Pertanyaan

Hidrogen sulfida H 2 S , dapat digunakan untuk mengendapkan ion-ion logamsecara selektif melalui pengontrolan p H larutan. Gunakan data berikut untuk menjawab pertanyaan-pertanyaanyang terkait. Tuliskan persamaan reaksi kesetimbangan tahap-tahap ionisasi H 2 S . Tuliskan pernyataan tetapan kesetimbangan ionisasi total H 2 S menjadi 2 H + dan S 2 − dan tentukan nilai tetapan kesetimbangannya. Untuk larutan dengan [ H 2 S ] = 0,10M, [ Bi 3 + ]= [ Mn 2 + ]= 1,50 M dan [ H + ] = 10,00 M, tentukan garam sulfida yang mengendap terlebih dahulu dan hitunglah persen larutan garam ini yang masih tertinggal dalam larutan jenuh. p H larutan akan terus bertambah hingga logam berikutnya mengendap sebagai garam sulfida. Tentukan p H larutan pada saat garam yang kedua mulai mengendap.

Hidrogen sulfida $H_{2} S$ , dapat digunakan untuk mengendapkan ion-ion logam secara selektif melalui pengontrolan $p H$ larutan. Gunakan data berikut untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan yang terkait.

Tuliskan persamaan reaksi kesetimbangan tahap-tahap ionisasi $H_{2} S$ .
Tuliskan pernyataan tetapan kesetimbangan ionisasi total $H_{2} S$ menjadi $2 H^{+}$ dan $S^{2 -}$ dan tentukan nilai tetapan kesetimbangannya.
Untuk larutan dengan [ $H_{2} S$ ] = 0,10 M, [ $Bi^{3 +}$ ] = [ $Mn^{2 +}$ ] = 1,50 M dan [ $H^{+}$ ] = 10,00 M, tentukan garam sulfida yang mengendap terlebih dahulu dan hitunglah persen larutan garam ini yang masih tertinggal dalam larutan jenuh.
$p H$ larutan akan terus bertambah hingga logam berikutnya mengendap sebagai garam sulfida. Tentukan $p H$ larutan pada saat garam yang kedua mulai mengendap.

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

B. Rohmawati

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Berdasarkan pembahasan, maka: H 2 S memiliki K a1 = 5 , 7 × 10 − 8 dan K a2 = 1 , 3 × 10 − 13 serta tetapan kesetimbangan K = 7 , 4 ⋅ 10 − 21 , garam sulfida yang lebih dahulu mengendap adalah Bi 2 S 3 sebanyak 4 , 2 ⋅ 10 − 6 % dan p H larutanpada saat garam yang kedua mulai mengendap adalah 6,7. Pada soal diketahui tetapan ionisasi H 2 S dan K sp Bi 2 S 3 dan MnS. Untuk menyelesaikan soal poin a, digunakan reaksi pengionan H 2 S dimana mengalami dua kali pengionan sehingga memiliki dua tetapan ionisasi asam sebagai berikut: H 2 S ⇌ H + + HS − K a 1 = 5 , 7 × 1 0 − 8 HS − ⇌ H + + S 2 − K a 2 = 1 , 3 × 1 0 − 13 Soal poin b diselesaikan menggunakan tetapan kesetimbangan dengan mengkalikan tetapan ionisasi asam pertama dan kedua. H 2 S ⇌ 2 H + + S 2 − K = = = K a 1 × K a 2 5 , 7 ⋅ 1 0 − 8 × 1 , 3 ⋅ 1 0 − 13 7 , 4 ⋅ 1 0 − 21 Pada poin c, untuk menentukan garam sulfida yang lebih dahulu mengendap, menggunakan konsep pengaruh K sp terhadap pengendapan dengan menentukan K sp dan membandingkan dengan Q sp . Apabila Q sp > K sp maka akan terbentuk endapan. Sehingga dicari garam sulfida yang memiliki nilai Q sp paling tinggi. Untuk garam sulfida Bi 2 S 3 Bi 2 S 3 ⇌ 2 Bi 3 + + 3 S 2 − Q sp = = = [ Bi 3 + ] 2 [ S 2 − ] 3 ( 1 , 5 ⋅ 1 0 − 3 ) 2 ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 18 ) 3 9 , 1 ⋅ 1 0 − 58 K sp Bi 2 S 3 = 1 , 6 ⋅ 1 0 − 72 , maka Q sp > K sp Untukgaram sulfida MnS MnS ⇌ Mn 2 + + S 2 − Q sp = = = [ Mn 2 + ] [ S 2 − ] ( 1 , 5 ⋅ 1 0 − 3 ) ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 18 ) 1 , 1 ⋅ 1 0 − 20 K sp MnS = 3 , 0 ⋅ 1 0 − 11 , maka Q sp < K sp Makagram sulfida yang mengendap terlebih dahulu adalah Bi 2 S 3 Untuk menentukan persen larutan garam dalam larutan jenuh, digunakan konsep massa zat yang mengendap dalam larutan dengan mengibaratkan massa menjadi konsentrasi. Menghitung konsentrasi Bi 3 + dalam larutan jenuh. K sp 1 , 6 ⋅ 1 0 − 72 [ Bi 3 + ] 2 [ Bi 3 + ] = = = = = [ Bi 3 + ] 2 [ S 2 − ] 3 [ Bi 3 + ] 2 ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 18 ) 3 ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 18 ) 3 1 , 6 ⋅ 1 0 − 72 ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 18 ) 3 1 , 6 ⋅ 1 0 − 72 6 , 3 ⋅ 1 0 − 11 M Persentase Bi 3 + dalam larutan jenuh: % Bi = = 1 , 5 ⋅ 1 0 − 3 6 , 3 ⋅ 1 0 − 11 × 100% 4 , 2 ⋅ 1 0 − 6 % Pada poin d untuk menentukan p H larutan garam saat garam kedua mulai jenuh atau mengendap digunakan konsep penentuan p H larutan jenuh, maka perlu menentukan konsentrasi basa konjugasi ( S 2 − ) dalam MnS terlebih dahulu. K sp 3 , 0 ⋅ 1 0 − 11 [ S 2 − ] = = = = [ Mn 2 + ] [ S 2 − ] ( 1 , 5 ⋅ 1 0 − 3 ) [ S 2 − ] 1 , 5 ⋅ 1 0 − 3 3 , 0 ⋅ 1 0 − 11 2 , 0 ⋅ 1 0 − 8 M Sclanjutnya, dengan memasukkan nilai ini ke dalam persamaan K, maka: [ H + ] 2 [ H + ] 2 [ H + ] [ H + ] = = = = S 2 − K [ H 2 S ] ( 2 , 0 × 1 0 − 8 ) ( 7 , 4 ⋅ 1 0 − 21 ) ( 0 , 10 ) 3 , 7 ⋅ 1 0 − 14 1 , 92 ⋅ 1 0 − 7 M p H = = = − lo g [ H + ] − lo g ( 1 , 92 ⋅ 1 0 − 7 ) 6 , 7

Berdasarkan pembahasan, maka: $H_{2} S$ memiliki $K_{a1} = 5, 7 \times 10^{- 8}$ dan $K_{a2} = 1, 3 \times 10^{- 13}$ serta tetapan kesetimbangan $K = 7, 4 \cdot 10^{- 21}$ , garam sulfida yang lebih dahulu mengendap adalah $Bi_{2} S_{3}$ sebanyak $4, 2 \cdot 10^{- 6} %$ dan pH larutan pada saat garam yang kedua mulai mengendap adalah 6,7.

Pada soal diketahui tetapan ionisasi $H_{2} S$ dan $K_{sp} Bi_{2} S_{3}$ dan MnS.

Untuk menyelesaikan soal poin a, digunakan reaksi pengionan $H_{2} S$ dimana mengalami dua kali pengionan sehingga memiliki dua tetapan ionisasi asam sebagai berikut:

$H_{2} S ⇌ H^{+} + HS^{-} K_{a 1} = 5, 7 \times 1 0^{- 8} HS^{-} ⇌ H^{+} + S^{2 -} K_{a 2} = 1, 3 \times 1 0^{- 13}$

Soal poin b diselesaikan menggunakan tetapan kesetimbangan dengan mengkalikan tetapan ionisasi asam pertama dan kedua.

$H_{2} S ⇌ 2 H^{+} + S^{2 -}$

$K = = = K_{a 1} \times K_{a 2} 5, 7 \cdot 1 0^{- 8} \times 1, 3 \cdot 1 0^{- 13} 7, 4 \cdot 1 0^{- 21}$

Pada poin c, untuk menentukan garam sulfida yang lebih dahulu mengendap, menggunakan konsep pengaruh $K_{sp}$ terhadap pengendapan dengan menentukan $K_{sp}$ dan membandingkan dengan $Q_{sp}$ . Apabila $Q_{sp}$ > $K_{sp}$ maka akan terbentuk endapan. Sehingga dicari garam sulfida yang memiliki nilai $Q_{sp}$ paling tinggi.

Untuk garam sulfida $Bi_{2} S_{3}$

$Bi_{2} S_{3} ⇌ 2 Bi^{3 +} + 3 S^{2 -}$

$Q_{sp} = = = [Bi^{3 +}]^{2} [S^{2 -}]^{3} (1, 5 \cdot 1 0^{- 3})^{2} (7, 4 \cdot 1 0^{- 18})^{3} 9, 1 \cdot 1 0^{- 58}$

$K_{sp} Bi_{2} S_{3} = 1, 6 \cdot 1 0^{- 72}$ , maka $Q_{sp}$ > $K_{sp}$

Untuk garam sulfida MnS

$MnS ⇌ Mn^{2 +} + S^{2 -}$

$Q_{sp} = = = [Mn^{2 +}] [S^{2 -}] (1, 5 \cdot 1 0^{- 3}) (7, 4 \cdot 1 0^{- 18}) 1, 1 \cdot 1 0^{- 20}$

$K_{sp} MnS = 3, 0 \cdot 1 0^{- 11}$ , maka $Q_{sp}$ < $K_{sp}$

Maka gram sulfida yang mengendap terlebih dahulu adalah $Bi_{2} S_{3}$

Untuk menentukan persen larutan garam dalam larutan jenuh, digunakan konsep massa zat yang mengendap dalam larutan dengan mengibaratkan massa menjadi konsentrasi.

Menghitung konsentrasi $Bi^{3 +}$ dalam larutan jenuh.

$K_{sp} 1, 6 \cdot 1 0^{- 72} [Bi^{3 +}]^{2} [Bi^{3 +}] = = = = = [Bi^{3 +}]^{2} [S^{2 -}]^{3} [Bi^{3 +}]^{2} (7, 4 \cdot 1 0^{- 18})^{3} \frac{1 , 6 \cdot 1 0 ^{- 72}}{( 7 , 4 \cdot 1 0 ^{- 18} ) ^{3}} \frac{1 , 6 \cdot 1 0 ^{- 72}}{( 7 , 4 \cdot 1 0 ^{- 18} ) ^{3}} 6, 3 \cdot 1 0^{- 11} M$

Persentase $Bi^{3 +}$ dalam larutan jenuh:

$% Bi = = \frac{6 , 3 \cdot 1 0 ^{- 11}}{1 , 5 \cdot 1 0 ^{- 3}} \times 100% 4, 2 \cdot 1 0^{- 6} %$

Pada poin d untuk menentukan $p H$ larutan garam saat garam kedua mulai jenuh atau mengendap digunakan konsep penentuan $p H$ larutan jenuh, maka perlu menentukan konsentrasi basa konjugasi ( $S^{2 -}$ ) dalam MnS terlebih dahulu.

$K_{sp} 3, 0 \cdot 1 0^{- 11} [S^{2 -}] = = = = [Mn^{2 +}] [S^{2 -}] (1, 5 \cdot 1 0^{- 3}) [S^{2 -}] \frac{3 , 0 \cdot 1 0 ^{- 11}}{1 , 5 \cdot 1 0 ^{- 3}} 2, 0 \cdot 1 0^{- 8} M$

Sclanjutnya, dengan memasukkan nilai ini ke dalam persamaan K, maka:
$[H^{+}]^{2} [H^{+}]^{2} [H^{+}] [H^{+}] = = = = \frac{K [ H _{2} S ]}{S ^{2 -}} \frac{( 7 , 4 \cdot 1 0 ^{- 21} ) ( 0 , 10 )}{( 2 , 0 \times 1 0 ^{- 8} )} 3, 7 \cdot 1 0^{- 14} 1, 92 \cdot 1 0^{- 7} M$

$p H = = = - lo g [H^{+}] - lo g (1, 92 \cdot 1 0^{- 7}) 6, 7$

Buka akses jawaban yang telah terverifikasi

Yah, akses pembahasan gratismu habis

atau

Dapatkan jawaban pertanyaanmu di AiRIS. Langsung dijawab oleh bestie pintar

Tanya Sekarang

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Anggaplah bahwa sebanyak 1,75 g NaOH ( s ) ditambahkan ke dalam larutan NiCI 2 0,10 M. Berapa massa Ni ( OH ) 2 yang akan terbentuk? Berapa pH akhir larutan? K s p Ni ( OH ) 2 = 6 , 0 × 1 0 − ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Anggaplah bahwa sebanyak 1,75 g NaOH ( s ) ditambahkan ke dalam larutan NiCI 2 0,10 M. Berapa massa Ni ( OH ) 2 yang akan terbentuk? Berapa pH akhir larutan? K s p Ni ( OH ) 2 = 6 , 0 × 1 0 − ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebanyak 500,00 mL larutan jenuh MgCO 3 ( M r =84) diuapkan sampai volumenya tinggal 120,00 mL. Berapa massa MgCO 3 yang terbentuk? ( K sp = 4 × 1 0 − 5 )

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu percobaan dilakukan dengan tujuan untuk menentukan urutan pengendapan dan pelarutan beberapa senyawa logam perak dengan konsentrasi ion Ag + mulai dari 0,0050 M. Gunakan informasi berikut ini un...

0.0

Jawaban terverifikasi

Suatu larutan mengandung ion Ag + , Ca 2 + , Mg 2 + ,dan Al 3 + masing-masing dengan konsentrasi 0,10M. Jika ditambahkan larutan Na 3 PO 4 , endapan yang terbentuk paling bawah adalah ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Tanya ke AiRIS

Yuk, cobain chat dan belajar bareng AiRIS, teman pintarmu!

Chat AiRIS