Dalam kimia, beberapa padatan ionik memiliki kelarutan yang rendah dalam air. Beberapa zat larut, dan gumpalan bahan padat tetap ada. Untuk menghitung dengan tepat berapa banyak yang larut, Anda menggunakan K sp , konstanta hasil kali kelarutan, bersama dengan ekspresi yang diturunkan dari reaksi kesetimbangan kelarutan untuk zat tersebut.
Merumuskan Reaksi Kelarutan
Tulis persamaan reaksi kelarutan seimbang untuk zat yang Anda minati. Ini adalah persamaan yang menjelaskan apa yang terjadi ketika bagian padat dan terlarut mencapai kesetimbangan. Sebagai contoh, timbal fluorida, PbF 2 , larut menjadi ion timbal dan fluorida dalam reaksi reversibel:
text{PbF}_2 ⇌ text{Pb}^{2+} + 2text{F}^-
Perhatikan bahwa muatan positif dan negatif harus seimbang di kedua sisi. Perhatikan juga, meskipun timbal memiliki ionisasi +2, fluorida memiliki ˆ’1. Untuk menyetarakan muatan dan memperhitungkan jumlah atom untuk setiap elemen, kalikan fluorida di sisi kanan dengan koefisien 2.
persamaan sp”>
Persamaan K sp
Cari konstanta hasil kali kelarutan untuk zat yang Anda minati. Buku kimia dan situs web memiliki tabel padatan ionik dan konstanta hasil kali kelarutan yang sesuai. Mengikuti contoh timah fluorida, K sp adalah 3,7 × 10 −8 . Angka ini berada di sisi kiri persamaan K sp . Di sisi kanan, Anda memisahkan setiap ion dalam tanda kurung siku. Perhatikan bahwa ion poliatomik akan mendapatkan tanda kurungnya sendiri, Anda tidak memisahkannya menjadi elemen individual. Untuk ion dengan koefisien, koefisien menjadi kekuatan, seperti dalam ekspresi berikut:
text{K}}}text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = [text{Pb}^{2+}][text{F}^-]^2
Gantikan dan Selesaikan
Persamaan di atas menyamakan konstanta hasil kali kelarutan Ksp dengan dua ion terlarut tetapi belum memberikan konsentrasi. Untuk mencari konsentrasi, substitusi X untuk setiap ion, sebagai berikut:
text{K}}}text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = (X)(X)^2
Ini memperlakukan setiap ion sebagai berbeda, keduanya memiliki molaritas konsentrasi, dan produk dari molaritas tersebut sama dengan K sp , konstanta hasil kali kelarutan. Namun, ion kedua (F) berbeda. Ini memiliki koefisien 2, yang berarti setiap ion fluorida dihitung secara terpisah. Untuk menghitungnya setelah substitusi dengan X, masukkan koefisien di dalam tanda kurung:
text{K}}}text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = (X)(2X)^2
Sekarang selesaikan untuk X:
begin{aligned} 3.7 × 10^{-8} &= (X)(4X^2) \ 3.7 × 10^{-8} &= 4X^3 \ X &= .0021 text{ M} end{selaras}
Ini adalah konsentrasi larutan dalam mol per liter.
Tentukan Jumlah Terlarut
Untuk mencari jumlah zat terlarut, kalikan dengan liter air, lalu kalikan dengan massa molar. Misalnya, jika zat Anda dilarutkan dalam 500 mL air, 0,0021 mol per liter × 0,5 liter = 0,00105 mol. Dari tabel periodik, rata-rata massa atom timbal adalah 207,2 dan fluor adalah 19,00. Karena molekul timah fluorida memiliki 2 atom fluor, kalikan massanya dengan 2 untuk mendapatkan 38,00. Massa molar total timbal fluorida adalah 245,20 gram per mol. Karena larutan Anda memiliki 0,0021 mol zat terlarut, 0,0021 mol × 245,20 gram per mol = 0,515 gram timbal terlarut dan ion fluorida.
Zinkevych/iStock/GettyImages
