Berikut ini adalah pembahasan soal tentang hubungan Ksp, Kf, dan K pada pembentukan ion kompleks. Ini merupakan soal KSM Bidang Kimia tingkat Propinsi Tahun 2013 - soal pilihan ganda nomor 28. Soal secara keseluruhan dapat di lihat pada pranala ini. Bagaimana hubungan tentang Ksp, Kf, dan K dapat dilihat pada artikel sebelum ini di sini.
Soal:
Dalam fotografi, padatan AgBr yang tersisa dilarutkan dalam larutan Na2S2O3. Ion Ag+ bereaksi dengan ion S2O3 membentuk senyawa kompleks [Ag(S2O3)2]3-, dengan persamaan reaksi sebagai berikut
AgBr (s) ⇌ Ag+ (aq) + Br-(aq)
⟶ Ksp = 5,4 × 10-13
Ag+(aq) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq)
⟶ Kf = 2,0 × 1013
Jumlah padatan AgBr yang dapat larut dalam 125 mL larutan Na2S2O3 1,20 M adalah
A. 7,14 g
B. 12,22 g
C. 14,08 g
D. 16,72 g
E. 40,65 g
Pembahasan:
AgBr (s) ⇌ Ag+ (aq) + Br–(aq)
⟶ Ksp = 5,4 × 10-13
Ag+(aq) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq)
⟶ Kf = 2,0 × 1013
AgBr (s) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq) + Br–(aq)
⟶K = Ksp × Kf =10,8
*AgBr berwujud padat maka tidak dilibatkan dalam proses hitung.
K = (x × x)÷(1,2 – 2x)2
10,8 = (x × x)÷(1,2 – 2x)2
10,8 (1,2 – 2x)2 = (x × x)
10,8 (1,44 – 4,8x + 4x2) = x2
43,2x2 – 51,84 x + 15,552 = x2
42,2x2 – 51,84 x + 15,552 = 0
Penentuan nilai x dapat diselesaikan dengan persamaan akar kuadrat berikut:
ketika $\mathsf{ax^2 + bx + c = 0}$
maka:
$\mathsf{x_1 = \dfrac{{ - b + \sqrt {b^2 - 4ac} }}{{2a}}}$
$\mathsf{x_2 = \dfrac{{ - b - \sqrt {b^2 - 4ac} }}{{2a}}}$
dari persamaan diperoleh:
$\mathsf{a = 42{,}2}$
$\mathsf{b = -51{,}84}$
$\mathsf{c = 15{,}552}$
Dari hasil hitung menggunakan rumus abc penarikan akar persamaan kuadrat diperoleh x = 0,52 M atau x = 0,71 M. Keduanya hasil pembulatan.
Untuk x = 0,71 M ⟶ 2x = 1,42 M,
ini tidak mungkin, karena jumlah konsentrasi 2 S2O32-(aq) tidak mungkin melebih 1,2 M
[Br–] = 0,52 M setara dengan 0,52 M × 125 mL = 65,00 mmol
Karena koefisien reaksi Br– dengan AgBr sama maka jumlah mol AgBr = 65,00 mmol
Massa molar AgBr = 187,77 g/mol
AgBr 65,00 mmol = 0,06500 mol × 187,77 g/mol
AgBr 65,00 mmol = 12,22 g
Alternatif jawaban yang tepat adalah B. 12,22 g
Soal:
Dalam fotografi, padatan AgBr yang tersisa dilarutkan dalam larutan Na2S2O3. Ion Ag+ bereaksi dengan ion S2O3 membentuk senyawa kompleks [Ag(S2O3)2]3-, dengan persamaan reaksi sebagai berikut
AgBr (s) ⇌ Ag+ (aq) + Br-(aq)
⟶ Ksp = 5,4 × 10-13
Ag+(aq) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq)
⟶ Kf = 2,0 × 1013
Jumlah padatan AgBr yang dapat larut dalam 125 mL larutan Na2S2O3 1,20 M adalah
A. 7,14 g
B. 12,22 g
C. 14,08 g
D. 16,72 g
E. 40,65 g
Pembahasan:
AgBr (s) ⇌ Ag+ (aq) + Br–(aq)
⟶ Ksp = 5,4 × 10-13
Ag+(aq) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq)
⟶ Kf = 2,0 × 1013
AgBr (s) + 2 S2O32-(aq) ⇌ [Ag(S2O3) 2]3-(aq) + Br–(aq)
⟶K = Ksp × Kf =10,8
| AgBr (s) | + | 2 S2O32-(aq) | ⇌ | [Ag(S2O3) 2]3-(aq) | + | Br–(aq) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Awal | * | 1,2 M | – | – | |||
| Berubah | * | –2x | x | x | |||
| Kesetimbangan | * | 1,2 – 2x | x | x |
*AgBr berwujud padat maka tidak dilibatkan dalam proses hitung.
K = (x × x)÷(1,2 – 2x)2
10,8 = (x × x)÷(1,2 – 2x)2
10,8 (1,2 – 2x)2 = (x × x)
10,8 (1,44 – 4,8x + 4x2) = x2
43,2x2 – 51,84 x + 15,552 = x2
42,2x2 – 51,84 x + 15,552 = 0
Penentuan nilai x dapat diselesaikan dengan persamaan akar kuadrat berikut:
ketika $\mathsf{ax^2 + bx + c = 0}$
maka:
$\mathsf{x_1 = \dfrac{{ - b + \sqrt {b^2 - 4ac} }}{{2a}}}$
$\mathsf{x_2 = \dfrac{{ - b - \sqrt {b^2 - 4ac} }}{{2a}}}$
dari persamaan diperoleh:
$\mathsf{a = 42{,}2}$
$\mathsf{b = -51{,}84}$
$\mathsf{c = 15{,}552}$
Dari hasil hitung menggunakan rumus abc penarikan akar persamaan kuadrat diperoleh x = 0,52 M atau x = 0,71 M. Keduanya hasil pembulatan.
Untuk x = 0,71 M ⟶ 2x = 1,42 M,
ini tidak mungkin, karena jumlah konsentrasi 2 S2O32-(aq) tidak mungkin melebih 1,2 M
[Br–] = 0,52 M setara dengan 0,52 M × 125 mL = 65,00 mmol
Karena koefisien reaksi Br– dengan AgBr sama maka jumlah mol AgBr = 65,00 mmol
Massa molar AgBr = 187,77 g/mol
AgBr 65,00 mmol = 0,06500 mol × 187,77 g/mol
AgBr 65,00 mmol = 12,22 g
Alternatif jawaban yang tepat adalah B. 12,22 g
trmkasih byk pak..pencerahanya, cuma penyelesaian persamaan kwadrat nya ada yg lebih sederhana :
BalasHapusK = (x . x) / (1,2 – 2x)2
10,8 = (x . x) / (1,2 – 2x)2
√ 10,8 = X / 1,2 – 2x
3,95 = X / 1,2 – 2x
X = 0,52