Berikut ini adalah contoh soal perhitungan pengaruh ion senama terhadap kelarutan zat dengan nilai Ksp yang relatif besar. Secara umum zat-zat yang sukar larut yang ditandai dengan nilai Ksp yang kecil, biasa dilakukan proses hitung dengan mengabaikan beberapa faktor. Namun tidak untuk soal yang melibatkan zat dengan nilai Ksp yang relatif besar atau yang sedikit mudah larut. Kehadiran ion senama dipastikan akan menyebabkan kelarutan zat yang larut dalam pelarut akan mengalami penurunan.
Mari kita simak dan terapkan hal ini pada soal yang disalin dari diskusi grup Asosiasi Guru Kimia Indonesia di facebook.
Kita selesaikan soal di atas sebagaimana biasa ketika menyelesaikan soal-soal tentang pengaruh ion senama di buku-buku kimia sma. Atau dapat pula menggunakan kalkulator yang tersedia di blog ini.
Dalam pembahasan soal yang umum adalah sebagai berikut:
Kelarutan Ca(OH)2 sebelum ditambahkan NaOH:
Kelarutan sering dilambangkan dengan huruf s.
Ksp Ca(OH)2 = 4s3
4 × 10-6 = 4s3
s = 1 ×10-2 mol/L
[OH-] = 2s = 2 ×10-2 mol/L
pOH sebelum penambahan NaOH = -log 2 × 10-2 mol/L = 1,70
pH = 14 - 1,70 = 12,30.
Kelarutan Ca(OH)2 setelah ditambahkan NaOH:
Ca(OH)2 jenuh akan terjadi reaksi kesetimbangan dan dimisalkan kelarutan Ca(OH)2 adalah x M, maka :
Konsentrasi ion OH- setelah ditambahkan NaOH dalam larutan tersebut akan menjadi 0,01 mol/L + 2x
Persamaan kesetimbangan kelarutannya
[Ca2+][OH-]2= Ksp Ca(OH)2
x (0,01 + 2x)2 = 4 ×10-6
Selanjutnya, biasanya, dilakukan penganggapaan bahwa jumlah x itu sangat jauh dari 0,01 mol/L akhirnya persamaan tersebut akan diubah menjadi
x.(0,01)2 = 4 ×10-6, sehingga diperoleh nilai x = 4 ×10-2 mol/L
Secara teori bahwa ketika dalam larutan yang sukar larut ditambahkan zat yang mengandung ion senama mestinya kelarutannya lebih kecil tapi dari hasil hitungan tersebut justru mengalami peningkatan. Penyebab hal ini terjadi karena diabaikannya nilai x dalam 0,01 + 2x.
Bagaimana jika nilai x dalam 0,01 + 2x tidak diabaikan tetapi turut diperhitungkan. Hal ini hanya masalah matematis.
Persamaan kesetimbangan kelarutannya
[Ca2+][OH-]2= Ksp Ca(OH)2
x (0,01 + 2x)2 = 4 × 10-6
x (0,0001 + 0,04 x + 4x2) = 4 ×10-6
0,0001x + 0,04x2 + 4x3 = 4 ×10-6
4x3 + 0,04x2 + 0,0001x - 4 ×10-6 = 0
Dari persamaan kubik tersebut nilai x (kelarutan) dapat dihitung. Agak rumit memang karena melibatkan angka yang relatif rumit pula. Ini akan lebih mudah untuk memperoleh hasil penyelesaian x kalau menggunakan alat hitung.
Dari hasil hitung menggunakan kalkulator persamaan kubik diperoleh nilai x mendekati 0,007 mol/L.
Jadi nampak jelas bahwa dengan penambahan basa NaOH sebanyak 0,01 mol akan membuat kelarutannya Ca(OH)2 turun dari 0,01 mol/L menjadi 0,007 mol/L.
pH setelah penambahan NaOH:
[OH-] = 0,01 + 2x = 0,01 mol/L + (2 × 0,007 mol/L) = 0,024 mol/L
pOH setelah penambahan NaOH = -log 0,024 mol/L = 1,62
pH = 14 - 1,62 = 12,38.
Perubahan pH terjadi sedikit kenaikan dari 12,30 menjadi 12,38.
Berikut ini kalkulator yang dapat digunakan untuk menentukan nilai x sebagai himpunan penyelesaian.
Silakan input nilai koefisien masing-masing variabel yang bersesuaian. Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal.
Pastikan nilai koefisien diinput dengan benar dengan memperhatikan tanda positif (+) dan negatif (-).
Mari kita simak dan terapkan hal ini pada soal yang disalin dari diskusi grup Asosiasi Guru Kimia Indonesia di facebook.
Soal:
Ke dalam 1 liter larutan jenuh basa Ca(OH)2 dengan Ksp = 4 × 10-6, ditambahkan NaOH sebanyak 0,01 mol. Jika penambahan itu dianggap tidak mengubah volume larutan, tentukan kelarutan Ca(OH)2 sebelum dan sesudah penambahan NaOH. Hitung pula pH larutan sebelum dan sesudah penambahan NaOH.
Ke dalam 1 liter larutan jenuh basa Ca(OH)2 dengan Ksp = 4 × 10-6, ditambahkan NaOH sebanyak 0,01 mol. Jika penambahan itu dianggap tidak mengubah volume larutan, tentukan kelarutan Ca(OH)2 sebelum dan sesudah penambahan NaOH. Hitung pula pH larutan sebelum dan sesudah penambahan NaOH.
Kita selesaikan soal di atas sebagaimana biasa ketika menyelesaikan soal-soal tentang pengaruh ion senama di buku-buku kimia sma. Atau dapat pula menggunakan kalkulator yang tersedia di blog ini.
Dalam pembahasan soal yang umum adalah sebagai berikut:
Kelarutan Ca(OH)2 sebelum ditambahkan NaOH:
Kelarutan sering dilambangkan dengan huruf s.
| Ca(OH)2 | ⇌ | Ca2+ | + | 2OH- |
| s | s | 2s |
4 × 10-6 = 4s3
s = 1 ×10-2 mol/L
[OH-] = 2s = 2 ×10-2 mol/L
pOH sebelum penambahan NaOH = -log 2 × 10-2 mol/L = 1,70
pH = 14 - 1,70 = 12,30.
Kelarutan Ca(OH)2 setelah ditambahkan NaOH:
Ca(OH)2 jenuh akan terjadi reaksi kesetimbangan dan dimisalkan kelarutan Ca(OH)2 adalah x M, maka :
| Ca(OH)2 | ⇌ | Ca2+ | + | 2OH- |
| x | x | 2x |
Persamaan kesetimbangan kelarutannya
[Ca2+][OH-]2= Ksp Ca(OH)2
x (0,01 + 2x)2 = 4 ×10-6
Selanjutnya, biasanya, dilakukan penganggapaan bahwa jumlah x itu sangat jauh dari 0,01 mol/L akhirnya persamaan tersebut akan diubah menjadi
x.(0,01)2 = 4 ×10-6, sehingga diperoleh nilai x = 4 ×10-2 mol/L
Secara teori bahwa ketika dalam larutan yang sukar larut ditambahkan zat yang mengandung ion senama mestinya kelarutannya lebih kecil tapi dari hasil hitungan tersebut justru mengalami peningkatan. Penyebab hal ini terjadi karena diabaikannya nilai x dalam 0,01 + 2x.
Bagaimana jika nilai x dalam 0,01 + 2x tidak diabaikan tetapi turut diperhitungkan. Hal ini hanya masalah matematis.
Persamaan kesetimbangan kelarutannya
[Ca2+][OH-]2= Ksp Ca(OH)2
x (0,01 + 2x)2 = 4 × 10-6
x (0,0001 + 0,04 x + 4x2) = 4 ×10-6
0,0001x + 0,04x2 + 4x3 = 4 ×10-6
4x3 + 0,04x2 + 0,0001x - 4 ×10-6 = 0
Dari persamaan kubik tersebut nilai x (kelarutan) dapat dihitung. Agak rumit memang karena melibatkan angka yang relatif rumit pula. Ini akan lebih mudah untuk memperoleh hasil penyelesaian x kalau menggunakan alat hitung.
Dari hasil hitung menggunakan kalkulator persamaan kubik diperoleh nilai x mendekati 0,007 mol/L.
Jadi nampak jelas bahwa dengan penambahan basa NaOH sebanyak 0,01 mol akan membuat kelarutannya Ca(OH)2 turun dari 0,01 mol/L menjadi 0,007 mol/L.
pH setelah penambahan NaOH:
[OH-] = 0,01 + 2x = 0,01 mol/L + (2 × 0,007 mol/L) = 0,024 mol/L
pOH setelah penambahan NaOH = -log 0,024 mol/L = 1,62
pH = 14 - 1,62 = 12,38.
Perubahan pH terjadi sedikit kenaikan dari 12,30 menjadi 12,38.
Berikut ini kalkulator yang dapat digunakan untuk menentukan nilai x sebagai himpunan penyelesaian.
Silakan input nilai koefisien masing-masing variabel yang bersesuaian. Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal.
Pastikan nilai koefisien diinput dengan benar dengan memperhatikan tanda positif (+) dan negatif (-).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar