KELARUTAN  DAN  HASIL  KALI  KELARUTAN (Ksp)

Bentuk gambar Kelarutan suatu senyawa dalam pelarut

Kelarutan ( solubility ) adalah suatu zat dalam suatu pelarut dimana menyatakan jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam suatu pelarut. Contoh bentuk kelarutan antara lain, apabila kalian ingin membuat teh manis pertama – tama kalian menuangkan gula kedalam gelas dan menuangkan air panas kedalam gelas yang telah berisi gula tersebut ketika kalian aduk sebelum mencelupkan teh celupnya maka kalian akan melihat adanya gula yang terlarut ( seperti adanya awan di dalam air ), apa yang akan terjadi apabila kalian menambahkan lagi gula kedalam air tersebut secara terus menerus apakah gula tersebut akan larut ? sebelum menjawab pertanyaan tadi mari kita pelajari kelarutan dibawah ini.

Besarnya kelarutan suatu zat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain sebagai berikut :

1.    Jenis Pelarut

Senyawa polar larut dalam pelarut yang polar dan begitu sebaliknya senyawa nonpolar akan larut dalam pelarut yang nonpolar.

2.   Suhu

Kelarutan zat padat dalam air semakin tingi apabila suhunya dinaikkan.

Suatu kelarutan (khususnya untuk suatu zat yang sukar larut) dinyatakan dalam mol/L. Jadi kelarutan sama dengan kemolaran dari larutan jenuhnya.

Dalam hal ini terbagi atas  2 macam tipe larutan dalam suatu pelarut. Antara lain sebagai berikut:

A.        Larutan Jenuh

Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam konsentrasi maksimum ( tidak dapat ditambah lagi )

Pada larutan jenuh akan terbentuk 2 hal antara lain

Konsentrasi maksimum zat terlarut  =  kelarutan (s)

Harga kesetimbangan  =  hasil kali kelarutan (Ksp)

Contoh : misalkan AgCl dilarutkan di dalam air akan terjadi reaksi ionisasi sebagai berikut

AgCl _(s)    <———— > Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Dari contoh tersebut maka akan didapatkan kesetimbangannya yaitu :

K = [Ag⁺] [Cl^-] dimana pada larutan jenuh AgCl, konsentrasi ion Ag⁺ dan Cl^- akan setara dengan harga kelarutan AgCl didalam air, sehingga harga K pada kesetimbangan kelarutan (garam atau basa yang sedikit larut) disebut hasil kali kelarutan dan dilambangkan dengan Ksp.

Pada elektrolit yang sukar larut di dalam air akan mengalami reaksi kesetimbangan

Contoh :

                               Ag₂CO₃        <———>   2 Ag⁺ _(aq)  +  CO₃^2- _(aq)

Konsentrasi           s                            ~                  2s         ~          s

Ksp = [Ag⁺]² [CO₃^2-]

Ksp = [2s]² [s]

Ksp = 4s³

Konsentrasi dalam larutan jenuh dinyatakan dalam symbol s

Contoh Soal :

1).  Dalam 500 ml larutan dapat terlarut 0,65 gram Cu(IO₃)₂. Berapakah Ksp garam tersebut ? ( Ar O = 16 ; Cu = 63,5 ; I =127 )

Solusi soal nomer 1

2)      Diketahui Ksp Ca(OH)₂ = 5 X 10^-6 tentukan pH larutan jenuh Ca(OH)₂

Solusi soal nomer 2

Pengaruh ion senama / sejenis terhadap kelarutan

Sejauh ini kita telah membahas kelarutan elektrolit, akan tetapi seringkali terdapat sumber yang lain dari ion yang senama (sejenis) dalam larutan. Hal ini akan dibahas pengaruh ion sejenis.
Contoh  : Jika AgCl dilarutkan dalam larutan NaCl atau larutan AgNO₃ ternyata kelarutan AgCl dalam larutan tersebut lebih kecil jika dibandingkan dengan kelarutan AgCl di dalam air murni. Hal ini disebabkan karena pengaruh adanya ion senama (sejenis) yang ada didalam larutan tersebut. Ion Cl^- dari NaCL atau ion Ag⁺ dari AgNO₃ akan mempengaruhi laju kesetimbangan, sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri.
Sesuai dengan asas Le Chatlier penambahan ion Ag⁺ atau Cl^- akan menggeser kesetimbangan ke kiri sehingga AgCl yang larut semakin sedikit
AgCl_(s)   <————— >  Ag⁺_(aq)  + Cl^-_(aq)
Jadi dengan adanya ion sejenis akan memperkecil kelarutan suatu elektrolit. Makin banyak ion sejenis yang ada dalam larutan maka akan semakin kecil kelarutan elektrolit tersebut.
Cara menghitung kelarutan elektrolit jika ada ion sejenis sebagai berikut :

1. Melalui persamaan Ksp,  hitunglah konsentrasi ion yang tidak memiliki ion sejenis
2. Berdasarkan koefisien reaksi ionisasi, hitunglah kelarutan elektrolit

Berikut akan saya berikan table Ksp dari suatu larutan :

Larutan	Kesetimbangan Larutan	Ksp
Aluminium hidroksida	Al(OH) (s)       < ———- >   Al3+(aq)  +    3OH–(aq)	1,3 × 10–33
Barium karbonat	BaCO3(s)  < ———– > Ba2+(aq)   +  CO32–(aq)	5,1 × 10–9
Barium sulfat	BaSO4(s)   < ———- >  Ba2+(aq )  +  SO42–(aq)	1,1 × 10–10
Kalsium karbonat	CaCO3(s)   < ———– > Ca2+(aq)  +  CO32–(aq)	2,8 × 10–9
Kalsium flourid	CaF2(s)  < ———— >  Ca2+(aq)  +  2F–(aq)	5,3 × 10–9
Kalsium sulfat	CaSO4(s)  < ———– >  Ca2+(aq)  +  SO42–(aq)	9,1 × 10–6
Kromium (III) hidroksida	Cr(OH)3(s) < ———- > Cr3+(aq)  +  3OH–(aq)	6,3 × 10–31
Besi (III) hidroksida	Fe(OH)3(s)  < ——— > Fe3+(aq)  + 3OH–(aq)	4 × 10–38
Timbal (II) klorida	PbCl2(s)   < ———– >  Pb2+(aq)   +  2Cl–(aq)	1,6 × 10–5
Magnesium karbonat	MgCO3(s)  < ———- > Mg2+(aq)  +  CO3(aq)	3,5 × 10–8
Magnesium hidroksida	Mg(OH)2(s)  < ——– > Mg2+(aq ) +  2 OH–(aq)	1,8 × 10–11

Sumber: General Chemistry, Principles and Modern Application, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G.F
Contoh soal  1 :
Diketahui harga Ksp AgCl sebesar 1,6 × 10–10. Tentukan  kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,04 M.
Solusi
Asumsikan bahwa NaCl terionisasi sempurna.
Ionisasi NaCl :
NaCl_(aq)  ————- >  Na⁺_(aq)    +     Cl^–_(aq)
0,04 M               ~         0,04 M    ~    0,04 M
Kesetimbangan AgCl :
AgCl_(s)   < —— > Ag⁺_(aq)   +    Cl^–_(aq)
s          ~                      s       ~        s
Dari reaksi di atas diperoleh [Ag⁺] =    s
[Cl^–]   = (0,04 M + s),       karena  s  << 0,04, maka  [Cl–]  =  0,04 M.
Kelarutan AgCl dalam NaCl  0,04  M  dapat  dihitung  dengan  cara berikut.
Ksp                        =   [Ag+] [Cl–]
1,6 × 10^–10        =  (s)     (0,04)
s       =   4 × 10^–11
Jadi, kelarutan AgCl dalam NaCl 0,04 M sebesar 4 × 10^–11 M.
Contoh Soal 2:
Diketahui suatu larutan 100 ml CaF₂ mempunyai Ksp 4 x 10^-11  tentukan  kelarutan CaF₂ didalam larutan 0,01 M CaCl₂ 100 ml ?
Solusi
Dari sini kita bisa mengasumsikan bahwasanya terdapat ion senama sehingga CaCl₂ terionisasi sempurna.
Ionisasi CaCl₂  :
CaCl_{2 (aq)}    ———- >Ca²⁺ _(aq)       +     2  Cl^- _(aq)
0,01 M          ~            0,01 M           ~     0,02 M
Kesetimbangan CaF₂ :
CaF_{2 (s)}  < ——- >  Ca²⁺_(aq)   +  2 F^- _(aq)
s               ~             s                ~       2s
Maka Berlaku :
[Ca²⁺] [ 2 Cl^-]       =     Ksp CaCl₂
[0,01]   [2s]²         =      4 x 10^-11
4s²     =      4 x 10^-11 / 0,01
=      4 x 10^-9
s²      =      10^-9
s        =   ^{√(10 x  10-9 )}
s        =      10^-5
Jadi kelarutan CaF₂ pada 0,01 M CaCl₂ adalah 10^-5 M