Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

Belajar Kimia kali ini akan coba mengajak teman-teman untuk mengulas tentang hasi kali kelarutan. Dalam kehidupan sehari-hari, kita tentunya pernah menemukan zat-zat yang larut dalam air dan yang tidak larut dalam air. Gula, garam, vetsin merupakan beberapa contoh zat yang larut dalam air. Sedangkan kloroform (CHCl₃), benzena (C₆H₆), heksan (C₆H₁₄) merupakan contoh zat yang tidak larut dalam air. Mengapa ada zat yang larut dalam air dan ada yang tidak larut dalam air ?Air merupakan pelarut polar, sehingga dapat melarutkan zat yang bersifat polar pula. Selain kepolaran, faktor lain yang menyebabkan suatu zat dapat/tidak dapat larut dalam air adalah adanya ikatan hidrogen. Zat-zat yang dalam air dapat membentuk ikatan hidrogen, biasanya larut dalam air. Adapun diantara zat-zat yang dapat larut dalam air, ada yang mudah sekali larut dan ada pula yang sukar larut. Dalam modul ini akan dibahas kelarutan suatu zat, hasil kali kelarutan,pengendapan, pengaruh ion senama, hubungan K_sp dan pH.

MATERI

Kesetimbangan dalam larutan jenuh/garam yang sukar larut Pada larutan elektrolit, zat-zat yang terlarut terionisasi dan menghasilkan kation dan anion. Jika keadaan sudah lewat jenuh, akan terdapat padatan yang tidak larut. Antara ion-ion yang dihasilkan dan padatan yang tidak larut, terjadi kesetimbangan heterogen.

Contoh AgCl _(s) ↔ Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

 
Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Tetapan hasil kali kelarutan adalah tetapan kesetimbangan antara garam atau basa yang sedikit larut

Contoh :

 A_xB_y(s) ↔ xA^y+_(aq) +yB^x-_(aq)

K_sp = [A^y+]^x [B^x-]^y

Kelarutan dalam air (s)

Kelarutan suatu zat dalam air adalah konsentrasi maksimum zat di dalam air saat tercapai keadaan tepat jenuh

Contoh :

A_xB_y(s) ↔ xA^y+_(aq) +yB^x-_(aq)

K_sp = [A^y+]^x [B^x-]^y

Pengaruh ion senama

Jika AgCl dimasukkan ke dalam larutan AgNO_3, berarti sebelum terbentuk ion Ag⁺ dan ion Cl^-, dalam larutan sudah terdapat ion Ag⁺ dari AgNO₃. Ion Ag⁺ yang sudah ada dalam larutan disebut ion senama. Menurut asas kesetimbangan,

keberadaan ion senama akan mempengaruhi reaksi kesetimbangan.

AgCl _(s) ↔ Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Jika dalam larutan sudah terdapat Ag⁺ atau sudah terdapat Cl^-, reaksi ke kanan akan sukar, berarti elektrolit akan semakin sukar larut.

Hubungan Ksp dan pH

Beberapa senyawa asam dan basa ada yang sukar larut di dalam air dan membentuk larutan dengan pH jenuh. Besarnya pH jenuh sesuai dengan banyaknya ion H⁺ dan ion OH^- yang terlarut.

Konsentrasi ini sangat bergantung pada besarnya harga Ksp sehingga kelarutan semakin besar. pH larutan asam akan semakin kecil, sedangkan pH larutan basa akan semakin besar.

Konsentrasi ion H⁺ atau konsentrasi ion OH^- dapat ditentukan dengan cara menghitung harga kelarutannya di dalam air.

Ksp dan Reaksi Pengendapan

Berdasarkan harga K_sp dapat diketahui apakah suatu larutan sudah jenuh, belum jenuh, atau lewat jenuh. K_sp adalah nilai maksimum dari hasil kali konsentrasi ion-ion yang dapat berada dalam suatu larutan.

Berdasarkan K_sp kita dapat meramalkan terjadi atau tidak terjadinya endapan dalam suatu larutan dengan membandingkan hasil kali ion-ion penyusunnya (Q_c) dengan nilai K_sp.

Jika Q_c < K_sp → larutan belum jenuh, ion-ion masih larut/ belum mengendap.

Jika Q_c = K_sp → larutan tepat jenuh, ion-ion akan mengendap.

Jika Q_c > K_sp → larutan lewat jenuh, ion-ion sudah membentuk endapan.

LATIHAN

1. Sebanyak 4,35 mg Ag₂CrO₄ dapat larut dalam 100 ml air. Nyatakan kelarutan Ag₂CrO₄ dalam

mol/liter. (Ar O=16, Cr=52, Ag=108)

2. Tuliskan persamaan tetapan hasil kali kelarutan untuk garam/basa berikut :

a. AgCl b. Ag₂CO₃ c. Ba₃(PO₄)₂

3. Tuliskan hubungan kelarutan dengan tetapan hasil kali kelarutan untuk elekrolit

berikut : a. Ca₃(PO₄)₂ b. Al(OH)₃

4. Sebanyak 100 ml larutan jenuh MgF₂ pada 18^oC diuapkan dan diperoleh 7,6 mg MgF₂

padat. Hitunglah Ksp MgF₂ ! (Ar Mg=24, F=19)

5. Diketahui Ksp Ag₂CrO₄ pada suhu 25 ^oC adalah 2,4 x 10 ^-12. Tentukan kelarutan

Ag₂CrO₄ pada suhu 25 ^oC !

6. Diketahui Ksp AgCl = 1,6 x 10^-10. Tentukan kelarutan AgCl dalam larutan AgNO₃ 0,1M!

7. Diketahui Ksp Mg(OH)₂ = 6 x 10 ^-12. Tentukan kelarutan Mg(OH)₂ dalam larutan yang

memiliki pH = 12 !

Kunci Jawaban

1. Kelarutan (s) = n/v

Mol Ag₂CrO₄ =4,35.10^-3/333

= 1,31 x 10 ^-5 mol

s = n/v

= 1,31 x 10^-5mol/0,1 L

= 1,31 x 10 ^-4 mol L^-1

2. a. AgCl_(s) ↔ Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Ksp = [ Ag⁺] [Cl^-]

b. Ag₂CO_3(s) ↔2Ag⁺_(aq) + CO₃^2-+_(aq)

Ksp = [Ag⁺]²⁺[CO₃^2-]

c. Ba₃(PO₄)_2(s) ↔ 3Ba²⁺_(aq) + 2PO₄^3-_(aq)

Ksp = [Ba²⁺]³ [PO₄^3-]²

3. a. Ca₃(PO₄)₂ ↔ 3Ca²⁺_(aq) + 2PO₄^3-_(aq)

........s ....................3 s........... 2s

Ksp = [Ca²⁺]³ [PO₄^3-]²

= (3s)³ (2s)² = 108 s⁵

b. Al(OH)₃ ↔ Al³⁺_(aq) + 3OH^-_(aq)

s.....................s ...............3s

Ksp = [Al³⁺] [OH^-]³

= (s) (3s)³ = 27 s⁴

4. Mol MgF₂ = 7,6.10^-3 /62

= 1,22 x 10 ^-4 mol

s = 1,22 x 10 ^-4 mol / 0,1 L

= 0,0012 mol /liter

MgF_{2 (s)} ↔ Mg²⁺_(aq) + 2F^-_(aq)

s ......................s .............2s

Ksp MgF₂ = [Mg²⁺] [ F^-]²

= s (2s)²

= 4s³

= 4 (0,0012)³

= 6,9 x 10 ^-9

5. Ag₂CrO₄ ↔ 2Ag⁺_(aq) + CrO₄^2-_(aq)

= 8,4 x 10 ^-5 mol L^-

6. AgNO_3(aq) ↔ Ag⁺_(aq) + NO₃^-_(aq)

...........0,1 M ...........0,1 M ....0,1 M

Konsentrasi Ag⁺ 0,1 M dalam larutan merupakan konsentrasi awal. Kemudian ke dalam larutan

ditambahkan AgCl, jika yang larut adalah x maka :

....................AgCl_(aq) ↔ Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Awal : ...........0,1M

Kelarutan : ......x M .............x M ..........x M

Kesetimbangan : x M .......( 0,1+x)M.....x M

Pada keadaan setimbang, konsentrasi [Ag⁺] = (0,1+x)M

Harga x kecil sekali sehingga dapat diabaikan, konsentrasi [Ag⁺] menjadi 0,1 M

Ksp = [ Ag⁺] [Cl^-]

1,6x10^-10 = (0,1) (x)

X = 1,6 x 10 ^-9 mol L^-1

7. pH =12 berarti pOH = 2

[OH^-} = 10^-2 (ion senama)

Ksp Mg(OH)₂ = [Mg²⁺] [OH^-]²

6 x 10^-12+ = (x) (10^-2)²

X = 6 x 10^-8 mol L^-1