Latihan 5

16.12. Hitung kelarutan perak klorida (dalam g / L) dalam perak nitrat  6,5 x 10^-3 M

Jawab :

Langkah 1: Spesies yang relevan dalam larutan adalah ion Ag⁺ (dari AgCl dan AgNO₃) dan ion Cl^-. ion NO3^- adalah ion penonton.

Langkah 2: Karena AgNO3 adalah elektrolit kuat yang dapat larut, AgNO3 terdisosiasi sepenuhnya:

Misalkan s adalah kelarutan molar AgCl dalam larutan AgNO3, perubahan konsentrasi sebagai berikut:

Langkah 3 : 

Karena AgCl cukup larut dan adanya ion Ag⁺ dari AgNO3 selanjutnya menurunkan kelarutan AgCl, s harus sangat kecil dibandingkan dengan 6,5x10^-3. Oleh karena itu, dengan menerapkan pendekatan 6,5x10^-3 + s ͌͌ 6,5x10^-3, diperoleh :

Langkah 4 : Pada kesetimbangan

dan perkiraan tadi dibenarkan pada langkah 3. Karena semua ion Cl^- harus berasal dari AgCl, jumlah AgCl yang terlarut dalam larutan AgNO₃ juga banyak 2,5x10^-8 M. Kemudian, mengetahui massa molar AgCl (143.4 g), kita bisa hitung kelarutan AgCl sebagai berikut :

16.13. Manakah dari senyawa berikut yang akan lebih larut dalam larutan asam daripada dalam air: (a) CuS, (b) AgCl, (c) PbSO₄?

Jawab :

(a) Kesetimbangan kelarutan untuk CuS adalah

CuS(s) ⇋ Cu²⁺(aq) + S²⁻(aq)

Ion sulfida adalah basa konjugasi dari asam lemah HS⁻. Oleh karena itu, ion S²⁻ bereaksi dengan ion H⁺ sebagai berikut:

S²⁻(aq) + H⁺(aq) → HS⁻(aq)

Reaksi ini menghilangkan ion S²⁻ dari larutan. Menurut prinsip Le Châtelier, kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk menggantikan beberapa ion S²⁻ yang dihilangkan, sehingga meningkatkan kelarutan CuS.

(b) Ekuilibrium kelarutan adalah

AgCl(s) ⇋ Ag⁺(aq) + Cl⁼(aq)

Karena Cl⁻ adalah basa konjugasi dari asam kuat (HCl), kelarutan AgCl tidak dipengaruhi oleh larutan asam.

(c) Ekuilibrium kelarutan untuk PbSO₄ adalah

PbSO₄(s) ⇋ Pb²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)

Ion sulfat adalah basa lemah karena merupakan basa konjugasi dari asam lemah HSO₄⁻. Oleh karena itu, ion SO₄²⁻ bereaksi dengan ion H⁺ sebagai berikut:

SO₄²⁻(aq) + H⁺(aq) → HSO₄⁻(aq)

Reaksi ini menghilangkan ion SO₄²⁻ dari larutan. Menurut prinsip Le Châtelier, kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk menggantikan sebagian ion SO₄²⁻ yang dihilangkan, sehingga meningkatkan kelarutan PbSO₄.

16.14. Hitung konsentrasi amonia berair yang diperlukan untuk memulai pengendapan besi (II) hidroksida dari larutan 0,0030 M FeCl2

Jawab :

Amonia bereaksi dengan air menghasilkan ion OH^-, yang kemudian bereaksi dengan Fe²⁺ untuk membentuk Fe(OH)₂. Kesetimbangannya adalah

Pertama kita temukan konsentrasi OH^- di atas mana Fe(OH)₂ mulai mengendap, ditulis

Karena FeCl₂ adalah elektrolit kuat, [Fe²⁺] = 0,0030 M, dan

Selanjutnya dihitung konsentrasi NH₃ yang akan mensuplai 2,3 x 10^-6 M OH^- ion. Misalkan x adalah konsentrasi awal NH₃ dalam mol / L. Kita meringkas perubahan dalam konsentrasi yang dihasilkan dari ionisasi NH₃ sebagai berikut :

Kemudian ganti konsentrasi kesetimbangan dalam ekspresi konstanta ionisasi

Memecahkan x, kita dapatkan

x = 2,6 x 10^-6

Oleh karena itu, konsentrasi NH₃ harus sedikit lebih besar dari 2,6 x 10^-6 M untuk memulai presipitasi Fe(OH)₂