Efek Penambahan Asam terhadap Kelarutan Garam

Senin, 13 Maret 2023 edit

Kelarutan garam mengacu pada jumlah maksimum garam yang dapat larut dalam sejumlah air tertentu pada suhu dan tekanan tertentu. Garam sukar larut atau spesi lain yang memiliki spesi anion yang merupakan konjugat asam lemah akan bertambah kelarutannya bila ke dalam larutan tersebut ditambah asam kuat. Misalnya garam BaF2,CaF2, SrF2 , AgCN, Mg3(PO4)2, FeS,  dan Cu(OH)2. Pada spesi tersebut mengandung anion F (dari HF), CN (dari HCN), PO43–(dari H3PO4), S2– (dari H2S), OH (dari H2O). Anion-anion tersebut dapat bereaksi dengan H+ dari suatu asam.

Contoh perhitungan kelarutan spesi yang sukar larut ketika ditambahkan asam kuat.

Untuk CaF2 , misal Ksp-nya = 8,64 × 10–10 (bukan data nyata) kemudian akan dibandingkan dengan kelarutan CaF2 dalam larutan bersifat asam kuat yang mempunyai pH 2 atau [H+ ] = 10–2 M. Diketahui Ka HF  = 5 × 10–4.

Reaksi disosiasi CaF2 dalam kesetimbangan:

Kelarutan CaF2 dalam air murni:

Ksp CaF2 = [Ca2+][F]2

Ksp CaF2 = [s][2s]2

Ksp CaF2 = 4s3

s = (Ksp CaF2 / 4)1/3

s = (8,64 × 10–10 / 4)1/3

s = (2,16 × 10–10)1/3

s = 6,00 × 10–4 M

Jadi kelarutan CaF2 dalam air sebesar 6,00 × 10–4 M.

Secara teori kelarutan CaF2 dalam larutan yang bersifat asam akan meningkat karena anion F yang merupakan komjugat dari asam HF  hasil reaksi F dengan H+ dari larutan bersifat asam.

Dari reaksi CaF2 (s) ⇌ Ca2+(aq) + 2F(aq) jumlah F yang bereaksi dengan H+ otomatis akan berkurang. Dengan berkurangnya jumlah F di ruas kanan maka CaF2 yang berada dalam reaksi kesetimbangan akan meminimalisir perubahan jumlah F dengan meningkatkan kelarutannya agar kesetimbangan tetap terjaga. Reaksi kesetimbangan ini kemudian dikatakan bergeser ke kanan (ke arah produk).

Berapa banyak F yang bereaksi dengan H+, dimisalkan saja x.

Selanjutnya akan ditentukan nilai x dengan memanfaatkan Ka HF  yang diberikan. 

Ingat bahwa HF  merupakan asam lemah hasil reaksi antara basa konjugatnya F dengan H+.

HF  ini mengalami reaksi kesetimbangan:
H+(aq) + F(aq) ⇌ HF(aq)  atau HF(aq)  ⇌ H+(aq) + F(aq)

[H+] = 10–2 dan [F ] = 2s – x

 

Ka HF  = ([H+][F ]) / [HF ]

5 × 10–4 = (10–2 . (2s – x)) / x

5 × 10–4 . x = 10–2 . (2s – x)

(5 × 10–4 )/(10–2 ) . x = 2s – x

5 × 10–2. x = 2s – x

0,05 . x = 2s – x

(0,05 . x ) + x = 2s

1,05 x = 2s

x = 2s/1,05

 

Selanjutnya dihitung kembali kelarutan CaF2 setelah penambahan asam ini seperti berikut dengan menggunakan nilai x = 2s/1,05.
Sementara itu dari data Ksp CaF2 dan x = 2S/1,05

Ksp CaF2 = [Ca2+ ][F]2

8,64 × 10–10 = s (2s – x)2

8,64 × 10–10 = s (2s – [2s/1,05])2

8,64 × 10–10 = s (2s(1 – 1/1,05)2

8,64 × 10–10 = s (2s(1,05/1,05 – 1/1,05))2

8,64 × 10–10 = s (2s(0,05/1,05))2

8,64 × 10–10 = s (0,09524 × s)2

8,64 × 10–10 = 0,09524 s3

s3 = (8,64 × 10–10)/ 0,09524

s3 = 9,07 × 10–9

s = (9,07 × 10–9)1/3

s = 2,09 × 10–3 M

Dari hasil hitung dapat dibandingkan:
kelarutan CaF2 dalam air murni = 6,00 × 10–4 M;
kelarutan CaF2 dalam larutan asam = 2,09 × 10–3 M

Jadi benar bahwa kelarutan CaF2 dalam larutan asam lebih besar dibanding kelarutan CaF2 dalam air murni.

Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2024 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info