KESETIMBANGAN REAKSI PENGENDAPANDosen :Dra. Ani Iryani, MSi.

1) NaCl (aq) + AgNO3 (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq)

Secara ionik reaksi ini ditulis sebagai berikut:

Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- AgCl (s) + Na+ + NO3-Ag+ + Cl- AgCl (s)KCl (aq) + NaNO3 (aq) KNO3 (aq) + NaCl (aq)

K+(aq)+Cl-(aq)+ Na+(aq)+NO3-(aq) K+(aq)+Cl-(aq)+Na+(aq)+NO3-(aq)KCl(aq) + NaNO3 (aq)

Aturan Kelarutan

Garam-garam alkali larut dalam airGaram-garam ammonium larut dalam airGaram-garam yang mengandung anion-anion: NO3-, ClO3-, ClO4- dan C2H3O2- larut dalam airSeluruh klorida, bromida dan iodida larut dalam air kecuali sebagai garam Ag, Pb, dan Hg.Seluruh garam sulfat larut dalam air kecuali Pb, Sr, Ba, dan untuk Ca, Ag, sedikit larut.Seluruh logam oksida tidak larut dalam air, kecuali logam alkali, Ca, Sr, Ba. CaO + H2O Ca2+ + 2OH-7.Seluruh hidroksida tidak larut dalam air kecuali logam alkali, Ba, Sr, dan Ca(OH)2 sedikit larut.8.Seluruh karbonat, fosfat, sulfida, dan sulfit tidak larut dalam air kecuali: NH4+ dan logam alkali sedikit larut.

BaCl2 FeCl3NaBr Fe(OH)3 Na2CO3

PbCl2 PCl5 KOH SrSO4 K2SO4Garam manakah yang mengendap?

KELARUTAN DAN HASILKALI KELARUTANAgCl (s) Ag+ + Cl-

[Ag+] [ Cl-] Kc = , [AgCl (s)]

Kc = tetapan kesetimbangan reaksi

Kc [AgCl (s)] = [Ag+] [ Cl-] Ksp = [Ag+] [ Cl-]

Ksp = tetapan hasil kali kelarutan (nilainya tergantung suhu)

Bagaimanakah persamaan Ksp senyawa berikut ini ?Pb SO4 Pb2+ + SO4 2-Ksp = [Pb2+ ] [SO4 2-]

PbCl2 Pb2+ + 2 Cl -Ksp = [Pb2+ ] [Cl -]2

HgCl2

MgSO4

Fe(OH)3

SnCl4

Ca(OH)2

Pb(IO3)2

Perhitungan Ksp dari data kelarutanContoh: Pada 25oC kelarutan BaSO4 = 0,0091 g/liter. Berapa Ksp BaSO4?Jawab:- Massa molar adalah 233 g per mol (lihat tabel susunan berkala panjang) jumlah mol BaSO4 terlarut dalam 1 liter larutan adalah

g mol mol 0,0091 x = 3,9 x 10-5 liter 233 g liter

- reaksi pelarutan: BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO4= (aq)

[ Ba2+] = 3,9 x 10-5 M [ SO4=] = 3,9 x 10-5 MKsp = (3,9 x 10-5 ) (3,9 x 10-5) = 1,5 x 10-9

Contoh 2: Kelarutan CaF2 = 0,015 g/liter pada 25oC. Hitung KspJawab: - reaksi CaF2 (s) Ca2+ + 2F-

- dari tabel dapat dihitung massa molar CaF2 adalah 78,1 gram per mol

g mol mol - kelarutan CaF2 = 0,015 x = 1,9 x 10-4 Liter 78,1g Liter

[Ca2+] = 1,9 x 10-4 M

[ F- ] = 2 (1,9 x 10-4) M = 3,8 x 10-4 M

Ksp = [Ca2+] [ F- ] 2

= (1,9 x 10-4 ) (3,8 x 10-4 )2 = 2,7 x 10-11

Contoh 3: Kelarutan Pb(IO3)2 = 4,0 x 10-5 mol per liter larutan pada 25oC. Hitung Ksp ( kunci jawaban, Ksp = 2,6 x 10-13)

Perhitungan kelarutan dari harga KspDiketahui senyawa Mg(OH)2 memiliki Ksp = 1,8 x 10-11. Hitung kelarutan garam ini dalam satuan gram per 100 ml larutan!Jawab: reaksi pelarutan Mg(OH)2 (s) Mg2+ + 2 OH- X mol Mg(OH)2 (s) x mol Mg2+ 2 x mol OH- Ksp = [Mg2+] [OH- ] 2 1,8 x 10-11 = ( X ) ( 2X )2 = 4X3 1,8 x 10-11 X3 = = 4,5 x 10-12 4 3 3 X = 4,5 x 10-12

X = 1,7 x 10-4 M Kelarutan Mg(OH)2 = 1,7 x 10-4 mol/liter

mol 58,3 g 0,1 liter = 1,7 x 10-4 x x liter mol 100 ml

= 9,9 x 10-4 g per 100 ml

Contoh : Berapakah konsentrasi Ag+ dan CrO4= dalam larutan jenuh Ag2CrO4 pada

25oC?, diketahui Ksp = 1,9 x 10-12

jawab: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO4= [ Ag+ ] [CrO4=] awal 0,00 0,00 perubahan + 2X X

Kesetimbangan 2X X

Ksp = [Ag+ ] 2 [CrO4= ]

1,9 x 10-12 = (2X)2 ( X) X = 7,8 x 10-5 M

Maka [ Ag+ ] = 2 (7,8 x 10-5) M = 1,6 x 10-4 M

dan [CrO4=] = 7,8 x 10-5 M

1. Nyatakan definisi Ksp untuk senyawa-senyawa berikut ini: a. BaCO3 b. Fe(OH)3 c. Bi2S3 d. Ca3(PO4)2 e. SrCO32. Diketahui dari percobaan kelarutan kalsium sulfat 0,67 g/l. Hitung nilai ksp untuk kalsium sulfat3. Kelarutan molar perak sulfat adalah 1,5 x 102 mol/l. Hitung ksp perak sulfat4. Kelarutan timbal kromat adalah 4,5 x 10 5 g/l. hitung tetapan hasil kali kelarutan timbal kromat.5. Diketahui harga ksp tembaga(II) hidroksida adalah 2,2 x 10-20. Hitung kelarutan garam ini dalam satuan g/l.6. Diketahui harga ksp kalsium sulfat adalah 1,2 x 10 26. Hitung konsentrasi ion Ca2+ dalam keadaan larutan jenuh.SOAL-SOAL LATIHAN

Terbentuknya endapan pada reaksi ini nampak apabila perkalian konsentrasi ion-ion yang bereaksi telah melampaui harga Ksp senyawa endapan. Perkalian ion-ion < Ksp belum terjadi pengendapan = Ksp mulai terjadi pengendapan > Ksp terjadi pengendapancontoh : Apakah akan terjadi pengendapan jika 100 ml 0,0030 M Pb(NO)3 dicampur dengan 100 ml 0,004 M Na2SO4 ? (diketahui Ksp PbSO4 = 1,8 x 10-8)

jawab: - Reaksi Pb2+ + SO4= PbSO4 - Jumlah Pb2+ dalam larutan = 0,1 liter x 0,003 mol/liter = 0,0003 mol

0,0003 mol maka [Pb2+] = = 1,5 x 10-3 M 0,2 literMemperkirakan Terbentuknya Pengendapan

- Jumlah SO4 2- dalam larutan = 0,1 liter x 0,004 mol/liter = 0,0004 mol

0,0004 mol maka [SO4=] = = 2,0 x 10-3 M 0,2 liter Ksp = [ Pb2+] [SO4=] [Pb2+] [SO4=] lebih kecil, sama atau lebih besar Ksp ? (1,5 x 10-3) (2,0 x 10-3) = 3,0 x 10-6 3,0 x 10-6 > 1,8 x 10-8 Kesimpulan: pencampuran kedua larutan akan mengendapkan PbSO4.

1. Ramalkan apakah terjadi pengendapan jika 200 ml 0,0040 M BaCl2 dicampur dengan 600 ml 0,0080 M K2SO4 ?

2. Ramalkan apakah terjadi pengendapan Al(OH)3 jika 2,0 ml 0,200 M NaOH ditambah dengan 1,00 liter 0,100 M AlCl3 ?

4. Berapakah volume minimal larutan NaOH pada contoh 8 agar pengendapan Al(OH)3 dapat terjadi ?SOAL-SOAL

Tabel : Daftar Ksp beberapa senyawa pada 25oC

SenyawaKspSenyawaKspAl(OH)31,3 x 10-33PbCrO42,8 x 10-13BaCO35,1 x 10-9PbSO41,6 x 10-8BaCrO41,2 x 10-10PbS8,0 x 10-28BaSO41,1 x 10-10Mg(OH)21,8 x 10-11CdS8,0 x 10-27Mn(OH)1,9 x 10-13CaCO34,8 x 10-9MnS2,5 x 10-13CaCrO47,1 x 10-4Hg2Cl21,3 x 10-18CaSO49,1 x 10-6HgS1,6 x 10-52Cu(OH)22,2 x 10-20Ni(OH)22,0 x 10-15CuS6,3 x 10-36NiS1,0 x 10-24

Contoh : Direaksikan antara 50 ml 0,050 M Na3PO4 dengan 50 ml 0,001 M BaCl2

Hitung apakah Ba3(PO4)2 akan mengendap ? Berapa [Ba2+] dalam larutan pada saat kesetimbangan? Berapa % Ba2+ tetap berada dalam larutan?

Jawab : reaksi yang terjadi : 3Ba2+ + 2PO4= Ba3(PO4)2 Hitung konsentrasi ion barium total dan ion fosfat total dalam volume akhir (100 ml)

Kalikan konsentrasi ion barium pangkat 3 dengan konsentrasi ion fosfat pangkat 2. Jika hasilnya sama atau lebih besar dari Ksp (lihat dari tabel) maka pengendapan terjadi, jika lebih kecil pengendapan tidak terjadi.

jumlah ion barium yang tetap tinggal dalam larutan adalah konsentrasi ion barium pada saat kesetimbangan super jenuh dibagi dengan konsentrasi awal dikalikan 100 %.

Pengaruh ion sekutu dalam pengendapanContoh Berapa kelarutan AgCl dalam 0,010 M larutan NaCl ? ksp = 1,7 x 10-10

Jawab: Reaksi yang terjadi; AgCl Ag+ + Cl-

Ksp = [Ag+] [Cl-] 1,7 x 10-10 = (X) (0,010) (X) = 1,7 x 10-8 M

Kelarutan AgCl dalam 0,010 M NaCl = 1,7 x 10-8 M, sedangkan kelarutan dalam air adalah = 1,3 x 10-5 MArtinya ion sekutu dapat memperkecil nilai kelarutan garam.

[Ag+][Cl-]awal0,000,010perubahan+ X+XKesetimbanganX0,010 +X 0,010

Pemisahan dengan pengendapan selektifKsp AgCl = 1,6 x 10 10 AgBr = 7,7 x 10 13.0,020 M ion klorida 0,020 M ion bromida Ksp = [Ag+][Br-]

Ksp [Ag+] = [Br- ] 7,7 x 10 13 = 0,020

= 3,9 x 10 11 MJadi diperlukan konsentrasi ion perak >3,9 x 10 11 M untuk mengendapkan AgBr Diperlukan konsentrasi ion perak >8,0 x 10 -9 M untuk mengendapkan AgClAgBr mengendap lebih dahulu, kemudian AgCl mengendap

Pemisahan kation dengan mengatur pH Misal larutan tertentu mengandung 0,01 M Mn2+ dan 0,10 M Mg2+, pH larutan = 7. Diketahui Ksp Mn(OH)2 = 1,9 x 10-13 dan Ksp Mg(OH)2 = 1,8 x 10-11. Berapa [OH-] atau pH larutan agar Mn(OH)2 mengendap tetapi Mg(OH)2 tidak mengendap ? Ksp = [Mg2+] [OH-] 21,8 x 10-11 = (0,10) (OH-)2 [OH-] = 1,3 x 10-5 M pada keadaan ini pH = 9,1Apakah pengendapan Mn2+ kuantitatif ? Ksp = [Mn2+] [OH-]2 1,9 x 10-13 = [Mn2+] ( 1,3 x 10-5)2 [Mn2+] = 1,1 x 10-3 MMn2+ yang masih dalam larutan

1,1 x 10-3 M x 100% = 1,1%1,0 x 10-1 M Jumlah Mn2+ yang sudah mengendap = 98,9 %

Tabel 4. Pemisahan kation-kation menjadi grup berdasarkan reaksi pengendapan dengan menggunakan berbagai pereaksi pengendap Tabel: Pemisahan kation-kation menjadi grup berdasarkan reaksi pengendapan dengan menggunakan berbagai pereaksi pengendap

GrupKationPereaksi pengendapEndapan Ksp1Ag+HClAgCl1,6 x 10-10Hg22+Sda -idem-Hg2Cl23,5 x 10 -18Pb2+sdaPbCl22,4 x 10 -42Bi3+H2S dalam suasana asamBi2S31,6 x 10-72Cd2+sdaCdS8,0 x 10 -28Cu2+sdaCuS6,0 x 10 -37Sn2+sdaSnS1,0 x 10 -263Al3+H2S dalam suasana basaAl(OH)31,8 x 10 -33Co2+sdaCoS4,0 x 10 -21Cr3+sdaCr(OH)33,0 x 10 -29Fe2+sdaFeS6,0 x 10 -19Mn2+sdaMnS3,0 x 10 -14Ni2+sdaNiS1,4 x 10 -24Zn2+sdaZnS3,0 x 10 -234Ba2+Na2CO3BaCO38,1 x 10-9Ca2+sdaCaCO38,7 x 10-9Sr2+sdaSrCO31,6 x 10 -95K+Tak ada pereaksi pengendapTidak adaNa+sdaTidak adaNH4+sdaTidak ada

Soal-soal latihan:

Tuliskan kesetimbangan reaksi pelarutan dan ungkapan hasil kali kelarutan (Ksp)untuk setiap senyawa berikut ini:a. CuBr b. ZnC2O4 c. Ag2CrO4 d. Mn3(PO4)2

2. Hitung konsentrasi ion dalam setiap larutan jenuh berikut ini[I- ] dalam larutan AgI dengan [Ag+] = 9,1 x 10 9 M[Al3+] dalam Al(OH)3 dengan [ OH- ] = 2,9 x 10 9 M

Apa yang dimaksud dengan: kelarutan, kelarutan molar, dan hasil kali kelarutan. Terangkan perbedaan antara kelarutan dan hasil kali kelarutan untuk senyawa yang sedikit larut seperti BaS04.

Bagaimana cara meramal apakah akan terjadi endapan atau tidak jika dua jenis larutan dicampurkan?

Gunakan prinsip Le Chateliers untuk menerangkan menurunnya kelarutan CaCO3 dalam larutan Na2CO3.

Gunakan CaCO3 dan Ca(NO3)2 untuk menunjukkan bagaimana pengaruh ion senama (ion common) dalam menurunkan/mengurangi kelarutan garam yang tak larut.

7. Kelarutan MnCO3 adalah 4,2 x 10-6 M. Berapa Ksp ?

Kelarutan senyawa ionik MX yang memiliki bobot molekul 346 adalah 4,63 x 10-3 g/liter. Hitung Ksp senyawa ini.

pH larutan jenuh metal hidroksida MOH adalah 9,8. Hitung Ksp senyawa ini!

Hitung kelarutan molar Fe(OH)2 pada a. pH 8.00 dan b. pH 10,00.

Terangkan pembentukan kompleks dengan pengertian asam-basa Lewis!

Jelaskan secara umum pengaruh ion kompleks terhadap kelarutan.

14. Tuliskan tetapan pembentukan masing-masing ion kompleks berikut ini: a. Zn(OH)4= , b. Co(NH3)63+ , c. HgI4=

Kelarutan molar kalsium karbonat adalah 9,3 x 10 5 M. Berapa kelarutan molar dalam larutan 0,050 M Na2CO3 ?