Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

1.  Kelarutan (s)

• Merupakan jumlah maksimum zat yang dapatlarut dalam 1 liter larutan (mol L^-1)
• Kelarutan = Molaritas

A. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan

1.    Jenis Pelarut

Pernahkan kalian mencampurkan minyak dengan air? Jika pernah, pasti kalian telah mengetahui bahwa minyak dan air tidak dapat bercampur. Sebab, minyak merupakan senyawa non-polar, sedangkan air merupakan senyawa polar. Senyawa non-polar tidak dapat larut dalam senyawa polar, begitu juga sebaliknya. Jadi, bisa disimpulkan bahwa kedua zat bisa bercampur, asalkan keduanya memiliki jenis yang sama.

2.     Suhu

Kalian sudah mengetahui bahwa gula lebih cepat larut dalam air panas daripada dalam air dingin, bukan? Kelarutan suatu zat berwujud padat semakin tinggi, jika suhunya dinaikkan. Dengan naiknya  suhu larutan, jarak antarmolekul zat padat menjadi renggang. Hal ini  menyebabkan ikatan antarzat padat mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air, sehingga zat tersebut mudah larut.

3.    Pengadukan

Dari pengalaman sehari-hari, kita tahu bahwa gula lebih cepat larut dalam air jika diaduk. Dengan diaduk, tumbukan antarpartikel gula dengan pelarut akan semakin cepat, sehingga gula mudah larut dalam air.

2.  Kesetimbangan Kelarutan

3.  Hasil Kali Kelarutan (K_sp)

·       Adalah nilai tetapan kesetimbangan garam atau basa yang sukar larut dalam larutan jenuh

·       Dapat dikaitkan dengan kelarutan sesuai dengan stokiometri reaksi

Pada larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara ion-ion dengan zat yang tidak larut. Proses ini terjadi dengan laju reaksi yang sama sehingga terjadi reaksi kesetimbangan. Contohnya reaksi kesetimbangan pada larutan jenuh CaC₂O₄ dalam air adalah:

CaC₂O_4(s) ↔ Ca²⁺ _(aq) + C₂O_4(aq)

Konstanta kesetimbangan:

Oleh karena CaC₂O₄ yang larut dalam air sangat kecil maka konsentrasi CaC₂O₄dianggap tetap. Sesuai dengan harga K untuk kesetimbangan heterogen, konstanta reaksi ini dapat ditulis:

Ksp = [Ca²⁺] [C₂O₄^2-]

Ksp atau konstanta hasil kali kelarutan adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan jenuh, dipangkatkan masing-masing koefisien reaksinya.

Rumus dan harga Ksp  beberapa senyawa dapat dilihat pada Tabel 

4.  Pengaruh Ion Senama

·       Ion senama memperkecil kelarutan

·       Ion senama dari elektrolit yang sukar larut dapat diabaikan
  
Dalam larutan jenuh Ag₂CrO₄ terdapat kesetimbangan antara Ag₂CrO₄ padat dengan ion Ag⁺ dan ion CrO₄^2–.
 

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 CrO₄^2– dalam larutan.

Sesuai asas Le Chatelier tentang pergeseran kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag⁺ atau ion CrO₄^2– akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Akibatnya jumlah Ag₂CrO₄ yang larut menjadi berkurang. Jadi dapat disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan (Keenan, 1992).

5.  Reaksi Pengendapan

·       Q_c < K_sp              : larutan belum jenuh

·       Q_c = K_sp        : larutan tepat jenuh

·       Q_c > K_sp              :  terjadi pengendapan

6. 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 SOAL:

1. Diketahui Ksp AgCl = 1,8 x 10 ^-10 .

Tentukan :

a. kelarutan AgCl dalam air!

b. kelarutan AgCl dalam HCl 0,01 M!

 2.100 ml larutan MgCl ₂ 0,01 M dicampurkan dengan 100 ml K ₂ CO ₃ 0,001 M. Jika Ksp MgCO ₃ = 3,5 x 10 ^-5, apakah MgCO ₃ yang terbentuk sudah mengendap?

     jawab:

 3. Jika Ksp Fe(OH) ₂ = 1,35 x 10 ^-5, tentukan pH larutan tersebut!

jawab:

 

4.Diketahui Ksp Ag2CrO4 pada suhu 25C adalah 2,4 x 10–12. Tentukan kelarutan Ag2CrO4 dalam air pada suhu 25C dan konsentrasi Ag+ dalam keadaan jenuh.
Jawab:
Ag2(CO3)2 ---> 2Ag+ + CO3-
        s                    2s           s
Ksp Ag2CO3 = [Ag+]2 [CO3-] 

       2,4 x 10–12 =   (2s)2      (s) 

      2,4 x 10–12 =   4s3 

                 s3 = 0,6 x 10–12 

                  s = 8,4 x 10–5 

 Konsentrasi [Ag+] = 2s = 2 (8,4 x 10–5) = 1,68 x 10–4 mol/L

5. Ke dalam 5000 ml air dilarutkan glukosa sampai jenuh. Ternyata massa glukosa yang terlarut adalah 9 gram glukosa (Mr=180), tentukan kelarutan glukosa tersebut!
Jawab:

n = gr/Mr
n = 9/180
n = 0.05 mol

V = 5000 ml 

        = 5 L

s = n/v
s = 0.05/5
s = 0.01 mol/liter

6.  Apakah  terjadi  pengendapan  CaCO₃.  jika  ke  dalam  1  liter  0.05  M Na₂CO₃ ditambahkan  1  liter  0.02  M  CaCl₂,  dan  diketahui  harga  Ksp untuk CaCO₃ adalah 10^-6.

     Jawab :

maka :

[Ca²⁺] x [CO_32-] = 2.5 x 10^-2 x 10^-2

= 2.5 x 10^-4

karena :

[Ca²⁺] x [CO_32-] > Ksp CaCO₃, maka akan terjadi endapan CaCO₃ 

_7. Pada suhu tertentu, kelarutan AgIO₃ adalah 2 × 10^–6 mol/L, tentukan harga tetapan hasil kali kelarutannya!

     Jawab:

_8. Kelarutan Ag₂CrO₄ dalam air adalah 10^–4 M. Hitunglah kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ 0,01 M!

   Jawab:

 

 9.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:

10. 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

    Konsentrasi setelah pencampuran:
    [Pb²⁺] = mol Pb²⁺/ volum total karutan
               = 5 . 10^–4mol /1,5 L
               = 3,33 . 10^–4 M
    [I^–] = mol I^- / volum total larutan
          = 1 . 10–² mol/1,5 L
          = 6,67 . 10^–3 M

    Qc = [Pb²⁺][I^–]
          = (3,33 . 10^–4) (6,67 . 10^–3)
          = 1,5.10^–8 M
    Harga Qc > Ksp maka terjadi pengendapan PbI₂

11. Sebanyak 4,35 mg Ag₂CrO₄ dapat larut dalam 100 ml air. Nyatakan kelarutan Ag₂CrO₄ dalam

      mol/liter. (Ar O=16, Cr=52, Ag=108)

       Jawab:

       Kelarutan (s) = n/v

  Mol Ag₂CrO₄ =4,35.10^-3/333

                              = 1,31 x 10 ^-5 mol

       s = n/v

          = 1,31 x 10^-5mol/0,1 L

          = 1,31 x 10 ^-4 mol L^-1

12. Diketahui Ksp Mg(OH)₂ = 6 x 10 ^-12. Tentukan kelarutan Mg(OH)₂ dalam larutan yang

      memiliki pH = 12 !  

      Jawab:

      pH =12

      pOH = 2

      [OH^-} = 10^-2 (ion senama)

      Ksp Mg(OH)₂ = [Mg²⁺] [OH^-]²

6 x 10^-12+           =    (x)      (10^-2)²

          X           = 6 x 10^-8 mol L^-1