Bank Soal Kimia SMA Pengaruh Ion Senama pada Kelarutan

Kelarutan adalah jumlah maksimum zat yang dapat dilarutkan dalam sejumlah pelarut. Kelarutan dapat dinyatakan dalam dua jenis.

1. Untuk zat yang mudah larut: dinyatakan dalam gram/100 gram air.
2. Untuk zat yang sukar larut: dinyatakan dalam mol/L atau kemolaran.

Perbandingan nilai Q_sp dan K_sp dapat memberikan informasi apakah suatu larutan belum jenuh, tepat jenuh, atau jenuh. Kondisi ini dibagi menjadi 3 sebagai berikut.

1. Q_sp $<$ K_sp menunjukkan larutan belum mencapai keadaan jenuh sehingga belum ada endapan.
2. Q_sp $=$ K_sp menunjukkan larutan tepat jenuh dan belum terbentuk endapan.
3. Q_sp $>$ K_sp menunjukkan larutan mencapai keadaan jenuh dan telah terbentuk endapan.

Diketahui:

$\text{mol Ba}\text{(OH)}_2=0,005\ \text{mmol}=5\times10^{-6}\ \text{mol}$

$\text{mol K}_2\text{SO}_4=0,003\ \text{mmol}=3\times10^{-6}\ \text{mol}$

$\left[\text{H}_2\text{SO}_4\right]=0,01\ \text{M}$

$V_{\text{total}}=\left(20+30\right)\ \text{mL}=50\ \text{mL}=0,05\ \text{L}$

Padatan yang terbentuk : BaSO₄

Kondisi larutan tepat jenuh artinya Q_sp $=$ K_sp

Ditanya: kelarutan BaSO₄?

Dijawab:

Proses reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Ba(OH)₂(aq) $+$ K₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ BaSO₄(s) $+$ 2KOH(aq)

Proses pencampuran Ba(OH)₂ dan K₂SO₄ menyebabkan kedua senyawa tersebut mengalami pengenceran dengan volume akhir keduanya sama, yaitu 50 mL.

Padatan yang mungkin terbentuk adalah BaSO₄.

BaSO₄(s) $\rightleftharpoons$ Ba²⁺(aq) $+$ SO₄^2-(aq)

Padatan tersebut akan terurai menjadi ion Ba²⁺ dan SO₄^2- sehingga jumlah ion-ion ini harus ditentukan terlebih dahulu berdasarkan jumlah mol dari pereaksinya (Ba(OH)₂ dan K₂SO₄)

Ba(OH)₂(aq) $\longrightarrow$ Ba²⁺(aq) $+$ 2OH^-(aq)

$\text{mol Ba}^{2+}=\text{mol}\ \text{Ba(OH)}_2=5\times10^{-6}\ \text{mol}$

$\left[\text{Ba}^{2+}\right]=\frac{\text{mol Ba}^{2+}}{V_{\text{total}}}=\frac{5\times10^{-6}\ \text{mol}}{0,05\ \text{L}}=1\times10^{-4}\ \text{M}$

K₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ 2K⁺(aq) $+$ SO₄^2-(aq)

$\text{mol SO}_4^{2-}=\text{mol}\ \text{K}_2\text{SO}4=3\times10^{-6}\ \text{mol}$

$\left[\text{SO}_4^{2-}\right]=\frac{\text{mol SO}_4^{2-}}{V_{\text{total}}}=\frac{3\times10^{-6}\ \text{mol}}{0,05\ \text{L}}=6\times10^{-5}\ \text{M}$

Kondisi yang terbentuk tepat jenuh sehingga

$Q_{\text{sp}}=K_{\text{sp}}=\left[\text{Ba}^{2+}\right]\left[\text{SO}_4^{2-}\right]$

$=\left(1\times10^{-4}\right)\left(6\times10^{-5}\right)$

$=6\times10^{-9}$

Penentuan kelarutan BaSO₄ dalam air

BaSO₄(s) $\rightleftharpoons$ Ba²⁺(aq) $+$ SO₄^2-(aq)

$K_{\text{sp}}=\left[\text{Ba}^{2+}\right]\left[\text{SO}_4^{2-}\right]$

$6\times10^{-9}=\left(s\right)\left(s\right)$

$6\times10^{-9}=s^2$

$s=\sqrt{6\times10^{-9}}$

$s=7,75\times10^{-5}$

Penentuan kelarutan BaSO₄ dalam H₂SO₄ 0,01 M

H₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ 2H⁺(aq) $+$ SO₄^2-(aq)

$\left[\text{SO}_4^{2-}\right]=\left[\text{H}_2\text{SO}_4\right]=0,01\ \text{M}$

$K_{\text{sp}}=Q_{\text{sp}}=6\times10^{-9}$

$K_{\text{sp}}=\left[\text{Ba}^{2+}\right]\left[\text{SO}_4^{2-}\right]$

$6\times10^{-9}=\left(s\right)\left(0,01\right)$

$s=\frac{6\times10^{-9}}{0,01}$

$s=6\times10^{-7}$

$\text{Penurunan kelarutan BaSO}_4=\frac{\text{kelarutan dalam air}}{\text{kelarutan dalam asam sulfat}}=\frac{7,75\times10^{-5}}{6\times10^{-7}}=129,167\approx129$

Jadi kelarutan BaSO₄ dalam asam sulfat 0,01 M yaitu 129 kali lebih rendah dari kelarutannya dalam air.