A. Kelarutan
Kelarutan (solubility) suatu zat dalam suatu pelarut menyatakan jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam suatu pelarut. Satuan kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram L-1 atau mol L-1. Bila sejumlah garam dapur (NaCl) dilarutkan ke dalam air dan ada sebagian garam yang tidak larut, maka larutan tersebut merupakan larutan jenuh karena sudah tidak dapat lagi melarutkan NaCl. Konsentrasi larutan jenuh di dalam larutan jenuh sama dengan kelarutannya.
B. Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Senyawa-senyawa ion yang terlarut di dalam air akan terurai menjadi partikel dasar pembentuknya yang berupa ion positif dan ion negatif. Bila ke dalam larutan jenuh suatu senyawa ion ditambahkan kristal senyawa ion, maka kristal tersebut tidak melarut dan akan mengendap. Kristal yang tidak larut ini tidak mengalami ionisasi. Bila ke dalam sistem tersebut ditambahkan air, maka endapan kristal tersebut akan segera terionisasi, dan sebaliknya bila air dalam larutan tersebut diuapkan maka ion-ion akan segera mengkristal. Dalam peristiwa tersebut terjadi sistem kesetimbangan antara zat padat dengan ion-ionnya di dalam larutan.
Sebagai contoh adalah larutan jenuh AgCl. Di dalam larutan jenuh tersebut, terdapat reaksi kesetimbangan
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
Dari reaksi kesetimbangan tersebut, maka dapat diperoleh harga tetapan kesetimbangan, yaitu:
K = [Ag+] [Cl-]
Pada larutan jenuh AgCl, konsentrasi ion Ag+ dan ion Cl- akan setara dengan harga kelarutan AgCl dalam air, sehingga harga K pada kesetimbangan kelarutan disebut hasil kali kelarutan dan dilambangkan sebagai Ksp.
Ksp AgCl = [Ag+] [ Cl-]
Pada larutan jenuh senyawa ion AmBn di dalam air akan menghasilkan reaksi kesetimbangan,
AmBn(s) → mAn+(aq) + nBm-(aq)
Harga hasil kali kelarutannya dinyatakan dengan rumusan,
Ksp AmBn = [An+]m [Bm-]n
C. Hubungan Kelarutan dengan Ksp
Pada larutan jenuh senyawa ion AmBn, konsentrasi zat di dalam larutan sama dengan harga kelarutannya dalam satuam mol L-1. Senyawa AmBn yang terlarut akan mengalami ionisasi dalam sistem kesetimbangan,
AmBn(s) → mAn+(aq) + nBm-(aq)
Jika harga kelarutan dari senyawa AmBn sebesar s mol L-1, maka di dalam reaksi kesetimbangan tersebut, konsentrasi ion-ion An+ dan ion Bm- sebagai berikut,
AmBn(s) → mAn+(aq) + nBm-(aq)
s mol L-1 m s mol L-1 n s mol L-1
sehingga harga hasil kali kelarutannya adalah,
Ksp AmBn = [An+]m [Bm-]n
= (m s)m (n s)n
= (mm x nn) sm+n
Jadi, untuk reaksi kesetimbangan:
AmBn(s) → mAn+(aq) + nBm-(aq)
dengan s = kelarutan AmBn dalam satuan mol L-1
Dari rumus tersebut, dapat ditentukan harga kelarutan sebagai berikut,
D. Pengaruh Ion Sejenis Terhadap Kelarutan
Jika ke dalam larutan jenuh AgCl ditambahkan beberapa tetes larutan NaCl, maka akan segera terjadi pengendapan AgCl. Demikian pula bila ke dalam larutan AgCl tersebut ditambahkan beberapa tetes larutan AgNO3.
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
Bila ke dalam sistem kesetimbangan tersebut ditambahkan ion Cl-, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri sehingga mengakibatkan jumlah AgCl yang mengendap bertambah. Demikian pula bila ke dalam sistem kesetimbangan tersebut ditambahkan ion Ag+, maka sistem kesetimbangan akan bergeser ke kiri dan berakibat bertambahnya jumlah AgCl yang mengendap. Kesimpulannya, bila ke dalam system kesetimbangan kelarutan ditambahkan ion yang senama, akan mengakibatkan kelarutan senyawa tersebut berkurang.
E. Pengaruh pH Terhadap Kelarutan
Perubahan pH akan berpengaruh terhadap kelarutan dari basa dan garam dari asam lemah yang sukar larut.
1. Pengaruh pH terhadap kelarutan basa yang sukar larut
Pada kesetimbangan kelarutan basa (logam hidroksida) yang sukar larut, persamaan kesetimbangannya dapat ditulis sebagai berikut:
M(OH)y(s) → M+(aq) + y OH-(aq)
Jika Terjadi perubahan pH pada larutan, maka:
· Apabila pH dinaikkan, berarti konsentrasi ion H+ berkurang atau konsentrasi ion OH- bertambah. Dengan demikian, kesetimbangan akan bergeser ke kiri sehingga lebih banyak padatan M(OH)y yang akan terbentuk. Jadi, kelarutan zat akan berkurang.
· Apabila pH diturunkan, berarti konsentrasi ion H+ bertambah atau konsentrasi ion OH- berkurang. Dengan demikian, kesetimbangan akan bergeser ke kanan dan lebih banyak padatan M(OH)y yang terdisosiasi menjadi ion-ionnya. Jadi, kelarutan zat akan bertambah.
2. Pengaruh pH terhadap kelarutan garam dari asam lemah yang sukar larut
Perubahan pH hanya akan berpengaruh apabila garam sukar larut berasal dari asam lemah. Untuk jelasnya, perhatikan kesetimbangan kelarutan garam MxAy dari asam lemah HA berikut:
MxAy(s) → xMm+(aq) + yAn-(aq)
Anion An- adalah basa konjugasi relative kuat karena berasal dari asam lemah HA. Dengan demikian, anion An- dapat terhidrolisis dan melepaskan ion OH-.
An-(aq) + H2O(l) → HA(n-1)-(aq) + OH-(aq)
Adanya pelepasan ion OH- menyebabkan perubahan pH dapat mempengaruhi kelarutan garam MxAy. Pengaruh tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:
· Apabila pH diturunkan, berarti konsentrasi ion H+ bertambah atau konsentrasi OH- berkurang. Dengan demikian, kesetimbangan hidrolisis bergeser ke kanan.Akibatnya, konsentrasi An- akan berkurang dan menyebabkan kesetimbangan ionic bergeser ke kanan sehingga lebih banyak garam MxAy yang terdisosiasi menjadi ion-ionnya. Jadi, kelarutan zat akan bertambah.
· Apabila pH dinaikkan, berarti konsentrasi ion H+ berkurang atau konsentrasi OH- bertambah. Dengan demikian, kesetimbangan hidrolisis bergeser ke kiri. Akibatnya, konsentrasi An- akan bertambah dan menyebabkan kesetimbangan ionic bergeser ke kiri sehingga lebih banyak endapan garam MxAy yang terbentuk. Jadi, kelarutan zat akan berkurang.
F. Fungsi dan Manfaat Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Harga hasil kali kelarutan (Ksp) suatu senyawa ionic yang sukar larut dapat memberikan informasi tentang kelarutan senyawa tersebut dalam air. Semakin besar harga Ksp suatu zat, semakin mudah larut senyawa tersebut.
Harga Ksp suatu zat dapat digunakan untuk meramalkan terjadi tidaknya endapan suatu zat jika dua larutan yang mengandung ion-ion dari senyawa sukar larut dicampurkan. Untuk meramalkan terjadi tidaknya endapan AmBn jika larutan yang mengandung ion An+ dan Bm- dicampurkan digunakan konsep hasil kali ion (Qsp) berikut ini,
Qsp AmBn = [An+]m [Bm-]n
Jika Qsp > Ksp, maka akan terjadi endapan AmBn
Jika Qsp = Ksp, maka akan terjadi larutan jenuh AmBn
Jika Qsp < Ksp, maka belum terjadi larutan jenuh maupun endapan AmBn
Selain member informasi tentang kelarutan, harga Ksp dapat dimanfaatkan sebagai salah satu faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemisahan zat dalam campuran dengan cara pengendapan selektif.
0 komentar:
Posting Komentar