BAB 8. Jika Anda memasukkan satu sendok gula ke dalam segelas air, kemudian Anda. Kelarutan Garam Sukar Larut. Kata Kunci.

Transkripsi

1 Kimia XI SMA 205 BAB 8 Kelarutan Garam Sukar Larut Gambar Larutan Tujuan Pembelajaran: Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu: 1. Menjelaskan kesetimbangan dalam larutan jenuh atau larutan garam yang sukar larut. 2. Menuliskan ungkapan berbagai elektrolit yang sukat larut dalam air. 3. Menghitung kelarutan suatu elektrolit yang sukar larut berdasarkan data harga atau sebaliknya. 4. Menjelaskan pengaruh penambahan ion senama dalam larutan dan penerapannya. 5. Menjelaskan hubungan harga dengan ph. 6. Memperkirakan terbentuknya endapan berdasarkan harga. Kata Kunci Kelarutan, tetapan hasil kali kelarutan ( ), larutan jenuh, mengendap, konsentrasi. Pengantar Jika Anda memasukkan satu sendok gula ke dalam segelas air, kemudian Anda aduk, apa yang terjadi? Ya, gulanya larut dalam air. Tetapi jika Anda tambahkan lagi gula lalu diaduk, kemudian tambah gula lagi dan diaduk, begitu seterusnya, maka apa yang terjadi? Ya, larutan akan mencapai jenuh dan tidak dapat melarutkan gula lagi.

2 206 Kimia XI SMA Peta Konsep Kelarutan Garam Sukar Larut Kelarutan Garam Sukar Larut melibatkan Garam/Elektrolit Sukar Larut dalam Kesetimbangan Ion pada memenuhi menentukan Kelarutan Tetapan Hasil Kali Kelarutan dipengaruhi Suhu

3 Kimia XI SMA Kelarutan (Solubility) Istilah kelarutan (solubility) digunakan untuk menyatakan jumlah maksimal zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut. Kelarutan (khususnya untuk zat yang sukar larut) dinyatakan dalam satuan mol.l 1. Jadi, kelarutan (s) sama dengan molaritas (M). 8.2 Tetapan Hasil Kali Kelarutan ( ) Dalam suatu larutan jenuh dari suatu elektrolit yang sukar larut, terdapat kesetimbangan antara zat padat yang tidak larut dan ion-ion zat itu yang larut. M x A y (s) x M y+ (aq) + y A x (aq) Karena zat padat tidak mempunyai molaritas, maka tetapan kesetimbangan reaksi di atas hanya melibatkan ion-ionnya saja, dan tetapan kesetimbangannya disebut tetapan hasil kali kelarutan ( ) (James E. Brady, 1990). = [M y+ ] x [A x ] y C o n t o h 8.1 Tuliskan rumus tetapan hasil kali kelarutan untuk senyawa Mg(OH! Jawab: Mg(OH dalam larutan akan terurai menjadi ion-ionnya, Mg(OH (s) Mg 2+ (aq) + 2 OH (aq) maka dari rumus umum diperoleh = [Mg 2+ ][OH ] 2 Latihan 8.1 Untuk senyawa-senyawa berikut ini, tuliskan persamaan tetapan hasil kali kelarutannya! a. AgCN b. Mn(OH c. AgIO 3 d. CO 3 e. BaSO 4

4 208 Kimia XI SMA 8.3 Hubungan Kelarutan (s) dengan Tetapan Hasil Kali Kelarutan( ) Oleh karena s dan sama-sama dihitung pada larutan jenuh, maka antara s dan ada hubungan yang sangat erat. Jadi, nilai ada keterkaitannya dengan nilai s. Secara umum hubungan antara kelarutan (s) dengan tetapan hasil kali kelarutan ( ) untuk larutan elektrolit A x B y dapat dinyatakan sebagai berikut. A x B y (s) x A y+ (aq) + y B x (aq) s xs ys = [A y+ ] x [B x ] y = (xs) x (ys) y = x x y y s (x+y) C o n t o h 8.2 Keenan, Kimia untuk Universitas Jilid 2, Erlangga, Pada suhu tertentu, kelarutan AgIO 3 adalah mol/l, tentukan harga tetapan hasil kali kelarutannya! Jawab: AgIO 3 Ag + + IO 3 s s s konsentrasi ion Ag + = konsentrasi ion IO 3 = s = kelarutan AgIO 3 = mol/l = [Ag + ][IO 3 ] = (s)(s) = ( )( ) = C o n t o h 8.3 Harga S adalah 10 49, berapa kelarutan senyawa ini dalam air? Jawab: S 2 Ag + + S 2- s 2s s = [Ag + ] 2 [S 2 ] = (2s (s) = 4s = 4s 3 s = = 2, maka kelarutan S sebesar 2, M.

5 Kimia XI SMA 209 Latihan Hitunglah kelarutan dari masing-masing garam perak berikut. a. AgCl ( = ) b. AgBr ( = ) c. CO 3 ( = ) 2. Jika CaCO 3 = 2,5 10 9, berapa gram CaCO 3 (M r = 100) yang terkandung dalam 500 ml larutan jenuh? 3. Hitunglah konsentrasi ion perak dan ion kromat dalam larutan jenuh ( = )! 4. Hitunglah kelarutan SrCO 3 bila SrCO 3 = 5, ! 5. Kelarutan perak bikromat ( Cr 2 O 7 ; Ar Ag = 108, Cr = 52, dan O = 16) pada suhu 15 C adalah 8, gram dalam 100 ml air. Tentukan Cr 2 O 7! 8.4 Pengaruh Ion Senama terhadap Kelarutan C o n t o h 8.4 Dalam larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara padat dengan ion Ag + 2 dan ion. (s) 2 Ag + 2 (aq) + (aq) Apa yang terjadi jika ke dalam larutan jenuh tersebut ditambahkan larutan AgNO 3 atau larutan K 2? Penambahan larutan AgNO 3 atau K 2 akan memperbesar konsentrasi ion Ag + 2 atau ion dalam larutan. AgNO 3 (aq) Ag + (aq) + NO 3 (aq) K 2 (aq) 2 K + 2 (aq) + (aq) Sesuai asas Le Chatelier tentang pergeseran kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag + 2 atau ion akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Akibatnya jumlah yang larut menjadi berkurang. Jadi dapat disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan (Keenan, 1992). Kelarutan dalam air adalah 10 4 M. Hitunglah kelarutan dalam larutan K 2 0,01 M! Jawab: = 4 s 3 = 4(10 4 ) 3 = = [Ag + ] 2 2 [ ] = [Ag + ] [Ag + ] = M 2 Ag Kelarutan = = 10 5 M Jadi, kelarutan dalam larutan K 2 adalah 10 5 M.

6 210 Kimia XI SMA Latihan Kelarutan dalam air adalah 10-4 M. Hitunglah kelarutan dalam larutan AgNO 3 0,01 M! 2. Diketahui Fe(OH = Tentukan kelarutan Fe(OH dalam: a. air murni b. larutan NaOH 0,01 M 3. Hitunglah kelarutan SO 4 ( = 1, ) dalam: a. 0,2 M AgNO 3 b. 0,2 M Na 2 SO 4 4. Hitunglah kelarutan Ba ( = ) dalam: a. air murni b. Na 2 1, M 5. Hitunglah kelarutan SrCO 3 ( = 5, ) dalam: a. air murni b. 0,5 M Sr(NO Hubungan dengan ph C o n t o h 8.5 Harga ph sering digunakan untuk menghitung suatu basa yang sukar larut. Sebaliknya, harga suatu basa dapat digunakan untuk menentukan ph larutan (James E. Brady, 1990). Jika larutan MgCl 2 0,3 M ditetesi larutan NaOH, pada ph berapakah endapan Mg(OH mulai terbentuk? ( Mg(OH = ) Jawab: Mg(OH = [Mg 2+ ] [OH ] = [OH ] 2 [OH ] 2 = [OH ] = 10 5 M poh = 5 ph = 14 poh ph = 14 5 = 9

7 Kimia XI SMA 211 Latihan Berapa gram Zn(OH (M r = 100) yang dapat terlarut dalam 10 liter larutan dengan ph = 9? ( = ) 2. Larutan jenuh Mg(OH mempunyai ph = 9. Tentukan harga Mg(OH tersebut! 3. Kelarutan Fe(OH dalam air sebesar Berapakah kelarutan Fe(OH dalam larutan yang mempunyai ph = 12 + log 2? 4. Apakah terbentuk endapan Cu(OH ketika 1,12 gram KOH (A r K = 39, O = 16, dan H = 1) dimasukkan dalam 1 liter Cu(NO M ( Cu(OH = )? 5. Larutan jenuh Ca(OH mempunyai ph = 12. Tentukan Ca(OH! 8.6 Penggunaan Konsep dalam Pemisahan Zat Harga suatu elektrolit dapat dipergunakan untuk memisahkan dua atau lebih larutan yang bercampur dengan cara pengendapan. Proses pemisahan ini dengan menambahkan suatu larutan elektrolit lain yang dapat berikatan dengan ion-ion dalam campuran larutan yang akan dipisahkan. Karena setiap larutan mempunyai kelarutan yang berbeda-beda, maka secara otomatis ada larutan yang mengendap lebih dulu dan ada yang mengendap kemudian, sehingga masingmasing larutan dapat dipisahkan dalam bentuk endapannya. Misalnya pada larutan jenuh MA berlaku persamaan: = [M + ] [A ] Jika larutan itu belum jenuh (MA yang terlarut masih sedikit), sudah tentu harga [M + ][A ] lebih kecil daripada harga. Sebaliknya jika [M + ][A ] lebih besar daripada Ksp, hal ini berarti larutan itu lewat jenuh, sehingga MA akan mengendap. Jika [M + ] [A ] <, maka larutan belum jenuh (tidak terjadi endapan). Jika [M + ] [A ] =, maka larutan tepat jenuh (tidak terjadi endapan). Jika [M + ] [A ] >, maka larutan lewat jenuh (terjadi endapan). C o n t o h 8.6 Jika dalam suatu larutan terkandung Pb(NO 3 0,05 M dan HCl 0,05 M, dapatkah terjadi endapan PbCl 2? ( PbCl 2 = 6, ) Jawab: [Pb 2+ ] = 0,05 M [Cl ] = 0,05 M [Pb 2+ ] [Cl ] 2 = 0,05 (0,05 = 1, Oleh karena [Pb 2+ ][Cl ] 2 > PbCl 2, maka PbCl 2 dalam larutan itu akan mengendap.

8 212 Kimia XI SMA Latihan Tentukan konsentrasi minimum ion Ag + yang diperlukan untuk mengendapkan AgCl ( AgCl = ) dari masing-masing larutan berikut. a. NaCl 0,1 M b. CaCl 2 0,1 M 2. Sebanyak 200 ml larutan AgNO 3 0,02 M dicampurkan dengan 300 ml larutan Al 2 (SO 4 ) 3 0,05 M. Jika SO 4 = 1,5 10 5, apakah SO 4 yang terbentuk akan mengendap? 3. Periksalah apakah terjadi endapan CaF 2, bila 100 ml larutan Ca(NO 3 0,3 M direaksikan dengan 200 ml larutan NaF 0,06 M ( CaF 2 = 3, )! 4. Periksalah apakah terbentuk endapan PbI 2, bila 200 ml larutan Pb(NO 3 0,1 M dicampur dengan 300 ml larutan NaI 0,1 M ( PbI 2 = 7, )! 5. Sebanyak 20 ml larutan Na 2 0,5 M dicampur dengan 20 ml larutan Pb(NO 3 0,2 M. Hitunglah konsentrasi ion Pb 2+ dalam larutan ( Pb = )! Gambar Endapan PbI 2 (kiri) dan endapan CaF 2 (kanan). Sumber: Chemistry, The Moleculer Nature of Matter And Change, Martin S. Silberberg, Latihan Dalam 2 liter larutan jenuh terlarut 150 mg barium oksalat, BaC 2 O 4 (A r Ba = 137, C = 12, dan O = 16). Hitunglah barium oksalat tersebut! 2. Tentukan kelarutan PbI 2 ( = 1, ) dalam larutan Pb(NO 3! 3. Kelarutan Ag 3 PO 4 dalam air adalah a mol/liter. Tentukan harga dari Ag 3 PO 4 tersebut! 4. Kelarutan PbI 2 dalam air adalah 1, molar. Berapakah tetapan hasil kali kelarutan PbI 2 tersebut? 5. Jika larutan MgCl M dinaikkan ph-nya, maka pada ph berapakah endapan Mg(OH mulai terbentuk? ( Mg(OH = )

9 Kimia XI SMA 213 Rangkuman 1. Kelarutan menyatakan jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut. 2. Tetapan hasil kali kelarutan ( ) adalah hasil perkalian konsentrasi ion-ion dalam larutan jenuh, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien ionisasinya 3. Penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan. 4. Kelarutan juga dipengaruhi oleh ph. 5. Pengendapan terjadi jika harga terlampaui. 6. Larutan jenuh adalah larutan di mana penambahan sedikit zat terlarut sudah tidak dapat melarut lagi.

10 214 Kimia XI SMA Uji Kompetensi I. Berilah tanda silang (X) huruf A, B, C, D, atau E pada jawaban yang paling benar! 1. Diketahui: AgCN = 1, mol.l 1 Mg(OH = 1, mol.l 1 AgIO 3 = mol. L 1 Mn(OH = 1, mol. L 1 AgBr = mol.l 1 Dari data di atas, senyawa yang paling besar kelarutannya dalam air adalah. A. AgCN D. Mn(OH B. Mg(OH E. AgBr C. AgIO 3 2. Jika hasil kali kelarutan ( ) SO 4 = 3, mol/liter, maka kelarutannya dalam 1 liter air adalah. A mol B mol C ,5 mol D mol E mol 3. Di dalam suatu larutan terdapat ion X 2+, Y 2+, dan Z 2+ dengan konsentrasi masingmasing 0,1 M. Ke dalam larutan ini ditambahkan NaOH padat, sehingga ph larutan menjadi 8. Berdasarkan data: X(OH = 2, Y(OH = 4, Z(OH = 1, maka hidroksida yang mengendap adalah. A. X(OH B. Y(OH C. Z(OH D. X(OH dan Y(OH E. Y(OH dan Z(OH 4. Diketahui CaCO 3 = 4, dan M r CaCO 3 = 100. Kelarutan garam CaCO 3 dalam tiap 200 ml larutan adalah. A gram B gram C gram D gram E gram

11 Kimia XI SMA Dalam satu liter larutan terdapat campuran garam CuCl 2, MgCl 2, dan BaCl 2 yang masing-masing konsentrasinya 0,01 M. Jika ditambahkan 53 gram Na 2 CO 3, maka garam yang mengendap adalah. (M r Na 2 CO 3 = 106; MgCO 3 = , CuCO 3 = 2, , dan BaCO 3 = 1, pada suhu 25 C) A. MgCO 3 B. CuCO 3 C. MgCO 3 dan CuCO 3 D. CuCO 3 dan BaCO 3 E. MgCO 3 dan CuCO 3 6. Pada suhu tertentu, 0,35 g BaF 2 (M r = 175) melarut dalam air murni membentuk 1 L larutan jenuh. Hasil kali kelarutan BaF 2 pada suhu ini adalah. A. 1, B. 3, C. 3, D. 3, E. 4, Jika konsentrasi Ca 2+ dalam larutan jenuh CaF 2 = mol/l, maka hasil kali kelarutan CaF 2 adalah. A. 8, B. 3, C. 1, D. 2, E. 4, Garam dengan kelarutan paling besar adalah. A. AgCl, = B. AgI, = C., = 3, D. S, = 1, E. C 2 O 4, = 1, Jika kelarutan CaF 2 dalam air sama dengan s mol/l, maka nilai garam ini adalah. 1 A. 4 s3 D. 2 s 3 1 B. 2 s3 E. 4 s 3 C. s 3

12 216 Kimia XI SMA 10. Larutan jenuh X(OH mempunyai ph = 9, hasil kali kelarutan dari X(OH adalah.... A B. 5, C D. 5, E Kelarutan garam AgCl bertambah kecil dalam larutan. A. NaCl dan NaCN B. NaCN dan AgNO 3 C. AgNO 3 dan NH 4 OH D. NaCl dan AgNO 3 E. NH 4 OH pekat 12. Kelarutan PbSO 4 dalam air adalah 1, M pada suhu 30 C. Bila dilarutkan dalam K 2 SO 4 0,05 M, maka kelarutan PbSO 4 menjadi. A. 1, M B. 0, M C. 0, M D. 1, M E. 1, M 13. Kelarutan Ag 3 PO 4 dalam air adalah a mol/l, hasil kali kelarutannya adalah. A. 27a 4 D. 9a 3 B. 3a 3 E. 32a 3 C. a Diketahui: AgCl = , AgBr = , AgI = Jika s menyatakan kelarutan dalam mol/l, maka. A. s AgI > s AgBr > s AgCl B. s AgI < s AgBr < s AgCl C. s AgI < s AgBr > s AgCl D. s AgI = s AgBr < s AgCl E. s AgI > s AgBr < s AgCl 15. Banyak mol MgCl 2 yang harus ditambahkan ke dalam satu liter larutan NaOH dengan ph = 12, agar didapatkan larutan yang jenuh dengan Mg(OH bila Mg(OH = adalah. A mol B mol C mol D mol E mol

13 Kimia XI SMA Larutan jenuh senyawa hidroksida M(OH) 3 mempunyai ph = 9,0, harga senyawa ini adalah. A. 3, B. 3, C. 1, D. 3, E. 3, Tetapan hasil kali kelarutan magnesium hidroksida adalah Jika ph dari suatu MgCl 2 dengan konsentrasi molar dinaikkan, maka akan mulai terjadi endapan pada ph.... A. 8 D. 11 B. 9 E. 12 C Kelarutan AgCl yang paling besar terdapat di dalam. A. air murni dingin B. larutan 0,1 M AgNO 3 C. larutan 0,1 M NaCl D. larutan 0,1 M KCl E. air murni panas 19. Suatu larutan mengandung PbSO 4 jenuh dengan PbSO 4 = 1, Jika larutan diencerkan 100 kali, maka daya melarut PbSO 4 adalah. A. 1, mol/l B. 1, mol/l C. 1, mol/l D. 1, mol/l E. 1, mol/l 20. Suatu larutan jenuh dengan AgCl, AgCl = Jika larutan itu diberi NaCl hingga kadarnya 10 3 molar, maka kelarutan AgCl adalah. A mol/l B mol/l C mol/l D mol/l E mol/l II. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar! 1. Sebanyak 100 ml larutan jenuh MgF 2 pada suhu 18 C diuapkan dan diperoleh 7,6 gram MgF 2. Hitunglah MgF 2 pada suhu 18 C! (A r Mg = 24 dan F = 19) 2. Diketahui pada suhu 25 C sebesar 2, Berapakah kelarutan molar pada 25 C?

14 218 Kimia XI SMA 3. Periksalah dengan perhitungan, apakah terbentuk endapan Ca(OH, jika 10 ml larutan CaCl 2 0,2 M dicampur dengan 10 ml larutan NaOH 0,2 M ( Ca(OH = )? 4. Diketahui kelarutan dalam air murni adalah 8, mol.l 1 pada suhu 25 C. Tentukan kelarutan itu dalam larutan AgNO 3 0,1 M ( = 2, )! 5. Tentukan hasil kali kelarutan BaSO 4 pada suhu 25 C, jika kelarutannya adalah 1, mol! 6. Tentukan hasil kali kelarutan, jika kelarutan pada suhu 25 C adalah 6, M! 7. Tentukan kelarutan AgCl dalam larutan NaCl ditambah AgCl yang memiliki = 1, ! 8. Tentukan jika kelarutan CaSO 4 adalah 13,6 gram/liter pada suhu 160 C! 9. Tentukan kelarutan AgBr, jika AgBr pada suhu 75 C adalah 4, ! 10. Suatu larutan mengandung Pb(NO 3, Mn(NO 3, dan Zn(NO 3 masing-masing 0,01 M. Pada larutan ini ditambahkan NaOH, sehingga ph menjadi 8. Berdasarkan data: Pb(OH 3 = , Mn(OH 3 = , dan Zn(OH 3 = , tentukan hidroksida-hidroksida yang mengendap!