Pengaruh pH Terhadap Kelarutan – Contoh Soal dan Pembahasanya
pH atau tingkat keasaman dapat mempengaruhi kelarutan suatu zat. Ada zat yang lebih larut didalam asam atau basa dibandingkan didalam air. Sutau basa umumnya lebih larut didalam larutan asam dibandingkan dengan air atau sebaliknya, suatu asam lebih larut didalam larutan basa. Untuk membuktikannya,marilah perhatikan beberapa contoh berikut.
Pengaruh pH terhadap kelarutan suatu basa
Pengaruh pH terhadap kelarutan suatu basa
Sesuai dengan pengaruh ion senama terhadap, suatu basa akan sukar larut didalam larutan basa karena ion senama menggeser kesetimbangan kearah pembentukan endapan.
Untuk itu marilah kalian perhatikan penjelasan melalui soal berikut. Kita akan memebandingkan kelautan suatu basa dalam air dan dalam larutan basa lain, sehingga kita dapat membuktikan bahwa kelarutan basa dalam larutan basa memang kecil.
Soal 1
Diketahui Ksp Fe(OH)2 = 8 x 10^-15. Tentukan;lah kelarutan Fe(OH)2 dalam :
1. Akuades
2. Larutan NaOH 0,01 M
Pembahasan
Kelarutan Fe(OH)2 dalam aquades
Fe(OH)2 ==>Fe2+ + 2OH-
s s 2s
Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+][OH]^2
8 x 10^-6 = (s)(2s)^2
8 x 10^-6 = 4s^3
s = ∛((8 x 10^-15)/4)
s = ∛(2 x 〖10〗^(-15) )
s = 1,26 x 10^-5 mol/L
Kelarutan Fe(OH)2 dalam larutan NaOH 0,1M
NaOH ==> Na+ + OH-
0,1M 0,1 M
Ion NaOH yang sejenis dengan Fe(OH)2 adalah ion OH-, sehingga jumlahnya dalam larutan menjadi = s + 0,1 M = 0,1 M
Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+][OH]^2
8 x 10^-15 = [s][0,2]^2
8 x 10^-15 = s x 4 x 10^-2
s = 2 x 10^13 mol/L
Nah, dapat kalian perhatikan bahwa kelarutan Fe(OH)2 dalam larutan basa (NaOH) jauh lebih kecil dibandingkan dalam air. Hal ini tentu membuktikan bahwa kelarutan basa dalam larutan basa akan menjadi kecil.
Soal 2
Larutan jenuh M(OH)2 mempunyai pH = 10. Tentukanlah kelarutan basa tersebut dalam larutan yang mempunyai pH = 13?
Pembahasan :
M(OH)2 mempunyai pH = 10
pOH = 14 – 10 = 4
[OH-] = 1 x 10^-4
M(OH)2 ==> M2+ + 2OH-
s s 2s
[OH-] = 2s
1 x 10^-4 = 2s
s = 5 x 10^-5 mol/L
Ksp = [M2+][OH-]^2
= (s) (2s)^2
= 4s^3 = 4 (5 x 10^-5)^2 = 100 x 10^-10 = 1 x 10^-8
Jika dilarutkan dalam larutan dengan pH = 13, maka kelarutan M(OH)2 adalah :
pH = 13 ==> Basa
pOH = 14 -13 = 1
[OH-] = 1 x 10^-1 = 0,1 M
Karena kedua larutan adalah basa, maka ion sejenis adalah OH-. Jumlahnya dalam larutan = s + 0,1 M = 0,1 M
Ksp =[M2+][OH-]^2
1 x 10^-8 = (s) (0,1)^2
s = 1 x 10^-6
Hubungan Ksp dengan pH suatu basa
Kita dapat menghitung harga pH suatu basa, jika diketahui harga Ksp atau kelarutannya.
Perhatikan contoh berikut :
Soal 3
Kelarutan L(OH)2 dalam larutan adalah 5 x 10^-4 mol/L. larutan jenuh L(OH)2 dalamair memiliki pH ….
A.10,3
B. 11
C. 9,7
D. 3,7
E. 12
Pembahasan :
JIka sudah diketahui harga kelarutan basanya,kita tinggal cari berapa konsentrasi atau kelarutan OH-nya.
L(OH)2 ==> L2+ + 2OH-
s s 2s
Konsentrasi ion OH- = 2s = 2 x 5 x 10^-4 mol/L = 1 x 10^-3 mol/L
[OH-] = 1 x 10^-3
pOH = - log [OH-] = - log 1 x 10^-3 = 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
Jawaban : B
Soal 4
Larutan jenush L(OH)3 mempunyai pH = 9. Hasilkali kelarutan basa tersebut adalah . . . .
A. 2,7 x 10^-10
B. 3,3 x 10^-10
C. 3,3 x 10^-20
D. 2,7 x 10^-21
E. 3,3 x 10^-21
Pembahasan:
Ini kebalikan dari soal diatas. Pertma kita cari dulu kosentrasi ion OH-nya, kemudian tentukan kelarutan dan Kspnya.
L(OH)3 ==> L3+ + 3OH-
s s 3s
pH = 9
pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5
[OH-] = 1 x 10^-5
[OH-] = 2s
1 x 10^-5 = 2s
s = 5 x 10^-6 mol/L
Ksp L(OH)3 = [L3+][OH-]^3
= (s)(3s)^3
= 27 s^4 = 27 (5 x 10^-6)^3 = 3,375 x 10^-15
(tidak ada jawaban soal diatas)
Untuk itu marilah kalian perhatikan penjelasan melalui soal berikut. Kita akan memebandingkan kelautan suatu basa dalam air dan dalam larutan basa lain, sehingga kita dapat membuktikan bahwa kelarutan basa dalam larutan basa memang kecil.
Soal 1
Diketahui Ksp Fe(OH)2 = 8 x 10^-15. Tentukan;lah kelarutan Fe(OH)2 dalam :
1. Akuades
2. Larutan NaOH 0,01 M
Pembahasan
Kelarutan Fe(OH)2 dalam aquades
Fe(OH)2 ==>Fe2+ + 2OH-
s s 2s
Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+][OH]^2
8 x 10^-6 = (s)(2s)^2
8 x 10^-6 = 4s^3
s = ∛((8 x 10^-15)/4)
s = ∛(2 x 〖10〗^(-15) )
s = 1,26 x 10^-5 mol/L
Kelarutan Fe(OH)2 dalam larutan NaOH 0,1M
NaOH ==> Na+ + OH-
0,1M 0,1 M
Ion NaOH yang sejenis dengan Fe(OH)2 adalah ion OH-, sehingga jumlahnya dalam larutan menjadi = s + 0,1 M = 0,1 M
Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+][OH]^2
8 x 10^-15 = [s][0,2]^2
8 x 10^-15 = s x 4 x 10^-2
s = 2 x 10^13 mol/L
Nah, dapat kalian perhatikan bahwa kelarutan Fe(OH)2 dalam larutan basa (NaOH) jauh lebih kecil dibandingkan dalam air. Hal ini tentu membuktikan bahwa kelarutan basa dalam larutan basa akan menjadi kecil.
Soal 2
Larutan jenuh M(OH)2 mempunyai pH = 10. Tentukanlah kelarutan basa tersebut dalam larutan yang mempunyai pH = 13?
Pembahasan :
M(OH)2 mempunyai pH = 10
pOH = 14 – 10 = 4
[OH-] = 1 x 10^-4
M(OH)2 ==> M2+ + 2OH-
s s 2s
[OH-] = 2s
1 x 10^-4 = 2s
s = 5 x 10^-5 mol/L
Ksp = [M2+][OH-]^2
= (s) (2s)^2
= 4s^3 = 4 (5 x 10^-5)^2 = 100 x 10^-10 = 1 x 10^-8
Jika dilarutkan dalam larutan dengan pH = 13, maka kelarutan M(OH)2 adalah :
pH = 13 ==> Basa
pOH = 14 -13 = 1
[OH-] = 1 x 10^-1 = 0,1 M
Karena kedua larutan adalah basa, maka ion sejenis adalah OH-. Jumlahnya dalam larutan = s + 0,1 M = 0,1 M
Ksp =[M2+][OH-]^2
1 x 10^-8 = (s) (0,1)^2
s = 1 x 10^-6
Contoh Soal
Jika Ksp Pb(OH)2 = 1 x 10^-16, maka kelarutannya di dalam larutan Ca(OH)2 0,04 M adalah…….
Pembahasan:
Karena Pb(OH)2 dan Ca(OH)2 memiliki ion sejenis, maka kelarutan Pb(OH)2 di dalam larutan Ca(OH)2 akan lebih kecil dibandingkan kelarutannya di dalam air. Ion sejenis dari kedua senyawa ini adalah OH-.
Konsentrasi OH- pada larutan Ca(OH)2 (BK)
Ca(OH)2 ==> Ca^2+ + 2OH-
0,04 M 0,08 M
[OH-] = 0,08 M
Rumus Ksp dari Pb(OH)2:
Pb(OH)2 ==> Pb^2+ + 2OH-
s s 2s
Karena juga terdapat OH- dari larutan Ca(OH)2, maka konsentrasi ion OH- di dalam campuran menjadi:
[OH-] = 2s + 0,08 M
Akibat nilai s sangat kecil, maka hasil dari 2s + 0,08 M itu dianggap sama dengan 0,08 M/
Ksp Pb(OH)2 = [Pb^2+][OH-]^2
1 x 10^-16 = (s)(0,08)
s = 1 x 10^-16/8 x 10^-2
s = 0,125 x 10^-14
s = 1,25 x 10^-15 mol/L
Jadi, kelarutan Pb(OH)2 di dalam larutan Ca(OH)2 adalah 1,25 x 10^-15 mol/L.
Jika kalian ingin bandingakan kelarutan Pb(OH)2 di dalam air, berikut adalah caranya:
Ksp Pb(OH)2 = [Pb^2+][OH-]^2
1 x 10^-16 = (s)(2s)^2
4s^3 = 1 x 10^-16
s^3 = 0,25 x 10^-16
s = akar pangkar tiga dari 25 x 10^-18
s = 2,9 x 10^-6 mol/L
Nah, terlihat bukan bahwa kelarutan Pb(OH)2 di dalam air lebih besar dibandingkan di dalam larutan Ca(OH)2 (2,9 x 10^-6 > 1,25 x 10^15). Adanya ion sejenis itu menurunkan kelarutan.
Dengan cara yang sama seperti contoh soal diatas, mari kita kerjakan contoh soal berikut ini.
Contoh Soal
Tentukanlah kelarutan dari Mg(OH)2 (Ksp = 6 x 10^-12) di dalam larutan basa yang memiliki pH = 12 + log 3!
Pembahasan:
Lauran basa yang dimaksud di soal memiliki pH = 12 + log 3. Konsentrasi OH- yang terdapat di dalam larutan tersebut adalah:
pH = 12 + log 3
pOH = 14 – (12 + log 3) = 2 – log 3
[OH-] = 3 x 10^-2 M
Di dalam larutan jenuhnya, terdapat kesetimbangan antara Mg(OH)2 dengan ion – ionnya yaitu sebagai berikut:
Mg(OH)2 <==> Mg^2+ + 2OH-
s s 2s
OH- adalah ion sejenis diantara kedua larutan. Konsentrasi OH- di dalam campuran adalah:
[OH-] = 2s + 3 x 10^-2 M = 3 x 10^-2 M
Maka, kelarutan Mg(OH)2 di dalam larutan dengan pH 12 + log 3 adalah:
Ksp Mg(OH)2 = [Mg^2+][OH-]^2
6 x 10^-12 = (s)(3 x 10^-2)^2
s = 6 x 10^-12/9 x 10^-4
s = 0,7 x 10^-8 atau 7 x 10^-9 mol/L
Nah, dari dua contoh soal ini saya harap kamu sudah bisa menentukan kelarutan suatu senyawa di dalam larutan basa dengan pH tertentu.
Kita dapat menghitung harga pH suatu basa, jika diketahui harga Ksp atau kelarutannya.
Perhatikan contoh berikut :
Soal 3
Kelarutan L(OH)2 dalam larutan adalah 5 x 10^-4 mol/L. larutan jenuh L(OH)2 dalamair memiliki pH ….
A.10,3
B. 11
C. 9,7
D. 3,7
E. 12
Pembahasan :
JIka sudah diketahui harga kelarutan basanya,kita tinggal cari berapa konsentrasi atau kelarutan OH-nya.
L(OH)2 ==> L2+ + 2OH-
s s 2s
Konsentrasi ion OH- = 2s = 2 x 5 x 10^-4 mol/L = 1 x 10^-3 mol/L
[OH-] = 1 x 10^-3
pOH = - log [OH-] = - log 1 x 10^-3 = 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
Jawaban : B
Soal 4
Larutan jenush L(OH)3 mempunyai pH = 9. Hasilkali kelarutan basa tersebut adalah . . . .
A. 2,7 x 10^-10
B. 3,3 x 10^-10
C. 3,3 x 10^-20
D. 2,7 x 10^-21
E. 3,3 x 10^-21
Pembahasan:
Ini kebalikan dari soal diatas. Pertma kita cari dulu kosentrasi ion OH-nya, kemudian tentukan kelarutan dan Kspnya.
L(OH)3 ==> L3+ + 3OH-
s s 3s
pH = 9
pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5
[OH-] = 1 x 10^-5
[OH-] = 2s
1 x 10^-5 = 2s
s = 5 x 10^-6 mol/L
Ksp L(OH)3 = [L3+][OH-]^3
= (s)(3s)^3
= 27 s^4 = 27 (5 x 10^-6)^3 = 3,375 x 10^-15
(tidak ada jawaban soal diatas)
Contoh Soal
Jika pada suhu tertentu Ksp Ni(OH)2 adalah 3,2 x 10^-14, maka pH dari larutan jenuh Ni(OH)2 tersebut adalah…….
Pembahasan:
NI(OH)2 <==> Ni^2+ + 2OH-
s s 2s
Ksp Ni(OH)2 = [Ni^2+][OH-]^2
Ksp Ni(OH)2 = (s)(2s)^2
3,2 x 10^-14 = 4s^3
s^3 = 3,2 x 10^-14/4
s^3 = 0,8 x 10^-14
s^3 = 8 x 10^-15
s = akar pangkat tiga dari 8 x 10^-15
s = 2 x 10^-5 mol/L
[OH-] = 2s = 2 x 2 x 10^-5 mol/L = 4 x 10^-5 M
pOH = - log 4 x 10^-5 M = 5 – log 4
pH = 14 – pOH = 14 – (5 – log 4) = 9 + log 4 atau 9 + 2 log 2
Jadi, pH larutan jenuh Ni(OH)2 dengan Ksp tersebut adalah 9 + log 4
Contoh Soal
Larutan jenuh M(OH)2 memiliki pH = 9 + log 2. Tentukanlah:
1. Kelarutan M(OH)2 di dalam air
2. Ksp larutan jenus M(OH)2
Pembahasan:
Di dalam larutan jenuh M(OH)2 terdapat kesetimbangan sebagai berikut:
M(OH)2 <==> M^2+ + 2OH-
s s 2s
Larutan jenuh M(OH)2 ini memiliki pH = 9 + log 2. Konsentrasi OH- di dalam larutan adalah:
pH = 9 + log 2
pOH = 5 – log 2
[OH-] = 2 x 10^-5 M
Dari reaksi kesetimbangan diatas diketahui bahwa [OH-] = 2s. Maka, harga s atau kelarutan dari basa ini di dalam air adalah:
[OH-] = 2s
s = [OH-]/2 = 2 x 10^-5 M/2 = 1 x 10^-5 mol/L
Karena kita sudah memperoleh harga s, maka Ksp dari M(OH)2 dapat dicari dengan cara berikut:
Ksp M(OH)2 = [M^2+][OH-]^2
Ksp M(OH)2 = (s)(2s)^2
Ksp M(OH)2 = 4s^3
Ksp M(OH)2 = (4)(10^-5)^3 = 4 x 10^-15
Contoh Soal
Jika pH larutan jenuh Al(OH)3 = 10 + log 3, maka jumlah Al(OH)3 yang dapat larut di dalam 200 mL air adalah…….(Mr Al(OH)3 = 78 gr/mol)
Pembahasan:
Untuk menjawab soal ini, kita perlu cari tahu daulu berapa kelarutan dari Al(OH)3 di dalam air.
pH = 10 + log 3
pOH = 4 – log 3
[OH-] = 3 x 10^-4 M
Di dalam larutan jenuhnya, terdapat kesetimbangan sebagai berikut:
Al(OH)3 ==> Al^3+ + 3OH-
s s 3s
[OH-] = 3s
s = [OH-]/3 = 3 x 10^-4/3 = 1 x 10^-4 mol/L
Dari nilai s diatas dapat kita simpulkan bahwa dalam 1 L air, jumlah maksimal Al(OH)3 yang dapat larut adalah 1 x 10^-4 mol atau 0,0001 mol atau 0,1 mmol.
Massa Al(OH)3 yang larut di dalam 1 L air
= mol x Mr
= 0,1 x 78
= 7,8 mg
Maka, jumlah Al(OH)3 yang dapat larut di dalam 250 mL air (1/4 L) adalah”
= 7,8 mg/4
= 1,95 mg
Jadi, jumlah Al(OH)3 yang dapat larut di dalam 250 mL adalah 1,95 mg.
Contoh Soal
Pada suhu tertentu, hanya 4,95 mg Zn(OH)2 yand dapat larut di dalam 200 mL air. Berdasarkan data ini, tentukanlah pH dari larutan jenuh Zn(OH)2 (Mr = 99)!
Pembahasan:
Yang perlu kita cari terlebih dahulu adalah berapa kelarutan dari Zn(OH)2 tersebut (dalam mol/L).
Mol Zn(OH)2 = gr/Mr = 4,95/99 = 0,05 mmol atau 0,00005 mol atau 5 x 10^-5 mol
Kelarutan (s) = mol/L = 5 x 10^-5 mol/0,2 L = 2,5 x 10^-4 mol/L
Di dalam larutan jenuh Zn(OH02, terdapat kesetimbangan sebagai berikut:
Zn(OH)2 ==> Zn^2+ + 2OH-
s s 2s
[OH-] = 2s = 2(2,5 x 10^-4 mol/L) = 5 x 10^-4 M
pOH = - log 5 x 10^-4 M = 4 – log 5
pH = 14 – pOH = 14 – (4 – log 5) = 10 + log 5
Jadi, pH dari larutan jenuh Zn(OH)2 tersebut adalah 10 + log 5.
Nah, sampai disini materi tentang pengaruh pH terhadap kelarutan suatu zat, terutama basa. Semoga bermanfaat.Artikel ini telah diupdate pada tanggal 3 Maret 2023
Posting Komentar untuk "Pengaruh pH Terhadap Kelarutan – Contoh Soal dan Pembahasanya"