Pintar Pelajaran Pengertian Kelarutan, Tetapan Hasil Kali Kelarutan, Ksp, Rumus, Teladan Soal, Pembahasan, Kimia

Pengertian Kelarutan, Tetapan Hasil Kali Kelarutan, K_sp, Rumus, Contoh Soal, Pembahasan, Kimia - Jika Anda memasukkan satu sendok gula ke dalam segelas air, kemudian Anda aduk, apa yang terjadi? Ya, gulanya larut dalam air. Tetapi bila Anda tambahkan lagi gula kemudian diaduk, kemudian tambah gula lagi dan diaduk, begitu seterusnya, maka apa yang terjadi? Ya, larutan akan mencapai jenuh dan tidak sanggup melarutkan gula lagi.

1. Pengertian Kelarutan (Solubility)

Istilah kelarutan (solubility) dipakai untuk menyatakan jumlah maksimal zat yang sanggup larut dalam sejumlah tertentu pelarut. Kelarutan (khususnya untuk zat yang sukar larut) dinyatakan dalam satuan mol.L^–1. Jadi, kelarutan (s) sama dengan molaritas (M).

2. Tetapan Hasil Kali Kelarutan (K_sp)

Dalam suatu larutan jenuh dari suatu elektrolit yang sukar larut, terdapat kesetimbangan antara zat padat yang tidak larut dan ion-ion zat itu yang larut.

M_xA_y(s) D x M^y+(aq) + y A^x–(aq)

Karena zat padat tidak memiliki molaritas, maka tetapan kesetimbangan reaksi di atas hanya melibatkan ion-ionnya saja, dan tetapan kesetimbangannya disebut tetapan hasil kali kelarutan (K_sp) (James E. Brady, 1990).

K_sp = [M^y+]x [A^x–]^y

Contoh Soal Tetapan Hasil Kali Kelarutan (K_sp) (1) :

Tuliskan rumus tetapan hasil kali kelarutan untuk senyawa Mg(OH)₂!

Jawaban :

Mg(OH)₂ dalam larutan akan terurai menjadi ion-ionnya,

Mg(OH)₂(s) D Mg²⁺(aq) + 2OH^–(aq)

maka dari rumus umum K_sp diperoleh K_sp = [Mg²⁺][OH^–]²

3. Hubungan Kelarutan (s) dengan Tetapan Hasil Kali Kelarutan (K_sp)

Oleh alasannya ialah s dan K_sp sama-sama dihitung pada larutan jenuh, maka antara s dan K_sp ada relasi yang sangat erat. Jadi, nilai K_sp ada keterkaitannya dengan nilai s.

Secara umum relasi antara kelarutan (s) dengan tetapan hasil kali kelarutan (K_sp) untuk larutan elektrolit A_xB_y dapat dinyatakan sebagai berikut.

AxBy(s)	D	x Ay+(aq)	+	y Bx–(aq)
s		xs		ys

K_sp = [A^y+]^x [B^x–]^y

K_sp = (xs)^x (ys)^y

K_sp = x^x y^y s^(x+y)

Contoh Soal (2) :

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

Penyelesaian :

AgIO3	D	Ag+	+	IO3–
s		s		s

Konsentrasi ion Ag⁺ = konsentrasi ion IO₃^– = s = kelarutan AgIO₃ = 2 × 10^–6 mol/L

K_sp = [Ag⁺][IO₃^–]

K_sp = (s)(s)

K_sp = (2 × 10^–6)(2 × 10^–6) = 4 × 10^–12

Contoh Soal (3) :

Harga K_sp Ag₂S adalah 10^–49, berapa kelarutan senyawa ini dalam air?

Pembahasan :

Ag2S	→	2Ag+	+	S2-
s		2s		s

K_sp = [Ag⁺]² [S^2–]

K_sp = (2s)² (s)

K_sp = 4s³

10^–49 = 4s³

s =  = 2,92 × 10^–17

Maka kelarutan Ag₂S sebesar 2,92 × 10^–17 M.

4. Pengaruh Ion Senama terhadap Kelarutan

Dalam larutan jenuh Ag₂CrO₄ terdapat kesetimbangan antara Ag₂CrO₄ padat dengan ion Ag⁺ dan ion CrO₄^2–.

Ag₂CrO₄(s) D 2Ag⁺(aq) + CrO₄^2–(aq)

Apa yang terjadi bila ke dalam larutan jenuh tersebut ditambahkan larutan AgNO₃ atau larutan K₂CrO₄? Penambahan larutan AgNO₃ atau K₂CrO₄ akan memperbesar konsentrasi ionAg⁺ atau ion CrO₄^2– dalam larutan.

AgNO₃(aq) → Ag⁺(aq) + NO₃^–(aq)

K₂CrO₄(aq) → 2K⁺(aq) + CrO₄^2–(aq)

Sesuai asas Le Chatelier wacana pergeseran kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag⁺ atau ion CrO₄^2– akan menggeser kesetimbangan ke kiri.

Akibatnya jumlah Ag₂CrO₄ yang larut menjadi berkurang. Kaprikornus sanggup disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan (Keenan, 1992).

Contoh Soal (4) :

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

Jawaban :

K_sp Ag₂CrO₄ = 4 s³ = 4(10^–4)³ = 4 × 10^–12

K_sp Ag₂CrO₄ = [Ag⁺]² [CrO₄^2–]

4 × 10^–12 = [Ag⁺]² × 10^–2

[Ag⁺] = 2 × 10^–5 M

Ag₂CrO₄ → 2Ag⁺ + CrO₄^2–

Kelarutan Ag₂CrO₄ = ½ x 2 × 10^–5 = 10^–5 M

Jadi, kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ adalah 10^–5 M.

5. Hubungan K_sp dengan pH

Harga pH sering dipakai untuk menghitung K_sp suatu basa yang sukar larut. Sebaliknya, harga K_sp suatu basa sanggup dipakai untuk memilih pH larutan (James E. Brady, 1990).

Contoh Soal (5) :

Jika larutan MgCl₂ 0,3 M ditetesi larutan NaOH, pada pH berapakah endapan Mg(OH)₂ mulai terbentuk? (K_sp Mg(OH)₂ = 3 × 10^–11)

Pembahasan :

K_sp Mg(OH)₂ = [Mg²⁺] [OH^–]²

3 × 10^–11 = 3 × 10^–11 [OH^–]²

[OH^–]² = 10^–10

[OH^–] = 10^–5 M

pOH = 5

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 5 = 9

6. Penggunaan Konsep K_sp dalam Pemisahan Zat

Harga K_sp suatu elektrolit sanggup dipergunakan untuk memisahkan dua atau lebih larutan yang bercampur dengan cara pengendapan. Proses pemisahan ini dengan menambahkan suatu larutan elektrolit lain yang sanggup berikatan dengan ion-ion dalam adonan larutan yang akan dipisahkan. Karena setiap larutan memiliki kelarutan yang berbeda-beda, maka secara otomatis ada larutan yang mengendap lebih dulu dan ada yang mengendap kemudian, sehingga masing-masing larutan sanggup dipisahkan dalam bentuk endapannya.

Misalnya pada larutan jenuh MA berlaku persamaan :

K_sp = [M⁺] [A^–]

Jika larutan itu belum jenuh (MA yang terlarut masih sedikit), sudah tentu harga [M⁺] [A^–] lebih kecil daripada harga K_sp. Sebaliknya jika [M⁺] [A^–] lebih besar daripada K_sp, hal ini berarti larutan itu lewat jenuh, sehingga MA akan mengendap.

• Jika [M⁺] [A^–] < K_sp, maka larutan belum jenuh (tidak terjadi endapan).

• Jika [M⁺] [A^–] = K_sp, maka larutan sempurna jenuh (tidak terjadi endapan).

• Jika [M⁺] [A^–] > K_sp, maka larutan lewat jenuh (terjadi endapan).

Contoh Soal (6) :

Jika dalam suatu larutan terkandung Pb(NO₃)₂ 0,05 M dan HCl 0,05 M, dapatkah terjadi endapan PbCl₂? (K_sp PbCl₂ = 6,25 × 10^–4)

Jawaban :

[Pb²⁺] = 0,05 M

[Cl^–] = 0,05 M

[Pb²⁺] [Cl^–]² = 0,05 × (0,05)² = 1,25 × 10^–4

Oleh karena [Pb²⁺][Cl^–]² > K_sp PbCl₂, maka PbCl₂ dalam larutan itu akan mengendap.

Gambar 1. Endapan PbI2(kiri) dan endapan CaF2(kanan). Sumber: Chemistry, The Moleculer Nature of Matter And Change, Martin S. Silberberg, 2000.

Anda kini sudah mengetahui Kelarutan. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Utami, B. A. Nugroho C. Saputro, L. Mahardiani, S. Yamtinah, dan B. Mulyani. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 274.