KELARUTAN (s) DAN
TETAPAN (KESETIMBANGAN) HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)
s = solubility = kelarutan = banyaknya zat yang dapat larut secara maksimal
Ksp (konstanta solubility product) : Tetapan kesetimbangan hasil kali kelarutan
Larutan berdasar banyaknya zat terlarut, dibedakan:
1. Larutan belum jenuh : jika ditambah zat terlarut maka
zat tersebut masih dapat larut.
2. Larutan tepat jenuh : kelarutan dari zat terlarut
sudah mencapai maksimal, jika larutan tersebut ditambah zat terlarut maka zat
terlarut tersebut tidak akan larut atau terjadi endapan.
3. Larutan lewat jenuh, dalam larutan tersebut sudah
mengandung endapan dari zat terlarut.
Zat
elektrolit dibedakan:
1. Mudah
larut à
kelarutan besar (tidak memerlukan
Ksp dalam menghitung massa zat yang larut)
2. Sukar
larut à
kelarutan kecil (perlu Ksp dalam perhitungan)
Saat jenuh : zat yang larut mencapai maksimal.
Untuk membuat Larutan jenuh dalam 100 mL air:
ü Larutan
jenuh NaCl membutuhkan 40,1 gram
ü Larutan jenuh PbCl2 membutuhkan
3,34 . 10-4 gram = 0,000334 gram
ü Larutan NaOH
membutuhkan +/- 100 gram
ü Larutan
Ba(OH)2 memerlukan 0,0685 gram
ü Larutan Mg(OH)2 membutuhkan 3,25 .
10-11 gram
Mudah larut à kelarutan besar, untuk membentuk
larutan jenuh membutuhkan zat terlarut yang sangat banyak, sehingga larutan jenuhnya menjadi pekat
(konsentrasi > 1 M).
Sukar larut à kelarutan sangat kecil, untuk membentuk larutan jenuh membutuhkan zat terlarut yang sangat sedikit, sehingga larutan jenuhnya tetap encer (konsentrasi < 1 M).
Larutan encer dapat membentuk kesetimbangan memiliki nilai
Ksp
Analogi larutan jenuh ibarat
ruangan yang sudah jenuh dan membentuk kesetimbangan uap air dengan zat cair .
Dalam panci tertutup yang berisi
air kemudian dididihkan sehingga ada air yang menjadi uap tetapi ada juga uap
yang menjadi cair, terjadi kesetimbangan antara uap air dengan zat cair.
Dalam larutan jenuh dari zat yang
sukar larut maka saat terbentuk larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara
padatan dengan larutannya.
Perbedaan Larutan AgCl belum jenuh dan tepat jenuh
1. Larutan AgCl yang belum jenuh maka persamaan reaksi ionisasi :
AgCl(aq) à Ag+(aq) + Cl-(aq)
2. Larutan AgCl yang saat jenuh maka persamaan reaksi membentuk kesetimbangan:
AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)
K = [Ag+][Cl-]
Tetapan K dinamakan sebagai Ksp
Zat sukar larut saat jenuh akan membentuk kesetimbangan antara zat padatannya dengan larutannya (ion-ionnya)
Contoh AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp = [Ag+][Cl-]
Misal
kelarutan AgCl = s mol/l
AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)
s s s
sehingga persamaan Ksp untuk AgCl = [Ag+][Cl-] = [s][s] = s2
Penyelesaian sederhana untuk persamaan Ksp
- Type senyawa AB maka persamaan Ksp = (s).(s) = s2
- Type senyawa A2B maka persamaan Ksp = (2s)2.(s)
= 4s3
- Type senyawa A2B3 maka
persamaan Ksp = (2s)2.(3s)3 = 4 x 27 s5 =
108s5
- Type senyawa A3B2 maka
persamaan Ksp = (3s)3 . (2s)2= 27 x 4 s5
= 108s5
- Type senyawa A3B maka persamaan Ksp = (3s)3
. (s) = 27 s4
- Type senyawa AXBY maka
persamaan Ksp = (Xs)X . (Ys)Y = XX. YY.
SX+Y
Soal & Contoh Pembahasan:
1. Jika kelarutan maksimal zat-zat berikut adalah s mol/liter,
a)
Ag2CrO4
f). CaCO3
b)
Ag3PO4 g). Hg2Br2
c)
Ag2CO3 h). Mg(OH)2
d)
Fe(OH)3 i). CaC2O4
e) CaC2O4 j). AmBn
ion
merkuri (I) Hg22+ (sebagai diatom)
ion
merkuri (II) Hg2+ ( sebagai monoatom)
Uji Kemampuan 1
UJI KEMAMPUAN 2
Diketahui Ar Ca = 40 , P = 31 dan O = 16
Jika 0,1 gram Ca3(PO4)2 dilarutkan dalam 200 ml air
didapat konsentrasi ion Ca2+ = 3,4167.10-7 M
dan konsentrasi
ion PO43- = 2,2778.10-7
M
Hitung :
a) Kelarutan Ca3(PO4)2
dalam larutan tersebut dalam molaritas
b)
Massa Ca3(PO4)2
yang larut dalam 1 liter air
c) Massa Ca3(PO4)2 yang larut dalam 200 ml air
https://forms.gle/HqpifzFJjdXxCSBB7
Diketahui tabel Ksp beberapa senyawa Fosfat
|
Senyawa |
Ksp |
|
Senyawa |
Ksp |
|
Ag3PO4 |
8.9
x 10-17 |
|
BiPO4 |
1.3
x 10-23 |
|
AlPO4 |
9.8
x 10-21 |
Sr3(PO4)2 |
4
x 10-28 |
|
|
Mn3(PO4)2 |
1
x 10-22 |
Pb3(PO4)2 |
7.9
x 10-43 |
|
|
Ba3(PO4)2 |
3
x 10-23 |
|
|
Berdasar tebel tersebut :
- Jika kelarutan senyawa tersebut dilambangkan s
(solubility) maka tentukan rumus (persamaan) Ksp yang menggunakan variabel
s dari masing masing senyawa fosfat tersebut
- Hitung kelarutan dari masing masing senyawa
Fosfat tersebut dalam molaritas.
- Tentukan konsentrasi maksimal dari kation Ag+
, Mn2+ , Ba2+ , Bi3+ , Sr2+ dan
Pb2+
- Urutkan konsentrasi ion Fosfat berdasar konsentrasi paling besar kekecil dari senyawa senyawa fosfat tersebut
- Hitung massa Ag3PO4 dan Mn3(PO4)2 yang dapat larut dalam 1 liter larutan (jika Ar Ag = 108 , Mn = 55 , P = 31 , O = 16)
CONTOH SOAL & PEMBAHASAN
Diketahui Ar Ag = 108 dan Ar Cl = 35,5
Jika 0,1 gram AgCl dilarutkan dalam 200 ml air diperoleh data :
konsentrasi Ag+ dalam larutan = 0,0000133 M
konsentrasi Cl- dalam larutan = 0,0000133 M
hitung :
a) Massa ion Ag+ dalam larutan
1. Jika diketahui Ksp Ba3(PO4)2
pada suhu 25oC adalah 1.10–23
a. Tentukan persamaan Ksp dari Ba3(PO4)2
yang menggunakan faktor s
b. Berapakah kelarutan dari Ba3(PO4)2
c. Berapakah kelarutan dari Ba3(PO4)2
dalam 200 ml air dengan satuan mol
d. Berapakah kelarutan dari Ba3(PO4)2 dalam larutan Ba(NO3)2 0,2 M
b. Hitung pH dari larutan jenuh Ca(OH)2
c. Hitung massa Ca(OH)2 yang dapat larut dalam 200 ml air
d. Hitung kelarutan Ca(OH)2 yang dapat larut dalam larutan 0,5 M
NaOH
e. Hitung massa Ca(OH)2 yang dapat larut dalam 200 ml larutan NaOH 0,5 M
f. Mungkin apa tidak membuat larutan Ca(OH)2 dengan pH = 13, dengan cara melarutkan Ca(OH)2 kedalam air, jelaskan
g. Jika larutan Ca(OH)2 memiliki pH = 11 maka larutan
tersebut lewat jenuh atau belum jenuh? Jelaskan
Pengaruh ion sejenis (ion senama)
Suatu zat
elektrolit umumnya lebih mudah larut dalam pelarut air murni daripada dalam air yang mengandung salah satu ion dari elektrolit tersebut. Jika
AgCl dilarutkan dalam larutan NaCl, ternyata kelarutan
AgCl dalam larutan tersebut akan lebih kecil jika
dibandingkan dengan kelarutan AgCl dalam air murni.
Hal ini
disebabkan di dalam larutan sudah terdapat ion Cl– (dari NaCl)
Reaksi kesetimbangan
kelarutan AgCl :
AgCl (s) ⇄ Ag+(aq) + Cl–(aq)
Sesuai dengan Asas
Le Chatelier, penambahan Cl–
dari
NaCl akan menggeser kesetimbangan ke kiri, sehingga AgCl yang
larut makin sedikit. Dengan demikian, adanya ion sejenis akan memperkecil
kelarutan suatu elektrolit.
Contoh soal:
Jika diketahui
Ksp AgCl pada suhu 25oC adalah 2.10–10, bandingkanlah kelarutan AgCl dalam:
a. air murni
(pada suhu yang sama)
b. larutan NaCl
0,1 M (pada suhu yang sama)
Jawab:
a. Misal,
kelarutan AgCl dalam air = s mol.L–1
AgCl (s) ⇄ Ag+(aq) + Cl–(aq)
Ksp AgCl = [Ag+]
[Cl–]
2. 10–10
= (s).(s)
s = 1,41 . 10–5
mol.L–1
b. Misal, kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M adalah s mol.L–1
NaCl (s) à Na+(aq) + Cl– (aq)
AgCl (s) ⇄ Ag+ (aq) + Cl– (aq)
Jadi, di dalam
sistem terdapat:
[Ag+]
= s mol.L–1
sehingga:
Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–]
2 . 10–10 = (s) (0,1)
Kelarutan AgCl dalam air murni, 1,41.10-5 M jauh lebih besar daripada kelarutan AgCl dalam larutan NaCl yang besarnya hanya 2. 10–9 M.
Dengan demikian, telah terbukti bahwa adanya ion senama akan memperkecil
kelarutan
suatu elektrolit.
Memperkirakan pengendapan
Harga Ksp suatu
elektrolit dapat digunakan untuk memperkirakan apakah elektrolit tersebut dapat larut atau mengendap dalam suatu larutan. Semakin besar
harga Ksp
suatu senyawa, maka semakin mudah larut senyawa
tersebut.
Dengan
membandingkan harga Ksp dengan harga hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) yang ada dalam larutan yang dipangkatkan
dengan koefisien reaksi masing-masing, maka ada tiga kemungkinan yang akan
terjadi jika dua buah larutan elektrolit
dicampurkan,
yaitu:
• Jika Qc < Ksp, larutan belum jenuh (tidak ada endapan)
• Jika Qc = Ksp, larutan tepat jenuh (belum ada endapan)
• Jika Qc > Ksp, larutan lewat jenuh (ada endapan)
Contoh
soal:
500 mL larutan
Pb(NO3)2 10–3 M dicampurkan dengan 1 liter
larutan NaI 10–2 M. Jika
diketahui Ksp
PbI2 = 6 . 10–9, tentukan apakah terbentuk endapan atau
belum?
Jawab:
Mol ion Pb2+ = V . M = 0,5 liter × 10–3 M = 5 . 10–4 mol
Mol ion I– = V . M = 1,0 liter × 10–2 M = 1.10–2 mol
Konsentrasi
setelah pencampuran:
[Pb2+]
= 5.10–4 mol / 1,5 L = 3,33.10–4 M
[I–]
= 1.10–2 mol / 1,5 L = 6,67.10–3 M
Qc = [Pb2+][I–]2 = (3,33.10–4) (6,67.10–3)2 = 148,148. 10–10 = 1,48 .10-8
Harga Qc > Ksp maka terjadi pengendapan PbI2
Soal Uji Kompetensi : |
6. Kelarutan besi (II) hidroksida (Mr =
90) yang mempunyai Ksp = 3,2 x 10-14,
dinyatakan dalam gram per liter adalah: A. 1,26 x 10-7 D. 1,8 x 10-4 B. 1,13 x 10-5 E. 1,8 x10-3 C. 1,8 x 10-5 7. Kelarutan maksimal PbSO4 dalam air adalah
1,4.10-4 M pada suhu sekitar 30oC. Bila dilarutkan
dalam kalium sulfat 0,05 M kelarutan PbSO4 adalah … A. 1,00.10-8 M D. 1,4.10-4 M B. 1,20.10-5 M E. 0,2.10-6 M C. 0,39.10-6 M
 8. Bila diketahui Ksp AgCl,
AgBr, AgI, Ag2CO3, dan Ag2CrO4
masing-masing adalah 10-10, 10-12, 10-16, 4.10-14, dan
4.10-12,
maka kelarutan terbesar dalam satuan molar adalah: A. AgCl D. Ag2CO3 B. AgBr E. Ag2CrO4 C. AgI 9. Bila diketahui Ksp AgCl = 10-10 maka kelarutan AgCl paling besar dalam .… A. 0,2 M AgNO3 D. 0,1 M CaCl2 B. 0,3 M AgNO3 E. 0,1 M NH4Cl C. 0,2 M NaCl 10. Pada suhu tertentu 0,350 g BaF2 (Mr=175) melarut
dalam air murni membentuk 1 L larutan jenuh. Hasil kali kelarutan BaF2
pada suhu ini adalah .... A. 0,17
x 10-2 B. 0,35
x 10-6 C. 0,32
x 10-8 D. 0,32
x 10-9 E. 0,32
x 10-7
13. Diketahui Ksp Mg(OH)2 = 4 . 10–12. Maka kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan NaOH 0,1 M adalah ... M. A. 1
x 10–4 D. 4
x 10–10 B. 2
x 10–5 E. 4
x 10–11
C. 2
x 10–5,5 14. Diketahui
Ksp Mg(OH)2 = 4 . 10–12.
Maka kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan NaOH dengan pH = 13 M adalah
... M. A. 1
x 10–4 D. 4
x 10–10 B. 2
x 10–5 E. 4
x 10–11
C. 2
x 10–5,5 15. Diketahui
Ksp Mg(OH)2 = 4 . 10–12.
Maka kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan NH4OH dengan pH = 11
M adalah ... M. (Kb NH4OH =
10-5) A. 1
x 10–4 D. 4 x 10–10 B. 2
x 10–5 E. 4
x 10–11 C. 4 x 10–6
|
1. Dengan menggunakan virtual lab, tentukan spesi yang ada dalam larutan jika 1 gram senyawa senyawa berikut dilarutkan 100 ml air.
a. AgCl e. Ag2CO3
b. PbCO3 f. Ag2SO4
c. PbCl2 g. Ca3(PO4)2
d. Al(OH)3
2. Dengan menggunakan virtual lab, Hitung nilai Ksp dari senyawa senyawa dalam soal nomor 1
x
Tidak ada komentar:
Posting Komentar