Kelarutan diartikan sebagai jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam jumlah tertentu pelarut pada kondisi suhu dan tekanan tertentu, hingga tercapai keseimbangan dinamis antara zat yang larut dan yang tidak larut. Selain kelarutan, hasil kali kelarutan atau $K_{sp}$ merupakan parameter penting untuk mengetahui sejauh mana suatu senyawa ionik dapat larut; semakin besar nilai $K_{sp}$, semakin besar pula kelarutan senyawa tersebut.
Kelarutan (s)
Kelarutan (s) mengacu pada jumlah maksimum mol zat yang dapat larut dalam satu liter pelarut untuk membentuk larutan jenuh pada suhu dan tekanan tertentu. Ketika larutan mencapai kondisi jenuh, tidak ada lagi zat yang dapat larut dan zat yang belum larut akan membentuk endapan. Kelarutan umumnya diukur dalam molaritas (mol/L) atau massa per volume (g/L).
- Larutan jenuh: terjadi ketika jumlah zat yang larut telah mencapai batas maksimum; proses pelarutan dan pengendapan berlangsung bersamaan sehingga jumlah zat terlarut tidak berubah.
- Larutan tak jenuh: terjadi ketika masih ada kapasitas bagi zat untuk larut lebih banyak dalam pelarut.
Jenis Pelarut
Keberhasilan pelarutan dipengaruhi oleh interaksi antara zat terlarut dan molekul pelarut. Prinsip "sejenis melarutkan sejenis" menyatakan bahwa zat polar cenderung larut dalam pelarut polar dan zat nonpolar larut dalam pelarut nonpolar — garam larut dalam air, sedangkan minyak larut dalam bensin. Pelarut polar seperti air juga dapat membentuk ikatan hidrogen dan interaksi ion-dipol yang memfasilitasi pelarutan. Air sangat baik melarutkan senyawa ionik dan molekul polar, pelarut nonpolar seperti eter melarutkan zat nonpolar, sedangkan pelarut organik seperti etanol dapat melarutkan keduanya.
Suhu
Secara umum kelarutan zat padat dalam cairan meningkat seiring naiknya suhu, karena molekul pelarut bergerak lebih cepat sehingga mempermudah pemisahan ion dari zat terlarut. Sebaliknya kelarutan gas menurun dengan meningkatnya suhu, karena energi kinetik molekul gas bertambah sehingga lebih mudah lepas dari larutan — contohnya $CO_2$ lebih mudah larut dalam air dingin. Sebagai ilustrasi, jika kelarutan suatu garam adalah 400 g/100 mL pada suhu 40 °C, maka 400 gram garam dapat larut seluruhnya dalam 100 mL air, tetapi kelebihannya akan tetap berupa padatan.
Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Hasil kali kelarutan ($K_{sp}$) adalah konstanta kesetimbangan yang menggambarkan kelarutan suatu senyawa ionik dalam larutan, digunakan untuk senyawa yang hanya larut sebagian seperti garam-garam sukar larut. Untuk senyawa AB yang terlarut menjadi ion $A^+$ dan $B^-$, persamaannya adalah $K_{sp} = [A^+][B^-]$. Semakin besar nilai $K_{sp}$, semakin banyak senyawa yang dapat larut; konsep ini sangat berguna untuk memprediksi terbentuknya endapan.
Hubungan Kelarutan (s) dengan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
Untuk senyawa AB yang terdisosiasi menjadi dua ion, jika kelarutannya adalah $s$ maka konsentrasi $A^+$ dan $B^-$ masing-masing adalah $s$, sehingga $K_{sp} = s^2$. Dari persamaan ini, kelarutan dapat dihitung jika $K_{sp}$ diketahui dan sebaliknya. Pada senyawa yang terdisosiasi menjadi lebih dari dua ion, hubungannya lebih kompleks tetapi prinsipnya tetap sama.
AB(s) \rightleftharpoons A^+(aq) + B^-(aq) \qquad K_{sp} = [A^+][B^-] = s^2
Soal. Contoh soal penentuan Ksp: Rumuskan nilai $K_{sp}$ dari $Ca_3(PO_4)_2$ dan $Ag_2CrO_4$!
Soal. Contoh soal penentuan kelarutan: Tentukan kelarutan AgCl dalam air jika $K_{sp}$ AgCl adalah $1{,}6 \times 10^{-10}$.
Soal. Contoh soal penentuan kelarutan: Tentukan kelarutan $CaF_2$ dalam air jika $K_{sp}$ $CaF_2$ adalah $4 \times 10^{-11}$.
Soal. Contoh soal penentuan kelarutan dan Ksp: Pada suhu tertentu, kelarutan AgCl dalam air sebesar 1,435 mg/L. Tentukan kelarutan dalam mol/L ($Mr$ AgCl = 143,5), konsentrasi $[Ag^+]$ dan $[Cl^-]$, serta nilai $K_{sp}$.
- Ketika garam larut dalam es, ion natrium dan klorida memisahkan molekul air sehingga menciptakan larutan yang lebih dingin. Semakin banyak garam yang larut, semakin rendah suhu yang dapat tercapai.
- Garam mengganggu struktur molekul air dan menurunkan titik beku, sehingga air yang seharusnya membeku pada 0 °C kini membeku pada suhu lebih rendah. Proses inilah yang memungkinkan campuran es krim menjadi lebih dingin tanpa membeku.
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp