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:
$[H^{+}]^{2} [H^{+}]^{2} [H^{+}] [H^{+}] = = = = \frac{K [ H _{2} S ]}{S ^{2 -}} \frac{( 7 , 4 \cdot 1 0 ^{- 21} ) ( 0 , 10 )}{( 2 , 0 \times 1 0 ^{- 8} )} 3, 7 \cdot 1 0^{- 14} 1, 92 \cdot 1 0^{- 7} M$

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

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