Modul IV - analis kimia uii

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
MATERI
Fakultas
Program Studi
Kode Matakuliah
Nama Matakuliah
Dosen
:
:
:
:
:
FM-UII-AA-FKA-07/R0
MATAKULIAH
MIPA
DIII Analis Kimia
21400332
Kimia Anorganik II
Reni Banowati Istiningrum, S.Si.
Pertemuan ke
Modul ke
Jumlah Halaman
Mulai Berlaku
: 4 (empat)
: IV (tiga)
: 5 (lima)
: 2011
MODUL IV
KESETIMBANGAN KELARUTAN
I.
Petunjuk Umum
1. Kompetensi Dasar
1) Mahasiswa memahami konsep hubungan kelarutan dengan Ksp
2) Mahasiswa mampu memprediksi terjadinya reaksi pengendapan
3) Mahasiswa mampu memahami konsep efek ion senama
2. Materi Perkuliahan
1) Hubungan Kelarutan dan Ksp
2) Memprediksi reaksi pengendapan
3) Kesetimbangan Kelarutan
4) Kelarutan dan Ksp
3. Indikator Pencapaian
1) Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan mencari kelarutan suatu garam dari data Ksp
dan sebaliknya.
2) Mahasiswa mampu baik secara kualitatif maupun kuantitatif.
3) Mahasiswa mampu menjelaskan konsep efek ion senama dan pengaruhnya pada
kelarutan suatu garam sukar larut
4. Referensi
Chang, R., 2005, Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta
Keenan, Kleinfelter, Wood, 1980, Kimia untuk Universitas, Edisi ke-6 Jilid 1 dan 2, Erlangga,
Jakarta
5. Strategi Pembelajaran
Pembelajaran dilakukan dengan penyampaian materi perkuliahan secara interaktif yang
melibatkan partisipasi dosen dan mahasiswa selama satu kali tatap muka setiap 1 pekan dengan
bobot 2 SKS.
6. Lembar Kegiatan Pembelajaran
1) Berusaha mempelajari materi sebelum perkuliahan dimulai
2) Memahami materi setelah mengikuti perkuliahan
3) Melakukan kegiatan belajar mandiri melalui tugas yang diberikan
4) Melakukan latihan dalam memecahkan permasalahan dan mendiskusikannya
7. Evaluasi
1) Post test
2) UTS
Versi : 1
Revisi : 0
Halaman : 1
dari 5
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
MATERI
Fakultas
Program Studi
Kode Matakuliah
Nama Matakuliah
Dosen
:
:
:
:
:
FM-UII-AA-FKA-07/R0
MATAKULIAH
MIPA
DIII Analis Kimia
21400332
Kimia Anorganik II
Reni Banowati Istiningrum, S.Si.
Pertemuan ke
Modul ke
Jumlah Halaman
Mulai Berlaku
: 4 (empat)
: IV (tiga)
: 5 (lima)
: 2011
II. Materi Kuliah
Hubungan kelarutan (s) dengan Ksp
Telah disebutkan pada modul III, bahwa Ksp adalah hasil kali konsentrasi molar pada
kesetimbangan dari ion-ion penyusun padatan dimana masing-masing ion dipangkatkan dengan
koefisien stoikimetrinya dalam persamaan kesetimbangan. Sehingga dari konsentrasi ion-ion
pada kesetimbangan tersebut, kita bisa menentukan kelarutan padatannya dari stoikiometri
reaksi kesetimbangannya. Misalkan untuk reaksi kesetimbangan Ag 2CO3 dimana kelarutan dari
Ag2CO3 dinyatakan dengan s,
2Ag+(aq) + CO32-(aq)
Ag2CO3(s)
s
2s
s
maka Ksp Ag2CO3 = Ag+2 CO32-
= (2s)2 (s) = 4s3
Secara umum hubungan kelarutan dengan Ksp untuk reaksi berikut :
AxBy(s) ⇆ xAy+ (aq) + yBx-(aq)
s
xs
y+ x
ys
x- y
Ksp = A  B 
= (xs)x (ys)y = xx yy s(x+y)
Berikut adalah contoh soal bagaimana menentukan Ksp dari kelarutan dan sebaliknya.
1. Kelarutan molar MnCO3 ialah 4,2 x 10-6 M. Berapa Ksp senyawa ini ?
Reaksi kesetimbangannya adalah sebagai berikut :
MnCO3(s) ⇆ Mn2+(aq) + CO32-(aq)
4,2 x 10
-6
-6
 4,2 x 10  4,2 x 10
-6
Maka, Ksp MnCO3 = Mn2+ CO32-
= (4,2 x 10-6) x (4,2 x 10-6)
= 1,764 x 10-11
2. Jika Ksp kalsium fosfat adalah 1,2 x 10-26, maka tentukan kelarutan dari kalsium fosfat
tersebut !
Reaksi kesetimbangannya adalah sebagai berikut :
Ca3(PO4)2(s) ⇆ 3Ca2+(aq) + 2PO43-(aq)
s
 3s
 2s
maka Ksp Ca3(PO4)2 =  Ca2+3  PO43-2
= (3s)3 (2s)2
-26
1,2 x 10
= 108s5
s
= 2,56 x 10-6 M
Dengan menggunakan data Ksp kita dapat mengetahui kejenuhan suatu larutan. Jika ruas kanan
dari persamaan Ksp dinyatakan sebagai Q (hasil kali ion), maka larutan dapat berada pada
kondisi berikut :
Versi : 1
Revisi : 0
Halaman : 2
dari 5
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
MATERI
Fakultas
Program Studi
Kode Matakuliah
Nama Matakuliah
Dosen
:
:
:
:
:
FM-UII-AA-FKA-07/R0
MATAKULIAH
MIPA
DIII Analis Kimia
21400332
Kimia Anorganik II
Reni Banowati Istiningrum, S.Si.
Q < Ksp
: larutan tidak/belum jenuh
Q = Ksp
: larutan jenuh
Q > Ksp
: larutan lewat jenuh
Pertemuan ke
Modul ke
Jumlah Halaman
Mulai Berlaku
: 4 (empat)
: IV (tiga)
: 5 (lima)
: 2011
Memprediksi Reaksi Pengendapan
Dengan menggunakan Aturan Kelarutan (Solubility Rules) dan data Ksp maka kita dapat
memprediksi apakah akan terjadi endapan jika kita mencampur dua larutan. Berikut adalah
contoh kondisi dimana kita dapat memprediksi terjadinya reaksi pengendapan.
Sebanyak 20,0 mL Ba(NO3)2 0,1 M ditambahkan pada 50,0 mL Na2CO3 0,1 M, apakah BaCO3
mengendap ?
Menurut aturan kelarutan, bahwa semua karbonat adalah tidak larut kecuali dengan kation logam
alkali dan ammonium, maka secara kualitatif akan terbentuk endapan BaCO3. Tetapi secara
kuantitatif akan ditentukan berdasarkan data Ksp dari BaCO3.
Reaksi yang terjadi :
Ba2+ (aq) + CO32-(aq)

⇆
Jumlah mol Ba
Ba(NO3)2
2+
BaCO3 (s)
pada larutan awal 20,0 mL Ba(NO3)2 0,1 M adalah :
⇆
Ba2+ +
2 NO32-

2 mmol
20 mL x 0,1 M
2 mmol

Jumlah mol CO32- pada larutan awal 50,0 mL Na2CO3 0,1 M adalah :
2 Na+
⇆
Na2CO3
+ CO32-
50 mL x 0,1 M
5 mmol

[

Konsentrasi Ba2+ setelah penggabungan (volume total : 70 ml) adalah :
]=
= 0,0286
Konsentrasi CO32- setelah penggabungan (volume total : 70 ml) adalah :
[

2
70
]=
5
70
= 0,0714
Dihitung harga Q
BaCO3 (s)
⇆Ba2+
= [
= [
][
(aq)
2+
+ CO32-(aq)
][
]
]
= 0,0286 0,0714 = 2,04
10
Dari harga Ksp BaCO3 yaitu 8,1 x 10-9 maka dapat dibandingkan antara Q dan Ksp dimana Q
jauh lebih besar dari Ksp (Q > Ksp) sehingga larutan lewat jenuh dan terbentuk endapan.
Versi : 1
Revisi : 0
Halaman : 3
dari 5
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
FM-UII-AA-FKA-07/R0
MATERI
Fakultas
Program Studi
Kode Matakuliah
Nama Matakuliah
Dosen
:
:
:
:
:
MATAKULIAH
MIPA
DIII Analis Kimia
21400332
Kimia Anorganik II
Reni Banowati Istiningrum, S.Si.
Pertemuan ke
Modul ke
Jumlah Halaman
Mulai Berlaku
: 4 (empat)
: IV (tiga)
: 5 (lima)
: 2011
Efek Ion Senama
Jika kita melarutkan garam elektrolit CaF2 sedikit-demi sedikit dalam air murni, maka garam
tersebut akan terionisasi dan di dalam air terdapat ion-ion Ca2+ dan F-. Kondisi ini akan terus
terjadi sampai harga Q = Ksp dan terjadi kesetimbangan :
CaF2(s)
Ca2+(aq) + 2F-(aq)
Jika pelarutan terus dilakukan maka air sudah tidak mampu melarutkan garam tersebut dan akan
terbentuk endapan CaF2.
Jika dalam larutan jenuh CaF2 kita tambahkan garam NaF, maka konsentrasi F- (yang
merupakan ion senama) akan bertambah, dan berdasarkan asas Le Chatelier, maka
kesetimbangan akan bergeser ke kiri, artinya akan terbentuk padatan CaF2 yang lebih banyak,
atau jumlah CaF2 yang larut berkurang. Jadi dapat disimpulkan bahwa adanya ion senama akan
mengurangi kelarutan garam elektrolit. Tetapi yang perlu diingat bahwa ion senama tidak akan
merubah nilai Ksp, nilai Ksp akan berubah jika suhu sistem berubah.
Sumber : http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/3312/3392202/blb1705.html
Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin besar konsentrasi NaF (makin besar konsentrasi
ion senama) maka kelarutan garam CaF2 akan makin berkurang.
Efek ion senama secara kuantitatif dapat dipelajari dari contoh soal berikut :
Hitung kelarutan AgCl (dalam g/L) dalam larutan perak nitrat 6,5 x 10-3 M.
(Ksp AgCl = 1,6 x 10-10) !
AgCl
AgNO3
Dari gambar tersebut terlihat bahwa terdapat ion senama yaitu Ag+. Misalkan s adalah kelarutan
AgCl dalam AgNO3, maka :
Versi : 1
Revisi : 0
Halaman : 4
dari 5
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
MATERI
Fakultas
Program Studi
Kode Matakuliah
Nama Matakuliah
Dosen
:
:
:
:
:
FM-UII-AA-FKA-07/R0
MATAKULIAH
MIPA
DIII Analis Kimia
21400332
Kimia Anorganik II
Reni Banowati Istiningrum, S.Si.
Ag+(aq)
⇄
AgCl(s)
Awal
6,5 x 10
Perubahan
s
1,6 x 10
=
=
[
][
Cl-(aq)
s
(6,5 x 10 +s)
-10
+
: 4 (empat)
: IV (tiga)
: 5 (lima)
: 2011
-3
-3
Ksp AgCl
Pertemuan ke
Modul ke
Jumlah Halaman
Mulai Berlaku
s
]
-3
(6,5 x 10 +s) s
Karena AgCl adalah garam yang sukar larut maka maka s jauh sangat kecil jika dibandingkan
6,5 x 10-3, sehingga dilakukan pendekatan (6,5 x 10-3 +s) = 6,5 x 10-3
Maka :
1,6 x 10-10
=
(6,5 x 10-3) s
s
= 2,5 x 10-8 M
= 2,5 x 10-8 mol/L x 143,4 g/mol
= 3,6 x 10-6 g/L
Jadi kelarutan AgCl dalam 6,5 x 10-3 M AgNO3 adalah : 3,6 x 10-6 g/L (jauh lebih kecil jika
dibandingkan kelarutan AgCl dalam air murni : 1,9 x 10-3 g/L).
III. Lembar Kerja
1. Hitung kelarutan CaF2 dalam g/L jika Kspnya 4,0 x 10-11!
2. Sebanyak 75 mL NaF 0,06 M dicampur dengan 25 mL Sr(NO3)2 0,15 M. Hitung konsentrasi
dalam larutan akhir dari ion NO3-, Na+, Sr2+, dan F- (Ksp SrF2= 2,0 x 10-10)
3. Berapa gram CaCO3 akan larut dalam 3,0 x 102 mL Ca(NO3)2 0,050 M ?
Versi : 1
Revisi : 0
Halaman : 5
dari 5