INSTIT UT TEK NOLOG GI BAND DUNG Fakultas Matemattika dan Illmu Penggetahuan A Alam Jl. Ganessha 10 Ban ndung 401 132
BERKA AS SOALL Ujian I ‐‐ Kimia D Dasar IIA (KI‐1201 1) 29Maret 2014, Jam 09.0 00–11.00
Nam ma : ____________________________________ NIM M : __________________________________ ___ Kelaas : K ___ ___
Tan nda tanga an
No. Nilai
1
2
4
3
5
6
To otal
Bacaalah petu unjuk ujian n ini sebeelum mulaai bekerjaa:
TTuliskan NIM dan Naama anda d di setiap haalaman paada berkas soal dan lembar jaw waban. TTuliskan jaawaban anda pada leembar jawaaban mengggunakan p pena bukaan pensil. Dilarang m menggunakkan kertas lain, selain n dari yangg diberikanpada ujian n ini. JJawaban soal No.1e harus digaambar ulan ng pada leembar jawaaban yangg telah diseediakan. SSelama ujian berlanggsung dilarrang berbiccara dengaan teman, pinjam meeminjam alat tulis daan alat hitu ung, sserta melih hat pekerjaaan teman n. Alat kom munikasi haarus di‐no onaktifkan.. Pada wakttu pengawaas ujian mengatakan n "Waktu H Habis", sem mua pesertta ujian berhenti bekkerja. Mereka yaang melangggar ketentuan di ataasdianggap p melakukaan kecuran ngan dalam m ujian. Periksalah kelengkap pan berkass soal sebelum mulai mengerjakannya. Berkas ujiaan ini terdiiri dari 1 beerkas soal dengan 6 ssoal dan 4halaman b beserta lem mbar jawaban kosong 7 7lembar (6 6lembar bo olak‐balik untuk men njawab maasing‐masing soal dan 1lembarr untuk kerrtas corat‐ccoret). Bacalah so oal dengan seksama. Tuliskan jaawabannyaa dengan m menunjukkkan semuaa pekerjaan n yang releevan di ttempat yang disediakan pada ssetiap soal. Jawaban numerik yyang benarr, bila tanp pa disertai dengan bu ukti p mencapai jaawaban teersebut akaan dinilai 0 0. perhitungaan untuk m Nilai maksimum untu uk setiap n nomor terttulis di setiap akhir so oal. A Anda diperbolehkan menggunaakan kalku ulator. Data yang diperlukan n, dapat an nda lihat p pada halam man 1 berkaas soal ini. BERBAG GAI DATA
Tetaapan gas, R R = 8,314 J K‐1 mol‐1 =0 0,082L atm m K‐1 mol‐11 = 1,985 kaal K‐1 mol‐1; Tetapan A Avogadro = 6,023 10
Nam ma:______________________________
N NIM:______________________
1
Soal No.1 (17 poin) Pedagang es lilin keliling dapat membuat sistem pendingin yang memiliki suhu di bawah 0 °C dengan mencampurkan padatan NaCl dengan es batu membentuk larutan NaCl. Jika sistem pendingin tersebut terbentuk dari larutan NaCl 15% (w/w), jawablah pertanyaan‐pertanyaan berikut ini: a. Hitunglah suhu pendingin terendah yang dapat dihasilkan jika NaCl terurai sempurna. Diketahui Kf air = 1,86 [3] o C/m.
Jika NaCl terurai sempurna i = 2; Tf = m.Kf.i Molalitas NaCl = (15 g/MrNaCl)/(100‐15)g air x 1000 kg/g = (15 g/58,5 g/mol)/(85g air) x 1000 kg/g = 3,02 m Tf = m.Kf.i = 3,02 m x 1,86 oC/m x 2 = 11,23 oC Maka suhu pendingin terendah = Tf = 0oC – 11,23 oC = –11,23 oC o
b. Jika ternyata suhu sistem pendingin tersebut adalah–10,88 C, tentukan faktor van’t Hoff (i) larutan tersebut.
(1) (1) (1) [4]
Jelaskan apa yang terjadi dengan NaCl dalam larutan, mengapa suhu pendingin tidak sama dengan hasil perhitungan pada soal 1.a.
Tf = m.Kf.i (0 C – (–10,88 C)) = 3,02 m x 1,86 C/m x i o o (2) i = 10,88 C/(3,02 m x 1,86 C/m) = 1,94 Yang terjadi dengan larutan NaCl tersebut sehingga menyebabkan perbedaan nilai i adalah adanya proses “ion pairing” atau pasangan‐ion atau “aglomerasi” yang menyebabkan sebagian kecil kation dan anion bergabung dan ‘terhitung’ sebagai molekul tunggal, sehingga jumlah ion total dalam (2) larutan yang berkontribusi terhadap penurunan titik beku menjadi lebih kecil daripada yang sesungguhnya. Atau karena faktor derajat ionisasi, < 1, akibat konsentrasi tinggi. o
o
o
c. Hitunglah titik didih normal larutan NaCl 15% w/w dengan faktor van’t Hoff (i) dari jawaban 1.b. Diketahui Kb air = 0,51oC/m.
Tb = m.Kb.i = 3,02 m x 0,51 oC/m x 1,94 = 2,99 oC Titik didih air normal = Tb = 100 oC + 2,99 oC = 102,99 oC Catatan: jika nilai mahasiswa mengguanakan nilai i pada soal (b) walaupun nilai i hasil hitungannya tidak sama dengan 1,95, maka mahasiswa tersebut mendapatkan nilai 3 poin penuh.
[3] (2) (1)
d. Jika diketahui tekanan uap air murni pada 20 °C 18 mmHg, hitung tekanan uap larutan NaCl 15% w/w dengan faktor van’t Hoff (i) dari jawaban 1.b.
[3] Xair = nair/(nair + (i xnNaCl)) = (85 g/18 g/mol)/(( 85 g/18 g/mol)+(1,94 x(15 g/58,5 g/mol))) = 4,72/(4,72+0,49) = (2) 0,905 Plar = Xair. Poair = 0,905 x 18 mmHg = 16,29 mmHg (1) Catatan: jika nilai mahasiswa mengguanakan nilai i pada soal (b) walaupun nilai i hasil hitungannya tidak sama dengan 1,95, maka mahasiswa tersebut mendapatkan nilai 3 poin penuh. e. Gambarkan diagram fasa larutan NaCl dalam air berdasarkan diagram fasa air murni berikut. (Gambar ulang [2] pada lembar jawaban).
Nilai: benar: 2 poin; salah: 0 f. Proses pelarutan senyawa ion melibatkan energi kisi dan energi hidrasi. Umumnya, proses pelarutan [2] senyawa ionbersifat endotermik. Jelaskan alasannya. Proses pelarutan senyawa ion yang endotermik menunjukkan bahwa energi kisi yang dibutuhkan (2) untuk menguraikan padatan ion menjadi ion‐ionnya dalam keadaan lebih bebas (fasa gas) pada umumnya lebih besar daripada energi hidrasi yang dilepaskan pada saat ion‐ion ’dikelilingi’ atau berinteraksi dengan molekul air, sehingga energi pelarutan, Hsolution, menjadi bernilai positif (endoterm)Hsolution = Hlatt + Hhydr dengan Hlatt (+) >Hhydr(‐), sehingga Hsolution bernilai (+). Nama:___________________________
NIM:____________________
2
Soal No.2 (18 poin) Pertanyaan‐pertanyaan berikut berhubungan dengan sifat asam‐basa dan struktur senyawa yang bersifat asam atau basa. a. Tuliskan pasangan asam‐basa konjugasi dalam setiap reaksi berikut, dan perkirakan arah reaksi [9] tersebut (ke arah kanan atau ke arah kiri): i. HSO4–(aq) + NO3–(aq)⇌HNO3(aq) + SO42–(aq) (2) Pasangan asam‐basa konjugat: HNO3(asam)/NO3 (basa) (1 poin) HSO4(asam)/SO42basa) (1 poin) (1) Arah reaksi: ke arah kiri (reaktan) – – ii. CH3OH(aq) + CH3COO (aq) ⇌ CH3COOH(aq) + CH3O (aq) (2) Pasangan asam‐basa konjugat: CH3OH(asam)/CH3O (basa) (1 poin); CH3COOH(asam)/ CH3COO (basa) (1 poin) (1) Arah reaksi: ke arah kiri (reaktan) – + 2– iii. NH3(aq) + H2PO4 (aq) ⇌ NH4 (aq) + HPO4 (aq) + (2) Pasangan asam‐basa konjugat: NH4 (asam)/NH3(basa) (1 poin); 2 H2PO4 (asam)/HPO4 (basa) (1 poin) (1) Arah reaksi: ke arah kanan (produk) b. Tuliskan manakah di antara pasangan asam berikut yang lebih asam: [3] Cl (1) Br O H O H O O O F H2 H2 F (1) H C C C C C OH H3C C OH H2 F F (1) 2
3
3
3
Catatan: Untuk masing‐masing pertanyaan: nilai benar: 1 poin; salah: 0. c. ada reaksi asam‐basa Lewis di bawah ini, tuliskan spesi yang bersifat asam dan spesi yang bersifat basa. i. Cu2+(aq) + 4 H2O(l) Cu(H2O)42+(aq) Asam: Cu2+ (1 poin); Basa: H2O (1 poin) ii. (C2H5)2O(aq) + BF3(aq) (C2H5)2OBF3(aq) Asam: BF3 (1 poin); Basa: (C2H5)2O (1 poin) iii. AlCl3(aq) + Cl–(aq)AlCl4–(aq) Asam: AlCl3 (1 poin); Basa: Cl– (1 poin)
[6] (2) (2) (2)
Nama:___________________________
NIM:____________________
3
Soal No.3 (14 poin) NaHCO3 lebih dikenal dengan nama soda kue dan banyak digunakan di industri makanan. Pada suhu di atas 50 oC, NaHCO3 akan terurai mengikuti persamaan berikut: 2 NaHCO3(s) ⇌Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) a. Tuliskan ungkapan tetapan kesetimbangan Kpuntuk reaksi di atas. [2] (2) Kp = pCO x pH O (Nilai benar: 2 poin; salah: 0) 2 2 b. Sebanyak 12,6 g NaHCO3 dimasukkan kedalam labu tertutup bervolumetetap 1 L. Labu tersebut kemudian dipanaskan hingga suhunya mencapai 125oC.Hitung tekanan parsial CO2 setelah kesetimbangan tercapai, jika diketahui pada 125oC Kp= 0,25 dan diasumsikan tidak ada gas lain di dalam labu selain gas yang dihasilkan reaksi tersebut. Pada kesetimbangan: Kp = 0,25 =pCO x pH O=p2CO pCO = 0,5 atm 2 2 2 2 Catatan: Jika mahasiswa menjawab berdasarkan ungkapan kesetimbangan yang dijawabnya pada soal (a) walaupun salah, tetapi menghitungnya benar, maka diberikan nilai penuh (3 poin) c. Hitung massa NaHCO3 yang tersisa (dalam gram) setelah kesetimbangan tercapai. Mol NaHCO3 awal = 12,6 g/84 g/mol = 0,15 mol 2 NaHCO3(s) ⇌Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) I 0,15 mol ‐ ‐ ‐ C ‐ 2x mol+ x mol + x mol + x mol E(0,15 – 2x) mol + x mol + x mol + x mol Pada kesetimbangan, mol NaHCO3 yang tersisa adalah (0,15 – 2x) mol. Dari jawaban soal (b) diperoleh pCO =pH O =0,5 atm, sehingga ptotal = pCO +pH O = 1 atm 2
2
2
2
ntotal gas = ptotal x V/RT = (1 atm x 1 L)/(0,082 L atm K‐1 mol‐1x (125 +273)K = 0,031 mol total gas ntotal gas = nCO +nH O = (x + x) mol = 2x mol = 0,031 mol x = 0,031/2 mol = 0,0155 mol 2
2
maka mol NaHCO3 yang tersisa = (0,15 – 2x) mol = (0,1500 – 2(0,0155)) mol = 0,1190 mol Massa NaHCO3 yang tersisa = 0,1190 mol x 84 g/mol = 9,9960 g
[3] (3)
[4] (1) (1) (1) (1)
d. Jika volume wadah yang digunakan lebih kecil dari 1 L, perkirakan apakah NaHCO3 yang tersisa pada [2] kesetimbangan akan lebih banyak atau lebih sedikit dari jawaban 3.c. Jelaskan.
Jika volume wadah yang digunakan lebih kecil dari 1, maka NaHCO3 yang tersisa pada (2) kesetimbangan akan lebih banyak, karena dengan tekanan total yang sama pada kesetimbangan akan menghasilkan mol total gas yang lebih sedikit jika volume wadah lebih kecil, sehingga mol NaHCO3 yang tersisa akan lebih banyak. Atau jawaban lain yang tepat maka nilainya penuh (2 poin).
e. Jika kedalam labu tertutup bervolume tetap 1 L ditempatkan 12,6 g NaHCO3dan 0,01 mol gas argon, kemudian dipanaskan hingga suhunya mencapai 125oC,jika diketahui pada 125oC Kp = 0,25 hitung tekanan parsial CO2 setelah kesetimbangan tercapai. Pada kesetimbangan: Kp = 0,25 = pCO x pH O = p2CO pCO = 0,5 atm
[3] (3) 2 2 2 2 Hal ini karena walaupun tekanan total dalam wadah bertambah karena adanya gas argon, namun karena gas tersebut tidak ikut terlibat dalam reaksi, maka tekanan parsial gas CO2 dan H2O akan tetap sebesar 0,5 atm. Catatan: penjelasan ini hanya pelengkap saja, tidak diperlukan dalam jawaban).
Nama:___________________________
NIM:____________________
4
Soal No.4 (18 poin) Salah satu bahan aktif di dalam tablet APC® adalah aspirin. Aspirin atau asam asetilsalisilat (C9H8O4, Mr = 180) merupakan asam monoprotik yang sering digunakan sebagai senyawa analgesik. Reaksi ionisasi aspirin dalam air adalah sebagai berikut: +
H2O +
+ H3O
Atau dapat dituliskan secara sederhana sebagai: HA(aq) + H2O(l) ⇌A(aq) + H3O+(aq). Suatu larutan jenuh aspirin pada suhu 20 oC mengandung 3,000 g aspirin per liter larutan dan memiliki pH 2,67. a. Hitung molaritas larutan jenuh aspirin. Molaritas larutan jenuh aspirin = (3,000 g/180 g/mol)/1 L = 0,0167 M Nilai benar: 3 poin; salah: 0; jika cara betul tapi nilai akhir salah hitung: 2 poin b. Dalam sistem dengan membran semipermeabel, hitung tekanan osmosis larutan jenuh aspirin tersebut pada 37°C dan diketahui faktor van’t Hoff (i) larutan tersebut adalah 1,23. = CMRTi = 0,0167 M x0,082 L atm K‐1 mol‐1x (37+273 K) x 1,23 = 0,5222 atm Catatan: Jika mahasiswa menjawab berdasarkan nilai molaritas pada jawaban (a) walaupun salah, tetapi menggunakan rumus dan perhitungannya benar sesuai nilai tersebut, maka diberikan nilai penuh (3 poin)
[3] (3) [3] (3)
Tentukan nilai Ka aspirin berdasarkan informasi di atas. pH = 2,67 [H3O+] = [A‐] = 2,14 x 10‐3
c.
[3] (1) (2)
HA(aq) + H2O(l) ⇌A(aq) + H3O+(aq) I 0,0166 M ‐ ‐ C ‐ x + x + x E (0,0166 – x) M + x + x Ka = [A‐][H3O+]/[HA] = x2/(0,0167 – x) = (2,14 x 10‐3)2/(0,0167‐2,14 x 10‐3) = 3,15 x 10‐4
Kadar aspirin dalam tablet APC® dapat ditentukan dengan titrasi asam‐basa. Sebanyak 0,5 g tablet APC® digerus dan dilarutkan dalam air hingga menghasilkan 50 mL larutan sampel aspirin. Larutan tersebut dititrasi dengan larutan NaOH 0,01 M dan memerlukan25 mL NaOH 0,01 M untuk mencapai titik ekivalen. d. Berdasarkan nilai Ka aspirin pada soal 4.c., tentukan indikator mana yang paling sesuai untuk titrasi asam‐basa penentuan kadar aspirin, jika diketahui rentang pH beberapa indikator sebagai berikut: hijau bromkresol (pH 3,8–5,4); merah metil (pH 4,4–6,2); fenolftalein (pH 8,3–10,0). Jelaskan dengan perhitungan. Mol A‐ pada titik ekivalensi = 25 mL NaOH x 0,01 M NaOH = 0,25 mmol = 2,5 x 10‐4 mol
[3] (1) ‐ ‐ A (aq) + H2O(l) ⇌ HA(aq) + OH (aq) I 0,25 mmol ‐ ‐ C ‐x +x +x E (0,25‐x) mmol x mmol x mmol ‐14 ‐4 2 2 Kb = Kw/Ka = 10 /3,14 x 10 = (x mmol/75 mL) /((0,25 – x) mmol/75 mL) ~ (x mmol/75 mL) /(0,25 mmol/75 mL) 3,18 x 10‐11 = x2/(75 x 0,25) = x2/18,75 x2 = 3,18 x 10‐11 x 18,75 = 5,96 x 10‐10 ‐ ‐5 (1) x = [OH ] = 2,44 x 10 M pOH = 4,61 pH = 9,39 (1) Titik ekivalensi tercapai pada pH 9,39 sehingga indikator yang sesuai adalah fenolftalein
Catatan: jika mahasiswa menjawab indikator fenoltalein saja tanpa penjelasan, maka nilainya 1 poin saja. Jika mahasiswa menjawab indikator fenoltalein tapi penjelasannya tidak melalui perhitungan detail atau hanya dalam bentuk penjelasan kalimat saja, maka nilainya penuh (3 poin)
Tentukan %‐massa aspirin dalam tablet APC® tersebut.
e.
[3] ‐4
Berdasarkan perhitungan pada (d), maka mol aspirin ≃ mol NaOH pada ekivalensi = 0,25 mmol = 2,5 x 10 (1) mol, maka massa aspirin dalam sampel = 2,5 x 10‐4 mol x 180 g/mol = 0,0450 g (1) % massa aspirin dalam tablet APC® = (0,0450 g/0,5000 g) x 100% = 9,00 % (1) Catatan: Jika mahasiswa menjawab berdasarkan nilai mol aspirin pada ekivalensi sesuai pada jawaban (d) yang dikerjakannya walaupun salah, tetapi menggunakan rumus dan perhitungannya benar sesuai nilai tersebut, maka diberikan nilai penuh (3 poin). Begitu pula jika mahasiswa baru melakukan perhitungan mol aspirin pada ekivalensi pada bagian (e) ini, maka mendapatkan nilai penuh (3 poin) jika jawabannya benar.
f.
Jika 2 tablet APC® yang masing‐masing memiliki massa 325 mg dilarutkan di dalam 1 L larutan sehingga pH menjadi 5, Hitung perbandingan konsentrasi [HA]/[A]. Asumsi dalam setiap tablet APC® mengandung %‐massa aspirin sebesar 10%. Ka = [A‐][H3O+]/[HA] [HA] /[A‐] = [H3O+]/ Ka = 105 / 3,15 x 10‐4 = 3,17 x 10‐6
[3] (1) (2)
Nama:___________________________
NIM:____________________
5
Soal No.5 (16 poin) Asam oksalat, H2C2O4, banyak diaplikasikan di dalam proses pewarnaan tekstil, sebagai zat pemutih dalam industri kertas, dan juga sebagai salah satu bahan untuk zat penghilang karat material logam. Asam oksalat merupakan asam diprotik dengan nilai Ka1 = 6,0×10–2 dan Ka2 = 6,4×10–5. Dengan demikian ion HC2O4– bersifat amfoter. a.
Tuliskan persamaan reaksi yang menunjukkan sifat amfoter ion HC2O4–. Bersifat sebagai basa: HC2O4–(aq) + H2O(l) ⇌ H2C2O4 + OH(aq) Bersifat sebagai asam: HC2O4–(aq) + H2O(l)⇌C2O42– + H3O+(aq) Jika mahasiswa mereaksikan spesi HC2O4– dengan suatu asam atau basa lain dan reaksinya benar,
b.
c.
d.
maka diberikan nilai penuh. Tentukan nilai Ka dan Kb ion HC2O4–. Ka HC2O4– = Ka2 = 6,4×10–5; Kb HC2O4– = Kw/Ka1 = 1014/6,0×10–2 = 1,67 x 1013 Perkirakan pH larutan NaHC2O4 0,1 M; apakah netral, asam atau basa. Jelaskan mengapa demikian. Karena nilai Ka pada jawaban 5b lebih besar daripada Kb maka reaksi yang terjadi adalah reaksi
4
2
2
[4] (1) (2) (1)
(aq) + H2O(l) ⇌HC2O4(aq) + OH(aq)
C2O4 I 0,1 M ‐ ‐ C ‐ x +x +x E (0,1 – x)M x M x M
Kb = Kw/Ka2 = 1014/6,4×10–5 = 1,56 x 1010 = x2/(0,1 –x) ≃x2/0,1 x2 = 1,56 x 1011 x = [OH] = 3,95 x 10–6 pOH = 5,40 pH = 14 – 5,40 = 8,60 Hitung volume larutan HCl 0,1 M yang harus ditambahkan ke dalam 100 mL larutan Na2C2O4 0,1 M [3] agar pH larutan menjadi 4,44. 2 Mol Na2C2O4= 10 mmol = 0,01 mol setara dengan mol awal ion C2O4 dalam larutan. 2 + C2O4 (aq) + H (aq) ⇌HC2O4 (aq) I 0,01 mol 0,1V ‐ C ‐x ‐x +x E (0,01‐x) 0,1V‐x x + 5 Jika pH larutan menjadi 4,44, maka [H ]total pada kesetimbangan = 3,63 x 10 M [H+] = (0,1V‐x) mol/0,1 mL = 3,63 x 105 M 1/Ka1 = 1/6,4×10–5 = 15625 = x/(3,63 x 105)(0,01‐x) 0,567 = x/(0,01‐x) 0,00567 – 0,567x = x 0,00567 = 1,567x x = 3,62 x 10‐3 mol = mol H+ V HCl = mol H+/0,1 M = 3,62 x 10‐3 mol/0,1 mol/L = 3,62 x 10‐2 L = 36,20 mL
[2] (2)
4
Hitung pH larutan Na2C2O4 0,1 M. 2
f.
[3] (1) (2)
dimana HC2O4– sebagai asam HC2O4–(aq) + H2O(l)⇌C2O42– + H3O+(aq) Ka = [C2O42–][ H3O+]/[ HC2O4–] –6 –3 6,4×10–5 = x2/(0,1‐x) ~ 6,4×10–5 = x2/(0,1) x2 = 6,4×10 x = 2,5×10 [ H3O+] = x =2,5×10–3 pH = 2,6 Catatan: tidak perlu dengan perhitungan. Perhitungan di atas hanya pelengkap saja. Jika mahasiswa bisa menjelaskan dengan kalimat namun sesuai jawabannya tanpa perlu perhitungan. Tuliskan reaksi pelarutan Na2C2O4 dan reaksi kesetimbangan yang terjadi jika Na2C2O4 dilarutkan [2] dalam air. (1) Reaksi pelarutan: Na2C2O4(s) 2Na+(aq) + C2O42(aq) 2 (1) Reaksi kesetimbangan: C O (aq) + H O(l) ⇌HC O (aq) + OH (aq) 2
e.
[2] (1) (1)
(2) (1)
Nama:___________________________
NIM:____________________
6
Soal No.6 (17 poin)
Pelarutan garam sulfida dalam air menghasilkan ion HS, bukan S2. Oleh karena itu, SnS dalam air akan melarut dengan membentuk kesetimbangan sebagai berikut: (1) SnS(s) + H2O(l) ⇌ Sn2+(aq) + HS(aq)+ OH(aq) Diasumsikan Sn2+(aq) tidak mengalami oksidasi lebih lanjut. Diketahui Ksp SnS adalah 110–26 danKspa SnS adalah 110–5. [2] a. Tuliskan ungkapan untuk Ksp SnS berdasarkan reaksi kesetimbangan kelarutannya.
Ksp = [Sn2+] [HS] [OH] nilai benar: 2 poin; salah: 0 b. Berdasarkan soal 6.a., tentukan kelarutan molar padatan SnS di dalam larutan yang mengandung SnCl2 0,01 M pada pH 8,0. SnCl2 Sn2+(aq) + 2Cl‐(aq) 0,01 M 0,01 M 0,02 M pH 8,0 pOH = 6 [OH] = 106 M. SnS(s) + H2O(l) ⇌ Sn2+(aq) + HS(aq)+ OH(aq) (0,01 +x) M x M 106 M Ksp = 1 10–26 = [Sn2+] [HS] [OH] = (0,01 +x)(x)( 106) = (0,01)(x)(10‐6) = x108 x = [Sn2+] = 1 10–26/108 M = 1018 M merupakan kelarutan molar dari SnS
Mol Sn2+ dalam larutan setara dengan yang berasal dari SnCl2 = 10 mL x 0,1 M = 1 mmol [Sn2+] = 1 mmol/(10+10) mL = 0,05 M. Mol S2‐ dalam larutan setara dengan yang berasal dari Na2S = 10 mL x 0,1 M = 1 mmol [S2‐] = 1 mmol/(10+10) mL = 0,05 M. Nilai Kb yang sangat besar menunjukkan bahwa S2‐ terurai sempurna menjadi HS dan OH, sehingga [HS] =[OH] = [S2‐] = 0,05 M Qsp = [Sn2+] [HS] [OH] = (0,05)3= 1,25 x 104 Qsp> Ksp akan terjadi pengendapan SnS Dalam asam, garam sulfida melarut dengan membentuk H2S. Oleh karena itu, SnS dalam suasana asam akan melarut dengan membentuk kesetimbangan sebagai berikut: SnS(s) + 2H+(aq)⇌ Sn2+(aq) + H2S(aq) (2) d. Tuliskan ungkapan Kspa (Ksp dalam asam) SnS berdasarkan kesetimbangan kelarutan tersebut. Kspa= [Sn2+][H2S]/[H+]2 nilai benar: 2 poin; salah: 0
(2) [3] (1) (1) (1) [4] (1) (1) (1) (1) [2] (2)
Berdasarkan nilai Kspa SnS dan MnS, kita dapat memisahkan ion Sn2+ dan Mn2+ dari suatu larutan yang mengandung kedua ion tersebut. Untuk tujuan ini, ke dalam larutan dialirkan gas H2S sehingga [H2S] = 0,1 M kemudian pH larutan diturunkan secara perlahan dengan menambahkan asam. Diketahui nilai Kspa MnS adalah 3 107. e. Tuliskan ungkapan Kspa untuk MnS. Kspa = [Mn2+][ H2S]/[H+]2 nilai benar: 2 poin; salah: 0
[2] (2)
f.
[4] (2) (2)
Dalam suatu demonstrasi kimia, sebanyak 10 mL larutan SnCl2 0,1 M dicampurkan ke dalam 10 mL larutan Na2S 0,1 M di dalam suatu tabung reaksi. c. Tuliskan reaksi yang terjadi dan tunjukkan dengan perhitungan apakah dalam demonstrasi ini akan terbentuk endapan SnS yang berwarna coklat.Diketahui Kb ion S2‐ = 1 x 105. Reaksi: SnCl2(aq) + Na2S(aq) SnS(s) + 2NaCl(aq) SnS(s) ⇌Sn2+(aq) + S2‐(aq) S2‐(aq) + H2O(l) ⇌HS(aq)+ OH(aq) Kb SnS(s) + H2O(l) ⇌ Sn2+(aq) + HS(aq)+ OH(aq) Ksp (catatan: ini reaksi utamanya!!) Catatan: jika mahasiswa hanya menuliskan reaksi totalnya saja dan tepat, maka mendapatkan nilai penuh (1 poin). Jawaban tidak mengharuskan penulisan fasanya, jadi, jika ada mahasiswa tidak menulisan fasanya namun reaksinya benar, maka diberikan nilai penuh (1 poin)
Jika cara pemisahan seperti yang dijelaskan di atas diterapkan pada larutan yang mengandung ion Sn2+ dan Mn2+ dengan konsentrasi masing‐masing 0,01 M, Hitung pH ketika SnS tepat mulai mengendap, dan ketika MnS tepat mulai mengendap. Untuk Sn2+: Kspa =[Sn2+][ H2S]/[H+]2110–5 = (0,01)(0,1)/[H+]2 [H+] = (1 x 10‐3/110–5)1/2 = 10 M pH = 1 Untuk Mn2+: Kspa = [Mn2+][ H2S]/[H+]23107 = (0,01)(0,1)/[H+]2 [H+] = (1 x 10‐3/3107)1/2 = 5,77 x 10‐6 M pH = 5,24 Maka pada pH > 1 SnS mulai mengendap, sedangkan pada pH > 5,24 MnS mulai mengendap, artinya, SnS dan MnS keduanya larut jika pH ≤1, sedangkan MnS masih tetap larut pada pH ≤ 5,24. Catatan: kalimat penjelasan ini hanya pelengkap, tidak diperlukan dalam jawaban.
Nama:___________________________
NIM:____________________
7