Bahasan mengenai kelarutan (s) dan hasil kali kelarutan (ksp) memuat pengetahuan tentang kemampuan garam-garam dapat larut dalam air. Di mana kemampuan dari beberapa garam untuk larut dalam air memiliki perbedaan. Ada garam yang mudah larut dalam air seperti NaCl (natrium klorida), ada garam yang sukar larut dalam air seperti AgCl (perak klorida).
Faktor yang menyebabkan suatu zat dapat terlarut atau tidak dalam air dalah kepolaran dan ikatan hidrogen. Air merupakan pelarut polar sehingga dapat melarutkan zat yang juga bersifat polar.
Air dapat melarutkan zat-zat yang dapat membentuk ikatan hidrogen dalam air. Beberapa zat dalam kehidupan sehari-hari ada yang mudah larut dalam air adalah gula, garam, dan vetsin. Beberapa zat yang tidak larut dalam air adalah kloroform (CHCl3), benzena (C6H6), dan heksana (C6H14).
Apa itu kelarutan? Apa itu hasil kali kelarutan? Bagaimana hubungan dari kelarutan dan hasil kali kelarutan? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabanya melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
Baca Juga: Senyawa Hidrokarbon (Alkana, Alkena, dan Alkuna)
Kelarutan (s)
Sejumlah garam dapat larut dalam zat pelarut dengan banyak zat terlarut yang berbeda. Larutan hanya dapat melarutkan sedikit zat terlarutu pada garam yang sukar larut dalam air. Sedangkan untuk garam yang mudah larut, pelarut dapat dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut.
Dengan kata lain, ada sejumlah maksimum garam sebagai zat terlarut yang dapat dilarutkan ke dalam air. Jumlah maksimum zat terlarut (mol) yang dapat terlarut dalam pelarut disebut kelarutan.
Simbol kelarutan biasanya adalah huruf s (solubility) dengan satuan M (molaritas). Besar nilai kelarutan menunjukkan konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan. Misalnya, diketahui kelarutan (s) AgCl sama dengan 1,25 × 10‒5 mol per liter. Artinya, jumlah maksimum AgCl yang dapat larut dalam 1 liter air (larutan) adalah 1,25 × 10‒5 mol.
Semakin besar nilai kelarutan (s) berarti mudah larut atau sulit mengendap. Kebalikannya, semakin kecil nilai kelarutan (s) artinya sukar larut atau mudah mengendap.
Ada beberapa persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung besar kelarutan. Penggunaan persamaan didasarkan pada informasi yang diketahui atau diberikan pada soal. Rumus untuk menghitung besar kelarutan terdapat pada persamaan-persamaan berikut.
Keterangan:
s = kelarutan
ρ = massa jenis larutan
% = persentase atau kadar larutan
Mr = massa molekul larutan
gram = massa zat terlarut
V = volume
Baca Juga: Reaski Redoks (Reduksi-Oksidasi)
Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Hasil kali kelarutan (Ksp) adalah suatu tetepan atas hasil kali konsentrasi ion-ion pangkat koefisien. Konsentrasi larutan adalah hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut.
Garam-garam yang sukar larut seperti AgCl dan BaSO4 jika dimasukkan dalam air murni lalu diaduk akan terlarut. Meskipun banyak zat terlarut dari bagian garam-garam tersebut hanya sedikit sekali. Karena garam-garam tersebut merupakan elektrolit maka garam yang terlarut akan terionisasi. Sehingga dalam larutan akan terbentuk suatu kesetimbangan.
Dari kesetimbangan reaksi ion yang dihasilkan kemudian dapat diperoleh persamaan hasil kali kelarutan (Ksp). Secara umum, cara mendapatakan Ksp pada garam diperoleh seperti bentuk berikut.
Contoh mendapatkan persamaan hasil kali kelipatan untuk beberapa garam diberikan seperti berikut.
- AgCl (s) ⇄ Ag+ (aq) + Cl‒ (aq)
Ksp AgCl = [Ag+][Cl‒]
- Ag2SO4 (s) ⇄ 2Ag+ (aq) + SO42‒ (aq)
Ksp Ag2SO4 = [Ag+]2[SO42‒]
- Al(OH)3 (s) ⇄ Al3+ (aq) + 3OH‒ (aq)
Ksp Al(OH)3 = [Al3+][OH‒]3
Hasil kali kelipatan (Ksp) menjadi batas maksimal hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan jenuh elektrolit yang sukar larut dalam air. Artinya, hasil kali konsentrasi ion pangkat koefisien dalam larutan yang sukar larut dalam air. Besar perhitungan Ksp dapat digunakan untuk mengetahui kondisi larutan jenuh (< Ksp), tepat jenuh (= Ksp), dan mengendap (> Ksp).
Baca Juga: Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
Hubungan Kelarutan (s) dan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Percampuran dari dua zat akan menghasilkan endapan atau belum dapat diketahui melalui perbandingan hasil kali konsentrasi ion-ion yang dicampurkan (Qc) dengan Ksp. Ada tiga kondisi yang dapat terjadi yaitu tidak mengendap (belum jenuh), tepat akan mengendap (tepat jenuh), dan sudah mengendap (jenuh).
- Terjadi pengendapan: Qc > Ksp
- Tepat jenuh: Qc = Ksp
- Belum jenuh (tidak mengendap): Qc < Ksp
Sebagai contoh perhatikan kondisi seperti soal di bawah.
Soal:
Sebanyak 10 mL larutan CaCl2 0,2 M dicampurkan dengan 10 mL larutan NaOH 0,02 M. Jika diketahui Ksp Ca(OH)2 = 8 × 10‒6 maka selidikilah apakah terjadi endapan?
Penyelesaian:
Menghitng kelarutan [Ca2+] dan [OH‒]:
Menghitung Qc untuk Ca(OH)2:
Qc = [Ca2+][OH‒]2
Qc = 10‒1 × (10‒2)2
Qc = 10‒1 × 10‒4 = 10‒5
Diperoleh hasil Qc = 10‒5 dan Ksp Ca(OH)2 = 8 × 10‒6, sehingga dapat disimpulkan bahwa Qc > Ksp. Artinya, jika nilai Qc > Ksp maka larutan akan mengendap.
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap soal yang diberikan dilengkapi degan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Kelarutan (s) dan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Kelarutan CaF2 pada suhu tertentu dalam air murni adalah 0,02 mol/L. Hasil kali kelarutan garam tersebut adalah ….
A. 3,2 × 10‒4
B. 4 × 10‒4
C. 8 × 10‒4
D. 3,2 × 10‒5
E. 6,4 × 10‒5
Pembahasan:
Berdasarkan informasi yang diberikan pada soal dapat diperoleh keterangan-keterangan seperti berikut.
- Garam CaF2
- Kelarutan CaF2: s = 0,02 mol/L = 0,02 M
Menentukan rumus dan besar hasil kali kelaruta (Ksp) dari garam BaF2:
Jadi, hasil kali kelarutan garam tersebut adalah 3,2 × 10‒5.
Jawaban: D
Baca Juga: Cara Menghitung Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekuk Relatif (Mr)
Contoh 2 – Soal Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Apabila hasil kali kelarutan Pb(OH)2 = 4,0 × 10‒15 maka kelarutan senyawa itu adalah ….
A. 1,0 × 10‒5 mol/L
B. 2,0 × 10‒5 mol/L
C. 3,2 × 10‒5 mol/L
D. 4,0 × 10‒8 mol/L
E. 4,8 × 10‒8 mol/L
Pembahasan:
Kesetimbangan reaksi ion: Pb(OH)2 ⇄ Pb2+ + 2OH‒
Hasil kali kelarutan Ksp Pb(OH)2:
Ksp Pb(OH)2 = [Pb2+][OH‒]2
Ksp Pb(OH)2 = [s][2s]2
4 × 10‒15 = 4s3
s3 = (4 × 10‒15) : 4
s = 10‒15/3 = 10‒5
Jadi, kelarutan senyawa itu adalah 1,0 × 10‒5 mol/L.
Jawaban: A
Contoh 3 – Soal Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Penelitian terhadap suatu sumber air yang melalui pipa besi menunjukkan bahwa setiap 10 liter air terlarur 18 mg Fe(OH)2. Diketahui Ar Fe = 56, O = 16, dan H = 1 maka hasil kali kelarutan Fe(OH)2 adalah ….
A. 3,2 × 10‒5
B. 4,0 × 10‒10
C. 3,2 × 10‒12
D. 4,0 × 10‒13
E. 3,2 × 10‒14
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.
- Volume: v = 10 ℓ = 10.000 mℓ
- Massa: gr = 18 mg = 1,8 × 10‒2 gram
- Mr Fe(OH)2 = Ar Fe + 2 × Ar O + 2 × Ar H
= 56 + 2 × 16 + 2 × 1
= 56 + 32 + 2 = 90
Menghitung besar kelarutan (s) Fe(OH)2:
Kesetimbangan reaksi ion:
Fe(OH)2 (s) ⇄Fe2+ (aq) + 2OH‒ (aq)
Hasil kali kelarutan Fe(OH)2:
Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+][OH‒]2
Ksp Fe(OH)2 = s × (2s)2 = s × 4s2 = 4s3
Substitusi nilai s = 2 × 10-5 pada persamaan Ksp Fe(OH)2:
Ksp Fe(OH)2 = 4s3
= 4 × (2 × 10-5)3
= 4 × 8 × 10-15 = 3,2 × 10-14
Jadi, hasil kali kelarutan Fe(OH)2 adalah 3,2 × 10‒14 M3.
Jawaban: E
Demikianlah tadi ulasan kelartuan (s) dan hasil kali kelarutan (Ksp). Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
Baca Juga: Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)