Kelarutan: Materi Kimia Kelas XI dan Contohnya dalam Keseharian

Dalam pelajaran kimia kelas XI bagi siswa SMA atau Madrasah Aliyah terdapat materi pembahasan mengenai kesetimbangan dalam larutan. Dalam istilah kelarutan atau solubilitas merupakan kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil dikata larutan jenuh. Zat-zat tertentu bisa larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Misalnya merupakan etanol di dalam cairan. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya dikata miscible.

Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang bisa berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, bisa berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam cairan, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam cairan. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya berada paling sedikit kasus yang benar-benar tidak berada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan bisa dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang dikata lewat jenuh (supersaturated) yang metastabil.

Dalam hal paling sederhana istilah larutan sering ditemukan adalah gula. Hal itu disebabkan oleh susunan moleku-molekul yang saling tarik menarik hingga membentuk zat padat. Apabila zat padat dimasukkan dalam air akan terjadi tarik menarik antar molekul gula. Oleh karenanya saat kristal masuk dalam gula akan nampak seperti menghilang karena partikel gula yang sangat kecil.

Pada makna lain kelarutan adalah jumlah maksimum suatu senyawa atau zat yang bisa larut dalam sejumlah pelarut. Satuan kelarutan adalah mol/L. Satuan kelarutan tersebut sama dengan molaritas, maka kelarutan juga bisa didefinisikan sebagai konsentrasi zat yang masih bisa larut dalam suatu pelarut. Berdasarkan sifat kelarutannya kondisi garam dibedakan menjadi tiga kondisi, yaitu sebagai berikut.

1. Kondisi tidak jenuh, artinya kondisi saat konsentrasi nyata suatu garam belum melampaui kelarutannya, sehingga masih bisa larut.
2. Kondisi tepat jenuh, artinya kondisi saat konsentrasi nyata suatu garam sama dengan kelarutannya, sehingga zat tepat mengendap.
3. Kondisi lewat jenuh, artinya kondisi saat konsentrasi nyata garam melampaui kelarutannya, sehingga zat yang mengendap lebih banyak daripada yang larut.

 Peta Konsep Pembelajaran Larutan

Konsep ini bermula pada kesetimbangan dalam larutan yang berbentuk kesetimbangan ion. Kesetimbangan tersebut dapat dibedakan menjadi dua bentuk antara kesetimbangan disosiasi dan kelarutan. Kemudian kesetimbangan ini melibatkan elektrolit yang suka larut dan memenuhi tetapan hasil kali kelarutan. Tetapan hasil kelarutan menetukan kelarutan yang dipengaruhi oleh suhu. Kemudian hasilnya dipengaruhi oleh Ion senama dalam larutan dan pH larutan.

Pengaruh Ion Senama pada Kelarutan

Konsentrasi ion senama sangat berpengaruh pada sifat kelarutan suatu zat. Penambahan ion senama bisa mengurangi kelarutan suatu zat. Artinya, semakin banyak ion senama di dalam larutan, zat-zat terlarut semakin sulit untuk larut. Jika demikian, pasti akan muncul banyak endapan. Mengapa demikian? Berdasarkan asas Le Chatelier, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang ditambahkan. Dengan demikian, penambahan ion senama akan memicu banyaknya endapan. Harus dipahami bahwa penambahan ion senama tidak akan mengubah tetapan hasil kelarutan (Ksp) selama tidak ada perubahan suhu.

Hubungan Antara Ksp dan pH Larutan

Nilai pH larutan basa dapat digunakan untuk menentukan nilai tetapan kelarutannya (Ksp). Hal itu berlaku untuk senyawa basa yang sulit larut di dalam air.

Semakin besarnya nilai pH menunjukkan semakin banyak konsentrasi ion OH– di dalam larutan tersebut. Asas Le Chatelier menyatakan bahwa kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang ditambahkan. Semakin besar nilai pH, semakin sulit larutan basa untuk larut karena endapan yang terbentuk semakin banyak. Dengan demikian, semakin besar pH, semakin kecil kelarutannya.

Konsep Ksp dalam Pemisahan Zat

Konsep dasar kelarutan dan hasil kali kelarutan elektrolit ini ternyata bisa dimanfaatkan untuk memisahkan larutan yang sudah tercampur, lho. Bagaimana bisa? Pemisahan dilakukan dengan cara menambahkan larutan elektrolit lain yang mampu berikatan dengan ion-ion dalam larutan yang sudah tercampur tadi. Hal ini juga harus diingat bahwa kelarutan setiap zat berbeda-beda. Artinya, ada zat yang cepat mengendap dan ada pula yang tidak. Endapan itulah yang nantinya dipisahkan dari pelarut.

Di awal pembahasan sudah dikenalkan dengan kondisi zat saat dilarutkan ke dalam pelarut, yaitu kondisi tepat jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Kondisi ketiganya bisa ditentukan dari hubungan antara Qc dan Ksp.

Jika Qc Ksp, larutan berada pada kondisi tidak jenuh (tidak ada endapan).
Jika Qc = Ksp, larutan berada pada kondisi tepat jenuh (tidak ada endapan).
Jika Qc > Ksp, larutan berada pada kondisi lewat jenuh (ada endapan).

Demikian pembahasan mengenai larutan yang dapat ditemukan dalam keseharian seperti gula dan garam. Benda padat namun mudah cair saat berada dalam air