Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Kelarutan
Kalian sudah mepelajari jenis-jenis garam pada bab hidrolisis. Dari garam-garam tersebut, ada yang sangat mudah larut didalam air, sedikit larut atau sukar larut didalam air. NaCl adalah salah satu garam yang mudah larut didalam air.

Misalkan dalam segelas air kita masukkan satu sendok the garam, kemudian diaduk. Apa yang akan terjadi? Ya, NaCl itu akan larut sempurna.

ksp dalam kimia


Misalkan kita tambahkan lagi 5 sendok makan NaCl kedalam segelas air tersebut. Kira-kira apa yang akan terjadi? Garamnya tentu tidak adan larut lagi semuanya. Ditandai dengan adanya endpan didasar gelas.

Kenapa hal demikian terjadi?

Berikut penjelasannya.

Pada keadaan awal, satu sendok teh garam yang kita masukkan ke dalam air, masih bisa dilarutkan oleh jumlah pelarut yang tersedia. Jika tambahkan terus garam NaCl ke dalam air,maka jumlah pelarut yang bisa melarutkan garam NaCl akan terus berkurang. Sampai pada akhirnya, sudah tidak ada lagi molekul pelarut yang bisa melarutkan garam NaCl. Akibatnya NaCl yang kita masukkan akan mengendap didasar bejana.

Keadaan dimana larutan tidak bisa lagi melarutkan pelarutnya disebut larutan jenuh.

Apa yang dapat kita simpulkan dari penjelasan diatas? Ya, bahwa segelas air punya batas kemampuan untuk melarutkan sejumlah pelarut. Nah, inilah yang disebut dengan istilah kelarutan (solubility) yang dilambangkan dengan s.

Kelarutan yaitu jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut.
Secara matematika dapat ditulis :

S = (Jumlah Maksimum Zat)/(Sejumlah Pelarut) 

Dimana :
Jumlah maksimum zat = mol = n
Sejumlah pelarut = Volume = V

Jadi rumus diatas secara ringkas dapat ditulis :

S = n/V , dengan satuan mol/L

Nah, rumus dan satuan kelarutan ternyata mirip dengan rumus dan satuan molarita. Tetapi bedanya adalah kelarutan hanya dihitung ketika larutan itu sudah tetap jenus, yaitu keadaan dimana pelarut sudah malerutkan jumlah maksimal zat terlarut. Sementara molaritas bisa dihitung dari keadaan larutan itu belum jenuh. Jadi konsepnya berbeda ya.

Perhatikanlah beberapa contoh soal berikut :

Soal 1 : Mencari kelarutan jika diketahui massa zat.
Sebanyak 4,5 mg magnesium hidroksida (Mg(OH)2) dapat larut dalam 500 mL air. Nyatakanlah kelarutan Mg(OH)2 dalam mol/L! (Ar Mg = 24, O = 16 dan H = 1)

Pembahasan :

Kelarutan = n/V
Jika kita menggunakan satuan mol, maka V harus dalam satuan L. Tetapi,jika kalian menggunakan satuan mol dalam mmol maka satuan V harus mL. Jadi silahkan pilih yang mana yang lebih mudah menurut kalian.

Baca juga  Cara Lain Menggambar Struktur Lewis Suatu Molekul

Pada soal diketahui :

Massa Mg(OH)2 = 4,5 mg
Mr Mg(OH)2 = 58
V = 500 mL = 0,5 L

Pertama kita cari dulu mol Mg(OH)2.
Mol = n = gr/Mr = 4,5 /58 = 7,8 x 10^-2 mmol = 7,8 x 10^-5 mol
(jadi jika kalian menggunakan satuan gr dengan mg maka satuan n yang didapat adalah mmol)

Setelah dapat molnya, baru kita cari kelarutannya.
S = n/V = 7,8 x 10^-5 mol/ 0,5 L = 1,56 x 10^-4 mol/L

Soal 2 : Mencari massa jika diketahui kelarutannya.
Kelarutan PbCrO4 dalam air adalah 1,34 mol/L. Berapa gram PbCrO4 dapat larut dalam 200 mL air? (Ar O = 16, Cr = 52 dan Pb = 206)

Pembahasan :
Kelarutan PbCrO4 = s = 1,34 mol/L
Artinya dalam 1 L air dapat larut 1,34 mol PbCrO4.

Yang perlu kita cari adalah berapa mol PbCrO4 yang dapat larut dalam 200 mL(0,2 L) air. Kta gunakan saja konsep perbandingan di smp dulu agar lebih mudah.

V         Mol
I L       1,34 mol
0,2 L    X           (ini adalah perbandingan senilai, sehingga kali silang saja angkanya)

X = 0,2 x 1,34 = 0,264 mol

Jadi, mol PbCrO4 yang dapat larut dalam 0,2 L air adalah 0,264 mol.
Masa PbCrO4 yang dapat larut = n x Mr = 0,264 mol x 322 gr/mol = 85 gram

Nah, dari dua buah contoh diatas saya harap kalian paham ya.

Jadi konsep kelarutan hanya terjadi pada garam garam yang sukar larut atau garam mudah larut yang sudah membentuk larutan jenuh.

Biasanya kita akan sulit membedakan garam mana yang mudah dan sukar larut. Nah, kalian beruntung baca postingan ini,karena saya akan kasih tahu.

Garam garam yang mudah larut dalam air.
1. Garam dari ion Na+,K+ dan NH4+. Contohnya NaCl, KOH, dll
2. Garam-garam dari ion nitrat (NO3-). Contohnya NaNO3, KNO3, dll
3. Pada umumnya garam garam dari ion Cl-, Br- dan I- larut didalam air,kecuali jika ion ini berikatan dengan ion Pb2+, Hg22+ Ag + dan Cu2+.
4. Pada umumnya garam garam sulfat membentuk garamyang mudah larut. Contohnya Na2SO4. Kecuali garam garam BaSO4,  SrSO4 dan PbSO4 yang sukar larut dan CaSO4, Ag2SO4 dan Hg2SO4 yang sedikit larut.

Baca juga  Cara Identifikasi Keberadaan Ikatan Kovalen Koordinasi pada Suatu Molekul

Garam garam yang sukar larut dalam air.
1. Pada umumnya ion sulfida membentuk garam yang sukar larut dalam air,keculi Na2S,K2S,(NH4)2S, MgS, CaS dan BaS
2. Pada umumnya ion oksida membentuk garam yang sukar larut dalam air kecuali Na2O,K2O, SrO dan BaO yang mudah larut serta CaO yang sedikit larut.
3. Pada umumnya ion OH- membentukgramyang sukar larut dalam air, kecuali NaOH, KOH, Sr(OH)2 dan Ba(Oh)2 yang mudah larut dan Ca(OH)2 yang sedikitlarut.
4. Pada umumnya ion kromat membentuk garam yang sukar larut dalam air,kecuali Na2CrO4, K2CrO4, (NH4)2CrO4 dan MgCrO4.
5. Pada umumnya ion fosfat (PO43-) dan karbonat (CO32-) membentuk garam yang sukar larut,kecuali garam ion Na+, K+ dan NH4+.

Nah, banyak ya. Tapi jangan khawatir. Dihafal perlu, ngak dihafal juga boleh. Karena soal soal pada konsep hidrolisis memiliki cirri-ciri sendiri yang bisa kita identifikasi dengan mudah. Kalau itu soal kelarutan dan hasilkali kelarutan, pasti garamnya sukar larut atau garam mudah larut yang sudah jenuh.

Hasil Kali Kelarutan
Hasil kali kelarutan dilambangkan dengan Ksp, yaitu hasil kali ion ion garam sukar larut atau garam mudah larut dalam larutan jenuhnya dipangkatkan koefisien masing masing.

Misalkan garam AgCl yang sukar larut.Ia akan mengion dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
AgCl(s) <===> Ag+(aq) + Cl-(aq)

Karena reaksinya adalah dalamkeadaan setimbang, maka ia punya konstanta kesetimbangan yang dapat ditulis sebagai berikut :

K = [Ag+] x [Cl-]

AgCl karena berupa padatan, AgCl tidak memiliki konsentrasi sehingga tidak dimasukkan dalam persamaan konsntanta kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan yang seperti ini disebut dengan Ksp atau hasilkali kelarutan.

Ksp = [Ag+] x [Cl-]

Perhatikanlah contoh soal berikut agar kalian lebih mengerti.

Soal 3 : Menulis persamaan tetapan hasil kali kelarutan
Tulislah persamaan hasilkali kelarutan untuk senyawa berikut :
a. CaSO4
b. Ag3PO4

Pembahasan :
CaSO4 <==> Ca2+ + SO42-
Ksp = [Ca2+] [SO42-]

Ag3PO4  <==> 3Ag+ + PO43-
Ksp = [Ag+]^3 [SO4]

Hubungan Kelarutan (s) dan HasilKali Kelarutan
Kalian sudah bisamembuat persamaan tetapan hasilkali kelarutan. Lalu selanjutnya adalah kita akan melihat bagaimana hubungan kelarutan (s) dengan hasilkali kelarutan (Ksp).

Baca juga  Hubungan pH, pOH dan pKw

Misalnya agaram AB yang sukar larut dimasukkan kedalam air, maka akan mengion sedikit dengan persamaan reaksi sebagai berkut :
AB <==> A+ + B-
Ksp = [A+][B-]

JIka kita misalkan garam AB memiliki kelarutan = s moll/L, maka kelarutan ion A+ dan B- juga sama dengan AB yaitu s mol/L, karena koefisien mereka semuanya sama.

AB <==> A+ + B-
s              s       s
Ksp = [A+][B-]
Ksp = (s) (s)
Ksp = s2 atau s = √Ksp

Jadi, jika garam itu mengion menjadi dua buah ion saja maka hubungan s dengan Kspnya adalah seperti diatas. Hubungan ini berlaku pada garam AgCl dan garam garam lain yang mengion hanya menjadi dua buah ion.

Jika ionnya 3 buah, seperti pada garam Na2SO4
Na2SO4 <==> 2Na+ + SO42-

Jika kelarutan Na2SO4 = s mol/L maka kelarutan ion Na+ adalah 2s mol/L dan ion SO42- adalah s mol/L.
Na2SO4 <==> 2Na+ + SO42-
Ksp = [Na+]^2 [SO42-]
Ksp = (2s)^2 (s)
Ksp = 4s^3 atau s = ∛(Ksp/4)

Nah, sudah paham ya bagaimana mencari hubungan s dan Ksp. Jika belum lihat lagi cara diatas yang sangat mudah. Nah kalau dari tadi, kita hanya menggunakan lambang lambing, makasekarang kita akan masuk tahap serius yaitu menggunakan angka. Tapi tenang, dengan mengikuti contoh soal dalam postingan ini kalian pasti bisa mengerti dengan mudah.

Soal 4
Kelarutan magnesium oksalat (MgC2O4) dalam air adalah 0,0093 mol/L. Hitunglah Ksp magnesium oksalat tersebut!

Pembahasan :
Yang diketahui adalah kelarutan = s = 0,0093 mol/L = 9,3 x 10^-3 mol/L
MgC2O4 <==> Mg2+ + C2O42-
s                           s           s

Ksp = [Mg2+] [C2O42-]
Ksp = (s)(s)
Ksp = s^2 = (9,3 x 10^-3)^2 = 8,65 x 10^-5

Nah,mudah kan.

Soal 5
Tentukanlah konsentrasi ion Ag+ dalam larutan jenush Ag2CrO4 dengan Ksp = 1,1 x 10^-12!

Pembahasan :
Ag2CrO4 <==> 2Ag+ + CrO42-
s                          2s          s

Ksp = [Ag+]^2 [CrO42-]
Ksp = (2s)^2(s)
Ksp = 4s^3
s = ∛(Ksp/4) = ∛((1,1 x 10^12)/4) = 0,65 x 10^-4 = 6,5 x 10^-5

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *