Tim Dosen

Kimia

Dasar

FTPUNIVERSITAS BRAWIJAYA

Kelarutan (s) danHasil Kali Kelarutan (Ksp)

Kelarutan (s)Kelarutan (solubility) adalah jumlah maksimumsuatu zat yang dapat larut dalam suatu pelarut.

Contoh

:Kelarutan AgCl dalam air adalah 1,3 × 10¯² M.Kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M adalah 1,7×10¯¹º MKelarutan Ca(OH)2 = 20 mg/100 ml, maka dalam 100 ml larutan

maksimal terdapat 20 mg Ca(OH)2

Satuan kelarutan umumnya dinyatakan dalamgramL¯¹ atau molL ¯¹ (M)

Faktor-Faktor

yang Mempengaruhi Kelarutan

Suatu

Zat

•

Jenis

PelarutSenyawa polar (mempunyai kutub muatan) akan mudah larut dalam senyawa polar. Misalnya gula, NaCl, alkohol, dan semua asam merupakan senyawa polar.Senyawa non polar akan mudah larut dalam senyawa non polar. Misalnya lemak mudah larut dalam minyak. Senyawa non polar umumnya tidak larut dalam senyawa polar,misalnya NaCl tidak larut dalam minyak tanah.

• SuhuKelarutan zat padat dalam air semakin tinggi bila suhunya dinaikkan. Adanya panas (kalor) mengakibatkan semakin renggangnya jarak antara molekul zat padat tersebut. Merenggangnya jarak antara molekul zat padat menjadikan kekuatan gaya antar molekul tersebut menjadi lemah sehingga mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air

• PengadukanTumbukan

antarpartikel

gula

dengan

pelarut

akan

semakin

cepat, sehingga

gula

mudah

larut

dalam

air.

Kesetimbangan Kelarutan

•

Kesetimbangan homogen fase pereaksi dan hasil reaksinya sama.Contoh:Fe2+

(aq)

+ SCN–(aq)

↔ Fe(SCN)2+(aq)

•

Kesetimbangan

heterogen

fase

pereaksi dan

hasil

reaksinya

berbeda.

Contoh: AgCl(s)

↔ Ag+(aq)

+ Cl–(aq)

•

Jika

suatu

senyawa

ion yang berwujud

padat dimasukkan

ke

dalam

air, biasanya

akan

larut

membentuk

ion-ion.

Konstanta

Kesetimbangan

untuk

beberapa

Pereaksi

•

Apakah

semua

senyawa

ion larut

dalam

air dan

bagaimana

hubungan

konsep

kesetimbangan

dengan

kelarutan

zat?

Reaksi:CaC2

O4

(s) ↔ Ca2+(aq) + C2

O42–(aq)

Harga

kelarutan

NaCl

= 6,41 mol L–1

Harga

kelarutan

CaC2

O4

= 4,7969.10-5

mol L–1

Maka

NaCl

dan

CaC2

O4

yang dapat

larut

dalam

100 mL

larutan

adalah:NaCl

sebanyak

= 0,641 x 58,5 g = 37,5 g

CaC2

O4

sebanyak

= 0,479.10-5

x 128 g = 6,14.10–3

g = 6,14 mg

Kesimpulan NaCl adalah senyawa yang mudah larut dalamair atau kelarutannya tinggi, sedangkan CaC2O4 adalahsenyawa yang sukar larut dalam air atau kelarutannya rendah.

Contoh

SoalDi

dalam

200 mL

larutan

terlarut

5,3 mg Ag2

CrO4

(Mr

Ag2

CrO4 =332).a. Tulislah

reaksi

kesetimbangan

Ag2

CrO4

dalam

air!b. Berapakah

kelarutan

Ag2

CrO4

dalam

mol L–1

larutan?

Penyelesaiana. Ag2

CrO4(aq) ↔ 2Ag+(aq) + CrO4

2–(aq)

b. 5,3 mg Ag2

CrO4

= (5,3 . 10-3

) / 332 mol = 1,6.10-5

mol

Kelarutan

Ag2

CrO4

= 1000/200 x 1,6.10-5

= 8.10-5

mol L–1

Hasil Kali Kelarutan (Ksp)•

adalah

hasil

kali konsentrasi

ion-ion dalam

larutan

jenuh, dipangkatkan

masing- masing

koefisien

reaksinya.

Contoh(1) AgI Ag+ + I- …… Ksp AgI = [Ag+ ] [I-] (2) PbCl2 Pb2+ + 2 Cl- …. Ksp PbCl2 = [Pb2+ ] [Cl-]2

Secara umum : A x By x A+y + y B-x

Ksp. AxBy = [ A+y ]x [ B-x ]y

Prakiraan

Pembentukan Endapan

Suatu campuran larutan tertentu dapat menghasilkan endapan atau tidak tergantung pada konsentrasi ion yang ada dalam larutan. Hasil kali konsentrasi ion dalam larutan tersebut disebut koefisien reaksi (Qc)

1.

Qc < Ksp

:berarti

larutan

belum

jenuh(tidak

ada

endapan)

2.

Qc = Ksp

:berarti

larutan

tepat

jenuh(belum

ada

endapan)

3. Qc >

Ksp

:berarti

larutan

lewat

jenuh(terjadi

endapan)

Meramalkan

Pengendapan berdasarkan

Ksp

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 Pb2+

= V . M= 0,5 liter ×

10–3

M = 5 . 10–4

mol

Mol I–

= V . M= 1,0 liter ×

10–2

M = 1 . 10–2

mol

Qc = [Pb2+][I–]= (3,33 . 10–4) (6,67 . 10–3)= 1,5.10–8

M

Ksp

PbI2

= 6 . 10–9

Harga

Qc > Ksp

maka

terjadi

pengendapan

PbI2

Konsentrasi

setelah

pencampuran:

[Pb2+] = mol Pb2+/ volum

total= 5 . 10–4mol /1,5 L = 3,33 . 10–4

M[I–] = mol I-

/ volum

total= 1 . 10–2

mol/1,5 L= 6,67 . 10–3

M

Hubungan

Kelarutan

(s) dan Hasil

Kali

Kelarutan

(Ksp)

•

nilai

kelarutan

(s) dan

hasil

kali kelarutan (Ksp) sama-sama

dihitung

pada

larutan

jenuhUntuk

senyawa

AmBn

yang terlarut, maka

ia

akan

mengalami

ionisasi

dalam

sistem

kesetimbangan:

AmBn

(s) ↔ mAn+

(aq) + nBm–

(aq)s mol L–1 m.s mol L–1

n.s mol L–1

sm+n

=

s =

Ksp AmBn = [An+]m

[Bm–]n= (ms)m

. (ns)n

= mm.sm.nn.sn

= mm.nn.sm+n

AmBn

(s) ↔ m An+

(aq) + nBm–

(aq)s mol L–1 m . s mol L–1

n . s mol L–1

Hubungan

Kelarutan

dengan

Hasil

Kali Kelarutan

dapat

pula dinyatakan

:

dengan:n = jumlah

ion dari

elektrolit

(misalkan

seny.

AgI

maka

n=2, seny. PbI2

maka

n=3)s = kelarutan

elektrolit

(mol.L–1)

•

Untuk

elektrolit

biner

(n = 2): Ksp

= s2

atau

s = √Ksp

•

Untuk

elektrolit

terner

(n = 3): Ksp

= 4s3

atau

s =

3√Ksp/4

Ksp

= (n –

1)n–1

. sn

Contoh

SoalDiketahui

Ksp

CaF2

= 3,2 . 10–11

a. Tentukan

kelarutan

garam

CaF2 dalam

air!b. Tentukan

konsentrasi

ion Ca2+

dan

F-

pada

keadaan

jenuh!c. Berapa

massa

garam

CaF2

yang terlarut

dalam

100 mL

larutan? (Mr CaF2

= 78 )Jawab:

a .

= 2 . 10–4

mol.L–1

Jadi, kelarutan

CaF2

dalam

air adalah

2 . 10–4

mol.L–1

b. CaF2

(s) ↔ Ca2+

(aq) + 2F–

(aq)kelarutan s

s 2s

[Ca2+] = s = 2 . 10–4

mol.L–1

[F–] = 2s = 4 . 10–4

mol.L–1

c. Dalam

1 liter terdapat

CaF2

yang terlarut

sebanyak

= 2 . 10–4

mol.L–1

Dalam

100 mL

= 100/1000 ×

2 . 10–4

mol = 2 . 10–5

molMassa

CaF2

= mol ×

Mr= 2 . 10–5

× 78= 156 . 10–5

gram = 1,56 mg

Jadi, banyaknya

CaF2

yang terlarut

dalam

100 mL

larutan

adalah

1,56 mg

Pengaruh

Ion Sejenis

Terhadap Kelarutan.

Pada Reaksi Kesetimbangan :

Penambahan ion P2+ atau Q2- akan menggeser kesetimbangan ke arah PQ. Akibatnya, kelarutan PQ akan semakin kecil. Jadi, keberadaan ion sejenis akan menurunkan kelarutan.

Contoh

SoalJika

diketahui

Ksp

AgCl

pada

suhu

25oC adalah

2.10–10

mol.L–1, bandingkanlah

kelarutan

AgCl

dalam:

a. air murni

(pada

suhu

yang sama)b. larutan

NaCl

0,1 M

Jawab:a. Misal, kelarutan

AgCl

dalam

air = s mol.L–1

AgCl

(s) ↔

Ag+

(aq) + Cl–

(aq)s mol.L–1

s mol.L–1

s mol.L–1

Ksp

AgCl

= [Ag+] + [Cl–]2. 10–10

= (s)

(s)s =

√ksp

= √2.10-10

= 1,41 . 10–5

mol.L–1

b. Misal, kelarutan

AgCl

dalam

larutan

NaCl

0,1 M = n mol.L–1

AgCl

(s) ↔

Ag+

(aq) + Cl–

(aq)n mol.L–1

n mol.L–1

n mol.L–1

NaCl

(s) ↔

Na+

(aq) +

Cl–

(aq)0,1 mol.L–1

0,1 mol.L–1

0,1 mol.L–1

Jadi, di

dalam

sistem

terdapat:[Ag+] = n mol.L–1

[Cl–] = (n + 0,1) mol.L–1

Karena

[Cl–] yang berasal

dari

AgCl

sangat

sedikit

dibandingkan dengan

[Cl–] yang berasal

dari

larutan

NaCl, maka

[Cl–] yang

berasal

dari

AgCl

dapat

diabaikan, sehingga:

Ksp AgCl = [Ag+] + [Cl–]2 . 10–10

= (n) (0,1)n = 2 . 10–9

mol.L–1

Kelarutan

AgCl

dalam

air murni

adalah

1,41.10–5

mol.L–1

jauh lebih

besar

dari

pada

kelarutan

AgCl

dalam

larutan

NaCl

yang

besarnya

hanya

2. 10–9

mol.L–1.

Dengan

demikian, telah

terbukti

bahwa

adanya

ion sejenis

akan

memperkecil

kelarutan

suatu

elektrolit.

Hubungan Ksp dengan pH

•

Harga

Ksp

suatu

basa

dapat

digunakan

untuk menentukan

pH larutan.

•

Sebaliknya, harga

pH sering

digunakan

untuk menghitung

besarnya

nilai

Ksp.

Jawab :

Ksp

Mg(OH)2

= [Mg2+][OH–]23,0 . 10–11

= (0,3) [OH–]2[OH–]2

= 10–10

[OH–] = 10–5

MpOH

= 5

pH = 14 –

5 = 9

Contoh soal:

Jika

larutan

MgCl2 0,3 M ditetesi

larutan

NaOH, pada

pH berapakah

endapan

Mg(OH)2

mulai

terbentuk? (Ksp

Mg(OH)2

= 3,0 . 10–11

)

Contoh soal:Bagaimana

kelarutan

suatu

senyawa

bila

pH diperkecil

atau

diperbesar? Dengan

mengatur

pH kita

dapat

memperbesar

atau memperkecil

kelarutan

senyawa

elektrolit. Perhatikan

kesetimbangan

antara

CaCO3 padat

dengan

ionionnya

dalam suatu

larutan.

CaCO3 (s) ↔

Ca2+

(aq) + CO32-

(aq)

Jika

pH larutan

kita

perkecil

dengan

menambahkan

asam, maka

H+

dari

asam

akan

mengikat

ion karbonat

membentuk

ion HCO3

2-

CO3

2–

(aq) + H+

(aq) ↔

HCO32–

(aq)

Berdasarkan

azas

Le Chatelier, pengurangan

[CO32–] mengakibatkan

kesetimbangan

bergeser

ke

kanan, CaCO3 padat

lebih

banyak

larut, maka

pada

reaksi

tersebut

penurunan

pH akan menambah

kelarutan.

Contoh

pengaruh

pH terhadap

kelarutan

dapat

dilihat pada

Tabel

Data Kelarutan

Mg(OH)2

dalam

berbagai

pH

pH Kelarutan

Mg(OH)2

9

10

11

12

1,5 . 10‐1

M

1,5 . 10‐3

M

1,5 . 10‐5

M

1,5 . 10‐7

M