BELAJAR TENTANG KELARUTAN - KSP

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS PELITA HARAPAN

Titri Siratantri Mastuti, MSi, MP

* Kelarutan

Jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu

pelarut

* Kelarutan molar

Untuk zat yang tergolong sukar larut, kelarutan dinyatakan dalam molaritas

Penggolongan kelarutan senyawa ionik dalam air pada 25°C



Larut / Mudah larut : > 10 g/L



Agak/sedikit larut : 0,1 – 10 g/L



Tidak larut / Sukar larut : < 0,1 g/L

Aturan Kelarutan (untuk pelarut air)

GARAM-GARAM YANG LARUT

1. Semua garam dari logam alkali dapat larut.

2. Semua garam dari ion amonia (NH

₄⁺

) dapat larut.

3. Semua garam dari anion berikut ini larut : ion nitrat (NO

₃^-

), ion klorat (ClO

₃^-

),

ion perklorat (ClO

₄^-

), ion asetat (C

₂

H

₃

O

₂^-

).

GARAM YANG UMUMNYA LARUT DENGAN BEBERAPA PENGECUALIAN

4. Semua klorida, bromida dan iodida larut kecuali Ag⁺, Pb²⁺, dan Hg₂²⁺.

5. Semua sulfat (SO₄^2-) larut kecuali dari Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, dan Pb²⁺.

GARAM YANG UMUMNYA TAK LARUT DENGAN BEBERAPA PENGECUALIAN

6. Semua oksida logam tak larut, kecuali oksida logam alkali, Ca²⁺, Sr²⁺, dan Ba²⁺.

Ingat bahwa oksida logam adalah anhidrida basa yang bila bereaksi dengan air akan memberikan ion

hidroksida :

O₂ + H₂O 2 OH^-

Sebab itu, oksida logam yang larut bila bereaksi dengan air, dalam larutan akan memberikan

hidroksidanya misalnya :

CaO_(s) + H₂O _(l) Ca²⁺_(aq) + 2 OH^-_(aq)

7. Semua hidroksida tak larut, kecuali hidroksida dari logam alkali, Ca²⁺, Sr²⁺, dan Ba²⁺.

8. Semua karbonat (CO₃^2-), fosfat (PO₄^3-), sulfida (S^2-) dan sulfit (SO₃^2-) tak larut kecuali dari ion NH₄⁺ dan logam alkali

diambil dari: FoodReview Indonesia (Deddy Muchtadi)

Ionisasi dalam Larutan

 Ax By _(s) < ---> xA^y+ _(aq) + yB^x- _(aq)

K = [A ^y+]^x [b^x-]^y

--- ---→ kesetimbangan heterogen [A^y B^x]

K = [A ^y+]^x [b^x-]^y

K untuk pelarutan = Ksp = hasil kali kelarutan

Ksp

AgCl (s) Ag⁺ (aq) + Cl^- (aq)

K_sp = [Ag⁺

][Cl

^-

] Ksp = s . s

Ksp = s

²

Contoh :

MgF₂ (s) Mg²⁺ (aq) + 2F^- (aq) K_sp = [Mg²⁺][F^-]² Ag₂CO₃ (s) 2Ag⁺ (aq) + CO₃^2- (aq) K_sp = [Ag⁺]²[CO₃^2-] Ca₃(PO₄)₂ (s) 3Ca²⁺ (aq) + 2PO₄^3- (aq)

K_sp = [Ca²⁺]³[PO₄^3-]²

Contoh :



Diketahui kelarutan CaSO

₄

sebesar 0.67 g/L.

Hitunglah Ksp nya! Mr = 136.2 g/mol

▪

Diketahui kelarutan molar Ag

₂

SO

₄

adalah

1.5 x 10

^-2

mol/L. Hitunglah Ksp nya!

Faktor yang mempengaruhi kelarutan

 Temperatur

 Pelarut

 Kehadiran ion senama

 Kehadiran ion berbeda (adanya efek aktivitas)

 pH

 Terbentuknya ion kompleks

Temperatur

 Kelarutan meningkat seiring naiknya suhu

 Pada umumnya reaksi pelarutan merupakan reaksi yang membutuhkan kalor

AX_(s) A⁺_(aq) + X^-(aq) ΔH = +

 Jumlah pelarut mempengaruhi kelarutan

 Jenis pelarut mempengaruhi kelarutan

Pelarut

Pengaruh Ion Senama

Kelarutan garam dalam larutan yang telah mengandung elektrolit lain dengan ion yang sama dengan salah satu ion garam tersebut, akan lebih kecil dari kelarutan garam dalam air murni.

Yang tidak berubah adalah Ksp garam tersebut.

Maka pengaruh adanya ion sejenis adalah :

❑memperkecil kelarutan zat yang sukar larut

❑makin besar konsentrasi ion sejenis, makin kecil kelarutannya.

Contoh

 Berapa solubilitas molar AgBr dalam : (a) air murni

(b) 0.0010 M NaBr?

a. Dalam air murni :

AgBr _(s) Ag⁺ _(aq) + Br^- _(aq) K_sp = 7.7 x 10^-13

s² = K_sp

s = 8.8 x 10^-7

b. Dalam 0.0010 M NaBr

NaBr _(aq) Na⁺ _(aq) + Br^- _(aq) [Br^-] = 0.0010 M

AgBr _(s) Ag⁺ _(aq) + Br^- _(aq)

[Ag⁺] = s [Br^-] = 0.0010 + s  0.0010 K_sp = 0.0010 x s = 7.7 x 10^-13

s = 7.7 x 10^-10

Efek aktivitas

 Adanya ion berbeda yang terlibat dalam kesetimbangan mempengaruhi kelarutan

 Misal kelarutan molar AgCl dan BaSO₄ meningkat dalam larutan kalium nitrat

 Ion dari KNO₃ tidak bereaksi dengan ion dari endapan AgCl dan BaSO₄

 Disebut juga efek ion aneka / efek garam netral / efek aktivitas

Pengaruh pH

 pH larutan mempengaruhi kelarutan garam

 Misal pada pelarutan Mg(OH)₂ :

Mg(OH)_{2 (s)} Mg²⁺ _(aq) + 2OH^- _(aq)

Pada larutan asam terjadi reaksi lanjutan :

OH^- + H₃O⁺ 2H₂O _(l)

Semakin banyak ion H₃O⁺ dari larutan asam, akan semakin banyak OH^- terlarutkan untuk menetralkan. Larutan asam membuat kelarutan Mg(OH)2 meningkat.

Pengaruh Pembentukan Kompleks

Garam yang sulit larut dalam air, dapat dilarutkan dengan membentuk kompleks garam tersebut.

Contoh :

AgBr yang sulit larut dalam air, dapat dilarutkan dengan penambahan NH₃,sehingga terbentuk Br yang mudah mengion dalam air.

Ag⁺ _(s) + 2 NH_{3 (aq)} --→ Ag (NH₃)₂⁺ _(aq) + Br ^- _(aq)

Ag⁺ + 2 NH₃ --→ Ag (NH₃)₂⁺ Kf = 1,6 x 10⁷

Konstanta kesetimbangan untuk pembentukan senyawa / ion komplek digunakan Kf (K cenderung besar, reaksi ke kanan)

Pelarutan CuSO

₄

dalam NH

₃

berlebih

Larutan (CuSO₄) biru Penambahan NH₃ Endapan (Cu(OH)₂) biru muda

Penambahan NH₃ berlebih.

Larutan ([Cu(NH₃)₄]²⁺) biru tua (seny kompleks)

Penggunaan Ksp



Memperkirakan terjadi/tidaknya endapan



Pengendapan selektif

Memprediksi pengendapan

AgNO

₃

+ NaCl

Apakah akan selalu terbentuk endapan AgCl?

[Ag + ] [Cl - ] = Q

Tidak jenuh Q < Ksp

Kesetimbangan Q = Ksp

Lewat jenuh Q > Ksp

Walaupun AgCl merupakan zat yang sukar larut (mudah membentuk endapan), campuran Ag⁺ (dari AgNO₃) dan Cl^- (dari NaCl) tidak selalu menghasilkan endapan putih AgCl. Namun ditentukan berdasarkan perkalian konsentrasi reaktan mula-mula.

Hasil yang mungkin terjadi dari percampuran tersebut : belum mengendap ; bila [Ag⁺ ] [Cl^- ] < Ksp.AgCl tepat jenuh ; bila [Ag⁺ ] [Cl^- ] = Ksp.AgCl telah mengendap ; bila [Ag⁺ ] [Cl^- ] > Ksp.AgCl.

Contoh :

 Sebanyak 1.5 ml larutan KI 0.2 M ditambahkan pada 100 ml Pb(NO₃)₂ 0.010 M. Apakah endapan PbI₂ akan terbentuk dari reaksi tersebut? Ksp = 7.1 x 10^-9

Q = [Pb²⁺] [I^-]²

 Q = [Pb²⁺] [I^-]²

Pb²⁺ --→ berasal dari Pb(NO₃)₂ I^- --→ berasal dari KI

Volume total larutan = 100 ml + 1,5 ml = 101,5 ml

= 0,1 L

[KI] = 1,5 . 10^-3 L x 0,2 M = 0,003 M 0,1 L

[Pb(NO₃)₂ ] = 100 . 10^-3 L x 0,01 M = 0,01 M 0,1 L

PbI_{2 (s)} Pb²⁺ _(aq) + 2 I^- _(aq)

Q = (0,01).(0,003)² = 9 . 10^-8 > Ksp ----→ endapan terbentuk

Pengendapan selektif/fraksional

▪Bila dalam suatu larutan terdapat 2 atau lebih ion dan ingin dipisahkan, digunakan pengendapan selektif.

▪Caranya dengan mereaksikan menggunakan suatu reagen yang dapat mengendapkan ion-ion tersebut namun dengan kelarutan / Ksp yang berbeda

Contoh :

Suatu larutan sampel diketahui mengandung ion

CrO₄^2- 0.01 M dan Br^- 0.01 M. Untuk memisahkan kedua ion tersebut ditambahkan larutan AgNO₃.

Ksp Ag₂CrO₄ = 1.1 x 10^-12 Ksp AgBr = 5 x 10^-13 Ion manakah yang akan mengendap lebih dulu?

Pustaka

 Harvey, D. Modern Analytical Chemistry.

 Day, R.A dan Underwood, A.L. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi 6

 Oxtoby, D.Q., dkk. Prinsip-Prinsip Kimia Modern.

Edisi 4

 Petrucci, R.H., dkk. Kimia Dasar : Prinsip dan Aplikasi Modern. Edisi 9

 Pursitasari, I.D. Kimia Analitik Dasar