Kami menjelaskan apa kelarutan dalam kimia dan faktor-faktor apa yang mempengaruhinya. Juga, apa produk kelarutan dan berbagai contoh.
Apa itu kelarutan?
Di kimia, kelarutan adalah kapasitas suatu benda atau a zat ditentukan (panggil zat terlarut) untuk larut dalam medium tertentu (disebut pelarut); yaitu, itu adalah jumlah maksimum zat terlarut bahwa pelarut dapat menerima dalam kondisi lingkungan tertentu.
Zat terlarut adalah zat yang larut dalam pelarut tertentu. Ini bisa menjadi padat, sebuah cairan atau gas. Secara umum, zat terlarut ditemukan dalam jumlah yang lebih sedikit daripada pelarut dalam a pembubaran.
Pelarut atau pelarut adalah zat di mana zat terlarut tertentu larut. Pelarut umumnya ditemukan dalam jumlah yang lebih besar daripada zat terlarut dalam larutan.
Kelarutan dapat dinyatakan dalam satuan konsentrasi, seperti molaritas atau molalitas, misalnya.
Konsentrasi molar (disebut molaritas) didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per liter larutan (atau unit ekivalen), dan dihitung sebagai berikut:
Di mana:
- M (X). Molaritas zat x dinyatakan dalam mol/L.
- n (X). Jumlah zat zat x dinyatakan dalam tahi lalat (mol).
- V (X). Volume pelarutan yang dinyatakan dalam liter (L) atau satuan yang setara.
Konsentrasi molal (disebut molalitas) didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut dalam satu kilogram pelarut, dan dihitung sebagai berikut:
Di mana:
- m (X). Ini adalah molalitas zat x dinyatakan dalam mol / (kg pelarut).
- n (X). Ini adalah jumlah zat zat x dinyatakan dalam mol (mol).
- m (pelarut dinyatakan dalam kg). Adalah massa pelarut dinyatakan dalam kg.
Namun, kelarutan bukanlah karakteristik universal dari semua zat. Beberapa larut dengan mudah, yang lain lebih sulit, dan beberapa tidak larut.
Itu semua juga tergantung pada zat apa yang kita campur. Itu Air, yang biasa disebut sebagai pelarut universal, misalnya, tidak dapat sepenuhnya melarutkan minyak.
Tetapi bahkan ketika pelarut berhasil melarutkan zat terlarut, ia melakukannya sampai batas tertentu, karena itu solusi dapat diklasifikasikan menjadi:
- Jenuh. Ketika tidak ada lagi zat terlarut yang dapat dilarutkan, yaitu ketika larutan tersebut memiliki zat terlarut maksimum yang didukung oleh pelarut.
- tak jenuh Ketika Anda dapat terus melarutkan lebih banyak zat terlarut dalam larutan.
- terlalu jenuh Ketika larutan memiliki lebih banyak zat terlarut daripada yang dapat larut. Solusi lewat jenuh dapat dicapai dengan memodifikasi kondisi tertentu, seperti suhu, sehingga lebih banyak zat terlarut daripada maksimum yang dapat dilarutkan.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan
Pada prinsipnya, kelarutan suatu zat tergantung pada zat yang kita campurkan. Secara garis besar zat digolongkan menjadi :
- larut dalam air. Mereka adalah mereka yang dapat larut lebih mudah (atau sepenuhnya) dalam air.
- larut dalam lemak. Mereka adalah mereka yang dapat larut lebih mudah dalam minyak.
Di sisi lain, kelarutan zat tergantung pada faktor-faktor berikut:
Suhu. Kebanyakan padatan meningkatkan kelarutannya dalam air dengan meningkatnya suhu, meskipun ada beberapa pengecualian. Juga senyawa organik, secara umum, meningkatkan kelarutannya dengan meningkatnya suhu. Peningkatan kelarutan dengan meningkatnya suhu ini disebabkan oleh meningkatnya interaksi antara partikel dari zat terlarut dan pelarut, sehingga gaya antarmolekul di antara mereka dapat diputus. Di sisi lain, zat terlarut gas memiliki perilaku yang berbeda, karena ketika suhu meningkat, kelarutannya dalam pelarut organik meningkat, tetapi menurun dalam air karena gas cenderung keluar dari cairan dengan kenaikan suhu.
Misalnya, segelas air melarutkan sejumlah gula, sampai kelebihannya mulai mengendap di dasar. Jika kita memanaskan segelas air ini, kita akan melihat bagaimana kelebihan mulai hilang, meningkatkan kelarutan zat terlarut dalam pelarut.
Tekanan. Tekanan mempengaruhi kelarutan zat terlarut gas terutama. Dengan meningkatkan tekanan zat terlarut gas, kelarutannya dalam pelarut tertentu meningkat.
Sifat zat terlarut dan pelarut. Zat dengan polaritas yang sama dapat larut satu sama lain, oleh karena itu frasa: "serupa larut serupa." Namun, ketika zat terlarut dan pelarut memiliki polaritas yang berbeda, mereka benar-benar tidak larut satu sama lain, meskipun selalu ada kisaran polaritas menengah di mana zat terlarut dan pelarut dapat larut sebagian.
Polaritas adalah sifat dari senyawa kimia Mereka memiliki kecenderungan untuk memisahkan muatan listrik dalam strukturnya.
Itu molekul Molekul polar terdiri dari atom-atom yang keelektronegatifannya sangat berbeda, sedangkan molekul nonpolar terdiri dari atom dengan elektronegativitas yang sama.
Tetapi polaritas suatu molekul juga ditentukan oleh kesimetrisan strukturnya, jadi mungkin ada molekul yang terdiri dari atom-atom yang keelektronegatifannya berbeda, tetapi mereka disusun sedemikian rupa dalam struktur molekul sehingga dipolnya dan akhirnya molekulnya hilang. .bersifat apolar.
Agitasi. Mengocok atau mengaduk larutan meningkatkan kelarutan zat terlarut, karena berkontribusi pada interaksi yang lebih besar antara zat terlarut dan pelarut.
Produk kelarutan
Ketika kita berbicara tentang produk kelarutan atau produk ionik (disingkat Khanya Ks), kita mengacu pada produk dari konsentrasi molar dari ion yang membentuk senyawa, dinaikkan ke indeks stoikiometrinya masing-masing dari persamaan kesetimbangan. Dengan demikian, semakin besar Ksol, semakin larut senyawa tersebut. Ini dinyatakan dengan rumus berikut, dengan mempertimbangkan persamaan keseimbangan:
Di mana:
- Ksol. Ini adalah produk kelarutan.
- [Cn +] m. Ini adalah konsentrasi molar kation yang dinaikkan ke koefisien stoikiometrik M.
- [Am-] tidak. Ini adalah konsentrasi molar anion yang dinaikkan ke koefisien stoikiometrik n.
Contoh kelarutan
- Garam dilarutkan dalam air. Garam biasa (natrium klorida, NaCl) mudah larut dalam air, dengan kecepatan 360 gram per liter, selama air berada pada suhu 20ºC. Jika kita menaikkan suhu pelarut, jumlah garam yang dapat kita larutkan akan meningkat.
- Minuman bersoda Soda kalengan atau botolan yang kita konsumsi setiap hari memiliki jumlah karbon dioksida (CO2) gas terlarut di bagian dalamnya, dan karena itu mereka memiliki karakteristik menggelegak. Untuk mencapai ini, industri terlalu jenuh campuran pada kondisi tekanan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, ketika kami mengungkapnya, keseimbangan tekanan dan kebocoran gas dimulai.
- larutan yodium. Kami sering menggunakan larutan yodium untuk menyembuhkan luka dangkal, yang tidak dapat dibuat dengan air, karena yodium tidak larut di dalamnya. Itu sebabnya mereka menggunakan alkohol, yang tingkat kelarutannya meningkat dan memungkinkan campuran untuk diproduksi.
- Kopi dengan susu. Untuk menyiapkan kopi dengan susu, kami menambahkan susu ke infus dan mengamati perubahannya warna bagaimana mereka bercampur. Ini selalu dilakukan dengan kopi panas, karena tingkat kelarutan kedua zat meningkat dengan suhu. Namun, jika kita menunggu zat menjadi dingin, kita akan melihat pembentukan krim di permukaan, karena larutan menjadi lebih cepat jenuh.