membuat mentega? Mentega term...
  • Penulisan dan Ejaan Simbol Wujud Zat pada Persamaan Reaksi
    Wujud zat sangat menentukan dalam  proses kimiawi atau reaksi kimia. Oleh karena itu pada penulisan persamaan reaksi kerap dicantumkan lamba...
  • Penyetaraan Reaksi Redoks: KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 + H2S + H2O
    Berikut ini penyelesaian tiga metode penyetaraan reaksi redoks KI + H 2 SO 4  → K 2 SO 4  + I 2  + H 2 S + H 2 O Proses penyetaraan setiap m...
  • Contoh Soal Elektrolisis 1 dan Pembahasannya
    Soal #1 Suatu percobaan elektrolisis, 0,01 mol krom telah diendapkan pada katode ketika 0,06 mol elektron dilewatkan suatu larutan elektroli...
  • Pembahasan Soal Kimia SIMAK UI 2018
    Berikut ini adalah pembahasan soal kimia (nomor 46-60) pada Seleksi Masuk (Simak) UI 2018. Silakan pembaca memberikan koreksi bila dijumpai ...

Navigasi

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