Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan [Kimia SMA]
Jumat, 26 Juli 2013
Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan Kimia SMA – Ini
adalah rangkuman dari Bab Kelarutan dan Hasil kali
kelarutan pelajaran Kimia kelas 2 SMA. Hasil rangkuman ini bisa dimanfaatkan untuk bahan presentasi power point atau bahan makalah kimia.
·
Kelarutan
Kelarutan adalah jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut terte ntu atau dalam sejumlah larutan tertentu. -1
Kelarutan dilambangkan dengan s (solubility), dan dinyatakan dalam mol L . ·
Hasil kali kelarutan
Pada suatu larutan elektrolit, zat-zat yang te rlarut terionisasi menghasilkan kation dan anion. Jika keadaan sudah lewat jenuh, akan terdapat endapan dari zat tersebut. Antara ion-ion yang dihasilkan dan endapan yang terbentuk, maka akan terjadi kesetimbangan heter ogen. Contoh: + (aq) +
a.
AgCl(s) Ag
b.
Ag2CrO4 2Ag
+
-
Cl (aq)
(aq) +
2-
CrO4
(aq)
c.
2+ (aq) +
Mg(OH)2 Mg
-
2OH (aq)
Jika terdapat larutan dan padatan pada suatu kesetimbangan heterogen, dalam penentuan harga tetapan kesetimbangan, hanya konsentrasi ion-ion saja yang diperhitungkan, maka pada: +
-
a.
K1 = [Ag ][Cl ]
b.
K2 = [Ag+]2 [CrO42-]
c.
K3 = [Mg ][ OH ]
2+
- 2
Dari uraian diatas, maka tetapan kesetimbangan yang berlaku yaitu tetapan hasil kali kelarutan (solubility product constant) yang disingkat dengan K sp. Dengan kata lain, tetapan hasil kali kelarutan adalah tetapan kesetimbangan dari keseimbangan antara garam atau basa yang sedikit larut. Maka pada: +
-
a.
Ksp AgCl = [Ag ][Cl ]
b.
Ksp Ag2CrO4 = [Ag ] [CrO4 ]
c.
Ksp Mg(OH)2 = [Mg ][ OH ]
+ 2
2-
2+
- 2
Harga Ksp merupakan perkalian antara konsentrasi kation dan konsentrasi anion pangkat koefisiennya. Perhatikanlah persamaan reaksi berikut: KxAy (s) x K
y+ (aq) +
x-
yA
(aq)
Dari persamaan reaksi tersebut maka y+ x
x- y
Ksp KxAy = [K ] [A ]
Dengan x = bilangan yang menunjukkan jumlah kation Y = bilangan yang menunjukkan j umlah anion Contoh : Tulislah rumusan K sp garam-garam berikut ini: a.
AgBr
b.
Ag2CrO4
c.
PbI2
d.
Ba3(PO4)2
Jawab:
+
-
a.
Ksp AgBr = [Ag ][Br ]
b.
Ksp Ag2CO3 = [Ag ] [CO3 ]
c.
Ksp PbI2 = [Pb ] [I ]
e.
Ksp Ba3(PO4)2 = [Ba ] [PO4 ]
·
+ 2
2+
2-
- 2
2+ 3
3- 2
Hubungan kelarutan (s) dengan hasil kali kelarutan (Ksp)
Jumlah zat yang terlarut dapat dihitung dari harga K sp, sedangkan harga Ksp dapat dapat ditentukan jika harga kelarutan (s) zat diketahui. AxBy (s) x A Kelarutan:
y+ (aq) +
s
xs
y+ x
x-
yB
(aq)
ys
x- y
Ksp AxBy = [A ] [B ] x
y
= [xs] [ys] x
x
y
=x s y s x
y
=x y s
y
x+y
s= Contoh : 1.
0
-12
Diketahui Ksp Ag2CrO4 pada suhu 25 C adalah 2,4 10 . Tentukanlah kelarutan Ag 2CrO4 dalam air 0
+
pada suhu 25 C dan tentukan konsentrasi [Ag ] dalam keadaan jenuh! Jawab : s = = = 8,4 x 10-5 mol/L -5
+
-5
Jadi, kelarutan Ag2CrO4 dalam air adalah 8,4 x 10 mol/L. Konsentrasi [Ag ] = 2s = 2 x 8,4 x 10 mol/L = -4
1,68 x 10 mol/L. 2.
Pada suhu tertentu, kelarutan Ca(OH)2 adalah 0.074 g dalam 100 mL larutan. Tentukanlah Ksp
Ca(OH)2 jika Mr Ca(OH)2 = 74. Jawab: -3
Jumlah mol Ca(OH)2 = 0.074 / 74 = 10 mol -3
-2
Kelarutan Ca(OH)2 = 10 mol / 0.1 L = 10 mol/L s= =
3
-2 3
-6
Ksp = 4s = 4 x (10 ) = 4 x 10 mol/L -6
Jadi, Ksp Ca(OH)2 adalah 4 x 10 mol/L ·
Pengaruh ion senama terhadap kelarutan
Jika suatu zat elektrolit yang bila dilarutkan dalam air menghasilkan larutan elektrolit, zat yang terlarut akan terionisasi membentuk ion-ionnya. Jika AgC l dimasukkan dalam larutan AgNO 3, berarti sebelum +
-
+
+
terbentuk ion Ag dan ion Cl , dalam larutan sudah terdapat ion Ag dari AgNO3. Ion Ag yang sudah ada -
dalam larutan tersebut ion senama. Begitu juga jika kita melarutkan AgCl dalam larutan NaCl, ion Cl dalam larutan disebut ion senama. Menurut asas kesetimbangan, keberadaan ion senama akan mempengaruhi reaksi kesetimbangan. + (aq) +
AgCl(s) → Ag
-
Cl (aq) +
-
Jika dalam larutan sudah terdapat Ag atau sudah terdapat Cl , reaksi kekanan akan sukar, berarti elektrolit akan semakin sukar larut. Jadi, intinya dengan adanya ion senama akan memperkecil kelarutan. Contoh soal: -10
Diketahui Ksp AgCl = 1,6 x 10 . Tentukanlah kelarutan AgCl dalam: a.
Larutan AgNO3 0.1M
b.
Larutan NaCl 0.2M
Jawab: a.
+
Larutan AgNO3 (aq) → Ag 0.1M
(aq) +
0.1M
-
NO3 (aq)
0.1M
+
Konsentrasi 0.1M Ag dalam larutan merupakan konsentrasi awal. Kemudian, kedalam larutan ditambahkan AgCl. Jika yang larut adalah s, maka: + (aq)
AgCl(aq) → Ag 2
Mula :
-
+ Cl (aq)
0.1M
Kelarutan:
s
Kesetimbangan:
sM (s+0.1)M
sM sM
Pada keadaan setimbang, konsentrasi Ag+ = (s+0.1)M. karena harga s kecil sekali sehingga dapat +
diabaikan, maka konsentrasi Ag menjadi 0.1M. +
-
Ksp AgCl = [Ag ][Cl ]
-10
1,6 x 10 = (0.1) (s) -9
s = 1,6 x 10 M -9
jadi, kelarutan AgCl dalam larutan AgNO3 0.1M adalah 1,6 x 10 M b.
Larutan NaCl -
Ion senama adalah Cl yang memiliki konsentrasi 0.2M. +
-
Ksp AgCl = [Ag ][Cl ] -10
1,6 x 10 = (s) (0.2) -10
s = 8 x 10 M -10
jadi, kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0.2M adalah 8 x 10 M ·
Pengaruh pH terhadap kelarutan
Sesuai dengan pengaruh ion senama, suatu basa akan sukar larut dalam larutan bersifat basa, dan suatu asam akan sukar larut dalam larutan bersifat asam. Contoh soal: -12
Berapa kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan yang memiliki pH= 12? K sp Mg(OH)2 = 6 x 10 . Jawab:
pH = 12 pOH = 2 -
-2
[OH ] = 10 (ion senama) 2+
- 2
Ksp Mg(OH)2 = [Mg ][OH ] -12
-2 2
6 x 10 = (s)(10 ) -8
s = 6 x 10 M -8
jadi, kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan yang memiliki pH= 12 adalah 6 x 10 M.
·
Pengendapan
Hasil kali kelarutan disebut Qc. Jadi jika dua jenis larutan elektrolit dicampur, maka ada 3 kemungkinan yang akan terajdi, yaitu: 1.
Jika Qc < Kspnya maka terbentuk larutan belum jenuh (tidak terbentuk endapan)
2.
Jika Qc = Kspnya, maka terbentuk larutan tepat jenuh (tidak ter bentuk endapan)
3.
Jika Qc > Kspnya, maka terbentuk larutan lewat jenuh (terbentuk e ndapan)
Catatan: dalam perhitungan harus digunakan konsentrasi se telah pencampuran. Contoh soal: 1.
-4
-6
Jika 500 mL larutan AgNO3 10 M dicampur dengan 500 mL larutan NaCl 2x 10 M dan Ksp AgCl = -10
1.6 x 10 , apakah terbentuk endapan AgCl? Jawab: Setelah dicampurkan: +
-5
[AgNO3] = [Ag ] = = = 5 x 10 M -
-6
[NaCl]=[Cl ]= = = 10 M +
-
-5
-6
Qc AgCl = [Ag ]][Cl ] = 5 x 10 x 10 = 5 x 10
-11
Qc < Ksp sehingga tidak terjadi endapan 2.
-12
-3
Diketahui Ksp Ag2CrO4 = 2.4 x 10 . Jika 25 mL larutan AgNO 3 10 M dicampur dengan 75 mL larutan -3
Na2CrO4 10 M, apakah terjadi endapan? Jawab: Setelah dicampurkan: +
-4
[AgNO3] = [Ag ] = = = 2.5 x 10 M -
-4
[NaCl]=[Cl ]= = = 7.5 x 10 M +
2
2-
-4 2
-4
-12
Qc AgCl = [Ag ]] [CrO4 ] = (2.5 x 10 ) (7.5 x 10 ) = 46.8 x 10 Qc > Ksp sehingga terjadi endapan Ag2CrO4 3.
-6
Diketahui Ksp Ca(OH)2 = 4 x 10 . Tentukanlah pH pada saat mulai terbentuk endapan jika pada
larutan CaCl2 0.1M ditambahkan larutan NaOH! Jawab:
Saat mulai terbentuk endapan merupakan keadaan tepat jenuh sehingga pe rkalian ion-ion akan sesuai dengan harga Ksp. 2+
- 2
Ksp Ca(OH)2 = [Ca ][OH ] -6
- 2
4 x 10 = [0.1] [OH ] [OH-]2 = = 4 x 10-5 - 2
[OH ] = 2 x 10
-2.5
M
pOH = 2.5 – log 2 pH = 11.5 + log 2 = 11.8 jadi, endapan mulai terbentuk pada pH 11.8.
