SOLUSI JENUH: KARAKTERISTIK, PERSIAPAN, CONTOH - KIMIA - 2025

The solusi jenuh adalah satu di mana pelarut telah dibubarkan lebih zat terlarut dari itu dapat melarutkan pada kesetimbangan saturasi. Semuanya memiliki kesetimbangan saturasi yang sama, dengan perbedaan bahwa dalam beberapa larutan hal ini dicapai pada konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Zat terlarut mungkin saja padat, seperti gula, pati, garam, dll.; atau dari gas, seperti CO ₂ dalam minuman berkarbonasi. Menerapkan penalaran molekuler, molekul pelarut mengelilingi zat terlarut dan berusaha untuk membuka ruang di antara mereka sendiri untuk menahan lebih banyak zat terlarut.

Dengan demikian, ada saatnya afinitas pelarut-terlarut tidak dapat mengatasi kekurangan ruang, membentuk kesetimbangan saturasi antara kristal dan sekitarnya (larutan). Pada titik ini, tidak masalah seberapa banyak kristal digiling atau diguncang: pelarut tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut lagi.

Bagaimana cara "memaksa" pelarut untuk melarutkan lebih banyak zat terlarut? Melalui peningkatan suhu (atau tekanan, dalam kasus gas). Dengan cara ini, getaran molekul meningkat dan kristal mulai menghasilkan lebih banyak molekul yang larut, sampai larut sepenuhnya; inilah saat solusinya dikatakan jenuh.

Gambar atas menunjukkan larutan natrium asetat jenuh, kristal yang merupakan produk dari pemulihan kesetimbangan saturasi.

Aspek teoretis

Kejenuhan

Larutannya dapat terdiri dari komposisi yang meliputi keadaan materi (padat, cair atau gas); Namun, mereka selalu memiliki satu fase.

Jika pelarut tidak dapat sepenuhnya melarutkan zat terlarut, sebagai akibatnya diamati fase lain. Fakta ini mencerminkan keseimbangan saturasi; Tapi tentang apakah keseimbangan ini?

Ion atau molekul berinteraksi untuk membentuk kristal, terjadi lebih mungkin karena pelarut tidak dapat memisahkannya lagi.

Pada permukaan kaca, komponennya bertabrakan untuk melekat padanya, atau mereka juga dapat mengelilingi dirinya dengan molekul pelarut; beberapa lepas, beberapa tongkat. Di atas dapat diwakili oleh persamaan berikut:

Padat <=> padatan terlarut

Dalam larutan encer, "kesetimbangan" sangat jauh ke kanan, karena ada begitu banyak ruang yang tersedia di antara molekul pelarut. Sebaliknya, dalam larutan pekat pelarut masih dapat melarutkan zat terlarut, dan padatan yang ditambahkan setelah pengadukan akan larut.

Setelah kesetimbangan tercapai, partikel-partikel dari padatan yang ditambahkan segera setelah mereka larut dalam pelarut dan yang lainnya, dalam larutan, harus "keluar" ke ruang terbuka dan memungkinkan penggabungannya ke dalam fase cair. Jadi, zat terlarut bolak-balik dari fase padat ke fase cair dengan kecepatan yang sama; bila ini terjadi, solusinya dikatakan jenuh.

Oversaturasi

Untuk memaksa kesetimbangan ke pelarutan yang lebih padat, fase cair harus membuka ruang molekul, dan untuk ini perlu dirangsang secara energetik. Hal ini menyebabkan pelarut memasukkan lebih banyak zat terlarut daripada biasanya dalam kondisi suhu dan tekanan sekitar.

Setelah kontribusi energi ke fase cair berhenti, larutan jenuh tetap dapat bermetastabil. Oleh karena itu, jika terjadi gangguan, ia dapat merusak kesetimbangannya dan menyebabkan kristalisasi kelebihan zat terlarut hingga mencapai kesetimbangan saturasi lagi.

Misalnya, zat terlarut yang sangat larut dalam air, sejumlah tertentu ditambahkan sampai padatan tidak dapat larut. Kemudian panas dioleskan ke air, sampai pelarutan sisa padatan terjamin. Larutan jenuh dibuang dan dibiarkan dingin.

Jika pendinginan sangat mendadak, kristalisasi akan terjadi seketika; misalnya, menambahkan sedikit es ke larutan jenuh.

Efek yang sama juga dapat diamati jika kristal dari senyawa terlarut dilemparkan ke dalam air. Ini berfungsi sebagai pendukung nukleasi untuk partikel terlarut. Kristal tumbuh dengan mengumpulkan partikel-partikel medium sampai fase cair stabil; yaitu, sampai solusinya jenuh.

karakteristik

Dalam larutan jenuh batas di mana jumlah zat terlarut tidak lagi terlarut oleh pelarut telah terlampaui; Oleh karena itu, jenis larutan ini memiliki kelebihan zat terlarut dan memiliki karakteristik sebagai berikut:

-Mereka dapat ada dengan komponennya dalam satu fase, seperti dalam larutan berair atau gas, atau hadir sebagai campuran gas dalam media cair.

-Setelah mencapai derajat kejenuhan, zat terlarut yang tidak terlarut akan mengkristal atau mengendap (membentuk padatan tidak teratur, tidak murni dan tanpa pola struktur) dengan mudah di dalam larutan.

-Ini solusi yang tidak stabil. Ketika kelebihan zat terlarut mengendap, terjadi pelepasan panas yang sebanding dengan jumlah endapan. Panas ini dihasilkan oleh tumbukan lokal atau in situ dari molekul yang mengkristal. Karena stabil, ia harus melepaskan energi dalam bentuk panas (dalam kasus ini).

-Beberapa sifat fisik seperti kelarutan, kerapatan, viskositas, dan indeks bias bergantung pada suhu, volume, dan tekanan yang menjadi sasaran larutan. Karena alasan ini ia memiliki sifat yang berbeda dari larutan jenuhnya masing-masing.

Bagaimana Anda mempersiapkan diri?

Ada variabel dalam pembuatan larutan, seperti jenis dan konsentrasi zat terlarut, volume pelarut, suhu atau tekanan. Dengan memodifikasi salah satu dari ini, larutan jenuh dapat dibuat dari larutan jenuh.

Ketika larutan mencapai keadaan jenuh dan salah satu variabel ini dimodifikasi, maka larutan jenuh dapat diperoleh. Umumnya, variabel yang disukai adalah suhu, meskipun bisa juga tekanan.

Jika larutan jenuh mengalami penguapan lambat, partikel padatan bertemu dan dapat membentuk larutan kental, atau kristal utuh.

Contoh dan aplikasi

-Ada berbagai macam garam yang dapat digunakan untuk mendapatkan larutan jenuh. Mereka telah digunakan untuk waktu yang lama secara industri dan komersial, dan telah menjadi subjek penelitian yang ekstensif. Aplikasi termasuk larutan natrium sulfat dan larutan kalium dikromat encer.

-Larutan jenuh yang dibentuk oleh larutan manis, seperti madu, adalah contoh lainnya. Dari permen atau sirup ini disiapkan, memiliki kepentingan vital dalam industri makanan. Perlu dicatat bahwa mereka juga diterapkan di industri farmasi dalam pembuatan beberapa obat.

Referensi

1. Pendamping Kimia untuk Guru Sains Sekolah Menengah. Solusi dan konsentrasi. . Diperoleh pada 7 Juni 2018, dari: ice.chem.wisc.edu
2. K. Taimni. (1927). Viskositas Larutan Supersaturated. SAYA. Jurnal Kimia Fisik 32 (4), 604-615 DOI: 10.1021 / j150286a011
3. Szewczyk, W. Sokolowski, dan K. Sangwal. (1985). Beberapa sifat fisik larutan kalium bikromat encer, jenuh, dan tidak jenuh. Jurnal Kimia & Data Teknik 30 (3), 243-246. DOI: 10.1021 / je00041a001
4. Wikipedia. (2018). Supersaturasi. Diperoleh pada 08 Juni 2018, dari: en.wikipedia.org/wiki/Supersaturation
5. Roberts, Anna. (24 April 2017). Cara Membuat Solusi Supersaturated. Sciencing. Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: sciencing.com
6. TutorVista. (2018). Larutan jenuh. Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: chemistry.tutorvista.com
7. Neda Glisovic. (25 Mei 2015). Kristalizacija. . Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: commons.wikimedia.org