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 (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 |
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
Dari hasil hitung diperoleh x = 0,52077 M atau x = 0,70767 M
Untuk x = 0,70767 M ⟶ 2x = 1,41534 M, ini tidak mungkin, karena jumlah konsentrasi 2 S2O32-(aq) tidak mungkin melebih 1,2 M
[Br–] = 0,52077 M setara dengan 0,52077 M × 125 mL = 65,09625 mmol
Karena koefisien reaksi Br– dengan AgBr sama maka jumlah mol AgBr = 65,09625 mmol
Massa molar AgBr = 187,77 g/mol
Jika AgBr 65,09625 mmol = 0,06509625 mol × 187,77 g/mol = 12,2231228625 g
Alternatif jawaban yang paling mendekati adalah B. 12,22 g