v Pengantar
Jika Anda memasukkan satu sendok gula ke dalam segelas air, kemudian Anda
aduk, apa yang terjadi? Ya, gulanya larut dalam air. Tetapi jika Anda tambahkan
lagi gula lalu diaduk, kemudian tambah gula lagi dan diaduk, begitu seterusnya,
maka apa yang terjadi? Ya, larutan akan mencapai jenuh dan tidak dapat
melarutkan gula lagi.
v Kelarutan (Solubility)
Istilah kelarutan (solubility) digunakan
untuk menyatakan jumlah maksimal zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu
pelarut. Kelarutan (khususnya untuk zat yang sukar larut) dinyatakan dalam
satuan mol.L-1. Jadi, kelarutan (s) sama dengan molaritas (M).
v Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Dalam
suatu larutan jenuh dari suatu elektrolit yang sukar larut, terdapat
kesetimbangan antara zat padat yang tidak larut dan ion-ion zat itu yang larut.
MxAy(s) x M y+(aq)
+ y A x-(aq)
Karena zat padat tidak mempunyai molaritas, maka
tetapan kesetimbangan reaksi di atas hanya melibatkan ion-ionnya saja, dan
tetapan kesetimbangannya disebut tetapan hasil kali kelarutan (Ksp).
Ksp = [M y+]x [A x-]y
Contoh :
Tuliskan rumus tetapan hasil kali
kelarutan untuk senyawa Mg(OH)2!
Jawab:
Mg(OH)2 dalam larutan akan
terurai menjadi ion-ionnya,
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)
+ 2 OH–(aq)
maka dari rumus umum Ksp diperoleh Ksp
= [Mg2+][OH–]2
Latihan :
Untuk senyawa-senyawa berikut ini,
tuliskan persamaan tetapan hasil kali kelarutannya!
a. AgCN
b. Mn(OH)2
c. AgIO3
d. Ag2CO3
e. BaSO4
v
Hubungan
Kelarutan (s) dengan Tetapan Hasil Kali Kelarutan(Ksp)
Oleh karena s dan Ksp sama-sama dihitung pada larutan
jenuh, maka antara s dan Ksp ada hubungan yang sangat erat. Jadi,
nilai Ksp ada keterkaitannya dengan nilai s. Secara
umum hubungan antara kelarutan (s) dengan tetapan hasil kali kelarutan
(Ksp) untuk larutan elektrolit AxBy dapat dinyatakan
sebagai berikut.
AxBy(s) x Ay+(aq) + y Bx-(aq)
S
xs ys
Ksp = [Ay+]x
[Bx–]y
= (xs)x
(ys)y
Ksp = xx yy s(x+y)
Contoh :
1.
Pada suhu tertentu, kelarutan AgIO3 adalah
2 × 10–6 mol/L, tentukan harga tetapan hasil kali kelarutannya!
Jawab:
AgIO3 Ag+ + IO3-
s s s
konsentrasi
ion Ag+ = konsentrasi ion IO3-
= s =
kelarutan AgIO3 = 2 × 10–6
mol/L
Ksp =
[Ag+][IO3–]
= (s) (s)
= (2 × 10–6) (2 × 10–6)
= 4 × 10–12
2.
Harga Ksp Ag2S adalah 10–49,
berapa kelarutan senyawa ini dalam air?
Jawab:
Ag2S 2 Ag+ + S2-
s 2s s
Ksp =
[Ag+]2 [S2–]
=
(2s)2 (s)
= 4s3
10–49 = 4s3
s = 
= 2,92 × 10–17
maka kelarutan Ag2S sebesar 2,92 × 10–17 M.
LATIHAN
1. Hitunglah kelarutan dari masing-masing garam perak
berikut.
a. AgCl (Ksp = 10–10)
b. AgBr (Ksp = 5 × 10–13)
c. Ag2CO3 (Ksp =
5 × 10–13)
2. Jika Ksp CaCO3 = 2,5 × 10–9, berapa gram
CaCO3 (Mr = 100) yang terkandung dalam 500 mL larutan jenuh?
3. Hitunglah konsentrasi ion perak dan ion kromat dalam larutan jenuh Ag2CrO4
(Ksp = 4 × 10–12)!
4. Hitunglah kelarutan SrCO3 bila Ksp SrCO3
= 5,4 × 10–10!
5. Kelarutan perak bikromat (Ag2Cr2O7;
Ar Ag = 108, Cr = 52, dan O = 16) pada suhu 15 °C adalah 8,3 × 10–3
gram dalam 100 mL air. Tentukan Ksp Ag2Cr2O7!
v Pengaruh Ion Senama terhadap
Kelarutan
Dalam
larutan jenuh Ag2CrO4 terdapat kesetimbangan antara Ag2CrO4
padat dengan ion Ag+ dan ion CrO42-.
Ag2CrO4(s)
2 Ag+(aq) + CrO42+(aq)
Apa yang terjadi jika ke dalam larutan jenuh tersebut
ditambahkan larutan AgNO3 atau larutan K2CrO4?
Penambahan larutan AgNO3 atau K2CrO4 akan
memperbesar konsentrasi ion Ag+ atau ion CrO42-
dalam larutan.
AgNO3(aq)
Ag+(aq) + NO3-(aq)K2CrO4(aq) 2 K+(aq) + CrO42-(aq)
Sesuai asas Le Chatelier tentang pergeseran
kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag+ atau ion CrO42-
akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Akibatnya jumlah Ag2CrO4
yang larut menjadi berkurang. Jadi dapat
disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan (Keenan, 1992).
Contoh :
Kelarutan
Ag2CrO4 dalam air adalah 10–4 M.
Hitunglah kelarutan Ag2CrO4 dalam larutan K2CrO4
0,01 M!
Jawab:
Ksp Ag2CrO4 = 4 s3
= 4(10–4)3 = 4 × 10–12
Ksp Ag2CrO4 = [Ag+]2
[CrO42–]
4
× 10–12 = [Ag+]2 × 10–2
[Ag+]
= 2 × 10–5 M
Ag2CrO4 2 Ag+ + CrO42–
Kelarutan Ag2CrO4 = 
× 2 × 10–5 = 10–5
M
× 2 × 10–5 = 10–5
M
Jadi, kelarutan Ag2CrO4
dalam larutan K2CrO4
adalah 10–5 M.
LATIHAN
1. Kelarutan Ag2CrO4 dalam air adalah 10-4
M. Hitunglah kelarutan Ag2CrO4 dalam larutan AgNO3
0,01 M!
2. Diketahui Ksp Fe(OH)2 = 8 × 10–16.
Tentukan kelarutan Fe(OH)2 dalam:
a.
air murni
b. larutan NaOH 0,01 M
3. Hitunglah kelarutan Ag2SO4 (Ksp
= 1,5 × 10–5) dalam:
a.
0,2 M AgNO3
b. 0,2 M Na2SO4
4. Hitunglah kelarutan BaCrO4 (Ksp =
2 × 10–10) dalam:
a.
air murni
b. Na2CrO4 1,5 × 10–3M
5. Hitunglah kelarutan SrCO3 (Ksp =
5,4 × 10–10) dalam:
a.
air murni
b. 0,5 M Sr(NO3)2
v Hubungan Ksp dengan pH
Harga pH sering digunakan untuk
menghitung Ksp suatu basa yang sukar larut. Sebaliknya, harga Ksp suatu basa dapat
digunakan untuk menentukan pH larutan (James E. Brady, 1990).
Contoh :
Jika larutan MgCl2 0,3 M ditetesi
larutan NaOH, pada pH berapakah endapan Mg(OH)2 mulai terbentuk? (Ksp
Mg(OH)2 = 3 × 10–11)
Jawab:
Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+]
[OH–]2
3 × 10–11
= 3 × 10–11 [OH–]2
[OH–]2
= 10–10
[OH–]
= 10–5M
pOH = 5
pH = 14 – pOH
pH = 14 – 5 = 9
LATIHAN
1. Berapa gram Zn(OH)2 (Mr = 100)
yang dapat terlarut dalam 10 liter larutan dengan pH = 9? (Ksp =
5 × 10–16)
2. Larutan jenuh Mg(OH)2 mempunyai pH
= 9. Tentukan harga Ksp Mg(OH)2 tersebut!
3. Kelarutan Fe(OH)2 dalam air sebesar 2 ×
10–14. Berapakah kelarutan Fe(OH)2 dalam larutan yang
mempunyai pH = 12 + log 2?
4. Apakah terbentuk endapan Cu(OH)2 ketika
1,12 gram KOH (Ar K = 39, O = 16, dan H = 1) dimasukkan dalam 1 liter
Cu(NO3)2 10–3 M (Ksp Cu(OH)2 = 2 × 10–20)?
5. Larutan jenuh Ca(OH)2 mempunyai pH
= 12. Tentukan Ksp Ca(OH)2!
v
Penggunaan
Konsep Ksp dalam Pemisahan Zat
Harga Ksp suatu elektrolit
dapat dipergunakan untuk memisahkan dua atau lebih larutan yang bercampur
dengan cara pengendapan. Proses pemisahan ini dengan menambahkan suatu larutan
elektrolit lain yang dapat berikatan dengan ion-ion dalam campuran larutan yang
akan dipisahkan. Karena setiap larutan mempunyai kelarutan yang berbeda-beda,
maka secara otomatis ada larutan yang mengendap lebih dulu dan ada yang
mengendap kemudian, sehingga masing-masing larutan dapat dipisahkan dalam
bentuk endapannya.
Misalnya pada
larutan jenuh MA berlaku persamaan:
Ksp = [M+] [A–]
Jika larutan itu
belum jenuh (MA yang terlarut masih sedikit), sudah tentu harga [M+][A–] lebih kecil
daripada harga Ksp. Sebaliknya jika [M+][A–] lebih besar
daripada Ksp, hal ini berarti larutan itu lewat jenuh, sehingga MA akan
mengendap.
• Jika [M+] [A–] < Ksp, maka larutan
belum jenuh (tidak terjadi endapan).
• Jika [M+] [A–] = Ksp, maka larutan
tepat jenuh (tidak terjadi endapan).
• Jika [M+] [A–] > Ksp, maka larutan
lewat jenuh (terjadi endapan).
Contoh :
Terjadi endapan PbCl2 ?
(Ksp PbCl2 = 6,25 × 10–5)
Jawab:
[Pb2+] = 0,05 M
[Cl–]
= 0,05 M
[Pb2+] [Cl–]2
= 0,05 × (0,05)2
= 1,25 × 10–4
Oleh karena [Pb2+] [Cl–]2
> Ksp PbCl2, maka PbCl2 dalam larutan itu akan
mengendap.
LATIHAN
1. Tentukan konsentrasi minimum ion Ag+
yang diperlukan untuk mengendapkan AgCl (Ksp AgCl = 2 × 10–10)
dari masing-masing larutan berikut.
a. NaCl 0,1 M
b. CaCl2 0,1 M
2. Sebanyak 200 mL larutan AgNO3 0,02 M dicampurkan
dengan 300 mL larutan Al2(SO4)3 0,05 M.
Jika Ksp Ag2SO4 = 1,5 × 10–5, apakah Ag2SO4
yang terbentuk akan mengendap?
3. Periksalah apakah terjadi endapan CaF2,
bila 100 mL larutan Ca(NO3)2 0,3 M direaksikan
dengan 200 mL larutan NaF 0,06 M (Ksp CaF2 = 3,2 × 10–11)!
4. Periksalah apakah terbentuk endapan PbI2,
bila 200 mL larutan Pb(NO3)2 0,1 M dicampur dengan 300 mL
larutan NaI 0,1 M (Ksp PbI2 = 7,9 × 10–9)!
5. Sebanyak 20 mL larutan Na2CrO4
0,5 M dicampur dengan 20 mL larutan Pb(NO3)2 0,2 M.
Hitunglah konsentrasi ion Pb2+ dalam larutan (Ksp PbCrO4
= 2 × 10–13)!
v Rangkuman
1. Kelarutan menyatakan jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah
tertentu pelarut.
2. Tetapan hasil kali kelarutan (Ksp) adalah hasil perkalian konsentrasi ion-ion dalam
larutan jenuh, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien ionisasinya
3. Penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan.
4. Kelarutan juga dipengaruhi oleh pH.
5. Pengendapan terjadi jika harga Ksp terlampaui.
6. Larutan jenuh adalah larutan di mana penambahan sedikit zat terlarut
sudah tidak dapat melarut lagi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar