< PreviousKesetimbangan Ion-Ion dalam Larutan191pH Larutan Penyangga dari Asam Lemah dan GaramnyaBerapa pH larutan yang dibuat dari campuran 50 mL CH3COOH 0,5 M dan 50 mLNaCH3COO 0,5 M? Diketahui Ka(CH3COOH) = 1,8 × 10–5.Jawab:Dalam larutan terdapat: CH3COOH, CH3COO–, H+, dan Na+. Reaksikesetimbangannya:CH3COOH(aq)ZZXYZZCH3COO–(aq) + H+(aq)Konsentrasi CH3COO– lebih dominan dari garam dibandingkan hasil ionisasi asamasetat maka dalam perhitungan, konsentrasi CH3COO– ditentukan dari garamnya.Konsentrasi CH3COOH dalam campuran (100 mL):[CH3COOH] = 50mL0,50,25100mLMM×=Konsentrasi CH3COO– dalam campuran (100 mL):[CH3COO–] = 50mL0,50,25100mLMM×=Nilai pH larutan dihitung dengan rumus:pH= pKa – log 33[CHCOOH][CHCOO]−= pKa– log [][]asamgaram= – log (1,8 × 10–5) –log0,250,25MM = 4,74Jadi, pH larutan penyangga sebesar 4,74. Nilai ini berasal dari nilai pKa.Contoh 8.5Contoh 8.6pH Larutan Penyangga dari Campuran GaramBerapa pH larutan penyangga yang dibuat dari campuran 60 mL NaH2PO4 0,5 M dan40 mL Na2HPO4 0,5 M. Diketahui Ka (H2PO4–) = 7,5 × 10–3.Jawab:Dalam larutan terdapat: Na+, H+, H2PO4–, dan HPO42–. Reaksi kesetimbangannya:H2PO4–(aq)ZZXYZZHPO42–(aq) + H+(aq)Oleh karena kedua garam tersebut terionisasi sempurna maka konsentrasi H2PO4– danHPO42– sama dengan konsentrasi garam-garamnya.Konsentrasi H2PO4– dalam campuran (100 mL):[H2PO4–] =60mL100mL× 0,5 M = 0,3 MKonsentrasi HPO42– dalam volume campuran[HPO42–] = 40mL100mL× 0,5 M = 0,2 MNilai pH larutanpH=pKa – log[Asamlemah][Basakonjugat]Kata Kunci•Larutan penyangga•Persamaan Henderson-Hasselbalch•Pengenceran larutanpenyangga192Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI=pKa – log2424HPOHPO−−⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣⎦=–log(7,5 × 10–3) – log0,3M0,2M= 1,95Jadi, pH larutan = 1,95.4.Kinerja Larutan PenyanggaSeperti telah diuraikan sebelumnya, bahwa larutan penyangga me-miliki kemampuan untuk mempertahankan pH larutan jika ke dalamlarutan itu ditambahkan sedikit asam atau basa; atau diencerkan.Bagaimanakah kinerja larutan penyangga bekerja dalam memper-tahankan pH larutannya dari pengaruh asam, basa, atau pengenceran?Untuk mengetahui hal ini, Anda dapat melakukan kegiatan berikut.Aktivitas Kimia 8.2Kinerja Larutan PenyanggaTujuanMengamati kinerja larutan penyangga.Alat1.gelas kimia 250 mL2.pH meter atau indikator universal3.gelas ukurBahan1.100 mL CH3COOH 0,1 M2.100 mL CH3COONa 0,1 M3.50 mL CH3COOH 0,2 M4.50 mL CH3COONa 0,2 M5.HCl 0,5 M6.NaOH 0,5 MLangkah Kerja1.Sediakan 3 buah gelas kimia 250 mL.a.Gelas kimia 1: 50 mL CH3COOH 0,1 M, ukur pH-nya.b.Gelas kimia 2: 50 mL CH3COONa 0,1 M, ukur pH-nya.c.Gelas kimia 3: 25 ml larutan CH3COOH 0,2 M dan 25 mL larutan CH3COONa 0,2M. Kocok campuran dan ukur pH-nya.d.Ke dalam larutan tersebut masing-masing tambahkan 1 mL HCl 0,5 M. Kocokdan ukur pH-nya.2.Ulangi prosedur yang sama sampai langkah (c), kemudian tambahkan 1 mLNaOH 0,5 M. Kocok dan ukur pH-nya.3.Encerkan larutan (gelas kimia 3) sampai volume 1 liter. Kocok dan ukur pH-nya.Pertanyaan1.Apakah terjadi perubahan pH pada masing-masing larutan?2.Bagaimanakah kestabilan pH pada larutan penyangga?3.Berapakah pH masing-masing larutan sebelum dan sesudah ditambah asam,basa, dan netral?4.Diskusikan hasil pengamatan dari percobaan ini dengan teman sekelas Anda.Mengapa larutan penyangga dapat mempertahankan pH jika ditambahsedikit asam atau basa? Tinjau larutan penyangga pada Aktivitas Kimia8.2. Larutan mengandung asam lemah CH3COOH dan basa konjugatnyaCH3COO–. Jika asam kuat ditambahkan ke dalam larutan penyangga,berarti memasukkan ion H+ yang dapat bereaksi dengan basa konjugatnya.SekilasKimiaLarutan Penyangga dalam DarahDarah manusia mempunyai pHnormal sekitar 7,35–7,45. Jika pHdalam darah tidak berada dalamkeadaan normal maka akanmengganggu kestabilan darimembran sel, struktur protein, danaktivitas enzim. Kondisi pH darah <7,35 disebut asidosis dan kondisi pH> 7,45 disebut alkalosis.Darah memiliki sistem penyanggauntuk mengontrol pH agar pH darahstabil. Larutan penyangga dalam darahmengandung asam karbonat (H2CO3)dan ion karbonat (HCO3–). Denganpersamaan kesetimbangan sebagaiberikut.H+ (aq) + HCO3– (aq)ZZXYZZH2CO3(aq)ZZXYZZH2O (A) + CO2(g)Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000Kesetimbangan Ion-Ion dalam Larutan193Gambar 8.6Pengaruh penambahan asam ataubasa ke dalam larutan penyangga(CH3COOH + CH3COONa)Daerah perubahan pHpHPenambahanH+OHH+(aq) + CH3COO–(aq)⎯⎯→CH3COOH(aq)Jika basa kuat ditambahkan ke dalam larutan penyangga, berartimemasukkan ion OH– yang bereaksi dengan asam lemahnya.OH–(aq) + CH3COOH(aq)⎯⎯→H2O(A) + CH3COO–(aq)Penambahan H+ atau OH– ke dalam larutan penyangga akanmenggeser posisi kesetimbangan CH3COOHUCH3COO– ke arahpengurangan gangguan sekecil mungkin (prinsip Le Chatelier).Pergeseran posisi kesetimbangan menyebabkan konsentrasi asamlemah dan basa konjugatnya berubah. Jika H+ ditambahkan, konsentrasiasam bertambah, sedangkan konsentrasi basa konjugat berkurang. Padapenambahan OH– terjadi sebaliknya. Perubahan konsentrasi asam lemah dan basa konjugat akibatpenambahan H+ atau OH– cukup berarti, tetapi pH larutan penyanggarelatif tidak berubah sebab pH larutan ditentukan oleh perbandingan[asam]:[basa konjugat], di samping pKa atau pKb.Gambar 8.6 menunjukkan perubahan pH larutan penyangga yangmengandung CH3COOH dan CH3COONa terhadap penambahan ionH+ dan OH–. pH berkurang sekitar 0,5 satuan jika ditambahkan ion H+atau ion OH– tidak lebih dari 0,5 mol.a.Penambahan Asam atau Basa Secara KuantitatifAda dua prinsip utama dalam menentukan pH larutan penyanggaketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan (Gambar 8.7), yaitu:1.Prinsip Stoikiometri: diasumsikan bahwa penambahan asam atau basabereaksi sempurna dengan ion-ion dalam larutan penyangga.2.Prinsip kesetimbangan: ion-ion dalam larutan penyangga membentukkesetimbangan yang baru setelah ditambah sedikit asam atau basa.Contoh kasus:Berapakah pH larutan penyangga yang dibuat dari CH3COOH 0,5 Mdan CH3COONa 0,5 M (lihat Contoh 8.6) jika ke dalam 100 mL larutanitu ditambahkan HCl 0,01 mol? Bagaimanakah perubahan pH yangterjadi?Penyelesaian:Spesi utama yang terdapat dalam larutan adalah: H+, CH3COO–,dan CH3COOH, persamaan reaksi kesetimbangannya:CH3COOH(aq)ZZXYZZCH3COO–(aq) + H+(aq)Aspek Stoikiometri:Jumlah mol CH3COOH, CH3COO–, H+ sebelum penambahan HCladalahCH3COOH = 0,05 mol; CH3COO– = 0,05 mol; H+ = x mol.Setelah HCl ditambahkan, jumlah mol H+ sama dengan jumlah molHCl yang ditambahkan: H+ = 0,01 mol (hasil ionisasi asam asetat diabaikan).Diasumsikan semua ion H+ (HCl) yang ditambahkan bereaksisempurna dengan basa konjugatnya, CH3COO–.H+(aq) + CH3COO–(aq)→CH3COOH(aq)Berdasarkan reaksi ini akan dihasilkan komposisi mol yang baru:CH3COOH=(0,05 + 0,01) mol = 0,06 mol = 60 mmolCH3COO–=(0,05 – 0,01) mol = 0,04 mol = 40 mmolH+=0 molGambar 8.7Dua prinsip utama dalammenentukan pH larutan penyanggasetelah asam atau basaditambahkan.PenyanggamengandungHA + X-X- + H+→HXHX + OH-→X- + H2OHitung ulang[HA] + [X-]Gunakan Ka, [HX], dan[X-] untukmenghitung H+pHPrinsip stoikiometriPrinsip kesetimbangan194Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIGambar 8.9Pengenceran larutan penyanggahanya mengubah konsentrasi molarspesi dalam kesetimbangan, tetapitidak mengubah perbandinganspesi tersebut.AwalPerubahanKesetimbanganKonsentrasi[CH3COOH] (M)0,6– x0,6 – x[CH3COO–] (M)[H+] (M)0,4+ x0,4 + x0+ xxGambar 8.8Prinsip kesetimbangan−⎡⎤⎣⎦⎡⎤−⎣⎦++HA+HAH[A–][HA]Penambahan H+Aspek Kesetimbangan:Setelah terjadi reaksi antara H+ (dari HCl) dengan basa konjugatdari larutan penyangga, sistem membentuk kesetimbangan yang baru.Konsentrasi molar sebelum dan sesudah tercapai kesetimbangan yang barudapat dihitung sebagai berikut.[CH3COOH]0 =60mmol100mL=0,6 M; [CH3COO–]0 =40mmol100mL=0,4 MSetelah kesetimbangan yang baru tercapai, konsentrasi molar dalamkeadaan setimbang adalah sebagai berikut.Persamaan tetapan ionisasi kesetimbangannya adalah+33[H][CHCOO][CHCOOH]aK−=5(0,4)1,8100,6xxx−+→×=−(0,4)0,6xx+≈Catatan:Nilai x pada pembilang (0,6–x) relatif kecil sehingga dapat diabaikan.Penyelesaian terhadap persamaan tersebut, diperoleh nilai x = 2,7 ×10–5. Jadi, konsentrasi H+ setelah penambahan HCl sebesar 2,7 × 10–5 M.Nilai pH larutan penyangga setelah penambahan HCl 0,01 mol:pH = –log [H+] = –log (2,7 × 10–5) = 4,57.Nilai pH sebelum penambahan HCl = 4,74 (lihat Contoh 8.5).Setelah HCl ditambahkan, pH larutan berubah menjadi 4,57 (sekitar0,17 satuan).b.Pengenceran Larutan PenyanggaMengapa pH larutan penyangga tidak berubah jika diencerkan?Untuk memahami hal ini, dapat ditinjau dari persamaan Henderson-Hasselbalch.[Basakonjugat]pH=plog[Asamlemah]aK+Nilai pH larutan penyangga hanya ditentukan oleh pKa danperbandingan konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat. Nilai Kaatau pKa dari asam lemah tidak bergantung pada konsentrasi asam, tetapibergantung pada suhu. Oleh sebab itu, pengenceran larutan penyanggatidak akan mengubah nilai pKa (lihat Gambar 8.9).Konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat akan berubah jikavolume larutan berubah sebab konsentrasi bergantung pada volume totallarutan. Pengenceran larutan akan mengubah semua konsentrasi spesiyang ada dalam larutan, tetapi karena perubahan konsentrasi dirasakanoleh semua spesi maka perbandingan konsentrasi molar pasangan konjugatasam basa tidak berubah. Akibatnya, pH larutan tidak berubah.[[]−HA]A[]−⎡⎤⎣⎦A0,075M=HA0,075 MpH = pKaPengenceran[]−⎡⎤⎣⎦A0,1M=HA0,1MKesetimbangan Ion-Ion dalam Larutan195Kerjakanlah dalam buku latihan.1.Berapa pH larutan penyangga yang terbuat daricampuran natrium asetat 0,05 M dan asam asetat0,01 M? Ka(CH3COOH) = 1,6 × 10–5.2.Berapa pH larutan penyangga yang dibuat daricampuran NH4Cl 0,025 M dan NH3 0,01 M?Kb(NH3)= 1,6 × 10–5.3.Berapa konsentrasi ion benzoat, C6H5COO– yangharus ditambahkan kepada asam benzoat,C6H5COOH, untuk membuat larutan penyanggadengan pH 5? Ka(C6H5COOH)= 6,6 × 10–5.4.Larutan penyangga dibuat dengan melarutkan 13 gNaH2PO4 dan 15 g Na2HPO4 dalam 1 L larutan.Berapakah pH larutan ini?5.Larutan penyangga mengandung NH3 0,2 M danNH4Cl 0,2 M. Jika ke dalam 1 L larutan ituditambahkan NaOH 0,001 mol, berapa pH larutanpenyangga sebelum dan setelah penambahanNaOH? Diketahui Kb(NH3) = 1,8 ×10–5.6.Hitung pH setelah gas HCl 0,01 mol ditambahkanke dalam 250 mL larutan penyangga berikut.a.NH3 0,05 M dan NH4Cl 0,15 Mb.NH3 0,50 M dan NH4Cl 1,5 M7.Berapakah pH larutan penyangga yang dibuatdengan melarutkan NaNO2 0,1 M dan HCl 0,05 Mke dalam 500 mL larutan? Berapa pH larutan jikadiencerkan dua kali lipat? Ka(HNO2) = 7,2 × 10–4.Tes Kompetensi Subbab CD.Kesetimbangan Kelarutan Garam SukarLarutTidak semua garam dapat larut dalam air. Banyak garam-garam yangkurang larut bahkan dapat dikatakan tidak larut di dalam air. Walaupuntampaknya tidak larut, sesungguhnya masih ada sebagian kecil dari garam-garam itu yang dapat larut dalam air. Kelarutan garam-garam inimembentuk kesetimbangan dengan garam-garam yang tidak larut.1.Tetapan Hasil Kali Kelarutan GaramBanyak garam-garam yang larut dalam air terionisasi sempurnamembentuk ion-ionnya, tetapi banyak juga garam-garam yang kelarutannyasedikit, bahkan nyaris tidak larut.Garam-garam yang kurang larut, di dalam air membentuk keadaansetimbang antara garam yang tidak larut dengan yang terlarut dalamkeadaan larutan jenuh. Contohnya, kalsium oksalat (CaC2O4) membentukkesetimbangan berikut.CaC2O4(s)2HOZZZZXYZZZZCa2+(aq) + C2O42–(aq)Tetapan kesetimbangan untuk kelarutan garam ini adalah sebagai berikut.222424CaCOCaOKC+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=⎡⎤⎣⎦Oleh karena kelarutan garam relatif sangat kecil maka konsentrasiCaC2O4 diasumsikan tetap sehingga dapat dipersatukan dengan tetapankesetimbangan, yaitu:K [CaC2O4] = [Ca2+] [C2O42–]Persamaan ini dapat ditulis:Ksp = [Ca2+] [C2O42–]Lambang Ksp dinamakan tetapan hasil-kali kelarutan (solubility productconstant) garam-garam sukar larut. Persamaan Ksp menyatakan bahwaperkalian konsentrasi ion-ion garam dalam larutan jenuh sama dengannilai Ksp. Oleh karena nilai Ksp merupakan suatu tetapan kesetimbanganmaka Ksp dipengaruhi oleh suhu larutan.196Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIPenulisan Ungkapan Hasil Kali KelarutanTuliskan persamaan hasil-kali kelarutan untuk garam-garam berikut.(a) AgCl; (b) Hg2Cl2; (c) Pb3(AsO4)2Jawab:Persamaan kesetimbangan dan tetapan hasil kali kelarutannya adalaha.AgCl(s)ZZXYZZAg+(aq) + Cl–(aq)Ksp = [Ag+] [Cl–]b.Hg2Cl2(s)ZZXYZZHg22+(aq) + 2Cl–(aq)Ksp = [Hg22+] [Cl–]2c.Pb3(AsO4)2(s)ZZXYZZ3Pb2+(aq) + 2AsO43–(aq)Ksp = [Pb2+]3 [AsO43–]2Menentukan Ksp dari Kesetimbangan Ion-Ion TerlarutBerdasarkan percobaan, ditemukan bahwa PbI2 dapat larut sebanyak 1,2 × 10–3 molper liter larutan jenuh pada 25oC. Berapakah Ksp PbI2?Jawab:Nilai Ksp ditentukan dari hasil kali konsentrasi ion-ion dalam keadaan kesetimbanganPbI2(aq)ZZXYZZPb2+(aq) + 2I–(aq)1,2 × 10–3 M 1,2 × 10–3 M 2(1,2 × 10–3) MKsp=[Pb2+] [I–]2=(1,2 × 10–3) (2,4 × 10–3)2=6,9 × 10–9Menentukan Kelarutan Garam dari KspMineral fluorit mengandung CaF2. Hitung kelarutan CaF2 dalam air. DiketahuiKsp(CaF) =3,4 × 10–11.Jawab:Misalkan, x adalah kelarutan molar CaF2. Jika padatan CaF2 dilarutkan ke dalam 1liter larutan, dari x mol CaF yang terlarut akan terbentuk x mol Ca2+ dan 2x mol F–.Lihat diagram berikut.Ksp = [Ca2+][F–]23,4 × 10–11 = (x) (2x)2→x = 2 × 10–4Jadi, kelarutan CaF2 = 2 × 10–4 M.Pada persamaan Ksp, konsentrasi hasil kali kelarutan ion-ion garamdipangkatkan sesuai dengan nilai koefisien reaksinya. Hal ini sesuaidengan konsentrasi ion-ion dalam sistem kesetimbangan pada umumnya.Contoh 8.7Tetapan hasil kali kelarutan (Ksp) ditentukan oleh konsentrasi molarion-ion yang terlarut di dalam air pada keadaan jenuh. Bagaimanakahmenghitung tetapan hasil-kali kelarutan dari garam yang sukar larut ini.Simak contoh-contoh berikut.Contoh 8.8Contoh 8.9CaF(s)CaF(s)CaF(aq)⎯⎯→Ca2+(aq)+ 2F–(aq)x 2xMahir MenjawabKelarutan Ag2CrO4 dalam airadalah 10–4 M. Kelarutan Ag2CrO4dalam larutan K2CrO4 0,01 Madalah ....A.10–5 MB.2 × 10–5 MC.4 × 10–5 MD.4 × 10–10 ME.5 × 10–6 MPembahasanAg2CrO4 ZZXYZZ 2 Ag+ + CrO42–10–4 M2 × 10–4 M 10–4 Ms2ssKspAg2CrO4= [Ag+]2 [CrO42–]= (2 × 10–4)2 (10–4)= 4 × 10–12K2CrO4 ⎯⎯→2 K+ + CrO42–0,01 M0,01 MKspAg2CrO4 = [Ag+]2 [CrO42–]4 × 10–12 = [Ag+]2 [0,01][Ag+] = ×-12-241010 = 2 × 10–5Jadi, kelarutan Ag2CrO4 dalamK2CrO4:s= 12 × 2 × 10–5= 10–5Jadi, jawabannya (A).UNAS 2004Kesetimbangan Ion-Ion dalam Larutan197Tabel 8.2Tetapan Hasil Kali Kelarutan (Ksp) Beberapa Garam Sukar LarutAluminium hidroksidaBarium karbonatBarium kromatBarium sulfatBesi(II) hidroksidaBesi(II) sulfidaBesi(III) hidroksidaKadmium oksalatKadmium sulfidaKalsium karbonatKalsium fluoridaKalsium oksalatKalsium fosfatKalsium sulfatGaram Sukar LarutRumusAl(OH)3BaCO3BaCrO4BaSO4Fe(OH)2FeSFe(OH)3CdC2O4CdSCaCO3CaF2CaC2O4Ca3(PO4)2CaSO4Ksp4,6 × 10–331,2 × 10–101,0 ×10–61,1 ×10–108,0 ×10–166,0 ×10–182,5 ×10–391,5 ×10–88,0 ×10–273,8 ×10–93,4 ×10–112,3 ×10–91,0 ×10–262,4 ×10–5Beberapa tetapan hasil kali kelarutan garam-garam yang sukar larutditunjukkan tabel berikut.2.Pengaruh Ion SenamaBagaimanakah kelarutan CaCO3 jika ke dalam larutan ituditambahkan CaCl2? Garam yang ditambahkan sama-sama mengandungkation Ca2+. Oleh karena kelarutan CaCO3 membentuk kesetimbanganantara CaCO3(aq) terlarut dan CaCO3(s) yang tidak larut makapenambahan ion senama akan menggeser posisi kesetimbangan garamkalisum karbonat.Ke arah manakah pergeseran kesetimbangan terjadi? Oleh karenayang ditambahkan adalah ion Ca2+ maka kesetimbangan akan bergeserke arah garam yang tidak larut. Tinjaulah sistem kesetimbangan garamkalsium karbonat dalam pelarut air berikut.CaCO3(s)ZZXYZZCa2+(aq) + CO32–(aq)Penambahan ion Ca2+ ke dalam larutan CaCO3 akan menggeser posisikesetimbangan ke arah pengendapan CaCO3.CaCO3(s)←⎯⎯Ca2+(aq) + CO32–(aq)Dengan demikian, pengaruh ion senama akan menurunkan kelarutangaram-garam yang sukar larut di dalam air.Contoh 8.10Pengaruh Ion SenamaBerapakah kelarutan CaC2O4 dalam satu liter larutan CaCl2 0,15 M? Bandingkankelarutan CaC2O4 dalam air murni. Diketahui Ksp CaC2O4 = 2,3 × 10–9.Jawab:Dua macam garam memiliki ion senama Ca2+. Salah satunya garam CaCl2 yanglarut, menyediakan ion Ca2+ dan akan menekan kelarutan CaC2O4.Sebelum CaC2O4 dilarutkan, terdapat 0,15 mol Ca2+ dari CaCl2. Jika kelarutanCaC2O4 x M maka akan terbentuk x mol Ca2+ tambahan dan x mol C2O42–, sepertiditunjukkan pada tabel berikut.AwalPerubahanKesetimbanganKonsentrasiCaC2O4(s) Ca2+ (aq) + C2O42– (aq) 0,15 0+ x + x 0,15 + x xGambar 8.10Pengaruh ion senama akanmendesak ion-ion yangsejenis untuk meninggalkanlarutan.Awas, akumauberenangAh... Beraninyasama anak kecilSumber: Chemistry for You, 2002Kata Kunci•Tetapan hasil kali kelarutan•Pengaruh ion senamaSumber: General Chemistry, 1990198Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIPengaruh pH terhadap Kelarutan GaramDi antara garam berikut: CaCO3 dan CaSO4, manakah yang kelarutannya dipengaruhioleh asam?Jawab:Kalsium karbonat membentuk kesetimbangan kelarutan sebagai berikut.CaCO3(s)ZZXYZZCa2+(aq) + CO32–(aq)Jika asam kuat ditambahkan, ion H+ akan bereaksi dengan ion karbonat sebab ion inimerupakan basa konjugat dari asam lemah (HCO3–).H+(aq) + CO32–(aq)ZZXYZZHCO3–(aq)Dengan memasukkan konsentrasi ion-ion ke dalam persamaan Ksp (CaC2O4),diperoleh:Ksp = [Ca2+] [C2O42–]2,3 × 10–9 = (0,15 + x) xOleh karena CaC2O4 kurang larut maka nilai x dapat diabaikan terhadap nilai 0,15sehingga982,3101,5100,15xxx−−≈=Jadi, kelarutan CaC2O4 dalam larutan CaCl2 0,15 M adalah 1,5 × 10–8 M.Kelarutan CaC2O4 dalam air murni: 4,8 × 10–5 M, lebih besar 3.000 kali dibandingkandalam CaCl2 0,15 M.Sumber: Sougou Kagashi3.Pengaruh pH terhadap KelarutanPada pembahasan sebelumnya, dijelaskan bahwa garam-garam yangionnya berasal dari asam atau basa lemah akan terhidrolisis dan mengubahpH larutan. Bagaimanakah kelarutan garam-garam yang berasal dari asamatau basa lemah jika dilarutkan dalam larutan asam atau basa?Tinjaulah kesetimbangan MgC2O4 dengan ion-ionnya yang terlarutberikut.MgC2O4(s)ZZXYZZMg2+(aq) + C2O42–(aq)Oleh karena ion oksalat (C2O42–) adalah basa konjugat dari asamlemah maka ion tersebut dapat bereaksi dengan ion H+ dari asam.C2O42–(aq) + H+(aq)ZZXYZZHC2O4–(aq)Menurut Le Chatelier, ion C2O42– keluar dari kesetimbangan akibatbereaksi dengan ion H+. Hal ini berarti padatan MgC2O4 akan bergeserke arah pelarutan.MgC2O4(s)⎯⎯→Mg2+(aq) + C2O42–(aq)Dengan demikian, magnesium oksalat menjadi lebih larut dalam larutanasam daripada dalam air murni.Pengaruh asam terhadap kelarutan garam dapat diamati padapeluruhan gigi. Bakteri gigi menghasilkan media yang bersifat asam akibatmetabolisme gula. Secara normal, gigi tersusun dari mineral hidroksiapatityang ditulis sebagai Ca5(PO4)3OH atau 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2. Garammineral dengan anion dari asam lemah larut dengan adanya mediumasam yang dapat menimbulkan lubang pada gigi.Pasta gigi yang mengandung ion F– dapat menggantikan ion OH–pada gigi membentuk fluorapatit, Ca5(PO4)3F yang kelarutannya lebihrendah dibandingkan hidroksiapatit.Contoh 8.11Gambar 8.11Penyakit gigi berlubang dapattimbul karena sering mengonsumsimakanan yang mengandung guladan kurangnya menjaga kebersihangigi.Kesetimbangan Ion-Ion dalam Larutan199Oleh karena ion CO32– keluar dari kesetimbangan maka kelarutan CaCO3 menjaditinggi. Ion HCO3– dapat bereaksi lagi dengan ion H+ menghasilkan gas CO2. Persamaanreaksinya sebagai berikut.H+(aq) + HCO3–(aq) ⎯⎯→ H2O(A) + CO2(g)Gas CO2 meninggalkan larutan sehingga kelarutan CaCO3 semakin tinggi lagi.Adapun pada garam CaSO4, reaksi kesetimbangannya adalahCaSO4(s)ZZXYZZCa2+(aq) + SO42–(aq)Oleh karena ion SO42– adalah basa konjugat dari asam lemah maka SO42–dapat bereaksidengan ion H+:H+(aq) + SO42–(aq)ZZXYZZHSO4–(aq)Oleh karena ion HSO4– memiliki tingkat keasaman lebih kuat dari HCO3– maka ionHSO4– tidak bereaksi lagi dengan ion H+. Akibatnya, kelarutan CaSO4 lebih rendahdibandingkan CaCO3 di dalam larutan yang bersifat asam.4.Pemisahan Ion-Ion LogamUmumnya garam-garam sulfida kurang larut dalam air, tetapikelarutannya tinggi dalam larutan yang bersifat asam. Sifat seperti inidimanfaatkan untuk memisahkan campuran ion-ion logam.Andaikan suatu larutan mengandung campuran ion Zn2+ 0,1 M danion Pb2+ 0,1 M. Bagaimana memisahkan kedua logam tersebut?Untuk memisahkannya dapat dilakukan berdasarkan pembentukanlogam sulfida dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam larutan itu.Gas H2S akan terurai membentuk ion H+ dan S2–.Ion sulfida (S2–) yang dihasilkan dengan cara ini dapat bereaksidengan ion logam membentuk logam sulfida.Zn2+(aq) + S2–(aq)ZZXYZZZnS(s)Pb2+(aq) + S2–(aq)ZZXYZZPbS(s)Untuk mengetahui logam sulfida mana yang mengendap dapat ditentukanberdasarkan nilai hasil kali kelarutan, kemudian dibandingkan dengannilai Ksp-nya.Konsentrasi ion S2– dalam larutan setara dengan Ka(H2S) = 1,2 ×10–13 sehingga hasil kali kelarutan ion-ion ZnS adalah sebagai berikut.[Zn2+][S2–] = (0,1) (1,2 × 10–13) = 1,2 × 10–14.Hasil kali konsentrasi molar ion Zn2+ dan S2– lebih besar daripada Ksp(ZnS) yaitu 1,1 × 10–21 maka seng(II) sulfida mengendap. Demikian jugahasil kali konsentrasi ion-ion [Pb2+] [S2–] =1,2 × 10–14 lebih besar dariKsp(PbS) = 2,5 × 10–27 sehingga timbal(II) sulfida juga mengendap.Oleh karena ZnS dan PbS keduanya mengendap maka kedua iontersebut belum dapat dipisahkan. Untuk memisahkan kedua logam tersebutdapat dilakukan dengan cara mengasamkan larutan.Simak pengaruh penambahan asam kuat ke dalam larutan Zn2+ danPb2+ sebelum dijenuhkan dengan gas H2S. Ion H+ dari asam kuat akanmenekan ionisasi H2S sehingga menurunkan konsentrasi ion S2–.H2S(g)←⎯⎯H+(aq) + S2–(aq)Dengan mengatur konsentrasi ion H+ (pH larutan) maka kelarutanion S2– dapat diatur, tentunya pengendapan ZnS dan PbS dapat dikendali-kan. Oleh karena Ksp PbS jauh lebih kecil dibandingkan ZnS maka PbSakan mengendap lebih dulu pada pH tertentu.200Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIRangkuman1.Garam-garam yang berasal dari asam kuat dan basakuat di dalam air akan terhidrasi. Garam-garam initidak mengubah pH larutan.2.Garam-garam yang berasal dari asam atau basa lemahdi dalam air akan terhidrolisis. Garam-garam sepertiini dapat mengubah pH larutan.3.Tetapan kesetimbangan untuk garam-garam yangterhidrolisis dapat ditentukan melalui persamaan, Kw= Ka × Kb.4.Penambahan ion sejenis ke dalam larutan garam yangterhidrolisis akan membentuk larutan penyangga.5.Menurut Teori Asam Basa Arrhenius, larutanpenyangga adalah campuran asam lemah dangaramnya atau basa lemah dan garamnya6.Menurut Teori Asam Basa Bronsted-Lowry, larutanpenyangga adalah campuran asam lemah dan basakonjugatnya atau basa lemah dan asam konjugatnya.7.Prinsip larutan penyangga adalah adanya kesetim-bangan antara asam lemah atau basa lemah denganbasa atau asam konjugatnya. Sistem kesetimbang inidapat mempertahankan pH larutan penyangga.8.Persamaan untuk menentukan pH dan pOH larutanpenyangga dirumuskan pertama kali oleh Henderson-Hasselbalch.9.pH larutan penyangga dikendalikan oleh per-bandingan konsentrasi pasangan asam lemah danbasa konjugatnya dan tetapan ionisasi dari asam ataubasa lemah.10.Penambahan sedikit asam atau basa kuat terhadaplarutan penyangga tidak mengubah pH larutanpenyangga secara signifikan.11.Prinsip kesetimbangan juga terdapat pada garam-garam yang sukar larut dalam air. Garam-garam inimembentuk kesetimbangan di antara padatan danion-ion yang larut dengan konsentrasi sangat kecil.12.Hasil kali kelarutan garam-garam sukar larut bersifattetap selama suhu tetap. Hasil kali ini dilambangkandengan Ksp, yaitu tetapan hasil kali kelarutan darigaram-garam sukar larut.13.Penambahan ion senama ke dalam larutan garamyang sukar larut mengakibatkan kelarutan garamakan berkurang.14.Penurunan pH larutan (larutan dibuat asam) akanmeningkatkan kelarutan garam-garam yang berasaldari asam lemah.15.Campuran ion-ion logam di dalam larutan dapatdipisahkan satu dengan lainnya berdasarkan hargaKsp dan pengaturan pH larutan.1.Tuliskan persamaan hasil kali kelarutan untuk garam-garam berikut:(a) CaCO3; (b) Ca3(PO4)2; (c) PbS.2.Satu liter larutan yang jenuh dengan kalsium oksalat,CaC2O4 diuapkan hingga kering menghasilkan0,0061 g residu CaC2O4. Hitung Ksp garam tersebut?3.Berapakah kelarutan molar kalsium fosfat,Ca3(PO4)2, dalam 0,15 M kalsium klorida? DiketahuiKsp Ca3(PO4)2 = 1,0 × 10–26.4.Garam manakah yang kelarutannya lebih tinggi didalam suasana asam, AgCl atau AgCN?5.Suatu larutan mengandung Co2+ 0,10 M dan Hg2+0,10 M. Hitunglah rentang pH saat hanya satu logamsulfida yang mengendap ketika larutan dijenuhkandengan H2S.Tes Kompetensi Subbab DKerjakanlah dalam buku latihan.Next >