SATHEE: Chemical and Ionic Equilibrium - Result Question 11

Chemical and Ionic Equilibrium - Result Question 11

####11. An aqueous solution contains $0.10 M H_{2} S$ and $0.20 M H C l$ . If the equilibrium constants for the formation of $H S^{-}$ from $H_{2} S$ is $1.0 \times 10^{- 7}$ and that of $S^{2 -}$ from $H S^{-}$ ions is $1.2 \times 10^{- 13}$ then the concentration of $S^{2 -}$ ions in aqueous solution is :

(a) $5 \times 10^{- 8}$

(b) $3 \times 10^{- 20}$

(c) $6 \times 10^{- 21}$

(d) $5 \times 10^{- 19}$

(2018 Main)

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Solution:

Given $[H_{2} S] = 0.10 M$

$[H C l] = 0.20 M S o, [H^{+}] = 0.20 M$

$H_{2} S ⇌ H^{+} + H S, K_{1} = 1.0 \times 10^{- 7}$

$H S ⇌ H^{+} + S^{2 -}, K_{2} = 1.2 \times 10^{- 13}$

It means for,

$\begin{aligned} H_{2} S ⇌ 2 H^{+} + S^{2 -} & K = K_{1} \times K_{2} = 1.0 \times 10^{- 7} \times 1.2 \times 10^{- 13} & = 1.2 \times 10^{- 20} & ρ^{2 -}] = \frac{K \times [H_{2} S]}{{[H^{+}]}^{2}} [according to the final & = \frac{1.2 \times 10^{- 20} \times 0.1 M}{(0.2 M)^{2}} & = \frac{1.2 \times 10^{- 20} \times 1 \times 10^{- 1} M}{4 \times 10^{- 2} M} & = 3 \times 10^{- 20} M \end{aligned}$

Now $[S^{2 -}] = \frac{K \times [H_{2} S]}{{[H^{+}]}^{2}}$ [according to the final equation]

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