BAB IPENDAHULUAN

A.      Latar BelakangPada umumnya larutan mempunyai beberapa sifat. Diantaranya sifat larutan non

elektrolit dan larutan elektrolit. Sifat larutan tersebut mempunyai hubungan erat dengan konsentrsi dari tiap komponennya. Sifat-sifat larutan seprti rasa, ph, warna, dan kekentalan bergantung pada jenis dan konsentrasi zat terlarut. Larutan dapat dibuat dari dua macam zat, yaitu zat padat dan zat cair. Larutan dibuat untuk mendapatkan campuran larutan dari dua atau lebih zat. Larutan memiliki dua sifat, yaitu larutan eksoterm dan larutan larutan endoterm. Berbagai jenis garam dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Meskipun sekilas tampilan fisiknya hampir serupa. Namun hal tersebut tidak menjamin kemiripan sifatnya. Tiap-tiap garam memiliki karakter khas, diantaranya dalam hal kelarutan dalam air. Ada garam yang mudah larut, sedikit larut, hingga tidak dapat larut sama sekali.

Kelarutan adalah banyaknya zat maksimum yang dapat larut dalam 1 liter air pada suhu 25oC sedangkan hasil kali kelarutan adalah kali kelarutan konsentrasi ion-ion zat yang sukar larut dalam air dipangkatkan koefisiennya masing-masing. Faktor-faktor yang mempengaruhi larutan adalah jenis pelarut, temperature/suhu, dan pengadukan. Sebenarnya tanpa kita sadari begitu banyak konsep kimia yang sering kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari meskipun hanya mencampurkan dua larutan sederhana akan tetapi telah ada bentuk reaksi didalamnya.

Dari percobaan ini kita akan mengetahui apa itu kelarutan dan cara menentukan hasil kelarutan dari garam karbonat, didasari dari betapa pentingnya mengetahui sistem kesetimbangan maka dilakukan praktikum ini, dasar yang berisi materi hasil kali kelarutan yang dapat membantu dalam hal ini, dan untuk melengkapi praktikum ini maka disusunlah laporan yang berisi hasil praktikum dan beberapa literatur yang menunjang.

B.       Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada percobaan ini adalah sebagai berikut:1.         Bagaimana cara membuat larutan jenuh suatu garam karbonat ?2.         Bagaimana cara menentukan kelarutan garam karbonat ?3.         Bagaimana cara menetukan hasil kali  kelarutan garam karbonat ?

C.      Tujuan

Tujuan diadakan percobaan ini adalah sebagai berikut:1.         Untuk membuat larutan jenuh suatu garam karbonat.2.         Untuk menentukan kelarutan garam karbonat.3.         Untuk menentukan hasil kali kelarutan garam karbonat.

D.      Waktu dan Tempat

Hari / Tanggal      : Sabtu, 11 Januari 2013Pukul                    : 11.20 – 13.00 WITATempat                 : Laboratorium Kimia                                 Fakultas Tarbiyah dan Keguruan                                 Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A.      LarutanDalam kimia larutan adalah campuran homogeny  yang terdiri dari dua atau lebih

zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi.

Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan  yang dilarutkan dalam cairan, seperti  garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbondioksida dan oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu.[1]

B.       Titrasiuntuk menentukan konsentrasi zat terlarut dalam larutan misalnya HCL kita

nyatakan larutan yang tidak diketahui tersebut dengan konsentrasi dan volume yang diketahui misalnya NaOH sampai rasio mol tepat seperti yang dipersyaratkan oleh persamaan kimia yang seimbang.kemudian dari volume yang diketahui kedua larutan, konsentrasi zat terlarut yang tidak diketahui dapat dihitung. Dengan cara ini, kita dapat menentukan konsentrasi larutan tanpa menimbang zat terlarut yang sering menyulitkan bahkan mustahil. Misalnya, beberapa reaktan menyerap air dari udara begitu kuat sehingga anda tidak mengetahui berapa reaktan dan berapa air yang ana timbang).

Prosedur yang digunakan disebut titrasi. Dalam percobaan  titrasi yang khas 25,00 mL 0,7500 M dipipet kedalam labu Elemeyer. Pipet adalah alat  kaca yang dikalibrasi untuk mengeluarkan volume cairan secara cermat. Larutan NaOH dengan konsentrasi yang tidak diketahui di masukkan ke dalam buret, dan sedikit demi sedikit dialirkan dari dasarnya untuk menjamin bahwa bagian bawah cerat tetap penuh. Volume buret dibaca sebelum NaOH dikucurkan. Volume NaOH yang dikucurkan adalah dengan menghitung selisih dalam pembacaan (46,92 mL – 5,27 mL = 41,65 mL). konsentrasi NaOH sekarang dapat dihitung sebab jumlah mol NaOH yang tepat ditambahkan sudah bereaksi seluruhnya dengan HCl.

C.      Kestimbangan Larutan.Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana tidak ada perubahan yang

teramati selama bertambahnya waktu reaksi. Jika suatu reaksi kimia telah mencapai keadaaan setimbangnya maka konsentrasi reaktan dan produk menjadi konstan, sehingga tidak ada perubahan yang teramati dalam system. Meskipun demikian aktivitas molekul tetpa berjalan, molekul-molekul reaktan berubah menjadi produk terus menerus sambil molekul-molekul produk berubah menjadi reaktan kembali dengan kecepatan yang sama.

Manfaat kosntanta kesetimbangan yaitu umumnya kesetimbangan dapat membantu kita dalam memprakirakan kearah mana campuran reaksi dapat berjalan untuk mencapai kestimbangan dan untuk menghitung konsentrasi reaktan-reaktan dan produk-produk saat keadaan kesetimbangan telah tercapai.[2]

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kesetimbangan homogenya dan heterogen. Kesetimbangan homogenya merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai fase yang sama, sehingga sistem yang terbentuk hanya satu fase saja. Kesetimbangan heterogen merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga system yang terbentuk pun mempunyai dari satu fase. Jika sejumlah zat terlarut dibiarkan berhubungan dengan sejumlah terbatas pelarut, pelarutan terjadi secara terus menerus. Hal ini berlaku karena adanya proses pengendapan, yaitu kembalinya spesies (atom, ion dan molekul) kedalam keadaan tak larut. Pada waktu pelarutan dan pengendapan terjadi dengan laju atau kecepatan sama, kuantitas terlarut yang larut dalam sejumlah pelarut tetap sama pada setiap waktu. Proses ini adalah satu kesetimbangan dinamis dan larutannya dinamakan larutan jenuh. Konsentrasi larutan jenuh dikenal sebagai kelarutan zat terlarut dalam pelarut tertentu .

         Sifat kesetimbangan diantara padatan ion yang sedikit larut dan ion-ionnya dalam larutan berair, dikenal dengan kesetimbangan kelarutan. Kelarutan zat terlarut diketahui dari konsentrasi dalam larutan jenuhnya, biasanya dinyatakan dalam banyaknya mol zat terlarut per liter larutan jenuh. Seperti halnya kesetimbangan asam-basa, akan diketahui bahwa kesetimbangan kelarutan sangat dipengaruhi oleh kehadiran ion senama. Kesetimbangan kelarutan dari zat-zat terlarut tertentu juga dipengaruhi secara serentak oleh reaksi asam-basa. Inilah sebabnya, mengapa beberapa zat terlarut yang tidak larut dalam air mudah larut dalam larutan asam. Masih ada pula faktor lain yang dapat meningkatkan kelarutan zat terlarut, ialah pembentukan ion kompleks.

Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam sistem terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi, dan sebaliknya.  Sebagai contoh :

            AB + CD                      AC + BD

Dalam kesetimbangan ini, terjadi reaksi AB dan CD menjadi AC dan BD, dan pada saat yang sama, AC dan BD bereaksi menjadi AB dan CD.  Akibatnya keempat zat dalam sistem itu jumlahnya mendekati konstan .[3]

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu sistem kesetimbangan homogen dan sistem kesetimbangan heterogen, Yaitu :

1.      Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai kesamaan fase, sehingga sistem yang terbentuk itu hanya memiliki satu fase.

2.      Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga sistem yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fase.

Dalam kimia terdapat hubungan antara konstanta kesetimbangan dengan persamaan reaksi yang disebut Hukum Kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan konsentrasi adalah hasil perkalian antara zat hasil reaksi dibagi dengan perkalian konsentrasi zat pereaksi, dan masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Rumus tetapan kesetimbangan yang menggambarkan kesetimbangan antara senyawa ion yang sedikit larut dengan ion-ionnya dalam larutan berair dinamakan tetapan hasil kali

kelarutan, disingkat Ksp. Ksp yaitu hasil kali konsentrasi tiap ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing-masing. [4]

Senyawa Ksp

MgCO3 3,5 x 10-8

PbCl2 1,6 x 10-5

PbI2 7,1 x 10-9

CaF2 2,7 x 10-11

Ba (OH)2 5 x 10-3

BaCO3 5,1 x 10-9

CaSO4 9,1 x 10-6

SrSO4 3,2 x 10-7

ZnS 1,0 x 10-21

MnS 2,5 x 10-13

Tabel 1. Tetapan Hasil Kali Kelarutan pada Suhu 25oCNilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan, apakah

belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya adalah sebagai berikut :

1.      Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing-masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi endapan.

2.      Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat jenuhnamun tidak terjadi endapan.

3.      Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan.

Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan mengukur kelarutan sampai keadaan tepat jenuh. Dalam keadaan itu, kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau mengionkan zat terlarut. Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit akan menjadi endapan. Larutan tepat jenuh dapat dibuat memasukkan zat kedalam pelarut sehingga lewat jenuh. Endapan disaring dan ditimbang untuk menghitung massa yang terlarut.[5]

Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara zat terlarut yang larut dan yang tak larut.  Pembentukan larutan jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut yang berlebih.  Banyaknya zat terlarut yang melarut dalam pelarut yang banyaknya tertentu, untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan zat terlarut.  Lazimnya kelarutan dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 cm3 atau 100 gram pelarut pada temperatur yang sudah ditentukan (Brady, 1999).

Suatu larutan tak jenuh kalah pekat (lebih encer) dari pada larutan jenuh.  Dan suatu larutan lewat jenuh lebih pekat dibandingkan dengan larutan jenuh.  Suatu larutan lewat jenuh biasanya dibuat dengan membuat larutan jenuh pada temperatur yang lebih tinggi.   Zat

terlarut haruslah lebih banyak larut dalam dalam pelarut panas dari pada dalam pelarut dingin.  Jika tersisa zat terlarut yang belum larut, sisa itu disingkirkan.  Larutan panas itu kemudian didinginkan dengan hati-hati untuk menghindari pengkristalan

Menurut prinsip Le Chatelier, sistem pada keadaan setimbang menanggapi peningkatan salah satu preaksinya dengan cara menggeser kesetimbangan dimana arah pereaksi tersebut dikonsumsi. Kelarutan senyawa ion yang sedikit larut semakin rendah kelarutannya dengan kehadiran senyawa lain yang memberikan ion senama. Pengaruh ion senama yang ditambahkan dalam larutan jenuh adalah menurunkan kelarutan, sedangkan pengaruh ion tak senama yang lebih dikenal dengan istilah pengaruh garam, cenderung meningkatkan kelarutan. [6]

Hubungan hasil kali kelarutan berlaku dengan cukup tepat untuk maksud analisis kuantitatif, hanya untuk larutan jenuh elektrolit yang sedikit dapat larut dan dengan sedikit penambahan garam lain.  Dengan hadirnya garam dalam konsentrasi yang sedang, konsentrasi ion dan kuat larutan akan bertambah.  Pada umumnya ini akan mengecilkan koefisien aktifitas kedua ion akibatnya konsentrasi ion dan kelarutan harus bertambah agar hasil kali kelarutan konstan.  Efek ini, yang paling kentara bila elektrolit tambahan itu tidak bersekutu ion dengan garam yang sedikit dapat larut, dapat disebut efek garam

Untuk garam yang sedikit larut (kelarutannya kurang dari 0,01 mol/dm3), adalah suatu fakta eksperimen bahwa perkalian konsentrasi-konsentrasi molekuler total ion-ion adalah konstan pada temperatur konstan. Hasil kali ini disebut hasil kali kelarutan 

Untuk garam yang sangat larut (misalnya  CaCl), konsentrasi ion dalam larutan air yang jenuh sangat tinggi sehingga larutan menjadi sangat tidak ideal. Ada banyak pengabungan ion – ion dalam larutan yang menghasilkan pasangan sementara ion dengan muatan yang berlawanan dan juga dalam kelompok yang lebih besar. Oleh karena itulah kita membatasi perhatian kita pada pasangan garam larut dan tidak larut.[7]

   Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya adalah sebagai berikut :

1.      Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing- masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi endapan.

2.      Apabila hasil kalli ion – ion yang dipangkatkan koefisiennya masing – masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tapat jenuh, namun tidak terjadi endapan.

3.      Apabila hasil kali ion – ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan.

Hubungan antara kelarutan dengan Ksp yaitu Ksp dapat menentukan kelarutan dan kelarutan dapat pula dihitung dari tabel Ksp. Pengaruh ion senama, sejak ini larutan jenuh yang mengandung ion-ion yang berasal dari satu sumber padatan murni. Kelarutan senyawa ion yang sedikit larut semakin rendah kelarutannya dengan kehadiran yang memberikan ion senama. Pengaruh ion senama dalam kesetimbangan kelarutan adalah misalnya larutan yang jernih dengan penambahan sedikit larutan yang mengandung ion senama akan menurunkan kelarutan zat, dan kelebihan terlarut mengendap. Pengaruh ion senama lebih dikenal dengan istilah pengaruh garam. Kelarutan meningkat apabila terjadi pembentukan pasangan ion

dalam larutan. Faktor yang lebih nyata dari pasangan ion adalah jika ion yang berperan serta dalam kesetimbangan kelarutan secara bersamaan terlibat dalam kesetimbangan asam basa atau ion kompleks. Maka nilai Ksp tergantung pada suhu.

Kesetimbangan heterogen yang terdiri atas padatan dan cairan, misalnya padatan NB dan pelarutnya H2O, maka dalam larutan yang terbentuk terdapat system kesetimbangan sebagai berikut :

NB (pdt) + 2nH2O ↔ N+ (nH2O) + B- (nH2O)                  … (1)

Tetapan keseimbangan system diatas adalah :k =                                                           … (2)

Pada system kesimbangan yang terbentuk H2O merupakan pelarut, sehingga jumlah besar sekali dibandingkan dengan H2O yang mengelilingi ion-ion yang ada, dengan demikian (H2O) tersebut dapat dikatakan tetap sehingga persamaan (2) dapat diubah kembali menjadi kepekatan (NB) padat dalam fase itu boleh dikatakan tetap, karena (NB) dapat berubah menjadi N (nH2O) dan B (nH2O) kecil sekali, dengan demikian

K = N+ (nH2O) + B- (nH2O)                                  … (3)Untuk membedakan arti tetapan keseimbangan dengan tetap keseimbangan yang

lain, maka tetapan keseimbangan persamaan (3) disebut tetapan hasil kelarutan (Ksp), besaran Ksp menunjukkan adanya keseimbangan antara larutan jenuh dengan padatan pada suhu tertentu dengan harganya tertentu untuk setiap jenis senyawa. [8]

Jika hasil proses kesetimbangan heterogen ini ditelusuri dari awal, maka akan tampak proses berikut :

NB (pdt)  + 2nH2O → N+ (nH2O) + B- (nH2O)                …. (4) [9]Dengan demikiannpada awalnya padatan ionic tersebut akan hilang identitasnya

yang pecah menjadi N+ (nH2O) dan B- (nH2O). interaksi antaraion-ion tersebut kecil sekali sehingga sesungguhnya senyawa ionic NB padat sudah tidak ada dalam system dan memebentuk system homogeny. Jika NB padat sudah terus menerus dimasukkan dalam larutan, pada suatu saat interaksi antara ion menjadi besar dan kembali membentuk padatan sebagai berikut :

N+ (nH2O) + B- (nH2O) → NB (pdt)  + 2nH2O                … (5)Keadaan ion-ion yang teratur kembali membentuk padatan tersebut keadaan jenuh dan

larutan yang terbentuk disebut larutan jenuh, dengan demikian jika peristiwa (4) dan (5) digabungkan akan tampak seperti kesetimbangan (1).

Dari gambaran diatas dapat disimpulkan, bahwa untuk sembarang senyawa ionic, hasil kali kelarutan pada suhu tertentu merupakan nilai dari perkalian ion-ionnya dalam larutan dimana pada suhu tersebut terjadi kesetimbangan antara ion-ion tersebut dengan padatannya. Larutan yang demikian larutan jenuh, dengan demikian jika tetapan hasil kali kelarutan belum dilampaui, padatan masih larut. Jika yang dilakukan banyaknya ion-ion tersebut,

perkaliannya sama persis dengan Ksp akan membentuk larutan jenuh dan jika dilampaui, tetapi belum membentuk endapan kembali keadaan seperti ini disebut larutan jenuh.Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor-faktor yaitu:

a.       Keadaan pereaksi dan luas pereaksiJika dibandingkan dengan pita magnesium serbuk mahnesium lebih cepat bereaksi

dengan asam sulfat enceran, pada umumnya makin kecil partikel pereaksi maka semakin besar permukaan pereaksi yang bersentuhan dalam reaksi sehingga reaksinya cepat. Dalam sistem heterogen yaitu dengan pereaksi sangat menentukan laju reaksi

b.      KonsentrasiSemakin besar konsentrasi makin cepat laju reaksi meskipun tidak selalu demikian.

Reaksi yang berbeda konsentrasinya dapat mempengaruhi laju reaksi tertentu dengan cara yang berbeda.

c.       SuhuPada umumnya, jika suhu dinaikkan maka laju reaksi dari larutan tersebut akan

bertambahd.      Katalis

Zat yang mempercepat reaksi, tetapi zat itu tidak mengalami perubahan yang reaktif (tidak dihabiskan)

e.       CahayaFotosintetis dan fotografi sangat berkaitan dengan reaksi yang peka terhadap

cahayanya, jika reaksi ini tidak melibatkan cahaya maka reaksi fotosintetis yang diinginkan tidak akan pernah terjadi.

f.       Orde reaksiOrde reaksi adalah bilangan pangkat (eksponen) yang menyatakan pertambahannya

laju reaksi akibatnya naiknya konsentrasi. Jika konsentrasi suatu zat dinaikkan lagi, ternyata laju reaksi bertambah, maka reaksi terhadap zat itu adalah : ax = b dengan x adalah orde reaksi.

D.      Hubungan antara kelarutan dengan KspKsp dapat menentukan kelarutan, kelarutan dapat pula dihitung tetapi tersirat satu

anggapan dalam perhitungan ini yaitu bahwa zat terlarut terurai menjadi kation dan anion bebas, dan ion-ion tersebut berasosiasi menjadi spesies yang lebih kompleks. [10]

E.       Tetapan hasil kali kelarutanBila suatu larutan asamm klorida ditambahkan suatu larutan perak nitrat, pertama-tama

partikel putih halus perak klorida yang tak larut membentuk suatu endapan atau suspensi mirip sus. Setelah didiamkan lama, endapan padat turun kedasar labu persamaan berikut dapat ditulis keseimmbangan antara fase padat dari garam yang tak  larut dan  ion-ionnya dalam suatu larutan jenuh perak  klorida, pengaruh zat padat yang tak larut AgCl(s) berapa saja adalah konstan tak bergantung pada banyaknya zat yang tak terlarut.[11]

F.       Memprediksi Reaksi PengendapanDengan mengetahui aturan kelarutan dan hasil kali kelarutan, kita dapat

memprediksi apakah endapan akan terbentuk bila kita mencampur dua larutan atau menambahkan senyawa dapat larut kedalam larutan. Kemampuan ini sering kali mempunyai

nilai praktis. Dalam proses diinsustri dan di laboratorium, kita dapat menyesuaikan konsentrasi ion sampai hasil kali ion melampaui Ksp untuk mendapatkan senyawa tertentu (dalam bentuk endapan). Kemampuan memprediksi reaksi pengendapan juga berguna dalam kodekteran. Contohnya batu ginjal, yang dapat sangat menyakitkan terutama terdiri atas kalsium oksalat, CaC2O4 (Ksp = 2,3 x 10-9). Konsentrasi fisiologis normal ion kalsium dalam plasma darah ialah sekitar mM(1 mM = 1 x 10-3 M) ion oksalat (C2O4

-2) diperoleh dari asam oksalat yang ada didalam banyak sayuran seperti bayam dan rhubrah, bereaksi dengan ion kalsium membentuk kalsium oksalat yang tak larut, yang lama kelamaan dapat menumpuk dalam ginjal. Penyesuaian pasien dapat membantu mengurangi pembentukan endapan. [12]

I.             TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memahami sifat larutan

jenuh, kelarutan suatu garam dalam pelarut air dan menentukan hasil

kali kelarutannya.

II.          TINJAUAN PUSTAKA

Kelarutan suatu senyawa didefinisikan sebagai jumlah terbanyak

(yang dinyatakan baik dalam gram atau dalam mol) yang akan larut

dalam kesetimbangan dalam volume pelarut tertentu pada suhu tertentu.

Meskipun pelarut – pelarut selain air digunakan dalam banyak aplikasi,

larutan dalam air adalah yang paling penting dan banyak digunakan

(Oxtoby, 2001).

Jika sejumlah zat terlarut dibiarkan berhubungan dengan

sejumlah terbatas pelarut, pelarutan terjadi secara terus menerus. Hal

ini berlaku karena adanya proses pengendapan, yaitu kembalinya spesies

(atom, ion dan molekul) kedalam keadaan tak larut. Pada waktu

pelarutan dan pengendapan terjadi dengan laju atau kecepatan sama,

kuantitas terlarut yang larut dalam sejumlah pelarut tetap sama pada

setiap waktu. Proses ini adalah satu kesetimbangan dinamis dan

larutannya dinamakan larutan jenuh. Konsentrasi larutan jenuh dikenal

sebagai kelarutan zat terlarut dalam pelarut tertentu .

         Sifat kesetimbangan diantara padatan ion yang sedikit larut dan

ion-ionnya dalam larutan berair, dikenal dengan kesetimbangan

kelarutan. Kelarutan zat terlarut diketahui dari konsentrasi dalam

larutan jenuhnya, biasanya dinyatakan dalam banyaknya mol zat terlarut

per liter larutan jenuh. Seperti halnya kesetimbangan asam-basa, akan

diketahui bahwa kesetimbangan kelarutan sangat dipengaruhi oleh

kehadiran ion senama. Kesetimbangan kelarutan dari zat-zat terlarut

tertentu juga dipengaruhi secara serentak oleh reaksi asam-basa. Inilah

sebabnya, mengapa beberapa zat terlarut yang tidak larut dalam air

mudah larut dalam larutan asam. Masih ada pula faktor lain yang dapat

meningkatkan kelarutan zat terlarut, ialah pembentukan ion kompleks

(Petrucci, 1987).

Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam

sistem terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi, dan

sebaliknya.  Sebagai contoh :

                  AB + CD                                    AC + BD

Dalam kesetimbangan ini, terjadi reaksi AB dan CD menjadi AC dan

BD, dan pada saat yang sama, AC dan BD bereaksi menjadi AB dan

CD.  Akibatnya keempat zat dalam sistem itu jumlahnya mendekati

konstan   (Syukri, 1999).

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu sistem

kesetimbangan homogen dan sistem kesetimbangan heterogen, Yaitu :

1.                       Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota

sistemnya mempunyai kesamaan fase, sehingga sistem yang terbentuk

itu hanya memiliki satu fase.

2.                       Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang

anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga sistem yang

terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fase.

Dalam kimia terdapat hubungan antara konstanta kesetimbangan

dengan persamaan reaksi yang disebut Hukum Kesetimbangan.

Konstanta kesetimbangan konsentrasi adalah hasil perkalian antara zat

hasil reaksi dibagi dengan perkalian konsentrasi zat pereaksi, dan

masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (Syukri, 1999).

Rumus tetapan kesetimbangan yang menggambarkan

kesetimbangan antara senyawa ion yang sedikit larut dengan ion-ionnya

dalam larutan berair dinamakan tetapan hasil kali kelarutan, disingkat

Ksp. Ksp yaitu hasil kali konsentrasi tiap ion yang dipangkatkan dengan

koefisiennya masing-masing.

Senyawa Ksp

MgCO3 3,5 x 10-8

PbCl2 1,6 x 10-5

PbI2 7,1 x 10-9

CaF2 2,7 x 10-11

Ba (OH)2 5 x 10-3

BaCO3 5,1 x 10-9

CaSO4 9,1 x 10-6

SrSO4 3,2 x 10-7

ZnS 1,0 x 10-21

MnS 2,5 x 10-13

Tabel 1. Tetapan Hasil Kali Kelarutan pada Suhu 25oC (Petrucci, 1987)

Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam

larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan

membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya

adalah sebagai berikut :

1.      Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya

masing-masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak

terjadi endapan.

2. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-

masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat

jenuhnamun tidak terjadi endapan.

3. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari

nilai Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk

endapan.

(Syukri, 1999).

         Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan

mengukur kelarutan sampai keadaan tepat jenuh. Dalam keadaan itu,

kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau mengionkan

zat terlarut. Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit akan menjadi

endapan. Larutan tepat jenuh dapat dibuat memasukkan zat kedalam

pelarut sehingga lewat jenuh. Endapan disaring dan ditimbang untuk

menghitung massa yang terlarut (Syukri, 1999).

Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang mengandung zat

terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan

antara zat terlarut yang larut dan yang tak larut.  Pembentukan larutan

jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut

yang berlebih.  Banyaknya zat terlarut yang melarut dalam pelarut yang

banyaknya tertentu, untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut

kelarutan zat terlarut.  Lazimnya kelarutan dinyatakan dalam gram zat

terlarut per 100 cm3 atau 100 gram pelarut pada temperatur yang sudah

ditentukan (Brady, 1999).

Suatu larutan tak jenuh kalah pekat (lebih encer) dari pada larutan

jenuh.  Dan suatu larutan lewat jenuh lebih pekat dibandingkan dengan

larutan jenuh.  Suatu larutan lewat jenuh biasanya dibuat dengan

membuat larutan jenuh pada temperatur yang lebih tinggi.  Zat terlarut

haruslah lebih banyak larut dalam dalam pelarut panas dari pada dalam

pelarut dingin.  Jika tersisa zat terlarut yang belum larut, sisa itu

disingkirkan.  Larutan panas itu kemudian didinginkan dengan hati-hati

untuk menghindari pengkristalan (Brady, 1999).

Menurut prinsip Le Chatelier, sistem pada keadaan setimbang

menanggapi peningkatan salah satu preaksinya dengan cara menggeser

kesetimbangan dimana arah pereaksi tersebut dikonsumsi. Kelarutan

senyawa ion yang sedikit larut semakin rendah kelarutannya dengan

kehadiran senyawa lain yang memberikan ion senama. Pengaruh ion

senama yang ditambahkan dalam larutan jenuh adalah menurunkan

kelarutan, sedangkan pengaruh ion tak senama yang lebih dikenal

dengan istilah pengaruh garam, cenderung meningkatkan kelarutan

(Petrucci, 1987).

Hubungan hasil kali kelarutan berlaku dengan cukup tepat untuk

maksud analisis kuantitatif, hanya untuk larutan jenuh elektrolit yang

sedikit dapat larut dan dengan sedikit penambahan garam lain.  Dengan

hadirnya garam dalam konsentrasi yang sedang, konsentrasi ion dan

kuat larutan akan bertambah.  Pada umumnya ini akan mengecilkan

koefisien aktifitas kedua ion akibatnya konsentrasi ion dan kelarutan

harus bertambah agar hasil kali kelarutan konstan.  Efek ini, yang paling

kentara bila elektrolit tambahan itu tidak bersekutu ion dengan garam

yang sedikit dapat larut, dapat disebut efek garam

Untuk garam yang sedikit larut (kelarutannya kurang dari 0,01

mol/dm3), adalah suatu fakta eksperimen bahwa perkalian konsentrasi-

konsentrasi molekuler total ion-ion adalah konstan pada temperatur

konstan. Hasil kali ini disebut hasil kali kelarutan 

Untuk garam yang sangat larut (misalnya  CaCl), konsentrasi ion

dalam larutan air yang jenuh sangat tinggi sehingga larutan menjadi

sangat tidak ideal. Ada banyak pengabungan ion – ion dalam larutan

yang menghasilkan pasangan sementara ion dengan muatan yang

berlawanan dan juga dalam kelompok yang lebih besar. Oleh karena

itulah kita membatasi perhatian kita pada pasangan garam larut dan

tidak larut (Oxtoby, 2001).

   Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam

larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan

membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya

adalah sebagai berikut :

1.                  Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya

masing- masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan

tidak terjadi endapan.

2.                  Apabila hasil kalli ion – ion yang dipangkatkan koefisiennya masing –

masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tapat jenuh, namun

tidak terjadi endapan.

3.                  Apabila hasil kali ion – ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari

nilai Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan.

Hubungan antara kelarutan dengan Ksp yaitu Ksp dapat

menentukan kelarutan dan kelarutan dapat pula dihitung dari tabel Ksp.

Pengaruh ion senama, sejak ini larutan jenuh yang mengandung ion-ion

yang berasal dari satu sumber padatan murni. Kelarutan senyawa ion

yang sedikit larut semakin rendah kelarutannya dengan kehadiran yang

memberikan ion senama. Pengaruh ion senama dalam kesetimbangan

kelarutan adalah misalnya larutan yang jernih dengan penambahan

sedikit larutan yang mengandung ion senama akan menurunkan

kelarutan zat, dan kelebihan terlarut mengendap. Pengaruh ion senama

lebih dikenal dengan istilah pengaruh garam. Kelarutan meningkat

apabila terjadi pembentukan pasangan ion dalam larutan. Faktor yang

lebih nyata dari pasangan ion adalah jika ion yang berperan serta dalam

kesetimbangan kelarutan secara bersamaan terlibat dalam

kesetimbangan asam basa atau ion kompleks. Maka nilai Ksp tergantung

pada suhu (Administrator,2009).

HASIL KALI KELARUTAN

A.     TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dalam melakukan percobaan ini, yaitu :

1.       Memperlihatkan prinsip-prinsip hasil kali kelarutan

2.       Menghitung kelarutan elektrolit yang bersifat sedikit larut

3.       Menghitung panas pelarutan PbCl2 dengan menggunakan sifat kebergantungan Ksp pada suhu.

B.     LANDASAN TEORI

            Kebanyakan senyawa ion yang dikaitkan dengan Ksp sering diistilahkan tak larut, maksud

sesungguhnya adalah yang kelarutannya amat terbatas. Keterbatasan Ksp untuk zat yang sedikit larut.

Kita telah menggunakan istilah ”zat yang sedikit larut” dalam perubahan hasil kali kelarutan. Larutan

jenuh dari zat yang kelarutannya terlalu pekat, sehingga aktivitasnya tak dapat dianggap sama

dengan konsentrasi molarnya. Tanpa anggapan ini konsep hasil kali kelarutan menjadi tidak jelas

maknanya. Sekalipun tidak dinyatakan ”sedikit larut” dalam kesetimbangan kelarutan, apabila

dinyatakan nilai Ksp, maka yang dimaksud adalah senyawa ion yang sedikit larut. Semua zat yang

terlarut berada dalam larutan sebagai kation dan anion yang terpisah. Misalna, dalam larutan jenuh

magnesium fluorida, pasangan ion yang terdiri dari satu ion Mg2+ dan satu ion F-, atau MgF+, mungkin

ditemukan. Apabila pembentukkan pasangan ion terjadi dalam larutan, konsentrasi ion bebas

cenderung menurun. Ini berarti bahwa banyaknya zat yang harus dilarutkan untuk empertahankan

konsentrasi ion bebas yang diperlukan untuk memenuhi rumus Ksp meningkat : kelarutan meningkat

apabila terjadi pembentukkan pasangan ion dalam larutan (petrucci, 1988).

            Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan mengukur kelarutan

(massa senyawa yang dapat larut dalam tiap liter larutan) sampai keadaan tepat jenuh. Dalam

keadaan itu, kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau mengionkan zat terlarut.

Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit akan menjadi endapan. Hasil kali kelarutan dalam keadaan

sebenarnya merupakan nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion-ion ketika kesetimbangan tercapai

antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dan larutan itu (Syukri, 1999).

Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap suhu tertentu adalah konstan,

dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan yang sama dengan jumlah masing-masing ion yang

bersangkutan. Kelarutan merupakan jumlah zat yang terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

sampai membentuk larutan jenuh.  Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan hasil akhir yang dicapai

oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antra fase padat dari garam yang hanya sedikit larut

dalam larutan tersebut (Keenan, 1991).

Ksp = HKK = hasil perkalian [kation] dengan [anion] dari larutan jenuh suatu elektrolit yang

sukar larut menurut kesetimbangan heterogen. Kelarutan suatu elektrolit ialah banyaknya mol

elektrolit yang sanggup melarut dalam tiap liter larutannya. Jika konsentrasi ion total dalam larutan

meningkat, gaya tarik ion menjadi lebih nyata dan aktivitas (konsentrasi efektif) menjadi lebih kecil

dibandingkan konsentrasi stoikhiometri atau terukurnya. Untuk ion yang terlibat dalam proses

pelarutan, ini berarti bahwa konsentrasi yang lebih tinggi harus terjadi sebelum kesetimbangan

tercapai dengan kata lain kelarutan akan meningkat (Oxtoby, 2001).

Proses pengendapan merupakan proses pemisahan yang mudah, cepat dan murah. Pada

prinsipnya pemisahan unsur - unsur dengan cara pengendapan karena perbedaan besarnya harga

hasil kali kelarutan (solubility product constant/KSp). Proses pengendapan adalah proses terjadinya

padatan karena melewati besarnya KSp, yang harganya tertentu dan dalam keadaan jenuh. Untuk

memudahkan, KSp diganti dengan pKSp = fungsi logaritma = - log KSp merupakan besaran yang

harganya positip dan lebih besar dari nol, sehingga mudah untuk dimengerti (Suyanti, et al.,2008).

            Kondisi optimum yang dicapai dengan perbandingan molar 19/5, yang merupakan variasi

perbandingan terbesar dibandingan dua variasi lainnya membuktikan bahwa kondisi kejenuhan

larutan mempengaruhi proses pembentukan kristal. Penelitian sebelumnya menunjukan bahwa

pembentukan kristal dari larutan homogen tidak terjadi tepat pada harga konsentrasi ion sesuai

dengan hasil kali kelarutan, tetapi baru akan terjadi saat konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi

daripada konsentrasi larutan jenuhnya. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin besarlah kemungkinan

untuk membentuk inti baru, jadi makin besarlah laju pembentukan inti (Dewi, et al.,2003).

   Pada pH kurang dari 3, konsentrasi ion H+ cukup besar, sehingga reaksi (6) cukup

berarti untuk mengurangi jumlah Eu3+ yang bereaksi dengan pengemban. Pada pH lebih tinggi

dari 3, transport Eu(III) kembali menurun yang disebabkan mulai terbentuknya senyawaan

kompleks terlarut antara Eu(III) dengan ion hidroksida. Selain itu, harga tetapan hasilkali

kelarutan (Ksp) dari Eu(OH)3 yang relatif rendah akan menyebabkan mulai mengendapnya

senyawa tersebut. Kondisi pH umpan sebesar 3 ini digunakan untuk mempelajari pengaruh

komposisi pengemban D2EHPA-TBP terhadap koefisien permeasi Eu(III) melalui SLM

Hasil optimasi ini ditunjukkan oleh Gambar 3. Laju transport terbaik diperoleh pada

penggunaan pengemban campuran 0,8 M D2EHPA dengan 0,2 M TBP (Buchari, et al.,

2003).