Sebuah solusi tak jenuh adalah satu di mana media pelarut masih mampu melarutkan lebih zat terlarut. Media ini umumnya cair, meski bisa juga berbentuk gas. Mengenai zat terlarut, itu adalah konglomerat partikel dalam keadaan padat atau gas.
Dan bagaimana dengan zat terlarut cair? Dalam hal ini, solusinya homogen selama kedua cairan dapat bercampur. Contohnya adalah penambahan etil alkohol ke air; dua cairan dengan molekulnya, CH 3 CH 2 OH dan H 2 O dapat larut karena membentuk ikatan hidrogen (CH 3 CH 2 OH-OH 2 ).
Sumber: Pixabay
Namun, jika diklorometana (CH 2 Cl 2 ) dan air dicampur , mereka akan membentuk larutan dengan dua fasa: satu berair dan yang lainnya organik. Mengapa? Karena molekul CH 2 Cl 2 dan H 2 O berinteraksi sangat lemah, sehingga yang satu bergeser di atas yang lain, menghasilkan dua cairan yang tidak bercampur.
Setetes kecil CH 2 Cl 2 (zat terlarut) sudah cukup untuk menjenuhkan air (pelarut). Sebaliknya, jika mereka dapat membentuk larutan tak jenuh, maka solusi yang benar-benar homogen akan terlihat. Untuk alasan ini, hanya zat terlarut padat dan gas yang dapat menghasilkan larutan tak jenuh.
Apa solusi tak jenuh?
Dalam larutan tak jenuh, molekul pelarut berinteraksi dengan sangat efektif sehingga molekul terlarut tidak dapat membentuk fase lain.
Apa artinya ini? Bahwa interaksi pelarut-zat terlarut melebihi, mengingat kondisi tekanan dan suhu, interaksi zat terlarut-zat terlarut.
Begitu interaksi zat terlarut-zat terlarut meningkat, mereka "mengatur" pembentukan fase kedua. Misalnya, jika media pelarut adalah cairan, dan zat terlarut padat, media kedua akan larut dalam larutan yang pertama membentuk larutan homogen, sampai muncul fasa padat, yang tidak lebih dari zat terlarut yang diendapkan.
Endapan ini disebabkan oleh fakta bahwa molekul zat terlarut mengatur untuk berkelompok karena sifat kimianya, intrinsik struktur atau ikatannya. Ketika ini terjadi, larutan dikatakan jenuh dengan zat terlarut.
Oleh karena itu, larutan tak jenuh dari zat terlarut padat terdiri dari fasa cair tanpa endapan. Sedangkan jika zat terlarut berbentuk gas, maka larutan tak jenuh harus bebas dari adanya gelembung (yang tidak lebih dari gugus molekul gas).
Pengaruh suhu
Temperatur secara langsung mempengaruhi derajat ketidakjenuhan suatu larutan sehubungan dengan zat terlarut. Hal ini terutama dapat disebabkan oleh dua alasan: melemahnya interaksi zat terlarut-zat terlarut karena efek panas, dan peningkatan getaran molekul yang membantu menyebarkan molekul zat terlarut.
Jika media pelarut dianggap sebagai ruang kompak di mana lubang tempat molekul zat terlarut ditempatkan, saat suhu meningkat, molekul akan bergetar, meningkatkan ukuran lubang ini; sedemikian rupa sehingga zat terlarut dapat menembus ke arah lain.
Padatan tak larut
Namun, beberapa zat terlarut memiliki interaksi yang begitu kuat sehingga molekul pelarut sulit untuk memisahkannya. Jika ini kasusnya, konsentrasi minimum zat terlarut tersebut cukup untuk mengendapkan, dan kemudian menjadi padatan yang tidak dapat larut.
Padatan tak larut, dengan membentuk fasa padat kedua yang berbeda dengan fasa cair, menghasilkan sedikit larutan tak jenuh. Misalnya, jika 1L cairan A hanya dapat melarutkan 1 g B tanpa mengendap, maka pencampuran 1L A dengan 0,5 g B akan menghasilkan larutan tak jenuh.
Demikian pula, kisaran konsentrasi antara 0 dan 1g B juga membentuk larutan tak jenuh. Tapi saat bergerak dari 1g, B akan mengendap. Ketika ini terjadi, solusinya berubah dari tidak jenuh menjadi jenuh dengan B.
Bagaimana jika suhu dinaikkan? Jika larutan yang jenuh dengan 1,5 g B dikenakan pemanasan, panas akan membantu melarutkan endapan. Namun jika endapan B banyak, panas tidak akan mampu melarutkannya. Jika demikian, peningkatan suhu hanya akan menguapkan pelarut atau cairan A.
Contoh
Sumber: Pixabay
Contoh larutan tak jenuh sangat banyak, karena bergantung pada pelarut dan zat terlarut. Misalnya, untuk cairan A yang sama, dan zat terlarut lain C, D, E … Z, larutannya tidak akan jenuh selama tidak mengendap atau membentuk gelembung (jika zat terlarut berbentuk gas).
-Laut dapat memberikan dua contoh. Air laut adalah pelarutan garam secara masif. Jika sedikit air ini direbus, akan diketahui bahwa air ini tidak jenuh jika tidak ada garam yang mengendap. Namun, saat air menguap, ion terlarut mulai menggumpal, meninggalkan sendawa yang menempel di panci.
Contoh lainnya adalah pelarutan oksigen di perairan laut. Molekul O 2 melintasi kedalaman laut cukup jauh sehingga fauna laut dapat bernapas; terlepas dari kenyataan bahwa itu sulit larut. Untuk alasan ini adalah umum untuk mengamati gelembung oksigen yang muncul ke permukaan; di antaranya, beberapa molekul berhasil larut.
Situasi serupa terjadi dengan molekul karbon dioksida, CO 2 . Tidak seperti O 2 , CO 2 sedikit lebih mudah larut karena bereaksi dengan air membentuk asam karbonat, H 2 CO 3 .
Beda dengan larutan jenuh
Meringkas penjelasan di atas, apa perbedaan antara larutan tak jenuh dan larutan jenuh? Pertama, aspek visual: solusi tak jenuh hanya terdiri dari satu fase. Oleh karena itu, tidak boleh ada zat padat (fase padat) atau gelembung (fase gas).
Juga, konsentrasi zat terlarut dalam larutan tak jenuh dapat bervariasi hingga endapan atau gelembung terbentuk. Sementara dalam larutan bifasik jenuh (cair-padat atau cair-gas), konsentrasi zat terlarut konstan.
Mengapa? Karena partikel (molekul atau ion) yang menyusun endapan membentuk kesetimbangan dengan yang terlarut dalam pelarut:
Partikel (dari endapan <=> partikel terlarut
Molekul Gelembung <=> Molekul Terlarut
Skenario ini tidak dipertimbangkan dalam solusi tak jenuh. Saat mencoba melarutkan lebih banyak zat terlarut dalam larutan jenuh, kesetimbangan bergeser ke kiri; untuk pembentukan lebih banyak endapan atau gelembung.
Karena dalam larutan tak jenuh kesetimbangan (saturasi) ini belum tercapai, cairan dapat "menyimpan" lebih banyak padatan atau gas.
Oksigen terlarut hadir di sekitar alga di dasar laut, tetapi ketika gelembung oksigen muncul dari daunnya, itu berarti terjadi kejenuhan gas; jika tidak, gelembung tidak akan terlihat.
Referensi
- Kimia umum. Bahan ajar. Lima: Universitas Katolik Kepausan Peru. Diperoleh dari: corinto.pucp.edu.pe
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Juni 2018). Definisi Solusi Tak Jenuh. Diperoleh dari: thinkco.com
- TutorVista. (sf). Solusi Tak Jenuh. Diambil dari: chemistry.tutorvista.com
- Kimia LibreTexts. (sf). Jenis Saturasi. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
- Nadine James. (2018). Solusi Tak Jenuh: Definisi & Contoh. Diperoleh dari: study.com