Ketika senyawa ionik yang sedikit larut ditempatkan dalam air, ada keseimbangan antara keadaan padat dan ion berair. Ini ditemukan oleh konstanta kesetimbangan untuk reaksi.
Apa Itu Ksp?
Lihatlah reaksi yang terjadi ketika perak (I) klorida dilarutkan dalam air:
Ketika larutan jenuh, pelarutan AgCl dan pembentukan AgCl padat terjadi pada saat yang sama, atau reaksi berada pada kesetimbangan:
Konstanta kesetimbangan dapat ditulis di mana daya pada komponen adalah koefisien dalam persamaan seimbang:
Karena tidak ada konsentrasi untuk AgCl padat, ini dapat dihilangkan dari persamaan. Nilai K yang dihasilkan disebut Ksp atau produk kelarutan:
Ksp adalah fungsi dari suhu. Katakan bahwa Ksp untuk AgCl adalah 1,7 x 10-10. Dengan informasi ini, Anda dapat menemukan kelarutan molar yang merupakan jumlah mol yang dapat dilarutkan per liter larutan sampai larutan menjadi jenuh. Satuan diberikan dalam mol per L, atau dikenal sebagai mol/L atau M.
SEBUAH larutan jenuh adalah larutan di mana jumlah maksimum zat terlarut telah dilarutkan pada suhu tertentu.
Sebuah larutan tak jenuh adalah larutan yang semua zat terlarutnya telah larut sempurna dalam larutan tersebut.
Mencari Kelarutan Molar Dari Ksp
Mengingat bahwa Ksp untuk AgCl adalah 1,7 x 10-10, Anda dapat menemukan kelarutan molar, atau konsentrasi salah satu ion dalam larutan:
Sekarang apa? Ada dua variabel: [Ag+] dan [Cl-], jadi bagaimana Anda bisa menyelesaikan kelarutan molar? Karena ion-ion ini berasal dari padatan yang sama, tidak mungkin ada lebih dari satu dari yang lain. Ini berarti bahwa [Ag+] = [Cl-]. Begitu:
atau,
Mengambil akar kuadrat dari kedua sisi memungkinkan Anda untuk memecahkan kelarutan molar:
Jadi, kelarutan molar kedua Ag+ dan Cl- jadi 1,3 x 10-5 M.
Mencari Ksp Dari Kelarutan Molar
Mengingat kelarutan molar untuk ion-ion tersebut dan persamaan seimbang, Anda dapat menemukan Ksp.
Perhatikan persamaan berikut:
Hasil kali kelarutan ditulis sebagai berikut:
Ingat: [F-] harus dinaikkan ke pangkat kedua karena koefisien dalam persamaan seimbang.
Sekarang, mengingat kelarutan molar adalah 2,2 x 10-3 M, Anda dapat memasukkan ini ke dalam persamaan untuk kedua [F-] dan [Ca2+]. Ingat bahwa kelarutan molar harus sama untuk keduanya karena keduanya berasal dari senyawa yang sama.
Begitu,
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan
Kelarutan dipengaruhi oleh banyak faktor.
- Padatan menjadi lebih larut dengan meningkatnya suhu.
- Ketika tekanan meningkat, gas menjadi lebih larut.
- Efek ion-sesama menggambarkan penurunan kelarutan senyawa ionik ketika larutan sudah mengandung ion yang sama dengan ion dari senyawa tersebut.
- Sifat pelarut: Pelarut polar paling baik melarutkan senyawa polar sedangkan pelarut nonpolar paling baik melarutkan senyawa nonpolar.