KATA PENGANTAR. Wassalamualaikum Wr. Wb. Palembang, Oktober Penyusun

Transkripsi

1 KATA PENGANTAR Assalamualikum Wr.Wb Puji syukur senatiasa kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya kami dapat menyelesaikan Makalah Kimia ini dengan baik dan tepat waktu. Terima kasih kami ucapkan kepada teman-teman dan Ibu Idha Silviyati selaku dosen pembimbing kimia fisika yang telah memberikan saran dan bimbingan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan lancar. Kami menyadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami mohon kritik dan saran yang mendukung, sehingga kami dapat menyusun makalah lebih baik lagi. Wassalamualaikum Wr. Wb. Palembang, Oktober 2013 Penyusun 1

2 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL. i KATA PENGANTAR... 1 DAFTAR ISI.. 2 BAB I PENDAHULUAN 1. LATAR BELAKANG RUMUSAN MASALAH TUJUAN DAN MANFAAT. 3 BAB II KAJIAN TEORI... 4 BAB III PEMBAHASAN.. 6 BAB IV CONTOH SOAL.. 9 BAB V PENUTUP 1. KESIMPULAN SARAN.. 16 DAFTAR PUSTAKA 17 2

3 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent) [1]. Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh (supersaturated) yang metastabil. B. RUMUSAN MASALAH Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : Bagaimana hubungan Ksp dengan hasil kali kelarutan C. TUJUAN DAN MANFAAT 1. Untuk mengetahui hubungan Ksp dengan hasil kali kelarutan 2. untuk bahan kajian ilmu pengetahuan di masa depan 3. sebagai tambahan ilmu pengetahuan 3

4 BAB II KAJIAN TEORI Ksp, hasil kali kelarutan Mengetahui bahwa suatu proses kimia tidak mungkin terjadi dalam kondisikondisi tertentu, dapat menghemat banyak waktu yang terbuang percuma untuk membuatnya terjadi dengan adanya termodinamika. Termodinamika merupakan alat bantu untuk menetukan sifat-sifat makroskopik tertentu tetapi tidak dapat menjelaskan mengapa suatu zat itu mempunyai sifat-sifat tertentu. Termodinamika juga dapat menetukan apakah suatuproses dapat berjalan, tetapi tidak dapat mengatakan seberapa cepat proses tersebut akan berlangsung. Dalam mempelajari suatu peristiwa, kita harus memperhatikan suatu bagian yang disebut sistem, sistem adalah bagian dari alam semesta yang menjadi pusat perhatian langsung dalam suatu eksperimen tertentu yang dikontrol eksperimen itu. Termodinamika berhubungan dengan sifat-sifat makroskopik sistem dan bagaimana sistem tersebut berubah. Sifat-sifat tersebut ada dua macam yaitu ekstensif dan intensif. Sifat ekstensif sistem adalah sifatyang ditulis sebagai jumlah dari masing-masing sifat subsistem. Sifat intensif sistem adalah sifat yang sama dengan sifat-sifat yang bersesuaian dengan masing-masing subsistem tersebut. Suatu proses termodinamika menyebabkan perubahan keadaan termodinamika suatu sistem. Proses seperti ini bisa sebuah proses fisika atau suatu proses kimia dimana terjadi perubahan dalam distribusi materi diantara senyawa-senyawa yang berbeda (Oxtoby, dkk, 2001). Hasil kali kelarutan jenuh suatu garam, yang juga mengandung garam tersebut yang tak terlarut dengan berlebihan merupakan suatu sistem kesetimbangan terhadap hukum kegiatan massa dapat diberlakukan. Misalnya, jika endapan perak klorida ada dalam kesetimbangan dengan larutan jenuhnya, maka kesetimbangan berikut terjadi: AgCl > Ag+ + Cl- Dalam hal ini kesetimbangan adalah kompromi dinamik dimana kecepatan keluarnya partikel dari fase pekat sama dengan kecepatan baliknya (Oxtoby, 1986). Ini merupakan kesetimbangan heterogen, karena AgCl ada dalam fase padat, sedang ion-ion Ag+ dan Cl- ada dalam fase terlarut. Tetapan kesetimbangan dapat ditulis sebagai: K = [Ag+] [Cl-] [AgCl] Konsentrasi perak klorida dalam fase padat tak berubah, dan karenanya dapat dimasukkan ke dalam suatu tetapan baru, yang dinamakan hasil kali 4

5 kelarutan (Ksp): Ksp = [Ag+] [Cl-] Jadi dalam larutam jenuh perak klorida, pada suhu konstan (dan tekanan konstan), hasil kali ion perak dan ion klorida adalah konstan. Untuk larutan jenuh suatu elektrolit AvA dan BvB, yang terion menjadi ion-ion va Am+ dan vb Bn-: Hasil kali kelarutan (Ksp) dapat dinyatakan sebagai: Ksp = [Am+]vA x [Bn-]vB Jadi dapat dinyatakan bahwa dalam larutan jenuh suatu elektrolit yang sangat sedikit larut, hasil kali konsentrasinya untk setiap ion-ion tertentu adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan dengan bilangan yang sama dengan jumlah masing-masing ion bersangkutan yang dihasilkan oleh disosiasi dari satu molekul elektrolit. Nilai hasil kali kelarutan ditentukan dengan berbagai metode. Tetapi, berbagai metode itu tidak selalu memberi hasil yang konsisten (Vogel, 1990) Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan hasilkali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya adalah sebagai berikut : 1. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masingmasing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi endapan. 2. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat jenuhnamun tidak terjadi endapan. 3. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan (Syukri, 1999). 5

6 BAB III PEMBAHASAN A. Pengaruh Penambahan Ion Senama Jika kita menambahkan ion senama ke dalam larutan jenuh yang berada pada kesetimbangannya, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri membentuk endapan. Terbentuknya endapan ini menunjukkan penurunan kelarutan. Fenomena ini disebut efek ion senama. Jika larutan jenuh AgCl ditambahkan HCl, maka kesetimbangan AgCl akan terganggu. HCl (aq) H + (aq) + Cl - (aq) Ag + (aq) + Cl - (aq) AgCl (s) Kehadiran Cl - pada reaksi ionisasi HCl menyebabkan konsentrasi Cl - pada kesetimbangan bergeser ke kiri membentuk endapan AgCl. Dengan demikian kelarutan menjadi berkurang. B. Memprediksi Adanya Pengendapan Masing-masing zat memiliki harga K sp yang berbeda. Selanjutnya, dengan mengetahui harga K sp dari suatu zat, kita dapan memperkirakan keadaan ion-ion suatu zat dalam suatu larutan dengan ketentuan sebagai berikut. a. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih kecil dan harga K sp maka ionion tersebut masih larut. b. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) sama dengan harga K sp maka ionion tersebut tepat jenuh. c. Jika hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc) lebih besar harga K sp maka ion-ion tersebut sudah membentuk endapan. C. Hubungan Harga Ksp dengan ph Kelarutan suatu zat dapat kita tentukan dari harga Ksp zat tersebut. Sebaliknya, harga Ksp suatu zat dapat kita peroleh dari kelarutan zat tersebut. Jika kelarutan suatu zat kita ketahui, maka susunan konsentrasi ion-ion zat tersebut dalam larutan jenuhnya dapat ditentukan. Berarti, dengan mengetahui harga Ksp dari suatu zat, susunan konsentrasi ion-ion zat tersebut dalam larutan jenuhnya dapat kita tentukan. Dengan demikian, ph larutan jenuhnya dapat kita tentukan. Demikian juga sebaliknya, dengan mengetahui ph larutan jenuh suatu 6

7 zat maka harga Ksp zat tersebut dapat kita tentukan.. D. Hubungan antara Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan Jika bentuk umum suatu zat yang sedikit larut dalam air adalah AxBy maka persamaan kesetimbangan larutan tersebut adalah sebagai berikut. AxBy --> xa y+ (aq) + yb x- (aq) Persamaan tetapan kesetimbangan atau persamaan tetapan hasil kali kelarutan dari AxBy adalah sebagai berikut. K sp = [A y+ ] x [B x- ] y Bila kelarutan zat AxBy adalah s (dalam satuan molar), secara stoikiometri [A y+ ] yang terbentuk adalah x s dan [B x- ] yang terbentuk adalah y s. E. Kelarutan dan hasil kali kelarutan Apabila suatu zat kita larutkan ke dalam suatu pelarut, ternyata ada yang mudah larut (kelarutannya besar), ada yang sukar larut (kelarutannya kecil), dan ada yang tidak larut (kelarutannya dianggap nol). Sebenarnya, tidak ada zat yang tidak larut dalam pelarut. Misalnya, dalam pelarut air semua zat (termasuk logam) dapat larut, hanya saja kelarutannya sangat kecil. Jika suatu zat terlarut dalam pelarut sangat sedikit, misalnya kurang dan 0,1 gram zat terlarut dalam gram pelarut, maka zat tersebut kita katakan tidak larut (insoluble). Di sini, kita akan membicarakan zat padat yang sedikit kelarutannya dalam air. Jika suatu zat padat, contohnya padatan PbI 2, kita larutkan ke dalam air maka molekul-molekul padatan PbI 2 akan terurai, selanjutnya melarut dalam air. Untuk melarutkan PbI 2 ke dalam air akan ada dua proses yang berlawanan arah (proses bolak-balik), yaitu proses pelarutan padatan PbI 2 dan proses pembentukan ulang padatan PbI 2. Mula-mula, laju pelarutan padatan PbI 2 sangat cepat dibandingkan dengan laju pembentukan ulang padatan tersebut. Makin lama, konsentrasi PbI 2 yang terlarut meningkat dengan teratur dan laju pembentukan ulang padatan juga meningkat. Pada saat laju pelarutan padatan PbI 2 sama dengan pembentukan ulang padatan, proses yang saling berlawanan arah tersebut kita katakan berada dalam kondisi kesetimbangan. Pada kondisi kesetimbangan ini, larutan PbI 2 pada kondisi tepat jenuh. Jumlah PbI 2 yang dapat larut sampai dengan tercapainya kondisi tepat jenuh dinamakan kelarutan PbI 2. Secara umum, pengertian kelarutan suatu zat dalam air adalah batas maksimum dari jumlah suatu zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu air. 7

8 PbI 2 melarut dalam air dalam bentuk ion Pb 2+ dan 2 ion I -, sehingga proses kesetimbangan PbI 2 dalam air merupakan kesetimbangan ionisasi PbI 2 dalam air, yaitu sebagai berikut. PbI 2 (s) --> Pb 2+ (aq) + 2 I - (aq) Dalam larutan PbI 2 jenuh terdapat reaksi ionisasi PbI 2 dalam keadaan setimbang. Tetapan kesetimbangan ini kita namakan tetapan hasil kali kelarutan (solubility product constant) dan disimbolkan dengan Ksp. Ksp merupakan perkalian dari ion-ion yang melarut dipangkatkan dengan koefisien masing-masing. Besarnya nilai hasil kali kelarutan mencerminkan mudah atau tidaknya larutan elektrolit larut dalam air. 8

9 BAB IV CONTOH SOAL 1. Tuliskan rumus tetapan hasil kali kelarutan untuk senyawa Mg(OH) 2! Jawab: Mg(OH) 2 dalam larutan akan terurai menjadi ion-ionnya, 2. Pada suhu tertentu, kelarutan AgIO 3 adalah mol/l, tentukan harga tetapan hasil kali kelarutannya! Jawab: 3.Kelarutan Ag 2 CrO 4 dalam air adalah 10 4 M. Hitunglah kelarutan Ag 2 CrO 4 dalam larutan K 2 CrO 4 0,01 M! Jawab: 4. Jika larutan MgCl 2 0,3 M ditetesi larutan NaOH, pada ph berapakah endapan Mg(OH) 2 mulai terbentuk? (Ksp Mg(OH) 2 = ) Jawab: 9

10 5. Sebanyak 0,7 gram BaF 2 (Mr = 175) melarut dalam air murni membentuk 2 L larutan jenuh. tentukan Ksp dari BaF 2. Pembahasan Jumlah mol dari BaF 2 adalah: n = 0,7 / 175 = mol Kelarutannya adalah S = mol / 2 L = mol/l BaF 2 Ba F Ksp BaF 2 = [Ba 2+ ][F ] 2 Ksp BaF 2 = ( )( ) 2 = 3, Hasil kali kelarutan Ca(OH) 2 dalam air adalah Tentukan kelarutan Ca(OH) 2. Pembahasan Menentukan kelarutan diketahui Ksp 10

11 7. Dalam 100 cm 3 air dapat larut 1,16 mg Mg(OH)2 (Mr = 58). Harga Ksp dari Mg(OH)2 adalah... A. 16, B. 3, C. 8, D. 4, E. 8, Ebtanas 2001 Pembahasan Data: V = 100 cm 3 = 0,1 L massa = 1,16 mg = 1, gram Mr = 58 Ksp =... mol Mg(OH) 2 = gram / Mr mol Mg(OH) 2 = 1, / 58 = 0, mol s = mol / liter s = 0, / 0,1 = 0, mol/l Mg(OH) 2 Mg OH s s 2s Ksp = (s)(2s) 2 = 4s 3 Ksp = 4(0, ) 3 = 3, Harga hasil kali kelarutan (Ksp) Ag 2 SO 4 = 3,2 x 10 5, maka kelarutannya dalam 1 liter air adalah... (Ebtanas 97) Data: Volume V = 1 liter Ksp Ag 2 SO 4 = 3,2 x 10 5 s =... Pembahasan Ag 2 SO 4 2Ag + + SO 4 2 s 2s s 11

12 Ksp Ag 2 SO 4 = [Ag + ] 2 [SO 4 2 ] Ksp Ag 2 SO 4 = (2s) 2 (s) 3,2 x 10 5 = 4s 3 s 3 = 0,8 x 10 5 s 3 = 8 x 10 6 s = 2 x 10 2 mol /L 9. Diketahui Ksp Ag 2 CrO 4 = 4 x Tentukan kelarutan Ag 2 CrO 4 dalam larutan 0,01 M K 2 CrO 4! Pembahasan Menentukan kelarutan pada ion sejenis. Tentukan dulu kandungan ion pada K 2 CrO 4 Larutan 0,01 M K 2 CrO 4 mengandung: ion K + sebanyak 0,02 M ion CrO 4 2 sebanyak 0,01 M Kembali ke Ag 2 CrO 4 Ag 2 CrO 4 2Ag + + CrO 4 2 s 2s s Dari rumus Ksp, biarkan dulu CrO 4 2 nya: Isi molaritas CrO 4 2 yang berasal dari K 2 CrO 4, yaitu 0,01 M 10. Tentukan hubungan antara kelarutan dengan hasil kali kelarutan untuk senyawa Ag 2 CrO 4 12

13 Pembahasan Misalkan kelarutan Ag 2 CrO 4 adalah s Hubungan kelarutan dengan Ksp 11. Kelarutan Mg(OH) 2 dalam NaOH 0,1 M dengan Ksp Mg(OH) 2 = 1, mol 3 L 3 adalah... A. 1, mol/l B. 1, mol/l C. 4, mol/l D. 1, mol/l E. 6, mol/l (un 08) Pembahasan NaOH dengan molaritas ion-ionnya: Mg(OH) 2 dengan ion-ion dan kelarutannya: Dari Ksp Mg(OH) 2 : 13

14 12. Larutan jenuh X(OH) 2 memiliki poh = 5. Tentukan hasil kali kelarutan (Ksp) dari X(OH) 2 tersebut! Pembahasan poh = 5 artinya konsentrasi OH nya diketahui sebesar 10 5 M. Dari X(OH) 2 X OH [OH ] = 10 5 M [X 2+ ] = 1/2 x 10 5 M = 5 x 10 6 M Ksp = [X 2+ ] [OH ] 2 Ksp = [5 x 10 6 ] [10 5 ] 2 = 5 x ml larutan CaCl 2 0,1 M dicampur dengan 50 ml larutan larutan NaOH 0,01 M. Tentukan apakah terjadi endapan jika diketahui Ksp Ca(OH) 2 adalah 8 x 10 6 Pembahasan Jika terjadi endapan maka endapan yang terjadi adalah Ca(OH) 2. Karena itu tentukan dulu konsentrasi Ca 2+ dan OH dalam campuran. Untuk Ca 2+ Untuk OH nya 14

15 Tentukan harga Qsp, caranya seperti menentukan Ksp juga 15

16 BAB V PENUTUP A. KESIMPULAN Dari persamaan K sp di atas dapat kita nyatakan pula bahwa nilai dari Ksp merupakan perkalian dari ion-ion yang melarut dipangkatkan dengan koefisien masing-masing B. SARAN Penelitian lebih lanjut tentang Ksp akan semakin menambah ilmu pengetahuan serta penemuan baru mengenai pemanfaatan larutan penyangga 16

17 DAFTAR PUSTAKA CHEMISTRY.ORG GOOGLE.COM 17