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.
Hubungan kelarutan dan hasil kali kelarutan
Jika bentuk umum suatu zat yang sedikit larut dalam air adalah AxBy maka persamaan kesetimbangan larutan tersebut adalah sebagai berikut.
AxBy --> xA y+ (aq) + yB x- (aq)
Persamaan tetapan kesetimbangan atau persamaan tetapan hasil kali kelarutan dari AxBy adalah sebagai berikut.
K sp = [A y+ ] x [B x- ] y
Bila kelarutan zat AxBy adalah s (dalam satuan molar), secara stoikiometri [A y+ ] yang terbentuk adalah x s dan [B x- ] yang terbentuk adalah y s. Oleh sebab itu persamaan Ksp menjadi:
Hubungan Ksp dengan pH
Kelarutan suatu zat dapat kita tentukan dari harga Ksp zat tersebut. Sebaliknya, harga Ksp suatu zat dapat kita peroleh dari kelarutan zat tersebut. Jika kelarutan suatu zat kita ketahui, maka susunan konsentrasi ion-ion zat tersebut dalam larutan jenuhnya dapat ditentukan. Berarti, dengan mengetahui harga Ksp dari suatu zat, susunan konsentrasi ion-ion zat tersebut dalam larutan jenuhnya dapat kita tentukan. Dengan demikian, pH larutan jenuhnya dapat kita tentukan. Demikian juga sebaliknya, dengan mengetahui pH larutan jenuh suatu zat maka harga Ksp zat tersebut dapat kita tentukan.
Contoh soal :
Jika Ksp Fe(OH) 2 = 1,35 x 10 -5, tentukan pH larutan tersebut!
Jawab:
Memprediksi adanya endapan
Memprediksi Adanya Pengendapan
Masing-masing zat memiliki harga K sp yang berbeda. Selanjutnya, dengan mengetahui harga K sp dari suatu zat, kita dapan memperkirakan keadaan ion-ion suatu zat dalam suatu larutan dengan ketentuan sebagai berikut.
a. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih kecil dan harga K sp maka ion-ion tersebut masih larut.
b. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) sama dengan harga K sp maka ion-ion tersebut tepat jenuh.
c. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih besar harga K sp maka ion-ion tersebut sudah membentuk endapan.
Contoh soal:
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:
Pengaruh penabahan ion sejenis / senama
Jika kita menambahkan ion senama ke dalam larutan jenuh yang berada pada kesetimbangannya, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri membentuk endapan. Terbentuknya endapan ini menunjukkan penurunan kelarutan. Fenomena ini disebut efek ion senama .
Jika larutan jenuh AgCl ditambahkan HCl, maka kesetimbangan AgCl akan terganggu.
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
AgCl (s) D Ag + (aq) + Cl - (aq)
Kehadiran Cl - pada reaksi ionisasi HCl menyebabkan konsentrasi Cl - pada kesetimbangan bergeser ke kiri membentuk endapan AgCl. Dengan demikian kelarutan menjadi berkurang.
Contoh
Diketahui Ksp AgCl = 1,8 x 10 -10 .
Tentukan : a. kelarutan AgCl dalam air!
b. kelarutan AgCl dalam HCl 0,01 M!
Memprediksi Adanya Pengendapan
Masing-masing zat memiliki harga K sp yang berbeda. Selanjutnya, dengan mengetahui harga K sp dari suatu zat, kita dapan memperkirakan keadaan ion-ion suatu zat dalam suatu larutan dengan ketentuan sebagai berikut.
a. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih kecil dan harga K sp maka ion-ion tersebut masih larut.
b. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) sama dengan harga K sp maka ion-ion tersebut tepat jenuh.
c. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih besar harga K sp maka ion-ion tersebut sudah membentuk endapan.
Contoh soal:
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:
0 komentar:
Posting Komentar