Halaman
221Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 2Gambar 8.1 LarutanSumber: Hamparan Dunia Ilmu Time-LifePada bab kedelapan ini akan dipelajari tentang pengertian kelarutandan hasil kali kelarutan, hubungan kelarutan dan hasil kali kelarutan, kelarutangaram dalam air, dan pengaruh ion sejenis.BAB 8KELARUTAN DAN HASILKALI KELARUTAN
222KIMIA SMA Jilid 2Kemampuan garam-garam larut dalam air tidaklahsama, ada garam yang mudah larut dalam air seperti natriumklorida dan ada pula garam sukar larut dalam air seperti perakklorida (AgCl). Apabila natrium klorida dilarutkan ke dalam air,mula-mula akan larut. Akan tetapi, jika natrium klorida ditambah-kan terus-menerus ke dalam air, pada suatu saat ada natriumklorida yang tidak dapat larut. Semakin banyak natrium kloridaditambahkan ke dalam air, semakin banyak endapan yangdiperoleh. Larutan yang demikian itu disebut larutan jenuhartinya pelarut tidak dapat lagi melarutkan natrium klorida.Perak klorida sukar larut dalam air, tetapi dari hasil percobaanternyata jika perak klorida dilarutkan dalam air diperolehkelarutan sebanyak 1,25 10–1 mol dalam setiap liter larutan.A. Pengertian KelarutanTujuan PembelajaranSetelah mengikuti diskusi informasi, diharapkan siswa mampu:1. Menjelaskan kesetimbangan dalam larutan jenuh atau larutan garam yang sukarlarut.2. Menghubungkan tetapan hasil kali kelarutan dengan tingkat kelarutan ataupengendapannya.3. Menjelaskan pengaruh penambahan ion senama dalam larutan dan penerapannya.4. Menjelaskan hubungan harga Ksp dengan pH.5. Memperkirakan terbentuknya endapan berdasarkan harga Ksp.Bab 8Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
223Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 2Berdasarkan contoh di atas dapat diketahui bahwa selaluada sejumlah garam yang dapat larut di dalam air. Bagi garamyang sukar larut dalam air, larutan akan jenuh walau hanya sedikitzat terlarut dimasukkan. Sebaliknya bagi garam yang mudahlarut dalam air, larutan akan jenuh setelah banyak zat terlarutdilarutkan. Ada sejumlah maksimum garam sebagai zat terlarutyang selalu dapat dilarutkan ke dalam air. Jumlah maksimumzat terlarut yang dapat larut dalam pelarut disebut kelarutan.Selain bergantung pada jumlah zat yang dapat larut,kelarutan juga bergantung pada jenis zat pelarutnya. Natriumklorida yang mudah larut dalam air, ternyata sukar larut dalampelarut benzena. Suatu zat terlarut tidak mungkin memilikikonsentrasi yang lebih besar daripada harga kelarutannya.Dalam 1 liter larutan dapat terlarut 357 gram NaCl, maka ada35758,5 mol per liter atau 6,1 mol per liter (Mr NaCI = 58,5).AgCI hanya mampu larut sejumlah 1,45 mg dalam 1 liter larutan,maka hanya 0,00145143,5 atau 10–5 mol per liter.Kelarutan NaCI sangat besar dalam air, sedangkan AgCIkelarutannya sangat kecil atau AgCI sukar larut dalam air. ApabiladaIam elektrolit dikenal garam yang tidak larut, itu berarti bukantidak larut sama sekali, melainkan jumlah yang larut sangat sedikit.Kelarutan AgCI = 1,25 10–5 mol per liter, berarti jumlahmaksimum AgCl yang dapat larut hanya 1,25 10–5 mol dalam1 liter larutan. AgCI yang terlarut dalam air terurai menjadi ion-ionnya, yakni Ag+ dan Cl–. Larutan AgCI yang mengandung AgCIpadat adalah Iarutan jenuh, dan kesetimbangan reaksi ionnyasebagai berikut.AgCl(s) Ag+(aq) + Cl–(aq)Dalam larutan jenuh AgCI terdapat ion Ag+ sebanyak1,25 10–5 mol per liter dan ion Cl– sebanyak 1,25 10–9 mol perliter.
224KIMIA SMA Jilid 2Hasil kali kelarutan ialah hasil kali konsentrasi ion-iondari larutan jenuh garam yang sukar larut dalam air, setelahmasing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisienmenurut persamaan ionisasinya.Garam-garam yang sukar larut seperti BaSO4, AgCl,dan HgF2, jika dimasukkan dalam air murni lalu diaduk, akanterlarut juga walaupun hanya sedikit sekali. Karena garam-garam ini adalah elektrolit, maka garam yang terlarut akanterionisasi, sehingga dalam larutan akan terbentuk suatukesetimbangan ion.Contoh:Suatu larutan jenuh elektrolit AxBy dalam air yang berisi AxBypadat. Dalam larutan terjadi kesetimbangan ion.AxBy(s)xAy+(aq) + yBx–(aq)Berdasarkan reaksi kesetimbangan ini dapat dihitung hargatetapan kesetimbangan:K = [][][]yx xyxyABAB ..............(1)Di dalam larutan jenuh AxBy konsentrasi AxBy yang terlaruttidak berubah selama AxBy padat masih terdapat dalam larutandan suhu percobaan tetap.Persamaan (1) dapat juga ditulis sebagai:K [AxBy] = [Ay+]x [Bx–]y ...............(2)Karena harga K tetap dan harga konsentrasi AxBy merupakantetapan baru. Tetapan baru ini dinyatakan dengan notasi Ksp,maka persamaan (2) dapat ditulis:B. Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
225Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 2Ksp AxBy = [Ay+]x [Bx–]yKeterangan:Ksp zat AxBy = hasil kali kelarutan AxBy[Ay+]/[Bx–] = konsentrasi ion-ion Ax+ dan By–Contoh:1. AgCl(s) Ag+(aq) + Cl–(aq)Ksp = [Ag+][Cl–]2. Ag2SO4(s) 2Ag+(aq) + 24SO ()aqKsp = [Ag+]224[SO ]3. Al(OH)3(s) Al3+(aq) + 3 OH–(aq)Ksp = [Al3+][OH–]3Hasil kali konsentrasi ion dalam larutan garam yangsukar larut dalam air setelah masing-masing konsentrasidipangkatkan dengan koefisien menurut persamaan ionisasi-nya tidak dapat melampaui harga Ksp-nya. Berarti, Ksp adalahbatas maksimal hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutanjenuh elektrolit yang sukar larut dalam air.Dalam perhitungan-perhitungan, jika hasil kali kon-sentrasi ion-ion:1. kurang dari Ksp: berarti larutan belum jenuh;2. sama dengan Ksp: berarti larutan tepat jenuh;3. lebih dari Ksp: berarti larutan lewat jenuh danterjadi pengendapan garamnya.Untuk mengetahui terjadinya pengendapan, belumjenuh, atau tepat jenuh dari pencampuran dua zat, maka harusdibandingkan dengan hasil kali konsentrasi ion-ion yangdicampurkan (Qc) dengan harga Ksp.C. Hubungan Kelarutan dan Hasil KaliKelarutan
226KIMIA SMA Jilid 2Jika:1.Qc > Ksp maka terjadi pengendapan.2.Qc = Ksp maka larutan tepat jenuh.3.Qc < Ksp maka larutan belum jenuh (tidak mengendap).Contoh soal:1. Bila kelarutan AgCl = 10–5M, maka tentukan hasil kalikelarutan AgCl!Jawab:AgCl Ag+ + Cl–10–5M 10–5M 10–5MKsp AgCl = [Ag+] [Cl– ]= (10–5) (10–5)= 10–10 molL–12. Buktikan dengan perhitungan apakah terjadi endapan bila10 mL larutan CaCl2 0,2 M dicampurkan dengan 10 mLlarutan NaOH 0,02 M jika diketahui Ksp Ca(OH)2 = 8 10–6!Jawab:[CaCl2] = 10 mL20 mLu 0,2 M = 0,1 M[Ca2+] = 10–1M[NaOH] = 10 mL20 mLu 0,02 M = 0,01 M[OH–] = 0,01 MQc= [Ca2+] [OH– ]2= (10–1) (10–2)2= 10–5Karena Qc > Ksp maka campuran larutan akan mengendap.Apabila rumus umum garam AxBy, maka kelarutangaram dalam air dapat dinyatakan dengan:D. Kelarutan Garam dalam Air
227Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 2Kelarutan (s) = + XYspxyxyKContoh soal:1. Bila Ksp AgCl 10–10 molL–1, maka tentukan kelarutanAgCl dalam air!Jawab:s = 1010 = 10–5 molL–12. Bila Ksp CaCO3 = 9 u 10–8 molL–1, maka berapa gramkelarutan CaCO3 dalam 250 mL air (Mr CaCO3 = 100)?Jawab: s = 8910 = 3 10–4 molL–1Jadi, kelarutan dalam 250 mL air:=250 mL1.000 mLu 3 10–4 mol=34u 10–4 mol u 100=7,5 10–3 gram=7,5 mgPenambahan ion sejenis akan menurunkan kelarutan(sukar larut).Contoh soal:E. Pengaruh Ion Sejenis/Ion SenamaBila diketahui KspCaF2 adalah 4 u 10–10, maka tentukankelarutan CaF2 dalam larutan CaCl2 0,01 M!Jawab:CaF2 Ca2+ + 2 F–x ~ x ~ 2xCaCl2 Ca2+ + 2 Cl– 0,01 M ~ 0,01 M ~ 0,02 M
228KIMIA SMA Jilid 2Hasil Kali Kelarutan Kalsium HidroksidaTujuan: Mengamati kelarutan kalsium hidroksida dalam airdan pengaruh ion sejenis.Alat dan bahan:1. tabung reaksi2. rak tabung reaksi3. pipet tetes4. larutan jenuh kalsium hidroksida dalam:a. air sulingb. larutan natrium hidroksida 0,025 Mc. larutan natrium hidroksida 0,05 Md. larutan asam klorida 0,1 Me. indikator fenolftaleinCara Kerja:1. Teteskan 25 tetes larutan Ca(OH)2 dalam air suling dalamtabung reaksi dengan pipet tetes.2. Tambahkan 1 tetes indikator fenolftalein, kemudian titrasilarutan dengan HCl 0,1 M (hentikan penetesan jika warnalarutan tepat hilang).3. Ulangi titrasi ini sampai diperoleh sekurang-kurangnyadua hasil tetap.4. Ulangi prosedur di atas dengan larutan-larutan Ca(OH)2dalam berbagai larutan natrium hidroksida.Ksp CaF2 = [Ca2+] [F– ]24 u 10–10 = (x + 0,01) u (2x)2p diabaikan4 u 10–10 = 10–2u 4x2 x = 10–4MJadi, kelarutan CaF2 dalam larutan CaCl2 = 10–4 M.Percobaan
229Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 2Hasil Pengamatan:Pertanyaan:1. Hitung dan isikan dalam tabel!2. Bagaimana pengaruh NaOH terhadap kelarutan Ca(OH)2?3. Berapakah kelarutan Ca(OH)2 dalam:a. air;b. larutan NaOH 0,025 M;c. larutan NaOH 0,05 M?4. Berapa harga hasil kali kelarutan Ca(OH)2?5. Buatlah kesimpulannya!1. Kelarutan suatu garam atau basa ditentukan oleh hasil kali kelarutannyapada suhu tertentu, yaitu hasil kali konsentrasi ion-ionnya yang terdapatdalam larutan jenuh.Larutan jenuhCa(OH)2 dalamairNaOH 0,025 MNaOH 0,050 MRata-rata hasil tetapJumlah tetes larutan HCl 0,1 M1234Larutan jenuh Ca(OH)2 dalamJumlah tetes HCl 0,1 M yang digunakan[OH–] dalam larutan (moldm–3)[OH–] dari Ca(OH)2 (moldm–3)[Ca2+] dalam larutan (moldm–3)[Ca2+] [OH–]AirNaOH 0,025 MNaOH 0,05 M
230KIMIA SMA Jilid 22. Kelarutan suatu zat adalah jumlah maksimum zat itu yang dapat larut dalampelarut pada suhu tertentu. Semakin banyak jumlah ion yang terdapat dalamlarutan, semakin besar kelarutannya, berarti sukar mengendap.3. Terbentuk atau tidaknya endapan dari campuran larutan elektrolit bergantungpada hasil kali konsentrasi ion-ionnya.A+(aq) + B–(aq) AB(s)[A+][B–] < Ksp, larutan belum jenuh, tak terjadi endapan.[A+][B–] = Ksp, larutan tepat jenuh, tepat mulai terbentuk endapan.[A+][B–] > Ksp, larutan lewat jenuh, endapan semakin banyak.4. Adanya ion sejenis dari zat-zat dalam kesetimbangan larutan elektrolit yangsukar larut menyebabkan kelarutannya berkurang.A. Berilah tanda silang (X) pada huruf A, B, C, D, atau E di depan jawabanyang tepat!1. Bila kelarutan kalsium fosfat(Ca3(PO4)2) dalam air adalah amolL–1, maka harga Ksp dari zat ituadalah ....A.a2B. 4a2C. 27a4D. 27a3E. 108a52. Kelarutan Mg(OH)2 dalam air se-besar 1 u 10–2 molL–1, maka KspMg(OH)2 adalah ....A. 1 u 10–6B. 2 u 10–6C. 4 u 10–6D. 2 u 10–4E. 4 u 104
231Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 27. Lima gelas kimia berisi larutandengan volume yang sama. Jikake dalam lima gelas kimia itudilarutkan sejumlah perak kloridapadat, maka perak klorida padatakan paling mudah larut dalamgelas kimia yang berisi ....A. HCl 2,00 MB. HCl 1,00 MC. HCl 0,2 MD. HCl 0,01 ME. HCl 1,0 M8. Kelarutan AgBr dalam air adalah3 u 10–6 molL–1, maka kelarutanAgBr dalam larutan CaBr2 0,05 Madalah ....A. 6 u 10–9B. 9 u 10–9C. 9 u 10–11D. 3 u 10–9E. 3 u 10–59. Diketahui hasil kali kelarutan (Ksp)dari Mg(OH)2 = 1,2 u 10–11. Bilalarutan MgCl2 0,2 M dinaikkan pH-nya dengan jalan penambahanNaOH, maka endapan akan mulaiterbentuk pada pH kira-kira ....A. 8B. 9C. 10D. 11E. 123. Jika kelarutan PbI2 (Mr = 461) se-besar 922 mgL–1, maka hasil kalikelarutan PbI2 adalah ....A. 3,2 u 10–8B. 1,6 u 10–9C. 8,0 u 10–7D. 3,2 u 10–10E. 1,6 u 10–104. Jika konsentrasi Ca2+ dalam larutanjenuh CaF2 = 2 u 10–4 molL–1,maka hasil kali kelarutan CaF2adalah ....A. 8 u 10–8B. 3,2 u 10–11C. 1,6 u 10–11D. 2 u 10–12E. 4 u 10–125. Garam dengan kelarutan palingbesar adalah ....A. AgCl; Ksp = 10–10B. Agl; Ksp = 10–16C. Ag2CrO4; Ksp = 3,2 u 10–12D. Ag2S2; Ksp = 1,6 u 10–49E. Ag2C2O4; Ksp = 1,1 u 10–116. Kelarutan garam AgCl yang terke-cil terdapat pada larutan ....A. HCl 0,1 MB. NaCl 0,1 MC. CuCl2 0,1 MD. BaCl2 0,1 ME. AlCl3 0,2 M
232KIMIA SMA Jilid 210. Hasil kali kelarutan timbal(II)iodidaadalah ....A. [Pb2+] [I– ]2B. [Pb2+] [2I– ]C. [Pb2+] [I2–]D. [Pb2+] [2I– ]2E. [Pb2+] [I– ]11. Hasil kali kelarutan Cr(OH)2 ada-lah 1,08 u 10–19, maka kelarutanCr(OH)2 dalam molL–1 adalah ....A. 6,56 u 10–10B. 16,4 u 10–10C. 3,0 u 10–7D. 3,22 u 10–9E. 3,28 u 10–912. Diketahui Ksp Mg(OH)2 = 4 u 10–12,maka banyaknya Mg(OH)2 yangterlarut dalam 500 cm3 air (Ar Mg =24; O = 16; dan H = 1) adalah ....A. 5,8 u 10–6 mgB. 1,16 u 10–7 mgC. 2,9 mgD. 5,8 mgE. 11,6 mg13. Kelarutan L(OH)3 dalam air sebesar2 u 10–4 molL–1. Larutan jenuhL(OH)3 dalam air mempunyai pHsebesar ....A. 4 – log 6B. 6 – log 4C. 9 + log 6D. 10 + log 2E. 10 + log 614. Larutan jenuh basa L(OH)2 mem-punyai pH sebesar = 11, maka KspL(OH)2 adalah ....A. 5,0 u 10–4B. 2,5 u 10–3C. 5,0 u 10–10D. 1,25 u 10–10E. 2,5 u 10–1515. Bila Ksp CaF2 = 4 u 10–11, makakelarutan CaF2 dalam CaCl2 0,01 Madalah ....A. 1,28 u 10–4 MB. 2,3 u 10–5 MC. 3,4 u 10–4 MD. 4,3 u 10–4 ME. 3,2 u 10–5 M16. Jika diketahui kelarutan garamCaSO4 dalam air murni adalah0,68 gram per liter, maka hasil kalikelarutan CaSO4 adalah ....(Mr CaSO4 = 136)A. 5 u 10–4B. 2,5 u 10–5C. 5 u 10–6D. 2,5 u 10–6E. 6,8 u 10–717. Jika diketahui Ksp AgCl = 10–10,maka kelarutan AgCl dalam 1 dm3larutan KCl 0,01 M adalah ....A. 10–2MB. 10–3MC. 10–4MD. 10–6ME. 10–8M
233Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan SMA Jilid 218. Pada suhu 25 °C, Ksp Mg(OH)2 =1 u 10–11. MgCl2 yang harus ditam-bahkan ke dalam 1 liter larutanNaOH dengan pH = 12 agar diper-oleh larutan yang jenuh denganMg(OH)2 adalah ....A. 10–11 molB. 10–10 molC. 10–9 molD. 10–8 molE. 10–7 mol19. Dalam satu larutan terdapat ion-ion Ca2+, Sr2+, Ba2+, dan Pb2+dengan konsentrasi yang sama.Apabila larutan itu ditetesi denganlarutan Na2SO4, maka zat yangmula-mula mengendap adalah ....A. CaSO4 (Ksp = 2,4 10–10)B. SrSO4 (Ksp = 2,5 10–7)C. BaSO4 (Ksp = 1,1 10–10)D. PbSO4 (Ksp = 1,7 10–8)E. mengendap bersama-sama20. Suatu larutan mengandung garamPb(NO3)2, Mn(NO3)2, dan Zn(NO3)2masing-masing konsentrasinya0,01 M. Pada larutan ini dilarutkansejumlah NaOH padat hingga pHlarutan menjadi 8. Berdasar dataKsp:Pb(OH)2 = 2,8 u 10–16Mn(OH)2 = 4,5 u 10–14Zn(OH)2 = 4,5 u 10–17Hidroksida yang mengendap ada-lah ....A. Mn(OH)2B. Zn(OH)2C. Pb(OH)2D. Zn(OH)2 dan Pb(OH)2E. Pb(OH)2, Mn(OH)2, danZn(OH)2B. Jawablah soal-soal di bawah ini dengan singkat dan tepat!1. Tuliskan persamaan hasil kali kelarutan (Ksp) dan harga Ksp-nya, bila kelarutangaram berikut dapat dinyatakan dalam s molL–1!a. Ag2CO3b. Ba3(PO4)2c. Al2(CO3)3d. Ag2CrO4e. Ca(OH)2
234KIMIA SMA Jilid 22. Sebanyak 0,664 gram kristal Ag2CrO4 terlarut dalam 1 liter air. Bila Ar Ag =108; Cr = 52; dan O = 16, maka tentukan hasil kali kelarutan (Ksp) dari AgCrO4tersebut!3. Diketahui Ksp Mg(OH)2 = 2 u 10–11.Tentukan kelarutan Mg(OH)2 dalam:a. air murni;b. KOH 0,01 M;c. MgCl2 0,1 M!4. Kelarutan AgCl dalam air adalah 10–5 molL–1.Tentukan kelarutan AgCl dalam larutan CaCl2 0,05 M!5. Suatu larutan Ag2CO3 dalam 100 mL air terlarut5,52 mg. Bila Ar Ag = 108; C = 12; dan O = 16, maka tentukan hasil kali kelarutanAg2CO3!