- Sifat larutan air
- Mengapa beberapa zat padat larut dalam air?
- Aturan kelarutan
- Contoh kelarutan dalam larutan air
- Contoh 1: Apa yang terjadi ketika Ba (NO
- Contoh 2: Apa yang terjadi jika Pb (NO
- Referensi
The larutan air solusi yang menggunakan air untuk menguraikan zat. Misalnya lumpur atau air gula. Ketika suatu spesies kimia terlarut dalam air, ini dilambangkan dengan penulisan (aq) setelah nama kimianya.
Zat hidrofilik (menyukai air) dan banyak senyawa ionik larut atau terdisosiasi dalam air. Misalnya, ketika garam meja atau natrium klorida larut dalam air, ia terdisosiasi menjadi ion-ionnya membentuk Na + (aq) dan Cl- (aq).
Gambar 1: larutan kalium dikromat dalam air.
Zat hidrofobik (takut air) umumnya tidak larut dalam air atau membentuk larutan encer. Misalnya, pencampuran minyak dan air tidak menyebabkan pembubaran atau disosiasi.
Banyak senyawa organik bersifat hidrofobik. Non-elektrolit dapat larut dalam air, tetapi tidak terdisosiasi menjadi ion dan mempertahankan integritasnya sebagai molekul. Contoh non-elektrolit termasuk gula, gliserol, urea, dan methylsulfonylmethane (MSM).
Sifat larutan air
Larutan encer sering kali menghantarkan listrik. Larutan yang mengandung elektrolit kuat cenderung menjadi konduktor listrik yang baik (misalnya air laut), sedangkan larutan yang mengandung elektrolit lemah cenderung menjadi konduktor yang buruk (misalnya air ledeng).
Alasannya adalah elektrolit kuat terdisosiasi sempurna menjadi ion dalam air, sementara elektrolit lemah terdisosiasi tidak sempurna.
Ketika reaksi kimia antar spesies terjadi dalam larutan air, reaksi biasanya berupa reaksi perpindahan ganda (juga disebut metatesis atau substitusi ganda).
Dalam jenis reaksi ini, kation dalam satu reagen menggantikan kation di reagen lain, biasanya membentuk ikatan ionik. Cara lain untuk memikirkannya adalah bahwa ion reaktif "berganti pasangan."
Reaksi dalam larutan air dapat menghasilkan produk yang larut dalam air atau dapat menghasilkan endapan.
Endapan adalah senyawa dengan kelarutan rendah yang sering keluar dari larutan sebagai padatan.
Istilah asam, basa, dan pH hanya berlaku untuk larutan berair. Misalnya, Anda dapat mengukur pH jus lemon atau cuka (dua larutan berair) dan keduanya adalah asam lemah, tetapi Anda tidak dapat memperoleh informasi yang berarti dari pengujian minyak sayur dengan kertas pH.
Mengapa beberapa zat padat larut dalam air?
Gula yang kita gunakan untuk mempermanis kopi atau teh adalah padatan molekuler, di mana molekul-molekul individu disatukan oleh gaya antarmolekul yang relatif lemah.
Ketika gula larut dalam air, ikatan lemah antara masing-masing molekul sukrosa rusak, dan molekul C12H22O11 ini dilepaskan ke dalam larutan.
Gambar 1: pelarutan gula dalam air.
Dibutuhkan energi untuk memutus ikatan antara molekul C12H22O11 dalam sukrosa. Diperlukan juga energi untuk memutus ikatan hidrogen dalam air yang harus diputuskan untuk memasukkan salah satu molekul sukrosa ini ke dalam larutan.
Gula larut dalam air karena energi dilepaskan ketika molekul sukrosa yang agak polar membentuk ikatan antarmolekul dengan molekul air yang polar.
Ikatan lemah yang terbentuk antara zat terlarut dan pelarut mengkompensasi energi yang dibutuhkan untuk mengubah struktur zat terlarut murni dan pelarut.
Dalam kasus gula dan air, proses ini bekerja sangat baik sehingga hingga 1.800 gram sukrosa dapat dilarutkan dalam satu liter air.
Padatan ionik (atau garam) mengandung ion positif dan negatif, yang disatukan berkat gaya tarik yang besar antara partikel dengan muatan berlawanan.
Ketika salah satu padatan ini larut dalam air, ion-ion yang membentuk padatan dilepaskan ke dalam larutan, di mana mereka berasosiasi dengan molekul pelarut polar.
Gambar 2: Pelarutan natrium klorida dalam air.
NaCl (s) »Na + (aq) + Cl- (aq)
Secara umum kita dapat berasumsi bahwa garam akan terdisosiasi menjadi ionnya jika dilarutkan dalam air.
Senyawa ionik larut dalam air jika energi yang dilepaskan ketika ion berinteraksi dengan molekul air melebihi energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan ion dalam padatan dan energi yang dibutuhkan untuk memisahkan molekul air sehingga ion dapat dimasukkan ke dalamnya. solusinya.
Aturan kelarutan
Bergantung pada kelarutan zat terlarut, ada tiga kemungkinan hasil:
1) Jika larutan memiliki zat terlarut kurang dari jumlah maksimum yang mampu dilarutkannya (kelarutannya), itu adalah larutan encer;
2) Jika jumlah zat terlarut persis sama dengan jumlah kelarutannya, itu adalah jenuh;
3) Jika ada lebih banyak zat terlarut daripada yang mampu larut, kelebihan zat terlarut akan terpisah dari larutan.
Jika proses pemisahan ini termasuk kristalisasi, maka terbentuk endapan. Pengendapan mengurangi konsentrasi zat terlarut menjadi saturasi untuk meningkatkan stabilitas larutan.
Berikut ini adalah aturan kelarutan untuk padatan ionik biasa. Jika dua aturan tampak saling bertentangan, aturan sebelumnya akan diutamakan.
1- Garam yang mengandung unsur Golongan I (Li + , Na + , K + , Cs + , Rb + ) dapat larut. Ada beberapa pengecualian untuk aturan ini. Garam yang mengandung ion amonium (NH 4 + ) juga dapat larut.
2- Garam yang mengandung nitrat (NO 3 - ) umumnya dapat larut.
3- Garam yang mengandung Cl -, Br - atau I - umumnya dapat larut. Pengecualian penting untuk aturan ini adalah garam halida Ag + , Pb2 +, dan (Hg2) 2+ . Jadi, AgCl, PbBr 2 dan Hg 2 Cl 2 tidak larut.
4- Sebagian besar garam perak tidak larut. AgNO 3 dan Ag (C 2 H 3 O 2 ) adalah garam larut umum dari perak; Hampir semua yang lainnya tidak dapat larut.
5- Sebagian besar garam sulfat dapat larut. Pengecualian utama untuk aturan ini termasuk CaSO 4 , radium yang mirip 4 , PbSO 4 , Ag 2 SO 4 dan SrSO 4 .
6- Sebagian besar garam hidroksida hanya sedikit larut. Garam hidroksida dari unsur-unsur Golongan I dapat larut. Garam hidroksida dari unsur Golongan II (Ca, Sr dan Ba) sedikit larut.
Garam hidroksida dari logam transisi dan Al 3 + tidak dapat larut. Dengan demikian, Fe (OH) 3 , Al (OH) 3 , Co (OH) 2 tidak dapat larut.
7- Sebagian besar sulfida logam transisi sangat tidak larut, termasuk CdS, FeS, ZnS dan Ag 2 S. Sulfida arsenik, antimon, bismut dan timbal juga tidak larut.
8 - Karbonat seringkali tidak larut. Karbonat golongan II (CaCO 3 , SrCO 3 dan BaCO 3 ) tidak dapat larut, begitu pula FeCO 3 dan PbCO 3 .
9- Kromat sering tidak larut. Contohnya termasuk PbCrO 4 dan BaCrO 4 .
10- Fosfat seperti Ca 3 (PO 4 ) 2 dan Ag 3 PO 4 seringkali tidak larut.
11- Fluorida seperti BaF 2 , MgF 2 dan PbF 2 seringkali tidak larut.
Contoh kelarutan dalam larutan air
Cola, air garam, hujan, larutan asam, larutan basa, dan larutan garam adalah contoh larutan berair. Bila Anda memiliki larutan berair, Anda dapat menginduksi endapan dengan reaksi pengendapan.
Reaksi presipitasi terkadang disebut reaksi "perpindahan ganda". Untuk menentukan apakah endapan akan terbentuk ketika larutan encer dari dua senyawa dicampur:
- Catat semua ion dalam larutan.
- Gabungkan keduanya (kation dan anion) untuk mendapatkan semua endapan potensial.
- Gunakan aturan kelarutan untuk menentukan kombinasi mana (jika ada) yang tidak larut dan akan mengendap.
Contoh 1: Apa yang terjadi ketika Ba (NO
Ion hadir dalam larutan: Ba 2+ , NO 3 - , Na + , CO 3 2-
Potensi endapan: BaCO 3 , NaNO3
Aturan Kelarutan: BaCO 3 tidak larut (aturan 5), NaNO 3 larut (aturan 1).
Persamaan kimia lengkap:
Ba (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) »BaCO 3 (s) + 2NaNO 3 (aq)
Persamaan ionik bersih:
Ba 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) »BaCO 3 (s)
Contoh 2: Apa yang terjadi jika Pb (NO
Ion hadir dalam larutan: Pb 2+ , NO 3 - , NH 4 + , I -
Potensi endapan: PbI 2 , NH 4 NO 3
Aturan kelarutan: PbI 2 tidak larut (aturan 3), NH 4 NO 3 larut (aturan 1).
Persamaan kimia lengkap: Pb (NO 3 ) 2 (aq) + 2NH 4 I (aq) »PbI 2 (s) + 2NH 4 NO 3 (aq)
Persamaan ionik bersih: Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) »PbI 2 (s).
Referensi
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 10 Mei). Definisi Aqueous (Larutan Berair). Dipulihkan dari thinkco.com.
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 14 Mei). Definisi Larutan Berair dalam Kimia. Dipulihkan dari thinkco.com.
- Antoinette Mursa, KW (2017, 14 Mei). Aturan Kelarutan. Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Solusi Berair. (SF). Dipulihkan dari saylordotorg.github.io.
- Berkey, M. (2011, 11 November). Larutan Berair: Definisi & Contoh. Dipulihkan dari youtube.com.
- Reaksi dalam Larutan Berair. (SF). Dipulihkan dari chemistry.bd.psu.edu.
- Reid, D. (SF). Larutan Berair: Definisi, Reaksi & Contoh. Dipulihkan dari study.com.
- Kelarutan. (SF). Dipulihkan dari chemed.chem.purdue.edu.