Kelarutan
dan Hasil Kali Kelarutan
https://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=)
A.
Kelarutan
(s)
Kelarutan (solubility) menyatakan banyaknya mol zat yang dapat larut dalam
tiap satu liter larutannya. Kelarutan dinyatakan dengan satuan mol/liter sama
seperti molaritas. Rumus untuk menghitung kelarutan pun sama seperti cara
menghitung molaritas. Namun penggunaan istilah kelarutan berbeda dengan
molaritas. Kelarutan digunakan untuk senyawa-senyawa yang sukar larut sedangkan
molaritas digunakan untuk senyawa-senyawa yang mudah larut. Nilai kelarutan
untuk suatu senyawa (pada suhu tertentu) adalah cuma satu macam, sedangkan
nilai molaritas untuk suatu senyawa bisa bermacam-macam.
Di mana:
s = kelarutan
(mol/L)
n = mol zat
terlarut (mol)
V = volume
larutan (liter)
B.
Hubungan
Kelarutan (s) dengan Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Senyawa-senyawa yang sukar larut
dapat mengalami kesetimbangan dengan ion-ionnya, yang artinya ion-ion yang
terbentuk itu dapat bergabung lagi membentuk senyawanya.
Misalnya senyawa perak klorida (AgCl) jika dilarutkan dalam air akan mengalami kesetimbangan:
AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Jika banyak nya pada AgCl yang dapat larut adalah sebesar s, maka stoikiometri reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut:
Tetapan kesetimbangan dari reaksi di atas adalah:
Misalnya senyawa perak klorida (AgCl) jika dilarutkan dalam air akan mengalami kesetimbangan:
AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Jika banyak nya pada AgCl yang dapat larut adalah sebesar s, maka stoikiometri reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut:
AgCl(s)
|
⇄ |
Ag+(aq)
|
Cl-(aq)
|
||
s
|
s
|
s
|
Tetapan kesetimbangan dari reaksi di atas adalah:
Karena pada padatan AgCl mempunyai
konsentrasi yang tetap, sehingga dapat ditulis:
Secara umum, untuk senyawa dengan
rumus AxBy, maka dapat ditulis:
AxBy(s)
|
⇄ |
xAy+(aq)
|
+
|
yBx-(aq)
|
|
s
|
xs
|
ys
|
C.
Hubungan
Kelarutan (s) dengan pH Larutan Jenuh
Senyawa basa yang sukar larut dalam air mempunyai
hubungan antara kelarutan dengan pH larutannya.
Misalnya pada senyawa magnesium hidroksida, Mg(OH)2,
dengan pH 12, maka kelarutannya dapat dihitung sebagai berikut:
Mg(OH)2(s)
|
⇄ |
Mg2+(aq)
|
+
|
2OH-(aq)
|
|
s
|
s
|
2s
|
Jika diketahui pH = 12, maka pOH = 14 – 12 = 2,
sehingga [OH-] = 10-2 mol/L
Pada persamaan reaksi di atas diperoleh [OH-]
= 2s, sehingga stoikiometri reaksi dapat ditulis:
Mg(OH)2(s)
|
⇄ |
Mg2+(aq)
|
+
|
2OH-(aq)
|
|
s
|
s
|
2s
|
|||
5
. 10-3 M
|
10-2 M
|
Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+]
. [OH-]2
Ksp Mg(OH)2 = (5 . 10-3)
. (10-2)2
Ksp Mg(OH)2 = 5 . 10-7
D.
Tetapan
Hasil Kali Kelarutan (Ksp) dan Pengendapan
Nilai Ksp suatu senyawa
dapat digunakan untuk memprediksi terbentuk nya endapan jika dua senyawa yang
direaksikan membentuk senyawa yang sukar larut. Caranya yaitu dengan
membandingkan hasil kali konsentrasi ion (Qsp) dengan nilai Ksp
senyawa tersebut.
Cara menghitung Qsp sama
seperti Ksp yaitu dengan menghitung hasil kali konsentrasi ion-ion
dipangkatkan dengan koefisien masing-masing. Namun sebenarnya penggunaan
istilah Qsp berbeda dengan Ksp, jika Ksp
adalah pada kondisi tepat jenuh, maka Qsp adalah kondisinya sesuai
kenyataan yang ada, sehingga bisa belum jenuh, tepat jenuh, ataupun lewat
jenuh. Hasil kali konsentrasi ion-ion yang ada dalam larutan dibandingkan
dengan nilai Ksp, dengan ketentuan sebagai berikut:
Jika Qsp < Ksp,
maka larutan belum jenuh,
Jika Qsp = Ksp,
maka larutan tepat jenuh, dan
Jika Qsp > Ksp,
maka larutan lewat jenuh atau mengendap.
Perlu diketahui bahwa konsentasi
ion-ion yang dimasukkan dalam perhitungan Qsp adalah konsentrasi
ion-ion setelah dicampurkan. Ketika dua larutan dicampurkan, maka volume
campuran menjadi lebih besar sehingga secara tidak langsung telah terjadi
pengenceran.
M1 . V1 = M2
. V2
Contoh soal:
Jawab:
Ketika Ca(NO3)2,
Ba(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2
dan Pb(NO3)2 dicampur dengan NaOH maka akan terbentuk
senyawa Ba(OH)2, Ca(OH)2, Fe(OH)2, Mg(OH)2,
dan Pb(OH)2 yang termasuk senyawa-senyawa sukar larut, hal ini
diketahui dari Ksp senyawa-senyawa tersebut.
Perhitungan Qsp cukup
dilakukan sekali karena senyawa-senyawa tersebut mempunyai pola yang sama yaitu
dengan indeks 1 untuk kation dan indeks 2 untuk anionnya.
Qsp Ba(OH)2 = 5 . 10-3 . (5 . 10-3)2
Qsp Ba(OH)2 = 5
. 10-3 . 25 . 10-6
Qsp Ba(OH)2 =
125 . 10-9
Qsp Ba(OH)2 =
1,25 . 10-7
Selanjutkan membandingkan nilai Qsp
masing-masing senyawa dengan Ksp nya, diperoleh:
Ksp Ba(OH)2 = 4
x 10-3; > Qsp (belum
jenuh)
Ksp Ca(OH)2 = 5
x 10-6; > Qsp (belum
jenuh)
Ksp Fe(OH)2 = 5
x 10-16 ; < Qsp (lewat
jenuh atau mengendap)
Ksp Mg(OH)2 = 3
x 10-12; < Qsp (lewat
jenuh atau mengendap)
Ksp Pb(OH)2 = 3
x 10-16; < Qsp (lewat
jenuh atau mengendap)
Jadi, pasangan senyawa yang berwujud
ldarutan adalah Ba(OH)2 dan Ca(OH)2.
E.
Pengaruh
Ion Sejenis Terhadap Kelarutan
Biasanya
jika kita melarutkan zat padat adalah dalam pelarut yaitu air. Namun bisa juga
kita melarutkan zat padat ke dalam larutan lain. Jika zat padat yang sukar
larut, dilarutkan dalam larutan yang mengandung ion sejenis atau ion yang sama,
maka jumlah zat padat yang dapat larut menjadi semakin sedikit. Sehingga,
adanya ion sejenis atau ion senama akan memperkecil nilai kelarutan.
Sebagai
contoh, kelarutan senyawa AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M lebih kecil jika
dibandingkan dengan kelarutan senyawa AgCl dalam air.
Contoh soal:
Jika
diketahui tetapan hasil kali kelarutan AgCl = 10-10, tentukan
kelarutan AgCl dalam:
a. Air
b. Larutan NaCl 0,1 M
a. Air
b. Larutan NaCl 0,1 M
Jawab:
AgCl(s)
|
⇄ |
Ag+(aq)
|
+
|
Cl-(aq)
|
|
s
|
s
|
s
|
a. Kelarutan AgCl dalam air
Ksp
AgCl = [Ag+] . [Cl-]
10-10
= s . s
Jadi,
kelarutan AgCl dalam air adalah 10-5 mol/L
b. Kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M
Dalam
larutan NaCl, terjadi reaksi ionisasi:
NaCl(aq)
|
→ |
Na+(aq)
|
+
|
Cl-(aq)
|
|
0,1
M
|
0,1
M
|
0,1
M
|
Ketika AgCl
dimasukkan dalam larutan NaCl, maka terjadi reaksi kesetimbangan:
AgCl(s)
|
⇄ |
Ag+(aq)
|
+
|
Cl-(aq)
|
|
s
|
s
|
s
|
Dapat dilihat
bahwa dalam larutan NaCl terdapat ion yang sama seperti pada kesetimbangan AgCl
yaitu ion Cl-. Sehingga molaritas ion Cl- adalah total
dari [Cl-] yang berasal dari NaCl dan yang berasal dari AgCl. Namun nilai
konsentrasi Cl- yang berasalah dari AgCl terlalu kecil
sehingga dapat diabaikan dan dianggap Cl- hanya berasal dari
NaCl saja yaitu sebesar 0,1 M.
Ksp
AgCl = [Ag+] . [Cl-]
10-10
= s . (0,1)
s
= 10-9
Jadi,
kelarutan AgCl dalam NaCl 0,1 M adalah 10-9 mol/L.
Kesimpulan:
kelarutan AgCl dalam NaCl 0,1 M jauh lebih kecil jika dibandingkan dengna
kelarutan AgCl dalam air.
Demikian
pembahasan tentang “Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan” materi kimia Kelas XI
semester 2. Semoga mudah dipahami dan memberikan banyak manfaat. Kritik dan
saran sangat saya harapkan untuk kesempurnaan tulisan ini. Terima kasih.
No comments:
Post a Comment
Komentar Anda: