Misalkan saja kita punya larutan Barium Iodida (BaI₂) sebanyak 1 L di dalam beaker glass. Larutan tersebut kemudian kita tambahkan setetes demi setetes larutan MgSO₄ (Magnesium sulfat). Pada awal penambahan larutan magnesium sulfat, endapan BaSO₄ belumlah terbentuk. Pada keadaan seperti ini kondisi larutan dikatakan “belum jenuh” akan tetapi dengan berlangsungnya penambahan larutan magnesium sulfat yang semakin banyak maka larutan mulai menuju pada keadaan yang disebut sebagai “tepat jenuh”. Pada kondisi seperti ini konsentrasi BaSO₄ di dalam larutan adalah maksimum, dimana apabila ditambahkan larutan magnesium sulfat sedikit saja maka endapan BaSO₄ akan mulai terbentuk dan mengendap di dasar beaker glass. Kondisi yang demikian disebut sebagai larutan lewat jenuh. Jadi urutan terbentuknya endapan adalah melalui proses sebagai berikut: larutan belum jenuh - larutan tepat jenuh (larutan jenuh) - larutan lewat jenuh.

Perhatikan contoh berikut:

Berapa gram MgSO₄ yang dapat ditambahkan pada 13,0 mL BaI₂ 3.70 x 10^-2 M agar di dapat kondisi BaSO₄ tepat akan mengendap? (Ksp BaSO₄ 1.1 x 10^-10 )

Perlu di ingat bahwa kondisi larutan yang tepat akan mengendap adalah larutan pada keadaan tepat jenuh. Reaksi pengendapan BaSO₄ adalah sebagai berikut

Ba²⁺ + SO₄^-2 -> BaSO₄

Ksp BaSO₄ didefinisikan sebagai,

Ksp = [Ba²⁺][SO₄^-2]

Konsentrasi Ba²⁺ sudah dikethaui sebesar 3.70 x 10^-2 M, dengan mensubstitusi nilai tersebut ke persamaan Ksp diatas diperoleh,

1.1 x 10^-10 = (3.70 x 10^-2 M) x [SO₄^-2]
[SO₄^-2] =2.97 x 10^-9 M

Jadi konsentrasi ion sulfat yang dibutuhkan untuk mencapai keadaan tepat jenuh adalah 2.97 x 10^-9 M, yang dapat diartikan diperlukan 2.97 x 10^-9 mol sulfat untuk tiap liternya. Padahal larutan yang kita miliki adalah sebanyak 13 mL. Oleh sebab itu mol sulfat yang diperlukan untuk 13 mL adalah

mol sulfat = 13/1000 x 2.97 x 10^-9
mol sulfat = 3.861 x 10^-11

Reaksi ionisasi MgSO4 adalah :

MgSO₄ -> SO₄^-2 + Mg²⁺

dari reaksi diatas dapat dilihat bahwa perbandingan mol MgSO₄ : SO₄^-2 = 1 : 1 , sehingga mol MgSO₄ adalah juga 3.861 x 10^-11. Untuk merubah menjadi gram tinggal dikalikan dengan massa molarnya saja.

mass MgSO₄ = mol x Mr = 3.861 x 10^-11 x 120.415 g/mol
mass MgSO₄ = 4.65^-9 gram

Masih bingung untuk menentukan apakah terbentuk endapan atau tidak dari pencampuran dua buah larutan? Sebenarnya cara penentuannya sangatlah sederhana. Kamu tinggal membandingkan nilai Ksp dengan nilai Qsp nya saja, Qc dicari dengan cara menggunakan rumus yang sama pada waktu kita mencari Ksp akan tetapi konsentrasi spesies yang terlibat dicari terlebih dahulu setelah terjadi pencampuran, sehingga volumenya sekarang yang dipakai adalah volume total. Agar lebih jelas perhatikan contoh berikut:

Apakah akan terjadi pengendapan apabila larutan 1,00 L FeCl₂ 0.175 M dicampur dengan 2,00 L NaOH 0.0503 M?(diketahui Ksp Fe(OH)₂ adalah 8.0 x 10^-16)

Endapan yang terbentuk dari pencampuran larutan FeCl₂ dengan NaOH adalah Fe(OH)l₂. Untuk menghitung nilai Qc maka kita harus menghitung konsentrasi spesies yang terlibat dalam pembentukan endapan yaitu Fe²⁺ dan OH^- setelah kedua larutan di campurkan.

mol Fe²⁺ = 1.00 x 0.175 = 0.175 mol
mol NaOH = 2.00 x 0.0503 = 0.1006
total volume = 3.00 L
konsentrasi Fe²⁺ = 0.175 / 3 = 0.0583 M
konsentrasi OH^- = 0.1006 / 3 = 0.0335 M

Ksp = [Fe²⁺][OH-]³ = 8.0 x 10^-16

Qsp = [Fe²⁺][OH-]³
Qsp = (0.0583) x (0.0335)³
Qsp= 2.20 x 10^-6

Dari perhitungan diatas dapat kita bandingkan bahwa Qsp > Ksp sehingga endapan Fe(OH)₂ akan terbentuk setlah larutan FeCl₂ di campur dengan larutan NaOH.

Untuk mengitung Ksp kita memerlukan data kelarutan (s) dan sebaliknya. Rumus untuk menentukan Ksp tergantung dari jenis zat, disini saya akan membagi beberapa kelompok zat berdasarkan AB, A2B, dan A2B3. Sebenarnya anda tidak perlu menghafal rumus sumus ini akan tetapai yang harus anda pahamai adalah bagaimana kita menguraikan zat-zat tersebut.

1. Zat bertipe AB
Contoh senyawaan yang tergolong ini adalah AgCl, CuBr, CaCO₃, BaSO4. Sebagai contoh AgCl, dalam keadaan larutan jenuh konsentrasi AgCl adalah s, maka konsentrasi ion Ag+ dan Cl- adalah:

AgCl(s) -> Ag+(aq) + Cl-(aq)
s ——–s ———-s

dengan demikian nilai Ksp AgCl dapat dikaitkan dengan harga kelarutan (s) adalah

Ksp AgCl = [Ag+][Cl-]
Ksp AgCl = s.s
Ksp AgCl = s²

2. Zat bertipe A₂ Batau AB₂
Contoh zat ini adalah Ag₂ CrO₄, CuI₂, MgF₂, Ba(OH) ₂, PbCl₂ dll

MgF2(s) <-> Mg2+(aq) + 2F-(aq)
s ———–s ———2s

Ksp MgF2 = [Mg2+][F-]²
Ksp MgF2 = s. (2s) ²
Ksp MgF2 = s. 4s²
Ksp MgF2 = 4s³

3. zat bertipe A₂ B₃ atau A₃ B₂

Contoh zat ini adalah Ca₃(PO4)₂, Co₂S₃ , Fe2S₃ dll

Ca₃(PO4)₂ (s) <-> 3Ca²⁺ (aq) + 2PO^3- (aq)
s ———-3s ———–2s

Ksp Ca₃(PO4)₂ = [Ca²⁺] ³[PO^3- ]²
Ksp Ca₃(PO4)₂ = (3s)³ . (2s)²
Ksp Ca₃(PO4)₂ = 9s3 . 4s2
Ksp Ca₃(PO4)₂ = 36s⁵

4. Zat bertipe AB₃ atau A₃ B

Contoh Fe(OH) ₃ , Cr(OH) ₃ , Al(OH) ₃ , Co(OH) ₃ dll

Co(OH) ₃ (s) <-> Co3+ (aq) + 3OH- (aq)
s———— s ———-3s

Ksp Co(OH) ₃ = [Co][OH-]³
Ksp Co(OH) ₃ = s . (3s) ³
Ksp Co(OH) ₃ = s. 27s³
Ksp Co(OH) ₃ = 27s⁴

Setelah anda lihat rumus-rumus diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa rumus Ksp sangat bergantung pada jenis zat, dan secara mudah dapat kita tulis bila kita mengetahui cara menguraikan zat tersebut dan kemudian menuliskan persamaan kesetimbangannya.

Agar anda dapat memahami pengaruh ion sejenis dalam kelarutan suatu zat maka perhatikan ilustrasi berikut: Apabila anda mempunyai sebuah keranjang dan beberapa bola sebagai berikut:

Kemudian anda akan mengisi keranjang tersebut dengan bola merah hingga keranjang tersebut penuh berisi bola, dan ternyata untuk memenuhi keranjang tersebut diperlukan 8 buah bola merah

Artinya dapat dikatakan bahwa kapasitas keranjang dalam keadaan kosong dapat terisi oleh 8 buah bola merah. Bagaimana apabila keadaan awalnya keranjang tersebut tidak kosong melainkan sudah terdapat 4 buah bola merah di dalamnya? Tentu saja dari kapasitas keranjang kita yang telah kita ketahui maka kita hanya dapat memasukan 4 bola merah lagi ke dalam keranjang tersebut.

+

=

Apa artinya? Apabila di dalam keranjang sudah terdapat 4 bola merah maka bola merah yang bisa diisikan ke dalam keranjang adalah 4 buah lagi sesuai dengan kapasitas keranjang yang hanya muat 8 buah bola merah.

Disinlah konsep ion sejenis dalam kelarutan suatu zat dapat lebih mudah dipahami. Apabila di kelarutan AgOH didalam air adalah x M, maka kelarutannya dalam larutan NaOH atau larutan AgNO3 tidak akan sebesar x M akan tetapi akan lebih kecil disbanding x M mengingat adanya ion sejenis yaitu OH- dan Ag+.

Jadi adannya ion sejenis di dalam larutan akan memperkecil kelarutan suatu zat tersebut.

Masih bingung dengan definisi kelarutan dan hasil kali kelarutan? Agar lebih jelas maka perhatikan perbedaan di antara keduanya di bawah ini.

Kelarutan

• Menunjukan posisi kesetimbangan suatu zat dalam larutan
• Pada suhu tertentu nilainya bervariasi tergantung dari jumlah pelarut, dan ada tidaknya ion sejenis di dalam larutan.

Hasil kali kelarutan

• Hasil kali kelarutan adalah suatu konstanta kesetimbangan
• Nilainya tetap pada suhu tertentu, atau dapat dikatakan memiliki satu nilai pada satu temperature.
• Tidak dipengaruhi oleh jumlah pelarut dan jumlah ion senama yang terdapat di dalam larutan.

Mengerti konsep kelarutan dan hasil kali kelarutan sangat menbantu kita untuk memahami dan menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan kelarutan

Sebagai contoh kita ambil CuBr (Tembaga (I) Bromida). Kelarutan CuBr dalam 1 liter adalah 0,0287 gr pada 25 C. Kita timbang CuBr sebanyak 0,0287 gr dan kemudian kita masukan ke dalam 1 L air. *Pada saat awal CuBr di masukan ke dalam air, maka kation Cu+ dan anion Br- belum terbentuk, dan dengan berlangsungnya proses pelarutan maka konsentrasi kedua ion tersebut akan meningkat. Proses disosiasi CuBr menjadi ion-ionnya dapat ditulis sebagai berikut:

CuBr (s) -> Cu⁺(aq) + Br^-(aq)

Jumlah kation dan anion akan semakin meningkat sampai mencapai jumlah maksimum pada saat semua CuBr terlarut. Pada keadaan ini dimungkinkan ion Cu+ dan F- bisa bertumbukan satu sama lain membentuk CuBr.

Cu⁺ (aq) + Br^-(aq) -> CuBr (s)

Sehingga dalam keadaan ini dua proses akan salaing berkompetisi yaitu reaksi disosiasi dan kebalikannya, pada saat inilah keseimbangan dinamis tercapai dan reaksinya dapat kita tulis sebagai:

CuBr (s) <-> Cu⁺ (aq) + Br^-(aq)

Kita dapat menulis persamaan konstanta kesetimbangan pada reaksi diatas sebagai :

K = [Cu+][Br-] / [CuBr]

Perlu diingat bahwa CuBr adalah zat padat murni dan diangagap konsentrasinya adalah 1 maka persamaan diatas ditulis sebagai:

K = [Cu+][Br-]

atau biasa ditulis

Ksp = [Cu+][Br-]

Ksp disebut sebagai Konstanta hasil kali kelarutan atau biasanya disebut sabagai Hasil Kali Kelarutan. Jadi yang dimaksud dengan Hasil Kali Kelarutan adalah “ konstanta kesetimbangan zat ( garam atau basa) yang kelarutannya kecil di dalam air”.

Misalkan kita mempunyai 3 buah beaker glass, yang masing-masing berisi air 50, 100, dan 150 mL. Pada beaker glass pertama kita tambahkan gula pasir sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga gula pasirnya larut. Gula pasir ini terus kita tambahkan pada beaker glass yang pertama hingga gula pasir itu tepat tidak dapat larut lagi dalam air. Kemudian jumlah gula pasir yang kita tambahkan kita catat, misalnya untuk mencapai keadaan tersebut kita memerlukan 25 gr gula pasir untuk beaker glass pertama dan masing-masing 50 dan 75 gr untuk beaker glass kedua dan ketiga.

Dari percobaan diatas dapat di peroleh kesimpulan bahwa banyaknya gula pasir yang larut di dalam air tergantung dari jumlah air yang tersedia. Semakin besar jumlah air yang tersedia maka semakin banyak pula jumlah gula pasir yang dapat larut. Jadi dari sinilah kita merumuskan apa yang disebut dengan “kelarutan (s)”

“kelarutan didefinisikan sebagai jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut pada temperature tertentu”

Agar lebih jelas perhatikan contoh berikut, kelarutan sukrosa dalam 1 mL air pada suhu 50 C adalah 2,59 gr. Apabila kita menyediakan 10 mL air pada suhu yang sama maka sukrosa yang dapat larut adalah 25,9 gr, dan bila terdapat 100 mL air maka sukrosa yang dapat larut adalah 259 gr.