KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN

Dirumah kalian pasti mempunyai garam kan?. garam adalah salah satu bumbu penyedap masakan. jika masakan tidak diberi garam maka dipastikan rasanya akan hambar. Nah mengapa garam bisa menyatu dengan masakan? hal ini karena garam mudah sekali untuk larut, begitu pula halnya dengan gula.

Kelarutan Garam
saat melarutkan garam dalam air akan terbentuk larutan elektrolit. Apa itu elektrolit? elektrolit adalah zat yang mampu terurai menjadi ion positif dan negatif. nilai kelarutan garam dalam air bervariasi, mulai dari kelarutan terbatas sampai tak terhingga. Contoh garam yang memiliki kelarutan tak terhingga di dalam air adalah garam dapur atau NaCl. Artinya sebanyak apapun NaCl yang dimasukkan di dalam air, seluruhnya akan larut tanpa terjadi endapan. Itulah mengapa NaCl sering digunakan untuk bumbu masakan. Bayangkan saja jika NaCl tidak bisa larut sempurna pasti kita akan merasakan butiran halusnya saat makan.
Tetapi ada juga garam yang kadar kelarutannya di dalam air terbatas. artinys, garam akan membentuk endapan jika mencapai konsentrasi tertentu. Bisa di lihat pada tabel dibawah ini.
 

Pengertian Kelarutan (s)

Kelarutan adalah jumlah maksimum suatu senyawa atau zat yang bisa larut dalam sejumlah pelarut. Satuan kelarutan adalah mol/L. Oleh karena satuan kelarutan sama dengan molaritas, maka kelarutan juga bisa didefinisikan sebagai konsentrasi zat yang masih bisa larut dalam suatu pelarut. Berdasarkan sifat kelarutannya kondisi garam dibedakan menjadi 3 kondisi yaitu

1. kondisi tidak jenuh artinya kondisi saat konsentrasi nyata suatu garam belum melampaui kelarutannya, sehingga masih bisa larut.
2. kondisi tepat jenuh artinya kondisi saat konsentrasi nyata suatu garam sama dengan kelarutannya, sehinggga zat tepat mengendap.
3. kondisi lewat jenuh, artinya kondisi saat konsentrasi nyata suatu garam melampaui kelarutannya, sehingga  zat yang mengendap lebih banyak daripada yang larut.

Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Jika suatu garam mengalami kondisi tepat jenuh, garam tersebut akan membentuk kesetimbangan. terjadinya kesetimbangan dipengaruhi oleh zat padat yang tidak larut dan ion-ion zat terlarut. Bagaimana tetapan kesetimbangannya? Perhatikan rekasi dibawah ini:

Berdasarkan aturan penulisan rumus kesetimbangan, hana zat dalam bentuk larutan dan gas yang dituliskan dalam rumus sehingga diperoleh:

Tetapan kesetimbangan untuk garam yang sukar larut disebut tetapan hasil kesetimbangan (Ksp)

Hubungan antara Kelarutan dan Tetapan Hasil Kelarutan

Kelarutan ditinjau dari konsentrasi jenuh suatu garam (elektrolit), sedangkan tetaan hasil kali kelarutan mengacu pada garam-garam yang tepat mengendap. lalu apa hubungan antara keduanya? perhatikaan contoh berikut.

Contoh soal 1

Terdapat larutan AgCl, Ag₂S dan Ag₃PO_4. Tentukan hubungan antara kelarutan dan tetapan hasil kelarutannya!

Jawaban:

1. AgCl

   pada keadaan tepat jenuh, ionisasi berlangsung sebagai berikut.

  Oleh kkarena konsentrasi jenuh AgCl sama dengan kelarutannya, maka diperoleh :

  dengan demikian, diperoleh:

 Jadi hubungan antara Ksp dan s untuk garam yang terdiri dari dari 2 ion dirumuskan   sebagai Ksp = S²

2. Ag₂S

   hubungan antara Ksp dan s adalah:

 dengan demikian diperoleh:

 Jadi hubungan antara Ksp dan s untuk garam yang terdiri dari 3 ion adalah Ksp = 4S³ 

3. Ag₃PO₄

_{hubungan antara Ksp dan s adalah :}

dengan demikian diperoleh:

Jadi hubungan Ksp dan s utnuk garam yang terdiri dari empat ion adalah  Ksp = 27S⁴

Dari ke tiga contoh di atas, hubungan antara Ksp dan s dinyatakan sebagai berikut :

Pengaruh Ion Senama pada Kelarutan

Konsentrasi ion senama sangat berpengaruh pada sifat kelarutan suatu zat. penambagan ion senama bisa mengurasngi kelarutan suatu zat. Artinya, semakin banyak ion senama di dalam larurutan, zat-zat terlarut semakin sulit untuk larut, jika demikian, pasti akan muncul banyak endapan. 

Mengapa demikian? berdasarkan asas Le Chatelier, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang ditambahkan. Dengan demikian, penambahan ion senama akan memicu banyaknya endapan, Penambahan ion senama tidak akan mengubah tetapan hasil kelarutan (Ksp) selama tidak ada perubahan suhu. 

Hubungan antara Ksp dan pH larutan

Nilai pH larutan basa dapat digunakan untuk menentukan nilai tetapan kelarutannya (Ksp). Hal ini berlaku untuk senyawa basa yang sulit larut di dalam air.  Perhatikan  reaksi berikut:

Semakin besarnya nilai pH menunjukkan semakin banyak konsentrasi ion OH- didalam larutan tersebut. Asas Le Chatelier menyatakan bahwa kesetimbangan akan bergeser kearah zat yang ditambahkan, semakin besar nilai pH, semakin sulit larutan basa untuk larut karena endapan yang terbentuk semakin banyak. dengan demikian, semakin besar nilai pH, semakin kecil kelarutannya.

Konsep Ksp dalam Pemisahan zat

Konsep dasar kelarutan dan hasil kali kelarutan elektrolit ini ternyata bisa dimanfaatkan untuk memisahkan larutan yang sudah tercampur. Pemisahan dilakukan dengan cara menambahkan larutan elektrolit lain yang mampu berikatan dengan ion-ion dalam larutan yang sudah tercampur tadi. Kelarutan setiap zat berbeda-beda. Artinya, ada zat yang cepat mengendap dan ada pula yang tidak. Nah, endapan itulah yang nantinya dipisahkan dari pelarut.

Hubungan Q_c dan Ksp    

Jika Q_c < Ksp, larutan tidak jenuh (tidak ada endapan)

Jika Q_c = Ksp, larutan tepat jenuh (tidak ada endapan)

Jika Q_c > Ksp, larutan lewat jenuh (ada endapan)

Contoh soal 2

kelarutan  Ag₂C_rO₄ dalam air adalah 10^-4 M. Tentukan kelarutan K₂CrO₄ 0,01 M

jawaban:

reaksi kesetimbangan larutan  Ag₂C_rO₄ adalah:

diperoleh:

Berdasarkan perbandingan Koefisien reaksinya, diperoleh:

Jadi, kelarutan Ag₂C_rO dalam larutan K₂CrO₄ 0,01 M adalah 10^-5 M