Contoh soal dan pembahasan kelarutan dan hasil kali kelarutan

Kelarutan adalah suatu zat dalam suatu pelarut menyatakan jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam suatu pelarut, berikut ini akan disajikan Contoh soal dan pembahasan kelarutan dan hasil kali kelarutan. Semoga saja Contoh soal dan pembahasan kelarutan dan hasil kali kelarutan ini memberikan manfaat yang banyak.

Kelarutan Ag₃PO₄ dalam air adalah a mol/liter. Hasil kali kelarutan Ag₃PO₄ yang benar adalah ….
A. 27a⁴
B. 3a³
C. a⁴
D. 9a³
E. 32a⁴
Jawaban : A

Pembahasan :
Ag₃PO₄  →  3Ag⁺ + PO₄^3-
a                    3a         a

K_sp = [Ag⁺]³[PO₄^3-] = (3a)³(a) = 27a⁴

Soal No. 2) Kelarutan Ag₂CrO₄ dalam air adalah 1 x 10^-8 mol/liter, maka nilai K_sp Ag₂CrO₄ adalah ….
A. 2 x 10^-8
B. 2 x 10^-12
C. 4 x 10^-8
D. 4 x 10^-12
E. 16 x 10^-12
Jawaban : D

Pembahasan :
Ag₂CrO₄  →   2Ag⁺  +  CrO₄^2-
1×10^-4             2×10^-4             1×10^-4
K_sp = [Ag⁺]²[CrO₄^2-]
= (2×10^-4)²(1×10^-4) = 4×10^-12

Soal No. 3)  Jika kelarutan PbI₂ (Mr = 461) sebesar 922 mg/L, maka hasil kali kelarutan PbI₂ sebesar ….
A. 1,6 x 10^-10
B. 1,6 x 10^-8
C. 3,2 x 10^-10
D. 3,2 x 10^-8
E. 8,0 x 10^-7
Jawaban : D

Pembahasan :
Kelarutan (s) PbI₂ = 0,922 g/liter
= (0,922/461) mol/liter = 0,002 mol/liter
PbI₂  → Pb²⁺  +  2I²
0,002         0,002   0,004
K_sp PbI₂    = [Pb²⁺][I^–]²
= (0,002)(0,004)²
= (2×10^-3)(4×10^-3)²
= 32 x 10^-9 = 3,2 x 10^-8

Soal No. 4) Kelarutan AgCl bila K_sp AgCl = 1,96 x 10^-10 adalah sebesar ….
(Ar Ag = 108 dan Cl = 35,5)
A. 10,18 x 10^-4 gram/liter
B. 20,09 x 10^-4 gram/liter
C. 30,2 x 10^-4 gram/liter
D. 40,9 x 10^-4 gram/liter
E. 50,7 x 10^-4 gram/liter
Jawaban : b

Pembahasan :
AgCl   →   Ag⁺  +  Cl^–, misal kelarutan = x
x                   x            x
K_sp AgCl    = [Ag⁺][ Ag⁺]
=     x         x
= x²
x²    = 1,96 x 10^-10
=√(1,96 x 10^-10)
= 1,4 x 10^-5 mol/liter  = 1,4 x 10^-5 mol/liter x 143,5 gram/mol
= 200,9 x 10^-5 gram/liter
= 20,09 x 10^-4 gram/liter

Soal No. 5) Larutan basa lemah tepat jenuh Mg(OH)₂ mempunyai pH = 10. K_sp basa tersebut adalah ….
A. 5 x 10^-12
B. 4 x 10^-12
C. 2 x 10^-12
D. 5 x 10^-13
E. 5 x 10^-14
Jawaban : D

Pembahasan :
pH = 10 → pOH = 14 – 10 = 4 Þ [OH^–] = 10^-4
Mg(OH)₂   →   Mg²⁺   +   2OH^–
0,5×10^-4             0,5×10^-4       10^-4
K_sp = [Mg⁺][ OH^–]²
= (0,5×10^-4)( 10^-4)
= 0,5 x 10^-12 = 5 x 10^-13

Soal No. 6) Garam yang mempunyai kelarutan yang paling besar ditunjukkan oleh senyawa ….
A. AgCl K_sp = 10^-10
B. AgI K_sp = 10^-16
C. Ag₂CrO₄ K_sp = 3,2 x 10^-12
D. Ag₂S K_sp = 1,6 x 10^-11
E. Ag₂C₂O₄ K_sp  = 1,1 x 10^-11
Jawaban : C

Pembahasan :

1. AgCl →  Ag⁺  + Cl^–

K_sp       = [Ag⁺][Cl^–] = (x)(x) = x²
x²         = 10^-10
x          = √(10^-06)   = 10^-5

1. AgI →   Ag⁺  + I^–

K_sp       = x²

x          = √(10^-16)   = 10^-8

1. Ag₂CrO₄ →   2Ag⁺  + CrO₄^2-

2x              x
K_sp       = (2x)²x = 4x³
x³         = K_sp/4 = (3,2×10^-12)/4 = 0,8×10^-12 = 8×10^-11
x          = ³√(8×10^-11) = 2×10^-(11/3)

K_sp       = 4x³ Þ x³ = (1,6×10^-11)/4 = 0,4×10^-11
x          = ³√(11×10^-12) = ³√[11] x 10^-4
Ag₂C₂O₄ →   2Ag  +  C₂O₄
K_sp       = 4x³ = x³ = 1,1×10^-11 = 11×10^-12
x          = ³√(11×10^-12) = ³√[11] x 10^-4

Jadi, yang kelarutannya paling besar adalah Ag₂CrO₄ = 2×10^-(11/3)

Soal No. 7) Tetapan hasil kali kelarutan magnesium hidroksida adalah 2×10^-11. Bila pH dari suatu larutan MgCl₂ dengan konsentrasi 2×10^-3 molar dinaikkan, maka akan mulai terjadi endapan pada pH ….
A. 12
B. 11
C. 10
D. 9
E. 8
Jawaban: C

Pembahasan :
MgCl₂   →   Mg⁺  +  2Cl^–
2×10^-3          2×10^-3
Mg(OH)₂   à   Mg²⁺  +  2OH^–
K_sp = [Mg⁺][OH^–]²
2×10^-11 = 2×10^-3[OH^–]²
[OH^–]² = (2×10^-11)/ (2×10^-3) = 1×10^-8
[OH^–]   = √(1×10^-8)  = 1×10^-4
pOH   = -log[OH^–] = -log(1×10^-4) = 4
pH  = 14 – 4 = 10

Soal No. 8) Penambahan 81 mg  Na₂CrO₄ (Mr = 162) ke dalam 1 L larutan yang mengandung Ba(NO₃)₂ dan Pb(NO₃)₂ masing-masing dengan konsentrasi  0,01 M menghasilkan senyawa berikut.

(K_sp BaCrO₄ = 2×10^-4 dan PbCrO₄ = 1,8 x 10^-4)

1. PbCrO₄
2. BaCrO₄
3. Endapan garam kuning
4. Endapan garam rangkap

Pernyataan yang benar adalah ….
A. 1, 2, 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. Semua benar
Jawaban : A

Pembahasan :
Mol Na₂CrO₄ = 181 mg/162 = 0,5 mmol
(Na₂CrO₄) = 0,5mmol/1.000mL = 0,0005 M = 5 x 10^-4 M
Ba(NO₃)₂  +  Na₂CrO₄  →  BaCrO₄  +  2NaNO₃
5×10^-4             5×10^-4
BaCrO₄ à  Ba²⁺  +  CrO₄^-2
5×10^-4           5×10^-4     5×10^-4
K_sp = 2,0 x 10^-10
Q_c  = [Ba²⁺][CrO₄]
= (5×10^-4)( 5×10^-4)
= 25×10^-8
Q_c < K_sp BaCrO₄              (tidak mengendap)

• Pb(NO₃)₂ +  Na₂CrO₄   →   PbCrO₄  +  2NaNO₃

5×10^-4                  5×10^-4
PbCrO₄   →   Pb²⁺  +  (CrO₄^2-)
Q   = [Pb²⁺][CrO₄^2-]
= (5×10^-4)( 5×10^-4)
= 25 x 10^-8
Q_c < K_xp PbCrO₄              (tidak mengendap)

Jadi, pernyataan 1, 2, 3 benar.
Endapan garam rangkap hanya dihasilkan bila garam direaksikan dengan asam atau basa.

Soal No. 9) Sebanyak 50 mL larutan K₂CrO₄ 10^-2 M masing-masing dimasukkan ke dalam lima wadah yang berisi ion Ba²⁺, Ca²⁺, Cu²⁺, Sr²⁺, dan Pb²⁺ dengan volume dan konsentrasi yang sama. Jika K_sp BaCrO₄ = 1,2 x 10^-10, CaCrO₄ = 7,1 x 10^-14, SrCrO₄ = 3,6 x 10^-5, PbCrO₄ = 2,8 x 10^-13 senyawa yang termasuk  dalam wujud larutan adalah ….
A. BaCrO₄ dan CaCrO₄
B. CaCrO₄ dan SrCrO₄
C. CaCrO₄ dan CuCrO₄
D. SrCrO₄ dan CuCrO₄
E. BaCrO₄ dan PbCrO₄
Jawaban : D

Pembahasan :
Mol K₂CrO₄ = 50 mL x 10^-2 = 0,5 mmol
[K₂CrO₄] = 0,5 mmol/100 mL = 0,005 M
K₂CrO₄    →   K⁺  +  CrO₄^2-
5×10^-3                          5×10^-3
BaCrO₄ à   Ba²⁺   +   CrO₄^2-
5×10^-3M      5×10^-3M
Q = (5×10^-3)( 5×10^-3)
= 25×10^-6  = 2,5 x 10^-5
Q_c  <  K_sp        (BrCrO₄ mengendap)

• CaCrO₄ →  Cr²  +  CrO₄²

5×10^-3     5×10^-3
Q = (5×10^-3)( 5×10^-3)
= 25×10^-6  = 2,5 x 10^-5
Q_c  >  K_sp        (CaCr mengendap)

• SrCrO₄ →  Sr₂⁺  +   CrO₄^2-

5×10^-3       5×10^-3
K_sp = [Sr₂⁺][CrO₄^2-] = (5×10^-3)( 5×10^-3)
= 25×10^-6  = 2,5 x 10^-5
Q_c  <  K_sp        (SrCrO₄ tidak mengendap)

• CuCrO₄ →   Cu²⁺  +  CrO²

Q_c = [Cu²⁺][CrO₄^2-]  = (5×10^-3)( 5×10^-3)
= 25×10^-6  = 2,5 x 10^-5

• PbCrO₄ →   Pb²⁺  +  CrO²

Q_c = [Pb²⁺][CrO₄^2-]  = (5×10^-3)( 5×10^-3)
= 25×10^-6  = 2,5 x 10^-5
Q_c  >  K_sp        (PbCrO₄  mengendap)

Soal No. 10) Kelarutan Mg(OH)₂ dalam NaOH 0,1 M dengan K_sp Mg(OH)₂ = 1,8 x 10^-11 mol/L adalah ….
A. 1,8 x 10^-13 mol/L
B. 1,8 x 10^-10 mol/L
C. 4,5 x 10^-10 mol/L
D. 1,8 x 10^-9 mol/L
E. 6,7 x 10^-9 mol/L
Jawaban : D

Pembahasan :
NaOH   →  Na⁺  +  OH^–
0,1
Mg(OH)₂  →   Mg²⁺  +  2OH^–
0,1
K_sp = [Mg²⁺][OH^–]²
1,8 x 10^-1 = (x)(0,1)²
x = (1,8×10^-11)/0,01 = 1,8 x 10^-9

Soal No. 11) Jika kelarutan CaF₂ dalam air sama denagn s mol/L, maka K_sp CaF₂ adalah ….
A. s³
B. 2s³
C. 4s³
D. 1/4s³
E. 1/2s³
Jawaban : C

Pembahasan :
CaF₂   →   Ca²⁺  +  2F^–
s             2s
K_sp CaF₂    = (Ca²⁺)(F^–)²
= (s)(2s)² = 4s³

Soal No. 12) Berikut adalah tabel nilai K_sp dari beberapa senyawa.

Diantara senyawa tersebut yang paling sukar larut adalah ….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Jawaban : E

Pembahasan :
Paling sukar larut berarti mempunyai kelarutan yang kecil.

• AgCl = s²

s = √(10^-10) = 10^-5

• Ag₂CrO₄ = 4s³

s = ³√[(10^-12)/4] =10^-4

• AgI = s²

s = √(10^-16) = 10^-8

• Ag₂CO₃ = 4s³

s = ³√[(10^-11)/4] =10^-(11/3)

• Ag₂S = 4s³

s = ³Ö[(10^-49)/4] =10^-(49/3)

Soal No. 13) Hasil kali kelarutan Mg(OH)₂ = 1 x 10^-12. Bila dalam 1 L larutan terdapat 10^-2 M ion Mg²⁺, maka agar Mg(OH)₂ mulai mengendap, larutan harus mendapat pH ….
A. 9
B. 10
C. 11
D. 12
E. 13
Jawaban : A

Pembahasan :
Mg(OH)₂   →    Mg²⁺  + 2OH^–
10^-2      s
K_sp Mg(OH)₂ = [Mg²⁺][OH^–]²
1×10^-12      = (10^-2)(s)²
s²            = 10^-12/10^-2 = 10^-10
s           = 10^-5
[OH^–]        = 10^-5
pOH    = -log[OH^–]
= -log(10^-5) = 5
pH       = 14 – 5 = 9

Soal No. 14) Tetapan hasil kali kelarutan dari perak azida AgN₃, timbal azida Pb(N₃)₂ dan strontium fluorida (SrF₂) adalah sama besar pada temperatur yang sama. Jika kelarutan dinyatakan denagn s, maka pada temperatur yang sama ….
A. s AgN₃ = s Pb(N₃)² = s SrF₂
B. s AgN₃ = s Pb(N₃)² > s SrF₂
C. s AgN₃ > s Pb(N₃)² > s SrF₂
D. s AgN₃ < s Pb(N₃)² < s SrF₂
E. s AgN₃ > s Pb(N₃)² = s SrF₂
Jawaban : E

Pembahasan :
K_sp AgN₃ = s²
s = ²√Ksp
K_sp Pb(N₃)₂ = 4s³
s = ³√(Ksp/4)
K_sp SrF₂ = 4s³
s = ³√(Ksp/4)
Jadi, s AgN₃ > s Pb(N₃)₂ = s SrF₂.

Soal No. 15) Kelarutan PbSO₄ dalam adalah 1,4 x 10^-4 M pada suhu sekitar 30^oC. Bila dilarutkan dalam larutan K₂SO₄  0,05 M, kelarutan PbSO₄ menjadi ….
A. 1,0 x 10^-8 M
B. 0,2 x 10^-6 M
C. 0,4 x 10^-6 M
D. 1,2 x 10^-5 M
E. 1,4 x 10^-4 M
Jawaban : C

Pembahasan :
PbSO₄   →   Pb²⁺  +  SO₄^2-
1,4×10^-4        1,4×10^-4   1,4×10^-4
K_sp PbSO₄ = [Pb²⁺][SO₄^2-] = (1,4×10^-4)( 1,4×10^-4) = 1,96×10^-8
K₂SO₄    →    2K⁺  +  SO₄^2-

0,05                            0,05
K_sp PbSO₄ = [Pb²⁺][SO₄²⁺]
1,96×10^-8   = s (0,05)
s           = (1,96×10^-8)/(5×10^-2) = 0,392 x 10^-6
= 0,4 x 10^-6M

Soal No. 16) Larutan jenuh senyawa hidroksida dari garam M(OH)₃ mempunyai pH = 9, K_sp senyawa ini adalah ….
A. 3,0 x 10^-20
B. 3,3 x 10^-37
C. 3,3 x 10^-21
D. 3 x 10^-36
E. 10^-10
Jawaban : C

Pembahasan :
pH = 9 → pOH = 14 – 9 = 5 Þ [OH^–] = 10^-5
M(OH)₃   →  M³⁺       +   3OH^–
1/3 x 10^-5      10^-5
K_sp = [M³⁺][OH^–]³ = (0,33×10^-5)(10^-5)
= 0,33×10^-20  = 3,3 x 10^-21

Soal No. 17) Diketahui 500 mg AgBrO₃ pada terdapat dalam 100 mL larutan KbrO₃  0,1 M. Jika larutan tersebut diencerkan menjadi 1 L dan K_sp AgBrO₃ = 6 x 10^-5, besar konsentrasi ion Ag⁺ adalah …. (Mr AgBrO₃ = 236)
A. 6 x 10^-4 mol L^-1
B. 8 x 10^-2 mol L^-1
C. 6 x 10^-6 mol L^-1
D. 3 x 10^-5 mol L^-1
E. 6 x 10^-3 mol L^-1
Jawaban : E

Pembahasan :
KbrO₃   →   K⁺  +  BrO₃^–
0,1                           0,1
[BrO₃^–] = (0,1M x 0,1 L)/1 L = 0,01 M = 10^-2M
K_sp AgBrO = [Ag⁺][BrO₃^–]
0^-5 = [Ag⁺](10^-2)
[Ag⁺] = (6×10^-5)/10^-2 = 6×10^-3 M