Kelarutan Dan Hasil Kali Kelarutan Revisi

Kelarutan dan Hasil Kali

Kelarutan (Ksp) Garam dan sebagian

basa yang sukar larut dalam air

Larutan

Kelarutan

Satuan Kelarutan

Jenis Larutan

Tetapan Hasil Kali Kelarutan

Hubungan Kelarutan dengan

Ksp

Faktor yang Mempengaruhi

Kelarutan

Reaksi Pengendapan

OUTLINE

APERSEPSI

Pernahkah kalian mengkonsumsi sejenis produk di samping?

”Larutan“ itu apa sih?

Sejenis produk apakah gambar di samping?

Gambar.1 larutan dalam kehidupan sehari-hari

LARUTAN

Pelarut

ZatTerlarut

Jumlah pelarut > Jumlah zat terlarut

Gambar.2 larutan NaCl

KelarutanKelarutan diartikan sebagai jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut tertentu (pada suhu dan tekanan tertentu).

Gambar.3 persiapan melarutkan suatu zat terlarut dalam suatu pelarut

Satuan kelarutan suatu senyawa biasa dinyatakan dalam gram/100gram air (untuk zat yang mudah larut) atau mol/liter (mo/L) (untuk zat yang sukar larut).

SATUAN Kelarutan

Contoh:

Kelarutan NaCl dalam air pada suhu 25°C adalah 38,5 gram/100 gram air.

Artinya jumlah maksimal NaCl yang dapat dilarutkan dalam 100 gram air pada suhu 25°C adalah 38,5 gram.

Untuk Zat Mudah yang Larut

Bagamana jika sebanyak 40 gram NaCl dilarutkan dalam 100 gram air pada suhu 25°C?

Gambar.4 melarutkan NaCl dalam 100 gram air pada suhu 25°C

SATUAN KelarutanContoh: Untuk Zat Sukar yang Larut

Gambar.5 larutan jenuh Ca(OH)2 (paling kiri)

Kelarutan Ca(OH)2 dalam air pada suhu 25°C adalah 1,2 x 10-2 mol/L.

Artinya jumlah maksimal Ca(OH)2 yang dapat dilarutkan dalam 1 liter air pada suhu 25°C adalah 1,2 x 10-2 mol.

Bagamana jika sebanyak 1 mol Ca(OH)2 dilarutkan dalam 1 liter air pada suhu 25°C?

a.Larutan tak jenuhb.Larutan jenuhc.Larutan lewat jenuh

Jenis larutanBerdasarkan kelarutan suatu zat, maka larutan dapat dibedakan menjadi :

BATAS KelarutanBagaimana menentukan suatu senyawa itu “mudah larut” atau “sukar larut”?

0,020 mol/L

kela

ruta

n (m

ol/L

)

0

Senyawa mudah larut

Senyawa sukar larut

Contoh soal Kelarutan1. Sebanyak 4,35 mg Ag2CrO4 dapat larut dalam 100ml air. Nyatakan kelarutan Ag2CrO4 tersebut dalam mol L-1. (Ar O=16; Cr=52; Ag=108)Jawab :

s = solubility = kelarutan

Jumlah mol Ag2CrO4 =

Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Hasil kali kelarutan menggambarkan perkalian konsentrasi ion-ion suatu elektrolit yang sukar larut atau kurang larut dalam larutan jenuhnya yang dipangkatkan dengan masing-masing koefisiennya.

Contoh:

Coba tuliskan Ksp dari proses pelarutan di atas!

Misalkan [AgCH3COO] = s

Secara umum, untuk larutan jenuh dari senyawa ion AxBy dalam air akan membentuk kesetimbangan sebagai berikut :

AxBy(s) xAm+(aq) + yBn-

(aq)

Berdasarkan persamaan kimia diatas, maka hasil kali kelarutan untuk AxBy dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

Ksp = [Am+]x[Bn-]y


Hubungan Kelarutan dengan Ksp

Jika harga kelarutan dari senyawa AxBy sebesar s mol L–1, maka di dalam reaksi kesetimbangan tersebut konsentrasi ion-ion Am+ dan Bn- adalah:

AxBy(s) xAm+(aq) + yBn-

(aq)

s mol L–1 x.s mol L–1 y.s mol L–1

Ksp AxBy = [Ay+]x x [Bx–]y

= (xs)x (ys)y

= xx.sx.yy.sy

= xx.yy.sx+y

sx+y = Ksp xx.yy

s =

Hubungan kelarutan dengan hasil kali kelarutan dapat pula dinyatakan dengan persamaan berikut :

Ksp = (n – 1)n–1 sn

dengan: n = jumlah ion dari elektrolit s = kelarutan elektrolit (mol.L–1)

Untuk elektrolit biner (n = 2):Ksp = s2 atau s = Untuk elektrolit terner (n = 3):Ksp = 4s3 atau s =

Hubungan Kelarutan dengan Ksp

4. Sebanyak 100mL larutan jenuh magnesium flourida (MgF2) pada 18oC diuapkan dan diperoleh 7.6 mg MgF2 padat. Berapakah Ksp MgF2 pada18o C? (Ar Mg =24; F = 19)Jawab:Jumlah mol

s s 2sKsp MgF2 = [Mg2+ ] . [F- ]2

= s . (2s)2

= 4s3

= 4 (0.0012)3

= 6.9 x 10-9

Contoh soal Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Contoh senyawa-senyawa elektrolit yang mudah larut dalam air contohnya NaCl; NaOH; HCl.

Tidak semua senyawa mempunyai Ksp. Senyawa-senyawa elektrolit yang mudah larut dalam air tidak mempunyai Ksp.


Gambar.6 larutan NaCl Gambar.7 larutan NaOH Gambar.8 larutan HCl

Contoh senyawa-senyawa elektrolit yang sukar larut dalam air contohnya Mg(OH)2; Ca(OH)2; AgCl.

Senyawa-senyawa yang mempunyai Ksp adalah senyawa-senyawa elektrolit yang sukar larut dalam air.


Gambar.9 larutan Ag2CrO4 Gambar.10 larutan Ca(OH)2 Gambar.11 larutan AgCl

Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan garam dan sebagian basa yang sukar larut dalam air

1.Suhu2.Keberadaan ion senama3.pH

Faktor yang mempengaruhi kelarutan garam dan basa yang sukar larut dalam air ada 6 :

Suhu

Gambar.12 pengaruh suhu terhadap kelarutan berbagai senyawa

Keberadaan Ion Senama“Suatu zat elektrolit

umumnya lebih mudah larut dalam pelarut air murni daripada dalam air yang

mengandung salah satu ion dari elektrolit tersebut.”

“Adanya ion sejenis akan memperkecil kelarutan suatu

elektrolit.” Gambar.13 larutan jenuh AgCH3COO(kiri), larutan jenuh AgCH3COO ditambah 1M AgNO3(kanan)

2. Kelarutan Ag2CrO4 dalam air murni yaitu 8.43 x 10-5 mol L-1 pada 25oC. Tentukanlah kelarutan Ag2CrO4 (Ksp Ag2CrO4 = 2.4 x 10-12) itu dalam larutan AgNO3 0.1 MJawab :Larutan AgNO3 0.1 M mengandung 0.1 M ion Ag+ dan 0.1 M ion NO3

- .

0.1 M 0.1 M 0.1 MJika ke dalam larutan ditambahkan Ag2CrO4 padat, maka Kristal itu akan larut hingga larutan jenuh . Misal kelarutan Ag2CrO4 = s mol L-1 maka konsentrasi ion CrO 42- yang dihasilkan = s mol L-1 dan ion Ag+= 2s mol L-1

s 2s sJadi, konsentrasi total ion Ag+ = 0.1 + 2s mol L-1. Oleh karena nilai s relatif kecil, yaitu lebih kecil dari kelarutannya dalam air (s< 8.43 x 10-5 maka konsentrasi ion Ag+ dapat dianggap = 0.1 mol L-1 (0.1 + 2s ekivalen dengan 0.1) dalam larutan jenuh Ag2CrO4 berlaku:[Ag+]2[CrO4

2-] = Ksp Ag2CrO4

(0.1)2 s=2.4 x 10-12

s = 2.4 x 10-10

Jadi, kelarutan Ag2CrO4 dalam larutan AgNO3 0.1 M = 2.4 x 10-10 mol L-1. Kira-kira 351 ribu kali lebih kecil dibandingkan kelarutannya dalam air murni.

Contoh soal pengaruh Keberadaan Ion Senama terhadap kelarutan

Pengaruh pH terhadap kelarutan

Tingkat keasaman larutan (pH) dapat mempengaruhi kelaruan dari berbagai jenis zat. Suatu basa umumnya lebih larut dalam larutan yang bersifat asam atau netral, dan sebaliknya lebih sukar larut dalam larutan yang bersifat basa. Garam-garam yang berasal dari asam lemah akan lebih mudah larut dalam larutan yang bersifat asam kuat.

Bisakah kalian hubungkan konsep ini dengan konsep pengaruh ion senama terhadap kelarutan?

3. Diketahui tetapan hasil kali kelarutan Mg(OH)2 = 2 x 10-12. Tentukanlah kelarutan Mg(OH)2 dalam:a. akuades (air murni)b. larutan dengan pH = 12Jawab :a. dalam air, Mg(OH)2 akan larut hingga terjadi larutan jenuh dimana[Mg2+] [OH-]2 = Ksp Mg(OH)2

Misal kelarutan Mg(OH)2 = s mol L-1

s s 2s[Mg2+] . [OH-]2 = Ksp Mg(OH)2

s . (2s)2 = 2 x 10-12

4s3 = 2 x 10-12

s = 7.94 x 10-5 mol L-1

Jadi, kelarutan Mg(OH)2 dalam air sebesar 7.94 x 10-5 mol L-1

Contoh soal Pengaruh pH terhadap kelarutan

b. dalam larutan pH = 12pH= 12 maka POH = 2[OH-] = 1 x 10-2 mol L-1

Mg(OH)2 akan larut hingga terjadi larutan jenuh; misalkan kelarutan Mg(OH)2 = x mol L-1

x x 2xkonsentrasi ion OH- dalam larutan = (1 x 10-2) + 2x. Substitusi data ini ke dalam persamaan tetapan kesetimbangan Mg(OH)2 menghasilkan persamaan sebagai berikut:[Mg2+] . [OH-]2 = Ksp Mg(OH)2

x . {(1 x 10-2) + 2x}2 = 2 x 10-12

oleh karena dapat diduga bahwa x << 1 x 10-2, maka (1x 10-2) + 2x ekivalen dengan 1 x 10-2. Persamaan diatas dapat ditulis sebagai berikut.(x) . (1 x 10-2)2 = 2 x 10-12

x = 2 x 10-8

Jadi, kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan dengan pH = 12 adalah 2 x 10-8 mol L-1.Kelarutan ini kira-kira 4000 kali lebih kecil daripada kelarutan Mg(OH)2 dalam akuades.

Contoh soal pengaruh pH terhadap kelarutan

Hubungan Ksp dengan PengendapanDengan membandingkan harga Ksp dengan harga hasil kali konsentrasi ion-ion (Qsp) 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 Qsp < Ksp, larutan belum jenuh Jika Qsp = Ksp, larutan tepat jenuh Jika Qsp > Ksp, terjadi 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.

Hubungan Ksp dengan Pengendapan

Reaksi PengendapanKita dapat mengeluarkan suatu ion dari larutannya melalui reaksi pengendapan. Misalnya, ion kalsium (Ca2+) dapat dikeluarkan dengan menambahkan larutan Na2CO3. Dalam hal ini, ion Ca2+ akan bergabung dengan ion karbonat (CO3

2-) membentuk CaCO3, suatu garam yang sukar larut, sehingga mengendap.

Video

Coba tuliskan reaksi pengendapan yang terjadi!

Reaksi PengendapanContoh lainnya yaitu mengendapkan ion Cl- dari air laut dengan menambahkan larutan perak nitrat (AgNO3). Ion Cl- akan bergabung dengan ion Ag+ membentuk AgCl yang sukar larut.

Video

Coba tuliskan reaksi pengendapan yang terjadi!

Contoh soal reaksi pengendapan4. Periksalah dengan suatu perhitungan, apakah terbentuk endapan Ca(OH)2 jika 10 mL larutan CaCl2 0,2 M dicampur dengan 10 mL karutan NaOH 0,02 M. (Ksp Ca(OH)2 = 8 x 10-6Jawab:

Ketika 10 mL larutan CaCl2 0,2 M dicampurkan dengan 10 mL larutan NaOH 0,02 M, masing-masing zat itu mengalami pengenceran dua kali, sehingga konsentrasi CaCl2 dalam larotan menjadi 0,1 M dan konsentrasi NaOH menjadi 0,01 M. oleh karena CaCl2 dan NaOH tergolong elektrolit kuat, keduanya mengion sempurna.

0,1 M0,1 M 0,2 M

0,01 M 0,01 M0,01 M

Jadi, konsentrasi ion Ca2+ dalam campuran = 0,1 M dan konsentrasi ion OH- = 0,001 M

Qsp untuk Ca(OH)2 = [Ca2+] . [OH-]2

= 0,1 . (0,01)2

= 1 x 10-5

Karena Qsp > Ksp, maka pada pencampuran itu terbentuk endapan Ca(OH)2.

Aplikasi konsep kelarutan dan hasil kali kelarutan dalam kehidupan sehari-hari

Barium sulfat adalah zat yang sukar larut yang dikonsumsi secara oral sebelum “stomach x-ray”. Pengkonsumsian barium sulfat ini dikarenakan atom barium dapat menyerap sinar X dengan baik sehingga akan memberikan visualisasi isi perut yang jelas. Walaupun ion barium sedikit beracun, barium sulfat masih dapat dikonsumsi secara oral tanpa menimbukan bahaya. Senyawa barium sulfat sangat sukar larut (s BaSO4 = 0,0025 gram/1 L air pada suhu 25°C) sehingga dia akan melewati sistem pencernaan (pada dasarnya) tanpa perubahan. Ksp BaSO4 = 1,1 x 10-10

X-Ray

Gambar.16 mengkonsumsi barium sulfat sebelum melakukan “stomach x-ray”

Gambar.17 foto x-ray dari sistem pencernaan manusia. Ion barium pada BaSO4 menyerap radiasi sinar X dengan baik

1. Barium Sulfat (BaSO4)


“Sinkhole” terbentuk ketika mineral batu kapur, umumnya CaCO3, yang berada di bawah tanah terlarut oleh air yang ada di alam yang mungkin bersifat asam. Ksp CaCO3 = 4,8 x 10-9

Gambar.18 sinkhole

2. Kalsium Karbonat (CaCO3) di bawah tanah

3. PbCrO4 sebagai Cat untuk Lukisan

PbCrO4 berwarna kuning digunakan sebagai cat untuk lukisan karena sukar larut dalam air.Ksp PbCrO4 = 1,8 x 10-14

Gambar.19 cat untuk lukisan


4. Hidroksiapatit (Ca5(PO4)3OH)

Email terdiri dari senyawa hidroksiapatit (Ca5(PO4)3OH). Senyawa ini sedikit larut dalam suasana asam karena mengalami reaksi sebagai berikut:

Suasana asam dapat terjadi karena pengaruh bakteri dalam mulut ketika menguraikan sisa-sisa makanan yang terselip di gigi. Hal ini akan menyebabkan terjadinya demineralisasi email, dan email akan rusak. Kerusakan ini dapat dicegah dengan menyikat gigi secara teratur, terutama sehabis makan. Salah satu cara yang lain adalah menambahkan senyawa fluorida ke dalam pasta gigi. Menyikat gigi dengan pasta gigi yang mengandung fluorida (F-) dapat mengubah senyawa hidroksiapatit menjadi fluoroapatit.

Senyawa fluoroapatit lebih sukar larut dalam suasana asam.

Gambar.20 pasta gigi

Gambar.21 menyikat gigi

Gambar.22 gigi yang sehat


Pada proses yang dikenal dengan sebutan “biomineralisasi”, beberapa organisme menghasilkan padatan yang secara alami pun ada terbentuk sebagai mineral. Kalsium karbonat, CaCO3, pada kulit telur mempunyai struktur kristal yang sama dengan kalsium karbonat yang terkandung dalam mineral calcite. Ksp CaCO3 = 4,8 x 10-9

Gambar.24 struktur kristal kalsium karbonat

Gambar.23 kulit telur Gambar.25 mineral calcite sebagai salah satu sumber kalsium karbonat

5. Kalsium Karbonat (CaCO3) pada kulit telur dan mineral

Terima kasih

Documents

Kelarutan Dan Hasil Kali Kelarutan Revisi