Materi Kimia Kelas 11 Mengenai Reaksi Pengendapan pada Kelarutan Serta Hasil Kali Kelarutan

Reaksi pengendapan adalah suatu proses dimana sebuah zat terlarut dalam suatu larutan terdeposisi (terbentuk endapan) setelah terjadi perubahan kondisi. Hal ini dapat terjadi karena adanya perubahan kelarutan zat terlarut dalam larutan akibat perubahan tekanan, suhu, atau kelarutan zat lain yang ditambahkan ke dalam larutan.

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat untuk terlarut dalam suatu cairan. Kelarutan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus kali kelarutan (solubility product, Ksp), yaitu produk dari konsentrasi ion-ion yang terbentuk setelah reaksi pengendapan terjadi.

Contoh sederhana dari reaksi pengendapan adalah penambahan garam (NaCl) ke dalam air. Pada awalnya, garam terlarut dalam air dan terbentuk larutan garam yang homogen. Namun, jika kita terus menambahkan garam ke dalam air hingga jumlahnya melebihi kelarutan garam dalam air pada suhu dan tekanan yang sama, maka garam akan terdeposisi di dasar wadah dan terbentuk endapan garam. Endapan ini terjadi karena kelarutan garam dalam air menurun seiring dengan bertambahnya jumlah garam yang ditambahkan, sehingga terjadi perubahan kondisi yang memungkinkan terjadinya reaksi pengendapan.

Contoh lain dari reaksi pengendapan adalah terjadinya pembentukan endapan kalsium oksalat pada air yang mengandung garam kalsium (CaCl2) dan asam oksalat (C2H2O4). Pada awalnya, garam kalsium dan asam oksalat terlarut dalam air dan terbentuk larutan yang homogen. Namun, jika kita menambahkan asam oksalat ke dalam larutan tersebut hingga jumlahnya melebihi kelarutan garam kalsium dalam air pada suhu dan tekanan yang sama, maka akan terjadi reaksi pengendapan yang menghasilkan endapan kalsium oksalat. Reaksi pengendapan ini dapat dituliskan sebagai berikut:

CaCl2 + C2H2O4 → CaC2O4 + 2 HCl

Dari reaksi di atas, dapat dilihat bahwa terbentuk endapan kalsium oksalat (CaC2O4) dan asam klorida (HCl) sebagai hasil dari reaksi pengendapan. Konsentrasi ion-ion yang terbentuk setelah reaksi pengendapan terjadi.

Reaksi Pengendapan

Misalkan kita ingin mengendapakan ion Cl- dalam larutan, maka dapat kita lakukan dengan cara menambah perak nitrat (AgNO3) ke dalam larutan. Ion Cl- akan bergabung dengan Ag+ membentuk AgCl yang sukar larut dan mengendap.

Jika kita perhatikan, apakah endapan AgCl itu terbentuk ketika ada Ag+ dimasukkan ke dalam larutan ??? Kita ingat kembali bahwa dalam air AgCl walaupun merupakan garam yang sukar larut, tapi masih akan mengion sedikit dalam air membentuk Ag+ dan Cl- sampai mebentuk larutan jenuh sehinnga hasil kali konsentrasi ionnya sama dengan Ksp AgCl. Apabila dilakukan penambahan ion Ag+ maka hasil kali ionnya akan lebih besar dibandingkan Kspnya.

penambahan ion Ag+

Akibatnya kelebihan ion Ag+ akan bereaksi dengan ion Cl- membentuk endapan AgCl. Jadi penambahan ion Ag+ ke dalam larutan yang mengandung Cl- akan mengakibatkan tiga hal terjadi sebagai berikut :
Jika [Ag+][Cl-] < Ksp AgCl = Larutan belum jenuh
Jika [Ag+][Cl-] = Ksp AgCl = Larutan tepat jenuh
Jika [Ag+][Cl-] > Ksp AgCl = Larutan Lewat Jenuh

Jika Hasil kali ion ini kita lambangkan dengan Qc maka didapat ketentuan sebagai berikut :
Qc < Ksp = Larutan Belum jenuh = Tidak terjadi endapan
Qc = Ksp = Larutan Tepat Jenuh = Belum Terjadi endapan
Qc > Ksp = Larutan lewat Jenuh = terjadi endapan

Ketentuan ini dapat kita jadikan dasar untuk menentukan apakah campuran dua larutan yang membentuk garam yang sukar larut terjadi endapan atau tidak .

Untuk lebih jelasnya perhatikanlah beberapa contoh soal berikut ini :


Contoh Soal 1:

Mengecek apakah suatu larutan terbentuk endapan atau tidak
Periksalah dengan suatu perhitungan apakah terbentuk endapan Ca(OH)2 jika 10 mL larutan CaCl2 0,2 M di reaksikan dengan 10 mL larutan NaOH 0,02 M. (Ksp Ca(OH)2 = 8 x 10-6)

Jawab :
Langkah pertama adalah menentukan mol masing masing zat.
n CaCl2 = M x V = 0,2 x 10 = 2 mmol
n NaOH = M x V = 0,02 x 10 = 0,2 mmol

Reaksi yang terjadi adalah:
CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2NaCl
Ca(OH)2 adalah zat yang sukar larut yang jika terion menjadi :
Ca(OH)2 → Ca+2 + 2OH-

Jumlah mol ion Ca+2 berasal dari CaCl2¬ sedangkan jumlah mol ion OH- berasal dari NaOH, untuk itu kita cari konsentrasinya setelah larutan dicampur.
Vcampuran = 10 + 10 = 20 mL
[Ca+2] = 2/20 = 0,1 M
[OH-] = 0,2/20 = 0,01 M
Qc Ca(OH)2 = [Ca+2] x [OH-]
= 0,1 x 0,01
= 0,001 = 10-3
Qc > Ksp = 10-3 > 8 x 10-6 = Terjadi endapan


Contoh soal 2 : 

Menentukan zat yang mengendap duluan

Dalam suatu larutan terdapat CaCl2 dan BaCl2 masing masing 0,01 M. Larutan ini ditetesi sedikit demi sedikit Na2SO4. Anggapah volume larutan tidak berubah dengan penambahan Na2SO4 0,01 M tersebut . ion manakah yang akan diendapkan terlebih dahulu?(Ksp CaSO4 = 9,1 x 10-6 dan Ksp BaSO4 = 1,1 x 10 -10)

Jawab :
Reaksi yang terjadi adalah :
CaCl2 + Na2SO4 → CaSO4 + 2 NaCl
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2 NaCl

Garam yang diperkirakan akan mengendap adalah CaSO4 dan BaSO4 (Jika tidak tahu menentukan garam mana yang akan mengendap maka lihat saja data Kspnya)

Kita lihat dulu reaksi pertama = Garam CaSO4
Garam ini akan mengion menjadi :
CaSO4 → Ca+2 + SO4-2

Konsentrasi ion Ca+2 didapat dari CaCl2 = 0,01 M = 10-2M
Konsentrasi ion SO4-2didapat dari Na2SO4 = 0,01 M = 10-2 M

Qc CaSO4 = [Ca+2][ SO4-2]
= (10-2)( 10-2)
= 10-4

Harga Qc untuk CaSO4 akan sama dengan BaSO4 karena memiliki konsentrasi yang sama yaitu 10-4.

Dari hal ini dapat diambil kesimpulan:
Karena Qc > Ksp CaSO4 dan Ksp BaSO4 , maka kedua garam akan mengendap
Yang mengendap dahulu adalah yang Kspnya paling kecil yaitu BaSO4 (ion Ba+2)

Contoh Soal 3 : 

Menentukan pH saat mulai terbentuk endapan
Ksp Cu(OH)2 = 1,2 8 x 10-9. Jika larutan CuCl2 0,2 m dinaikkan pH nya dengan penambahan NaOH padat, endapan akan mulai terbentuk pada pH . . . .?

Jawab:
Ksp Cu(OH)2 = 1,2 8 x 10-9
CuCl2 → Cu+2 + 2Cl-
0,2 M 0,2 M 0,4 M

CuCl2 mulai terbentuk endapan ketika Ksp Cu(OH)2 = Qc Cu(OH)2
Cu(OH)2 → Cu+2 + 2OH-
s s 2s

Ksp Cu(OH)2 = [Cu+2][ OH-]2
1,2 8 x 10-9 = (0,2)[OH-]2
[OH-]2 = 6,4 x 10-9
[OH-] = 8 x 10-5
pOH = - log [OH-]
pOH = - log 8 x 10-5
pOH = 5 – log 8
pH = 14 – pOH
= 14 – (5 – log 8)
= 9 + log 8

Jadi CuCl2 akan mengendap pada pH = 9 + log 8

Contoh Soal 4 :

Menentukan Ksp jika campuran dua zat mengendap pada pH tertentu.
Ke dalam larutan MgCO3 0,02 M Ditambahkan NaOH sampai terbentuk endapan. Jika pH pada saat terbentuk endapan adalah 10 maka Ksp Mg(OH)2¬ adalah . . . . .

Jawab:
pH = 10
pOH = 14 – 10 = 4
[OH-] = 10-4
MgCO3 ↔ Mg+2 + CO3-2
0,02 0,02 0,02

Mulai terbentuk endapan artinya Qc = Ksp
Qc Mg(OH)¬2 = [Mg+2][ OH-]2
= [0,02][10-4]2
= 2 x 10-10

Jadi Ksp Mg(OH)2¬ saat mulai terjadi endapan adalah 2 x 10-10

Demikianlah artikel tentang Materi Kimia Kelas 11 Mengenai Reaksi Pengendapan pada Kelarutan Serta Hasil Kali Kelarutan, semoga bisa menjadi informasi yang bermanfaat untuk para pembaca setia blog pustaka ilmu. Jangan lupa untuk di share dan berkomentar. Terimakasih