22.12
muhammad tesa
PENGANTAR
Dalam kehidupan sehari-hari, kita tentunya pernah menemukan zat-zat yang larut dalam air dan yang tidak larut dalam air. Gula, garam, vetsin merupakan beberapa contoh zat yang larut dalam air. Sedangkan kloroform (CHCl3), benzena (C6H6), heksan (C6H14) merupakan contoh zat yang tidak larut dalam air. Mengapa ada zat yang larut dalam air dan ada yang tidak larut dalam air ?
Air merupakan pelarut polar, sehingga dapat melarutkan zat yang bersifat polar pula.
Selain kepolaran, faktor lain yang menyebabkan suatu zat dapat/tidak dapat larut dalam air
adalah adanya ikatan hidrogen. Zat-zat yang dalam air dapat membentuk ikatan hidrogen, biasanya larut dalam air. Adapun diantara zat-zat yang dapat larut dalam air, ada yang mudah sekali larut dan ada pula yang sukar larut. Dalam modul ini akan dibahas kelarutan suatu zat, hasil kali kelarutan,pengendapan, pengaruh ion senama, hubungan Ksp dan pH.
MATERI
Kesetimbangan dalam larutan jenuh/garam yang sukar larut
Pada larutan elektrolit, zat-zat yang terlarut terionisasi dan menghasilkan kation dan anion.
Jika keadaan sudah lewat jenuh, akan terdapat padatan yang tidak larut.
Antara ion-ion yang dihasilkan dan padatan yang tidak larut, terjadi kesetimbangan heterogen.
Contoh AgCl (s) ↔ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Tetapan hasil kali kelarutan adalah tetapan kesetimbangan antara garam atau basa yang sedikit larut
Contoh :
AxBy(s) ↔ xAy+(aq) +yBx-(aq)
Ksp = [Ay+]x [Bx-]y
Kelarutan dalam air (s)
Kelarutan suatu zat dalam air adalah konsentrasi maksimum zat di dalam air saat tercapai keadaan tepat jenuh
Contoh :
AxBy(s) ↔ xAy+(aq) +yBx-(aq)
Ksp = [Ay+]x [Bx-]y
Pengaruh ion senama
Jika AgCl dimasukkan ke dalam larutan AgNO3, berarti sebelum terbentuk ion Ag+ dan ion Cl-,
dalam larutan sudah terdapat ion Ag+ dari AgNO3. Ion Ag+ yang sudah ada dalam larutan disebut ion senama. Menurut asas kesetimbangan,
keberadaan ion senama akan mempengaruhi reaksi kesetimbangan.
AgCl (s) ↔ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Jika dalam larutan sudah terdapat Ag+ atau sudah terdapat Cl-, reaksi ke kanan akan sukar, berarti elektrolit akan semakin sukar larut.
Hubungan Ksp dan pH
Beberapa senyawa asam dan basa ada yang sukar larut di dalam air dan membentuk
larutan dengan pH jenuh. Besarnya pH jenuh sesuai dengan banyaknya ion H+ dan ion OH- yang terlarut.
Konsentrasi ini sangat bergantung pada besarnya harga Ksp sehingga kelarutan semakin besar.
pH larutan asam akan semakin kecil, sedangkan pH larutan basa akan semakin besar.
Konsentrasi ion H+ atau konsentrasi ion OH- dapat ditentukan dengan cara menghitung harga
kelarutannya di dalam air.
Ksp dan Reaksi Pengendapan
Berdasarkan harga Ksp dapat diketahui apakah suatu larutan sudah jenuh, belum jenuh, atau
lewat jenuh. Ksp adalah nilai maksimum dari hasil kali konsentrasi ion-ion yang dapat berada dalam suatu larutan.
Berdasarkan Ksp kita dapat meramalkan terjadi atau tidak terjadinya endapan dalam suatu larutan dengan membandingkan hasil kali ion-ion penyusunnya (Qc) dengan nilai Ksp.
Jika Qc < Ksp → larutan belum jenuh, ion-ion masih larut/ belum mengendap.
Jika Qc = Ksp → larutan tepat jenuh, ion-ion akan mengendap.
Jika Qc > Ksp → larutan lewat jenuh, ion-ion sudah membentuk endapan.
LATIHAN
1. Sebanyak 4,35 mg Ag2CrO4 dapat larut dalam 100 ml air. Nyatakan kelarutan Ag2CrO4 dalam
mol/liter. (Ar O=16, Cr=52, Ag=108)
2. Tuliskan persamaan tetapan hasil kali kelarutan untuk garam/basa berikut :
a. AgCl b. Ag2CO3 c. Ba3(PO4)2
3. Tuliskan hubungan kelarutan dengan tetapan hasil kali kelarutan untuk elekrolit
berikut : a. Ca3(PO4)2 b. Al(OH)3
4. Sebanyak 100 ml larutan jenuh MgF2 pada 18oC diuapkan dan diperoleh 7,6 mg MgF2
padat. Hitunglah Ksp MgF2 ! (Ar Mg=24, F=19)
5. Diketahui Ksp Ag2CrO4 pada suhu 25 oC adalah 2,4 x 10 -12. Tentukan kelarutan
Ag2CrO4 pada suhu 25 oC !
6. Diketahui Ksp AgCl = 1,6 x 10-10. Tentukan kelarutan AgCl dalam larutan AgNO3 0,1M!
7. Diketahui Ksp Mg(OH)2 = 6 x 10 -12. Tentukan kelarutan Mg(OH)2 dalam larutan yang
memiliki pH = 12 !
Kunci Jawaban
1. Kelarutan (s) = n/v
= 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
2. a. AgCl(s) ↔ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp = [ Ag+] [Cl-]
b. Ag2CO3(s) ↔2Ag+(aq) + CO32-+(aq)
Ksp = [Ag+]2+[CO32-]
c. Ba3(PO4)2(s) ↔ 3Ba2+(aq) + 2PO43-(aq)
Ksp = [Ba2+]3 [PO43-]2
3. a. Ca3(PO4)2 ↔ 3Ca2+(aq) + 2PO43-(aq)
........s ....................3 s........... 2s
Ksp = [Ca2+]3 [PO43-]2
= (3s)3 (2s)2 = 108 s5
b. Al(OH)3 ↔ Al3+(aq) + 3OH-(aq)
s.....................s ...............3s
Ksp = [Al3+] [OH-]3
= (s) (3s)3 = 27 s4
4. Mol MgF2 = 7,6.10-3 /62
= 1,22 x 10 -4 mol
s = 1,22 x 10 -4 mol / 0,1 L
= 0,0012 mol /liter
MgF2 (s) ↔ Mg2+(aq) + 2F-(aq)
s ......................s .............2s
Ksp MgF2 = [Mg2+] [ F-]2
= s (2s)2
= 4s3
= 4 (0,0012)3
= 6,9 x 10 -9
5. Ag2CrO4 ↔ 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
= 8,4 x 10 -5 mol L-
6. AgNO3(aq) ↔ Ag+(aq) + NO3-(aq)
...........0,1 M ...........0,1 M ....0,1 M
Konsentrasi Ag+ 0,1 M dalam larutan merupakan konsentrasi awal. Kemudian ke dalam larutan
ditambahkan AgCl, jika yang larut adalah x maka :
....................AgCl(aq) ↔ Ag+(aq) + Cl-(aq)
Awal : ...........0,1M
Kelarutan : ......x M .............x M ..........x M
Kesetimbangan : x M .......( 0,1+x)M.....x M
Pada keadaan setimbang, konsentrasi [Ag+] = (0,1+x)M
Harga x kecil sekali sehingga dapat diabaikan, konsentrasi [Ag+] menjadi 0,1 M
Ksp = [ Ag+] [Cl-]
1,6x10-10 = (0,1) (x)
X = 1,6 x 10 -9 mol L-1
7. pH =12 berarti 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-1Kelarutan dan hasil kali kelarutan
Apabila suatu zat kita larutkan ke dalam suatu pelarut, ternyata ada yang mudah larut (kelarutannya besar), ada yang sukar larut (kelarutannya kecil), dan ada yang tidak larut (kelarutannya dianggap nol). Sebenarnya, tidak ada zat yang tidak larut dalam pelarut. Misalnya, dalam pelarut air semua zat (termasuk logam) dapat larut, hanya saja kelarutannya sangat kecil. Jika suatu zat terlarut dalam pelarut sangat sedikit, misalnya kurang dan 0,1 gram zat terlarut dalam 1.000 gram pelarut, maka zat tersebut kita katakan tidak larut (insoluble). Di sini, kita akan membicarakan zat padat yang sedikit kelarutannya dalam air.
Jika suatu zat padat, contohnya padatan PbI 2, kita larutkan ke dalam air maka molekul-molekul padatan PbI 2 akan terurai, selanjutnya melarut dalam air. Untuk melarutkan PbI 2 ke dalam air akan ada dua proses yang berlawanan arah (proses bolak-balik), yaitu proses pelarutan padatan PbI 2 dan proses pembentukan ulang padatan PbI 2 . Mula-mula, laju pelarutan padatan PbI 2 sangat cepat dibandingkan dengan laju pembentukan ulang padatan tersebut. Makin lama, konsentrasi PbI 2 yang terlarut meningkat dengan teratur dan laju pembentukan ulang padatan juga meningkat. Pada saat laju pelarutan padatan PbI 2 sama dengan pembentukan ulang padatan, proses yang saling berlawanan arah tersebut kita katakan berada dalam kondisi kesetimbangan .
Pada kondisi kesetimbangan ini, larutan PbI 2 pada kondisi tepat jenuh. Jumlah PbI 2 yang dapat larut sampai dengan tercapainya kondisi tepat jenuh dinamakan kelarutan PbI 2 . Secara umum, pengertian kelarutan suatu zat dalam air adalah batas maksimum dari jumlah suatu zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu air.
PbI 2 melarut dalam air dalam bentuk ion Pb 2+ dan 2 ion I -, sehingga proses kesetimbangan PbI 2 dalam air merupakan kesetimbangan ionisasi PbI 2 dalam air, yaitu sebagai berikut.
PbI 2 (s) --> Pb 2+ (aq) + 2 I - (aq)
Dalam larutan PbI 2 jenuh terdapat reaksi ionisasi PbI 2 dalam keadaan setimbang. Tetapan kesetimbangan ini kita namakan tetapan hasil kali kelarutan (solubility product constant) dan disimbolkan dengan K sp .
Persamaan tetapan kesetimbangan PbI 2 :
Persamaan tetapan hasil kali kelarutan (Ksp) adalah sebagai berikut.
| |
Dari persamaan K sp di atas dapat kita nyatakan pula bahwa nilai dari K sp merupakan perkalian dari ion-ion yang melarut dipangkatkan dengan koefisien masing-masing.
Besarnya nilai hasil kali kelarutan mencerminkan mudah atau tidaknya larutan elektrolit larut dalam air.
0 komentar:
Posting Komentar