A. KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN

Kelarutan

Kelarutan/solubility (s) adalah jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut. Kelarutan dapat dinyatakan dalam gr/L atau mol/L. Misalnya kelarutan \(\ce{AgCl}\) di dalam air adalah \(1,93 \times 10^{-3}\) gr/L atau \(1,34 \times 10^{-5}\) mol/L. Artinya, dalam 1 liter air, jumlah maksimum \(\ce{AgCl}\) yang dapat larut adalah \(1,93 \times 10^{-3}\) gr atau \(1,34 \times 10^{-5}\) mol. Semakin besar nilai kelarutan, semakin banyak jumlah zat yang dapat larut (mudah larut/sukar mengendap). Sebaliknya, semakin kecil nilai kelarutan, semakin sedikit jumlah zat yang dapat larut (sukar larut/mudah mengendap). Saat jumlah zat di dalam pelarut mencapai nilai kelarutannya, disebut larutan tepat jenuh.

Nilai kelarutan dipengaruhi oleh suhu larutannya. Untuk zat padat di dalam pelarut air, umumnya nilai kelarutan semakin besar seiring kenaikan temperatur. Untuk zat gas di dalam pelarut air, umumnya nilai kelarutan semakin kecil seiring kenaikan temperatur.

Hasil Kali Kelarutan

Pada saat larutan tepat mencapai keadaan jenuh, proses melarut dan proses pengendapan terus terjadi dalam laju yang sama. Artinya, terjadi kesetimbangan antara zat yang larut dan zat yang mengendap. Misalnya pada larutan \(\ce{AgCl}\) berikut.

\(\ce{AgCl (s) <=> Ag+ (aq) + Cl- (aq)}\)

Pada keadaan tepat jenuh, padatan \(\ce{AgCl}\) larut membentuk ion \(\ce{Ag+}\) dan \(\ce{Cl-}\) dan sebaliknya, juga terjadi proses pengendapan \(\ce{AgCl}\) dari ion-ion tersebut. Proses berjalan bersamaan dalam ke dua arah dengan laju yang sama.

Konstanta kesetimbangan dari reaksi di atas disebut tetapan hasil kali kelarutan (Ksp).

\(\ce{Ksp = [Ag+] [Cl-]} \)

Aktivitas

Aktivitas adalah konsentrasi ion yang terlibat dalam proses melarut. Pada larutan yang encer, nilai aktivitas sama dengan konsentrasi ionnya. Namun pada larutan yang pekat, ion-ion cenderung untuk berkelompok, sehingga konsentrasi ion yang terlibat dalam proses menjadi lebih kecil.

\(a = \gamma \:.\: \text{M}\)

dimana \(\gamma\) adalah koefisien aktivitas yang nilainya antara 0 dan 1.

Pada larutan \(\ce{AgCl}\) yang pekat, nilai tetapan hasil kali kelarutannya menjadi:

\(\ce{Ksp = [\gamma \:.\: Ag+] [\gamma \:.\: Cl-]} \)

B. PENGARUH ION SENAMA

Misalkan larutan \(\ce{AgCl}\) memiliki nilai kelarutan dalam air sebesar \(s\) dan tetapan hasil kali kelarutan \(K\).

\begin{equation*} \begin{array} & \ce{AgCl (s) & <=> & Ag+ (aq) & + & Cl- (aq)} & \quad \text{Ksp} = K \\\\ {\color{red} s} && {\color{red} s} & & {\color{red} s} & \end{array} \end{equation*}

Persamaan tetapan hasil kali kelarutan:

\begin{equation*} \begin{split} & K = \ce{[Ag+] [Cl-]} \\\\ & K = s^2 \\\\ & s = \sqrt{K} \end{split} \end{equation*}

Jika ke dalam larutan ditambahkan larutan \(\ce{AgNO3}\), akan menambah konsentrasi \([\ce{Ag+}]\) ke dalam reaksi. Sesuai asas Le Chatelier, penambahan ion \(\ce{Ag+}\) akan menggeser kesetimbangan ke arah kiri, namun tidak mengubah nilai tetapan \(K\).

\begin{equation*} \begin{split} & K = \ce{[Ag+] [Cl-]} \\\\ & K = \ce{[Ag+]} \:.\: s \\\\ & s = \frac {K}{\ce{[Ag+]}} \end{split} \end{equation*}

Penambahan ion senama pada larutan akan memperkecil nilai kelarutan (s), namun tidak mengubah nilai tetapan hasil kali kelarutan (Ksp).

C. PENGENDAPAN

Tetapan kuosien (Qc)

Nilai tetapan kuosien (Qc) pada larutan \(\ce{AgCl}\)

\(Qc = \ce{[Ag+] [Cl-]}\)

Jika:

\(Qc < \text{Ksp}\) maka larutan belum jenuh, belum terbentuk endapan

\(Qc = \text{Ksp}\) maka larutan tepat jenuh, mulai terbentuk endapan

\(Qc > \text{Ksp}\) maka larutan sudah jenuh, sudah terbentuk endapan

Pedoman umum untuk memprediksi kelarutan zat

Bila ada yang bertentangan dari aturan di atas, maka prioritas yang didahulukan adalah yang mudah larut.