BAHAN AJAR 02
MATERI POKOK KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN Kompetensi Dasar :
3.14 Memprediksi terbentuknya endapan dari suatu reaksi berdasarkan prinsip kelarutan dan data hasil kali kelarutan. Indikator :
3.14.1 Menjelaskan konsep kelarutan dan hasil kali kelarutan. 3.14.2 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan. 3.14.3 Menentukan persamaan tetapan hasil kali kelarutan.
3.14.4 Menentukan hubungan kelarutan dan hasil kali kelarutan jika salah satu data diketahui. 3.14.5 Menjelaskan tiga kemungkinan yang akan terjadi jika dua larutan elektrolit dicampurkan.
3.14.6 Memperkirakan terbentuknya endapan dari suatu reaksi berdasarkan prinsip kelarutan dan data hasil kali kelarutan. 3.14.7 Menjelaskan pengaruh ion senama terhadap kelarutan berdasarkan asas Le Chatelier.
3.14.8 Membandingkan kelarutan suatu garam dalam air murni dan larutan yang mengandung salah satu ion zat terlarut. 3.14.9 Menyimpulkan pengaruh ion senama terhadap kelarutan.
207
Tujuan Pembelajaran Butir Soal No
Soal
Tingkat Kesukaran 3.14.1 Menjelaskan konsep
kelarutan dan hasil kali kelarutan.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan: a. Kelarutan
b. Tetapan hasil kali kelarutan
1 C2
3.14.2 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan.
Perhatikan gambar di berikut!
Analisislah faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan berdasarkan gambar
208 di atas!
3.14.3 Menentukan persamaan tetapan hasil kali kelarutan.
Tentukan persamaan tetapan hasil kali kelarutan untuk masing-masing larutan jenuh berikut:
b. AgCl c. Ag2CrO4 d. Al(OH)3
3 C3
3.14.4 Menentukan hubungan kelarutan dan hasil kali kelarutan jika salah satu data diketahui.
Tentukan kelarutan Mg(OH)2 dalam NaOH 0,1 M dengan Ksp Mg(OH)2 = 1,8×10−11 mol3 L−3 !
4 C3
3.14.5 Menjelaskan tiga
kemungkinan yang akan terjadi jika dua larutan elektrolit dicampurkan.
Jelaskan 3 kemungkinan hubungan Ksp dan Qsp yang akan terjadi jika dua larutan elektrolit dicampurkan!
5 C2
3.14.6 Memperkirakan
terbentuknya endapan dari suatu reaksi berdasarkan prinsip kelarutan dan data hasil kali kelarutan.
Sebanyak 200 mL larutan AgNO3 0,02 M, masing-masing dimasukkan ke dalam 5 wadah yang berisi 5 jenis larutan yang mengandung ion S2-, PO43-, CrO42-, Br-, SO42- dengan volume dan molaritas yang sama. Jika harga Ksp
Ag2 S = 2 × 10-49; Ag3 PO4 = 1 × 10-20; Ag2 CrO4 = 6 × 10-5; AgBr = 5 × 10-13; Ag2 SO4 = 3 × 10-5.
Berdasarkan data di atas, perkirakan garam-garam berikut yang dapat membentuk endapan:
(i) Ag2S dan Ag3PO4 (ii) Ag2S dan AgBr (iii) Ag2CrO4 dan Ag2SO4
(iv) Ag3PO4dan AgBr
209 (v) AgBr dan Ag2SO4
Suatu hari, Maya melakukan praktikum sederhana dengan tujuan untuk memprediksi campuran ion-ion yang akan mengendap. Ia menambahkan 10 ml larutan yang mengandung ion Pb2+ 0,01 M ke dalam 10 ml larutan yang mengandung ion S2- 0,01 M. Selanjutnya, Maya mengulangi langkah yang sama dengan menggantikan ion Pb2+ dengan ion Fe2+, Cu2+, dan Cd2+ dengan konsentrasi dan volume masing-masing 0,01 M dan 10 ml. Dengan menggunakan perhitungan dan data Ksp, bantulah Maya memprediksi campuran ion mana sajakah yang akan mengendap?
(Diketahui: Ksp PbS = 8 x 10-28, Ksp CdS = 8 x 10-27, Ksp CuS = 6,3 x 10-36, dan Ksp FeS = 6,3 x 10-18).
7 C5
3.14.7 Menjelaskan pengaruh ion senama terhadap kelarutan berdasarkan asas Le Chatelier.
Jelaskan pengaruh penambahan ion senama terhadap kelarutan berdasarkan asas Le Chatelier, sertakan dengan contoh ion senama!
8 C2
3.14.8 Membandingkan kelarutan suatu garam dalam air murni dan larutan yang
mengandung salah satu ion zat terlarut.
Maya mau membandingkan kelarutan AgCl dalam air muni dan larutan garam dapur 0,1 M, jika diketahui Ksp AgCl = 2 .10-10, maka bantulah Maya untuk membandingkan kelarutan AgCl!
9 C5
3.14.9 Menyimpulkan pengaruh ion senama terhadap kelarutan.
Perhatikan gambar berikut tentang pengaruh penambahan Pb(NO3)2 pada larutan PbCrO4!
210
Gambar (a): Larutan jenuh PbCrO4 Gambar (b): Larutan Pb(NO3)2 ditambahkan pada larutan jenuh PbCr04
Mula-mula Melu memasukkan 2 ml larutan jenuh PbCrO4 10-3 M ke dalam tabung reaksi (gambar a) kemudian Melu menambahkan ½ ml larutan Pb(NO3)2 10-3 M kedalam larutan tadi (gambar b). Berdasarkan perhitungan dan asas Le Chatelier, bantulah Melu menyimpulkan tentang bagaimana pengaruh penambahan ion senama! (Ksp Pb(NO3)3 = ...)
3.14.10 Menentukan hubungan Ksp
dengan pH suatu larutan
Jika larutan MgCl2 0,3 M ditetesi larutan NaOH, tentukan pada pH berapakah endapan Mg(OH)2 mulai terbentuk? (Ksp Mg(OH)2 = 3,0 . 10-11).
211 No
Soal
Kunci Jawaban Skor Soal
1 a. Kelarutan adalah jumlah maksimum zat terlarut yang dapat larut dalam pelarut tertentu.
b. Hasil kali kelarutan (Ksp) adalah tetapan yang menggambarkan perkalian konsentrasi ion-ion elektrolit yang sukar larut dalam larutan jenuhnya, dipangkatkan koefisiennya masing-masing.
2 2
Skor Soal Nomor 1 4
2 Kelarutan zat padat dalam air semakin tinggi bila suhunya dinaikkan. Adanya panas mengakibatkan semakin renggangnya jarak antar molekul zat padat, sehingga kekuatan gaya antarmolekulnya menjadi lemah dan mudah putus oleh gaya tarik dari molekul-molekul air.
Kelarutan zat padat juga dipengaruhi oleh jenis pelarut, dimana senyawa polar larut dalam senyawa polar dan senyawa nonpolar larut dalam senyawa nonpolar, sedangkan senyawa polar tidak larut dalam senyawa nonpolar karena tidak terbentuk ikatan hidrogen.
2
2
Skor Soal Nomor 2 4
3 Persamaan tetapan hasil kali kelarutan larutan-larutan tersebut adalah sebagai berikut: g. AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp = [Ag+]x [Cl-]
h. Ag2CrO4 2Ag+(aq)+ CrO42-(aq) Ksp = [Ag+]2x [CrO42-]
i. Al(OH)3 Al3+(aq)+ 3OH-(aq)
Ksp = [Al3+]x [OH-]3
2 2 2
Skor Soal Nomor 3 6
4 NaOH dengan molaritas ion-ionnya:
Mg(OH)2 dengan ion-ion dan kelarutannya:
1
2
2
212 Dari Ksp Mg(OH)2 :
Jadi, kelarutan Mg(OH)2 adalah 1,8 x 10-9 mol/L
Skor Soal Nomor 4 7
5 Tiga kemungkinan hubungan Ksp dan Qsp yang akan terjadi jika dua larutan elektrolit dicampurkan adalah sebagai berikut:
• Jika Qsp < Ksp, larutan belum jenuh (tidak ada endapan) • Jika Qsp = Ksp, larutan tepat jenuh (belum ada endapan) • Jika Qsp > Ksp, larutan lewat jenuh (ada endapan)
1 1 1
Skor Soal Nomor 5 3
6 200 mL larutan AgNO3 0,02 M → 200 mL × 0,02 M = 4 mmol
Konsentrasi ion Ag+ adalah [Ag+] = 10-2 M
Konsentrasi ion-ion lain dengan kondisi volume dan molaritas yang sama (200 mL dan 0,02 M):
1 1
1
2
213 Cek Qsp dari Ag2S Ksp = 2 × 10-49;
Cek Qsp dari Ag3PO4 Ksp = 1 × 10-20;
Cek Qsp dari Ag2CrO4 Ksp = 6 × 10-5;
Cek Qsp dari AgBr Ksp = 5 × 10-13;
2
2
2
214 Cek Qsp dari Ag2SO4 Ksp 3 × 10-5;
Yang larut memiliki harga Qsp < Ksp.
Jadi, yang larut adalah Ag2CrO4 dan Ag2SO4
Skor Soal Nomor 6 14
7 Diketahui:
V ion Pb2+, Fe2+, Cu2+, Cd2+, dan S2- masing-masing = 10 ml = 10-2 L.
M ion Pb2+, Fe2+, Cu2+, Cd2+, dan S2- masing-masing = 10-2 M. Ditanya :
Ion mana sajakah yang akan mengendap? Jika diketahui: Ksp PbS = 8 x 10-28, Ksp CdS = 8 x 10-27, Ksp
CuS = 6,3 x 10-36, dan Ksp FeS = 6,3 x 10-18. Penyelesaian:
Mol Pb2+ = V . M = 10-2 L . 10-2 M = 10-4 mol Mol S2- = V . M = 10-2 L . 10-2 M = 10-4 mol Konsentrasi setelah pencampuran:
[Pb2+] = mol Pb2+ / V total = 10-4 mol/2 . 10-2 L = 5 . 10-3 M [S2-] = mol S2- / V total = 10-4 mol/2 . 10-2 L = 5 . 10-3 M Qsp = [Pb2+] [S2-] = (5 . 10-3) (5 . 10-3) = 2,5 . 10-6
Ksp = 8 . 10-28
Karena harga Qsp > Ksp maka akan terbentuk endapan.
Karena konsentrasi dan volume dari masing-masing ion adalah sama, maka nilai Qsp akan sama pula. Selanjutnya, dapat dilihat pada tabel berikut.
Ion ( 1 L, 1 M)
Senyawa Qsp Ksp Ion yang membentuk endapan atau 2 2 2 4 4
215 tidak Pb2+ S2- PbS 2,5 . 10-6 8 x 10-28 Terbentuk endapan karena Qsp > Ksp Fe2+ S2- FeS 2,5 . 10-6 6,3 x 10-18 Terbentuk endapan karena Qsp > Ksp Cu2+ S2- CuS 2,5 . 10-6 6,3 x 10-36 Terbentuk endapan karena Qsp > Ksp Cd2+ S2- CdS 2,5 . 10-6 8 x 10-27 Terbentuk endapan karena Qsp > Ksp
Skor Soal Nomor 7 14
8 Pengaruh penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan suatu elektrolit. Contoh kelarutan AgCl dalam air:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Sesuai dengan Asas Le Chatelier, penambahan Ag+ atau Cl– akan menggeser kesetimbangan ke kiri, sehingga AgCl yang larut makin sedikit.
2
2
Skor Soal Nomor 8 4
9 Penyelesaian:
216 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
s mol L-1 s mol L-1 s mol L-1 Ksp AgCl = [Ag+] x [Cl-] 2 . 10-10 = (s) (s)
s = 2 . 10−10 = 1,41 . 10-5 mol L-1
d. Misal, kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M = n mol L-1 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
n mol L-1 n mol L-1 n mol L-1 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) 0,1 mol L-1 0,1 mol L-1 0,1 mol L-1 Jadi, di dalam sistem terdapat: [Ag+] = n mol L-1
[Cl-] = (n + 0,1) mol L-1
Karena [Cl-] yang berasal dari AgCl sangat sedikit dibandingkan dengan [Cl-] yang berasal dari larutan NaCl, maka [Cl-] yang berasal dari AgCl dapat diabaikan, sehingga:
Ksp AgCl = [Ag+] x [Cl-] 2 . 10-10 = (n) (0,1)
n = 2 . 10-9 mol L-1
Kelarutan AgCl dalam air murni, 1,41 . 10–5 mol.L–1 jauh lebih besar daripada kelarutan AgCl dalam larutan NaCl yang besarnya hanya 2 . 10–9 mol.L–1.
4
Skor Soal Nomor 8
10 Sebelum pencampuran:
Mol Pb2+ = V . M = 2 . 10-3 L . 10-3 M = 2 . 10-6 mol Mol NO3- = V . M = 5 . 10-4 L . 10-3 M = 5 . 10-7 mol Konsentrasi setelah pencampuran:
[Pb2+] = mol Pb2+ / V total = 2 . 10-6 mol/2,5 . 10-3 L = 8 . 10-4 M [NO3-] = mol NO3- / V total = 5 . 10-7 mol/2,5 . 10-3 L = 2 . 10-4 M Qsp = [Pb2+] [NO3-] = (8 . 10-4) (2 . 10-4) = 1,6 . 10-7
Ksp = ...
2
217 Karena harga Qsp > Ksp maka akan terbentuk endapan.
Berdasarkan gambar:
PbCrO4(s) Pb2+(aq)+ CrO42-(aq) (endapan sedikit)
Ditambahkan larutan:
Pb(NO)3(s) Pb2+(aq)+ 3NO3-(aq) (endapan lebih banyak)
Sesuai dengan Asas Le Chatelier, penambahan Pb2+ menggeser kesetimbangan ke kiri (PbCrO4) sehingga semakin banyak endapan yang terbentuk.
Jadi, dapat disimpulkan, pengaruh penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan.
4
Skor Soal Nomor 10 10
11 Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+] [OH-]2 3,0 . 10-11 = (0,3) [OH-]2 [OH-]2 = 10-10 [OH-]2 = 10-5 pOH = 5 pH = 9
Jadi, Mg(OH2) membentuk endapan pada pH = 9.
2 2 2
Skor Soal Nomor 11 6
Total Skor
Jumlah maksimum skor jawaban: 80
Nilai = 𝐉𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐬𝐤𝐨𝐫 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐝𝐢𝐩𝐞𝐫𝐨𝐥𝐞𝐡 𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒔𝒌𝒐𝒓 𝒎𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎 x 100
206 Lampiran 12
Kisi-kisi dan Lembar Penilaian Psikomotor (KI 4) (LKPD 01)
Aspek yang Dinilai: 1. Persiapan Percobaan
a. Berdiri sesuai kelompok praktikum b. Alat dan bahan tersedia dalam kelompok c. Alat dan bahan tersusun rapih dalam kelompok 2. Pelaksanaan Percobaan
a. Mengukur air dengan tepat
b. Mengukur garam dapur dengan tepat c. Mengukur kalsium karbonat dengan tepat d. Mengamati kelarutan garam dapur
e. Mengamati kelarutan kalsium karbonat f. Mengisi data pengamatan
3. Kegiatan Akhir Percobaan
a. Membersihkan alat dan bahan b. Merapikan meja praktikum
207
Lembar Penilaian Psikomotor (LKPD 01)
Mata pelajaran : Kimia Kelas/Semester : XI/2
Topik : Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
Petunjuk:
Lembar ini diisi oleh guru untuk menilai presentase kelompok. Berilah skor pada kolom dibawah ini sesuai hasil pengamatan. Berilah angka 1 jika aspek yang dinilai teramati dan berilah angka 0 jika aspek yang dinilai tidak teramati.
No Kode Siswa
Aspek yang Dinilai
Skor Nilai 1 2 3 a b c a b c d e f a b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
208 26 27 28 29 30 31 32 Nilai = 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒔𝒌𝒐𝒓 𝒎𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒔𝒌𝒐𝒓 x 100
209
Kisi-kisi dan Lembar Penilaian Psikomotor (KI 4) (LKPD 02)
Aspek yang Dinilai: 1. Persiapan Percobaan
a. Berdiri sesuai kelompok praktikum b. Alat dan bahan tersedia dalam kelompok c. Alat dan bahan tersusun rapih dalam kelompok 2. Pelaksanaan Percobaan
a. Menggunakan pipet dengan benar b. Mengukur larutan dengan benar c. Mengamati perubahan yang terjadi d. Mengisi data pengamatan
3. Kegiatan Akhir Percobaan
a. Membersihkan alat dan bahan b. Merapikan meja praktikum
210
Lembar Penilaian Psikomotor (LKPD 02)
Mata pelajaran : Kimia Kelas/Semester : XI/2
Topik : Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
Petunjuk:
Lembar ini diisi oleh guru untuk menilai presentase kelompok. Berilah skor pada kolom dibawah ini sesuai hasil pengamatan. Berilah angka 1 jika aspek yang dinilai teramati dan berilah angka 0 jika aspek yang dinilai tidak teramati.
No Kode Siswa
Aspek yang Dinilai
Skor Nilai 1 2 3 a b c a b c d a b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
211 27 28 29 30 31 32 Nilai = 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒔𝒌𝒐𝒓𝒆 𝒎𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎𝐉𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐬𝐤𝐨𝐫𝐞 x 100
206 1. Penilaian Portofolio