soal UTS

 

Nam

NIM

Kela

    Baca  T  T   J  S s     7  t p   A  Teta

ma : ___

M   : ____

as : K __

alah petu Tuliskan N Tuliskan ja Dilarang m Jawaban s Selama uji serta melih Pada wakt Mereka ya Periksalah  Berkas ujia 7lembar (6 Bacalah so tempat ya perhitunga Nilai maks Anda dipe Data yang  apan gas, R

________

_______

_ ___ 

No.  Nilai  unjuk ujian IM dan Na awaban an menggunak oal No.1e  an berlang hat pekerja tu pengawa ang melang  kelengkap an ini terdi 6lembar bo oal dengan ng disedia an untuk m imum untu rbolehkan  diperlukan R = 8,314 J 

INSTIT

Fakultas 

Jl. Ganes

_______

________

1    n ini sebe ama anda d da pada le kan kertas  harus diga gsung dilar aan teman as ujian m ggar keten pan berkas iri dari 1 be olak‐balik   seksama.  kan pada s mencapai ja uk setiap n mengguna n, dapat an K‐1 mol‐1 =0

UT TEK

Matemat

sha 10 Ban

Ujian I ‐

29Ma

________

_______

2    elum mula di setiap ha embar jawa lain, selain ambar ulan rang berbic n. Alat kom engatakan tuan di ata s soal sebe erkas soal  untuk men Tuliskan ja setiap soal awaban te nomor tert akan kalku nda lihat p 0,082L atm

NOLOG

tika dan Il

ndung 401

BERKA

‐ Kimia D

ret 2014, 

_______

________

  3    ai bekerja alaman pa aban meng n dari yang ng pada le cara denga munikasi ha n "Waktu H asdianggap lum mulai  dengan 6 s njawab ma awabannya . Jawaban  ersebut aka tulis di seti ulator.   pada halam BERBAG m K‐1 mol‐1

GI BAND

lmu Peng

132 

AS SOAL

Dasar IIA

Jam 09.0

___ 

___ 

4    a:  ada berkas  ggunakan p g diberikan embar jawa an teman,  arus di‐no Habis", sem p melakuka mengerja soal dan 4 asing‐masi a dengan m numerik y an dinilai 0 ap akhir so man 1 berka GAI  DATA 1 _= 1,985 ka

DUNG

 

getahuan A

L  

(KI‐1201

00–11.00 5  soal dan l pena buka pada ujian aban yang pinjam me onaktifkan. mua pesert an kecuran kannya.   halaman b ng soal da menunjukk yang benar 0.  oal.  as soal ini.   al K‐1 mol‐1

Alam

 

1) 

Tan 6  To   embar jaw an pensil.  n ini.  g telah dise eminjam a .  ta ujian be ngan dalam beserta lem n 1lembar kan semua r, bila tanp   ; Tetapan A nda tanga otal  waban.  ediakan.  lat tulis da rhenti bek m ujian.  mbar jawa r untuk ker a pekerjaan pa disertai  Avogadro  an

 

an alat hitu kerja.  ban koson rtas corat‐c n yang rele dengan bu = 6,023     ung,  g  coret).  evan di  ukti  10   

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 Kfair = 1,86  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  [3]        (1) (1) (1)  b. Jika ternyata suhu sistem pendingin tersebut adalah–10,88 oC, tentukan faktor van’t Hoff (i) larutan tersebut.  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 oC – (–10,88 oC)) = 3,02 m x 1,86 oC/m x i  i = 10,88 oC/(3,02 m x 1,86 oC/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  larutan  yang  berkontribusi  terhadap  penurunan  titik  beku  menjadi  lebih  kecil  daripada  yang  sesungguhnya. Atau karena faktor derajat ionisasi,  < 1, akibat konsentrasi tinggi.   [4]        (2)     (2) 

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. 

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) = 

0,905 

Plar = Xair. Poair = 0,905 x 18 mmHg = 16,29 mmHg 

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) 

e. Gambarkan  diagram  fasa  larutan  NaCl  dalam air berdasarkan diagram  fasa  air  murni  berikut.  (Gambar  ulang  pada lembar jawaban).  Nilai: benar: 2 poin; salah: 0  [2]  f. Proses pelarutan senyawa ion melibatkan energi kisi dan energi hidrasi. Umumnya, proses pelarutan  senyawa ionbersifat endotermik. Jelaskan alasannya.   Proses pelarutan senyawa ion yang endotermik menunjukkan bahwa energi kisi yang dibutuhkan  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 (+).

[2]   

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 

tersebut (ke arah kanan atau ke arah kiri): 

i. HSO4–(aq) + NO3–(aq)⇌HNO3(aq) + SO42–(aq) 

Pasangan asam‐basa konjugat: HNO3(asam)/NO3(basa) (1 poin)

HSO4(asam)/SO42basa) (1 poin) 

       Arah reaksi: ke arah kiri (reaktan) 

ii. CH3OH(aq) + CH3COO–(aq) ⇌ CH3COOH(aq) + CH3O–(aq) 

Pasangan asam‐basa konjugat: CH3OH(asam)/CH3O(basa) (1 poin);  

CH3COOH(asam)/ CH3COO(basa) (1 poin)

 

Arah reaksi: ke arah  kiri (reaktan) 

iii. NH3(aq) + H2PO4–(aq) ⇌ NH4+(aq) + HPO42–(aq) 

Pasangan asam‐basa konjugat: NH4+(asam)/NH3(basa) (1 poin); 

H2PO4(asam)/HPO42(basa) (1 poin)  Arah reaksi: ke arah kanan (produk)    [9]      (2)    (1)    (2)     (1)    (2)    (1)  b. Tuliskan manakah di antara pasangan asam berikut yang lebih asam:  H2 C C H2 C OH O H F F H3C H2 C C C OH O F F Cl O O H Br O H 2 3 3 3 Catatan: Untuk masing‐masing pertanyaan: nilai benar: 1 poin; salah: 0.  [3]      (1)        (1)        (1)  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) 

 

 

 

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.        Kp = pCO 2 x pH2O (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 2 x pH2O=p 2 CO2pCO2= 0,5 atm   Catatan: Jika mahasiswa menjawab berdasarkan ungkapan kesetimbangan yang dijawabnya pada  soal (a) walaupun salah, tetapi menghitungnya benar, maka diberikan nilai penuh (3 poin)    [3]        (3)    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 pCO2 =pH2O =0,5 atm, sehingga ptotal = pCO2+pH2O = 1 atm 

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 2+nH2O = (x + x) mol = 2x mol = 0,031 mol  x = 0,031/2 mol = 0,0155 mol  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    [4]          (1)        (1)    (1)  (1)  d. Jika volume wadah yang digunakan lebih kecil dari 1 L, perkirakan apakah NaHCO3 yang tersisa pada  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 

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).    [2]    (2)  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 2 x pH2O = p 2 CO2pCO2 = 0,5 atm  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).

 

  [3]      (3)     

 

 

 

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: 

 

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  [3] (3)  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)  c. Tentukan nilai Ka aspirin berdasarkan informasi di atas.  pH = 2,67  [H3O+] = [A‐] = 2,14 x 10‐3 

      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    [3]         (1)  (2)  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         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 

Kb = Kw/Ka = 10‐14/3,14 x 10‐4 = (x mmol/75 mL)2/((0,25 – x) mmol/75 mL) ~ (x mmol/75 mL)2/(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  x = [OH‐] = 2,44 x 10‐5 M  pOH = 4,61  pH = 9,39 

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)    [3]          (1)              (1)  (1)  e. Tentukan %‐massa aspirin dalam tablet APC® tersebut.  Berdasarkan perhitungan pada (d), maka mol aspirin ≃ mol NaOH pada ekivalensi = 0,25 mmol = 2,5 x 10‐4  mol, maka massa aspirin dalam sampel = 2,5 x 10‐4 mol x 180 g/mol = 0,0450 g  % massa aspirin dalam tablet APC® = (0,0450 g/0,5000 g) x 100% = 9,00 % 

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.    [3] (1)  (1)  (1) 

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 = 105 / 3,15 x 10‐4  = 3,17 x 10‐6    [3]     (1)  (2)   

 

H

2

O 

+ +

H

3

O

+

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,  maka diberikan nilai penuh.    [2]  (1)  (1) 

b. Tentukan nilai Ka dan Kb ion HC2O4–. 

Ka HC2O4– = Ka2 = 6,4×10–5;   Kb HC2O4– = Kw/Ka1 = 1014/6,0×10–2 = 1,67 x 1013    [3]  (1)  (2)  c. Perkirakan pH larutan NaHC2O4 0,1 M; apakah netral, asam atau basa. Jelaskan mengapa demikian.  [2] 

Karena  nilai  Ka  pada  jawaban  5b  lebih  besar  daripada  Kb  maka  reaksi  yang  terjadi  adalah  reaksi 

dimana HC2O4–  sebagai asam  HC2O4–(aq) + H2O(l)⇌C2O42– + H3O+(aq)       Ka = [C2O42–][ H3O+]/[ HC2O4–] 

6,4×10–5 = x2/(0,1‐x) ~ 6,4×10–5 = x2/(0,1)  x2 = 6,4×10–6  x = 2,5

×10

–3 

[ H

3

O

+

] = 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.    (2)       

d. Tuliskan  reaksi  pelarutan  Na2C2O4  dan  reaksi  kesetimbangan  yang  terjadi  jika  Na2C2O4  dilarutkan 

dalam air.  

Reaksi pelarutan: Na2C2O4(s)  2Na+(aq) + C2O42(aq) 

Reaksi kesetimbangan: C2O42(aq) + H2O(l) ⇌HC2O4(aq) + OH(aq) 

  [2]    (1)  (1)  e. Hitung pH larutan Na2C2O4 0,1 M. 

     C2O42(aq) + H2O(l) ⇌HC2O4(aq) + OH(aq) 

I     0,1 M       ‐       ‐  C   ‐ x      +x       +x  E  (0,1 – x)M       x M       x M  Kb = Kw/Ka2 = 1014/6,4×10–5 = 1,56 x 1010 = x2/(0,1 –x) ≃x2/0,1  x2 = 1,56 x 1011  x = [OH] = 3,95 x 10–6 pOH = 5,40  pH = 14 – 5,40 = 8,60    [4]        (1)  (2)  (1)    f. Hitung  volume  larutan  HCl  0,1  M  yang  harus  ditambahkan  ke  dalam  100  mL  larutan  Na2C2O4  0,1  M 

agar pH larutan menjadi 4,44. 

Mol Na2C2O4= 10 mmol = 0,01 mol  setara dengan mol awal ion C2O42 dalam larutan.  

        C2O42(aq) + H+(aq) ⇌HC2O4(aq) 

I        0,01 mol      0,1V       ‐  C        ‐x      ‐x      +x  E      (0,01‐x)        0,1V‐x      x 

Jika pH larutan menjadi 4,44, maka [H+]total pada kesetimbangan = 3,63 x 105 M  

[H+] = (0,1V‐x) mol/0,1 mL = 3,63 x 105 M  1/Ka1 = 1/6,4×10–5 = 15625 = x/(3,63 x 105)(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     [3]                  (2)    (1)   

 

 

 

Pelarutan  garam  sulfida  dalam  air  menghasilkan  ion  HS,  bukan  S2.  Oleh  karena  itu,  SnS  dalam  air  akan  melarut  dengan membentuk kesetimbangan sebagai berikut: 

    SnS(s) + H2O(l) ⇌ Sn2+(aq) + HS(aq)+ OH(aq)      (1) 

Diasumsikan  Sn2+(aq)  tidak  mengalami  oksidasi  lebih  lanjut.    Diketahui  Ksp  SnS  adalah  110–26 danKspa  SnS  adalah 

110–5. 

a. Tuliskan ungkapan untuk Ksp SnS berdasarkan reaksi kesetimbangan kelarutannya. 

Ksp = [Sn2+] [HS] [OH]  nilai benar: 2 poin; salah: 0 

[2] 

(2) 

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] = 106 M. 

    SnS(s) + H2O(l) ⇌ Sn2+(aq) + HS(aq)+ OH(aq) 

       (0,01 +x) M     x  M      106 M  Ksp = 1 10–26 = [Sn2+] [HS] [OH] = (0,01 +x)(x)( 106) = (0,01)(x)(10‐6) = x108   x = [Sn2+] = 1 10–26/108 M = 1018 M  merupakan kelarutan molar dari SnS  [3]            (1)  (1)  (1)    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) 

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 104   Qsp> Ksp  akan terjadi pengendapan SnS      [4]           (1)          (1)    (1)    (1)    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]  (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. 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+]2110–5 = (0,01)(0,1)/[H+]2  [H+] = (1 x 10‐3/110–5)1/2 = 10 M  pH = 1  Untuk Mn2+: Kspa = [Mn2+][ H2S]/[H+]23107 = (0,01)(0,1)/[H+]2  [H+] = (1 x 10‐3/3107)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.  [4]         (2)    (2)