Pembahasan Kimia UN: Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Kimia dengan materi pembahasan Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan.

Soal Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan UN 2012

Beberapa data K_sp dari senyawa garam sebagai berikut:

1.   AgCN = 1,2 × 10⁻¹⁶
2.   AgOH = 1,2 × 10⁻¹²
3.   AgIO₃ = 1,0 × 10⁻¹²
4.   AgBr = 5,0 × 10⁻¹³

Urutan kelarutan senyawa tersebut dari yang besar ke yang kecil adalah ….

A.   1, 4, 3, dan 2
B.   2, 3, 4, dan 1
C.   3, 4, 2, dan 1
D.   3, 2, 1, dan 4
E.   4, 2, 1, dan 3

Pembahasan

Untuk senyawa L_mX_n, hubungan antara kelarutan (s) dan hasil kali kelarutan (K_sp) dirumuskan:



Semua senyawa garam pada soal di atas mempunyai nilai m = 1 dan n = 1. Sehingga dapat disimpulkan bahwa s berbanding lurus dengan akar K_sp atau s² berbanding lurus dengan K_sp. 

s ~ √K_sp     atau     
s² ~ K_sp

Artinya, semakin besar nilai hasil kali kelarutan (K_sp) semakin besar pula nilai kelarutannya (s).

Jadi, urutan kelarutan senyawa dari yang besar ke yang kecil adalah 2, 3, 4, dan 1 (B).

Soal Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan UN 2013

Sebanyak 100 mL larutan MgCl₂ 0,4 M ditambahkan ke dalam 100 mL larutan Na₂CO₃ 0,4 M. Besarnya massa zat yang mengendap jika diketahui K_sp MgCO₃ = 3 × 10⁻⁸ dan A_r Mg = 24, C = 12, O =16 adalah ….

A.   1,68 gram
B.   3,36 gram
C.   6,72 gram
D.   8,40 gram
E.   84,00 gram

Pembahasan

Persamaan reaksinya adalah

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaCl

Untuk mengetahui zat yang mengendap kita bandingkan perkalian konsentrasi ion dengan nilai K_sp. (Sebenarnya dengan dicantumkannya nilai K_sp dari MgCO₃ kita sudah tahu bahwa yang mengendap adalah MgCO₃, namun agar pembahasannya lebih panjang, tidak ada salahnya, sekedar memastikan).

MgCl₂ 0,4 M     berarti    [Mg²⁺]  = 0,4 M
Na₂CO₃ 0,4 M   berarti   [CO₃²⁻] = 0,4 M

K_sp MgCO₃ → [Mg²⁺][CO₃²⁻]
    3 × 10⁻⁸  <  0,4 . 0,4     (mengendap)

Selanjutnya kita cari massa MgCO₃ yang mengendap berdasarkan reaksi di atas.

mol MgCO₃ = mol MgCl₂
                    = 100 mL × 0,4 M
                    = 40 mmol

massa MgCO₃ = mol MgCO₃ × M_r MgCO₃ 
                        = 40 × 84 mg
                        = 3360 mg
                        = 3,36 gram

Jadi, massa magnesium karbonat yang mengendap pada reaksi di atas adalah 3,36 gram (B).

Soal Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan UN 2014

100 mL NaOH 1,8 M + 100 mL CH₃COOH 1,8 M ke dalam larutan garam uji terbentuk ditetesi larutan Ni(NO₃)₂ sampai keadaan tepat jenuh Ni(OH)₂. Kalau K_w = 10⁻¹⁴, K_a = 10⁻⁵, K_sp Ni(OH)₂ = 1,8 × 10⁻¹⁴, maka [Ni²⁺] pada saat tepat jenuh (tepat saat terjadi pengendapan) adalah ….

A.   2 × 10⁻² M
B.   2 × 10⁻³ M
C.   2 × 10⁻⁴ M
D.   2 × 10⁻⁵ M
E.   2 × 10⁻⁶ M

Pembahasan

Mula-mula terjadi reaksi hidrolisis yang membentuk garam.

NaOH + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O

Konsentrasi garam yang terbentuk (CH₃COONa) adalah:

mol garam = mol NaOH
                 = 100 mL × 1,8 M
                 = 180 mmol

volume garam = vol NaOH + vol CH₃COOH
                      = 200 mL

molaritas garam: [g] = 180/200 M
                               = 9 × 10⁻¹ M

Garam CH₃COONa bersifat basa, sehingga


            
             = 3 × 10⁻⁵

Garam terhidrolisis yang terbentuk kemudian ditetesi larutan Ni(NO₃)₂ sampai terbentuk Ni(OH)₂ tepat jenuh.

K_sp Ni(OH)₂ = [Ni²⁺] [OH⁻]²
  1,8 × 10⁻¹⁴ = [Ni²⁺] (3 × 10⁻⁵)²
   18 × 10⁻¹⁵ = 9 × 10⁻¹⁰ [Ni²⁺]
           [Ni²⁺] = 2 × 10⁻⁵ M

Jadi, konsentrasi [Ni²⁺] pada saat tepat jenuh adalah 2 × 10⁻⁵ M (D).

Soal Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan UNAS 2008

Kelarutan Mg(OH)₂ dalam NaOH 0,1 M dengan K_sp Mg(OH)₂ = 1,8 × 10⁻¹¹ mol³/L³ adalah ….

A.   1,8 × 10⁻¹³ mol/L
B.   1,8 × 10⁻¹⁰ mol/L
C.   4,5 × 10⁻¹⁰ mol/L
D.   1,8 × 10⁻⁹ mol/L
E.   6,7 × 10⁻⁶ mol/L

Pembahasan

Kelarutan Mg(OH)₂ dalam NaOH merupakan kelarutan dalam ion sejenis. Ion sejenisnya adalah OH⁻. Kita cari molaritas ion OH⁻ melalui NaOH.

NaOH 0,1 M   berarti   [OH⁻] = 0,1 M

Selanjutnya kita uraikan senyawa Mg(OH)₂.

      Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2OH⁻
K_sp Mg(OH)₂ = s . [OH⁻]²
   1,8 × 10⁻¹¹ = s . 10⁻²
                     s = 1,8 × 10⁻⁹

Jadi, kelarutan Mg(OH)₂ dalam NaOH adalah 1,8 × 10⁻⁹ mol/L (D).

Soal Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan UN 2011

Sebanyak 200 ml larutan AgNO₃ 0,02 M masing-masing dimasukkan ke dalam 5 wadah yang berisi 5 jenis larutan yang mengandung ion S²⁻, PO₄³⁻, CrO₄²⁻, Br⁻, SO₄²⁻ dengan volume dan molaritas yang sama, yaitu 10⁻³ M. Jika harga K_sp :

Ag₂S       = 2 × 10⁻⁴⁹
Ag₃PO₄  = 1 × 10⁻²⁰
Ag₂CrO₄ = 6 × 10⁻⁵
AgBr       = 5 × 10⁻¹³ 
Ag₂SO₄  = 3 × 10⁻⁵

Maka garam yang akan larut adalah ….

A.   Ag₂S dan Ag₃PO₄
B.   Ag₂S dan AgBr
C.   Ag₂CrO₄ dan Ag₂SO₄
D.   Ag₃PO₄ dan AgBr
E.   AgBr dan Ag₂SO₄

Pembahasan

Molaritas [Ag⁺]  dicari melalui AgNO₃.

AgNO₃ 0,02 M    berarti   [Ag⁺] = 2 × 10⁻² M

Selanjutnya kita cari perkalian konsentrasi ion masing-masing garam.

Ag₂S → 2Ag⁺ + S²⁻
K_sp Ag₂S → [Ag⁺]² [S²⁻]
2 × 10⁻⁴⁹ < (2 × 10⁻²)² × 10⁻³      (mengendap)

Ag₃PO₄ → 3Ag⁺ + PO₄³⁻
K_sp Ag₃PO₄ → [Ag⁺]³ [PO₄³⁻]
1 × 10⁻²⁰ < (2 × 10⁻²)³ × 10⁻³      (mengendap)

Ag₂CrO₄ → 2Ag⁺ + CrO₄²⁻
K_sp Ag₂CrO₄ → [Ag⁺]² [CrO₄²⁻]
6 × 10⁻⁵ > (2 × 10⁻²)² × 10⁻³        (larut)

AgBr → Ag⁺ + Br⁻
K_sp AgBr → [Ag⁺] [Br⁻]
5 × 10⁻¹³ < 2 × 10⁻² × 10⁻³          (mengendap)

Ag₂SO₄ → 2Ag⁺ + SO₄²⁻
K_sp Ag₂SO₄ → [Ag⁺]² [SO₄²⁻]
3 × 10⁻⁵ > (2 × 10⁻²)² × 10⁻³       (larut)

Jadi, garam yang akan larut adalah Ag₂CrO₄ dan Ag₂SO₄ (C).

Pembahasan soal yang lain tentang Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan bisa disimak di:
Pembahasan Kimia UN 2014 No. 13
Pembahasan Kimia UN 2015 No. 13
Pembahasan Kimia UN 2016 No. 16
Pembahasan Kimia UN 2017 No. 27
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 13

Simak juga, Pembahasan Kimia UN: Termokimia.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.