Kesetimbangan Kelarutan & Ksp — Kimia Kelas 11–12

Setelah ini kamu bisa menghitung Ksp garam sukar larut dan meramalkan pengendapan dengan membandingkan Qsp terhadap Ksp.

Sedikit AgCl dituangkan ke air. Hanya sebagian kecil larut, sisanya mengendap di dasar gelas. Ternyata endapan dan ion yang terlarit berada dalam kesetimbangan: $AgCl(s) \rightleftharpoons Ag^+ + Cl^-$ . Konstanta kesetimbangan khusus ini disebut Ksp (hasil kali kelarutan). Dengan Ksp, kamu bisa menghitung berapa banyak ion yang dapat larut, dan meramalkan kapan endapan baru akan terbentuk. Bagaimana cara kerjanya? Coba pilah di bawah.

Baca tiap kasus, lalu pilah apakah akan terbentuk endapan atau tidak berdasarkan hubungan Qsp dan Ksp, kemudian tekan Periksa.

Ksp: konstanta kelarutan

Garam sukar larut (mis. AgCl, BaSO₄, CaF₂) sedikit sekali melarut dalam air. Endapan padat yang tersisa berada dalam kesetimbangan dengan ion terlarutnya. Konstanta kesetimbangan untuk pelarutan ini disebut Ksp (hasil kali kelarutan). Misalnya untuk $AgCl(s) \rightleftharpoons Ag^+ + Cl^-$ , maka $K_{sp} = [Ag^+][Cl^-]$ . Ksp hanya melibatkan ion terlarut — padatan tidak masuk.

Ksp (hasil kali kelarutan) adalah konstanta kesetimbangan untuk pelarutan garam sukar larut, dinyatakan sebagai hasil kali konsentrasi ion terlarut dipangkatkan koefisiennya. Qsp adalah hasil kali konsentrasi ion sesaat, dibandingkan dengan Ksp untuk meramalkan pengendapan.

Pasangkan hubungan Qsp-Ksp dengan hasilnya.

Menghitung Ksp dari kelarutan

Bila kelarutan molar garam (s) diketahui, Ksp dapat dihitung. Misalnya $AgCl \rightleftharpoons Ag^+ + Cl^-$ memberi $[Ag^+] = [Cl^-] = s$ , sehingga $K_{sp} = s^2$ . Untuk $CaF_2 \rightleftharpoons Ca^{2+} + 2F^-$ , $[Ca^{2+}] = s$ dan $[F^-] = 2s$ , sehingga $K_{sp} = s \times (2s)^2 = 4s^3$ . Perhatikan koefisien ion saat menyusun Ksp.

Sorot ciri garam sukar larut.

Meramalkan pengendapan dengan Qsp

Untuk meramalkan apakah endapan akan terbentuk bila dua larutan dicampur, hitung Qsp (hasil kali konsentrasi ion awal setelah pencampuran) dan bandingkan dengan Ksp. Qsp < Ksp berarti larutan belum jenuh — tidak endapan. Qsp > Ksp berarti lewat jenuh — endapan terbentuk sampai Qsp turun ke Ksp. Qsp = Ksp berarti tepat jenuh.

Susun langkah meramalkan pengendapan.

Bayangkan Ksp sebagai “kapasitas lapangan parkir” ion. Lapangan (larutan) hanya mampu menampung sejumlah pasangan ion tertentu (Ksp). Qsp adalah jumlah pasangan yang ingin parkir sekarang. Bila Qsp < Ksp, masih ada ruang — semua ion larut. Bila Qsp > Ksp, lapangan kelebihan — ion “menumpuk” sebagai endapan. Endapan terus terbentuk sampai yang parkir persis sama dengan Ksp.

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Kelarutan AgCl adalah $1{,}3 \times 10^{-5}$ mol/L. Hitung Ksp.

$AgCl(s) \rightleftharpoons Ag^+ + Cl^-$ ; $[Ag^+] = [Cl^-] = s = 1{,}3 \times 10^{-5}$ M.

$K_{sp} = [Ag^+][Cl^-] = s \times s = (1{,}3 \times 10^{-5})^2 \approx 1{,}7 \times 10^{-10}$ .

Jebakan: menggunakan koefisien sebagai pengali alih-alih pangkat. Yang benar: koefisien ion dalam persamaan menjadi pangkat dalam Ksp. Untuk $CaF_2 \rightleftharpoons Ca^{2+} + 2F^-$ , Ksp = [Ca²⁺][F⁻]² (pangkat 2), bukan [Ca²⁺][2F⁻] (koefisien sebagai pengali). Hati-hati saat menentukan [F⁻] dari kelarutan: [F⁻] = 2s, sehingga Ksp = s × (2s)² = 4s³.

Jebakan: lupa mengencerkan konsentrasi saat dua larutan dicampur sebelum menghitung Qsp. Yang benar: pada pencampuran, volume total bertambah sehingga konsentrasi tiap ion turun. Hitung konsentrasi setelah pengenceran baru gabungkan dalam Qsp; baru bandingkan dengan Ksp.

Ksp = konstanta kelarutan garam sukar larut.
Ksp = hasil kali ion terlarut dipangkatkan koefisien.
Padatan tidak masuk dalam ekspresi Ksp.
Qsp < Ksp → tidak endapan; Qsp > Ksp → endapan.
Hitung Qsp dari konsentrasi setelah pencampuran.