6 Faktor Yang Mempengaruhi Kelarutan Utama

Faktor utama yang mempengaruhi kelarutan adalah polaritas, efek dari ion bersama, suhu, tekanan, sifat zat terlarut dan faktor mekanik.

Kelarutan suatu zat terutama tergantung pada pelarut yang digunakan, serta pada suhu dan tekanan. Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu diukur dengan konsentrasi larutan jenuh.

Suatu larutan dianggap jenuh ketika penambahan zat terlarut tidak lagi meningkatkan konsentrasi larutan.

Tingkat kelarutan sangat bervariasi tergantung pada zat-zatnya, mulai dari larut tak terhingga (benar-benar larut), seperti etanol dalam air, hingga larut dengan buruk, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tidak larut" sering diterapkan pada senyawa yang kurang larut (Boundless, SF).

Zat-zat tertentu larut dalam semua proporsi dengan pelarut yang diberikan, seperti etanol dalam air, sifat ini dikenal sebagai miscibility.

Dalam berbagai kondisi, kelarutan kesetimbangan dapat diatasi untuk memberikan solusi yang disebut jenuh (Solubility, SF).

Faktor utama yang mempengaruhi kelarutan

1- Polaritas

Dalam kebanyakan kasus, zat terlarut larut dalam pelarut yang memiliki polaritas yang sama. Kimiawan menggunakan aforisme populer untuk menggambarkan fitur zat terlarut dan pelarut ini: "sejenis larut seperti".

Zat terlarut non-polar tidak larut dalam pelarut polar dan sebaliknya (Educating online, SF).

2- Pengaruh ion umum

Efek ion yang umum adalah istilah yang menjelaskan penurunan kelarutan senyawa ionik ketika garam yang mengandung ion yang sudah ada dalam kesetimbangan kimia ditambahkan ke dalam campuran.

Efek ini paling baik dijelaskan dengan prinsip Le Châtelier. Bayangkan jika senyawa kalsium sulfat ionik yang sedikit larut, CaSO ₄, ditambahkan ke air. Persamaan ion bersih untuk keseimbangan kimia yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

CaSO4 sCa2 + (aq) + SO42- (aq)

Kalsium sulfat sedikit larut. Dalam keseimbangan, sebagian besar kalsium dan sulfat ada dalam bentuk padat kalsium sulfat.

Mari kita anggap bahwa senyawa ionik tembaga sulfat terlarut (CuSO ₄ ) ditambahkan ke larutan. Tembaga sulfat larut; Oleh karena itu, satu-satunya efek penting dalam persamaan ion bersih adalah penambahan lebih banyak ion sulfat (SO4 2-).

CuSO4 sCu2 + (aq) + SO42- (aq)

Ion sulfat tembaga sulfat yang terdisosiasi sudah ada (biasa) dalam campuran dari sedikit disosiasi kalsium sulfat.

Oleh karena itu, penambahan ion sulfat ini menekankan keseimbangan yang telah ditetapkan sebelumnya.

Prinsip Le Chatelier menyatakan bahwa upaya ekstra pada sisi produk keseimbangan ini menghasilkan perubahan keseimbangan terhadap sisi reaktan untuk meredakan ketegangan baru ini.

Karena perubahan menuju sisi reaktan, kelarutan kalsium sulfat yang sedikit larut semakin berkurang (Erica Tran, 2016).

3 - Suhu

Suhu memiliki efek langsung pada kelarutan. Untuk sebagian besar padatan ionik, meningkatkan suhu akan meningkatkan kecepatan penyelesaian larutan.

Dengan meningkatnya suhu, partikel-partikel zat padat bergerak lebih cepat, yang meningkatkan kemungkinan mereka berinteraksi dengan lebih banyak partikel pelarut. Ini menghasilkan peningkatan kecepatan di mana solusi terjadi.

Temperatur juga dapat meningkatkan jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam pelarut. Secara umum, ketika suhu meningkat, partikel terlarut lebih banyak.

Misalnya, ketika gula meja ditambahkan ke air, itu adalah metode yang mudah untuk membuat solusi. Ketika larutan itu dipanaskan dan gula terus ditambahkan, ditemukan bahwa sejumlah besar gula dapat ditambahkan karena suhu terus meningkat.

Alasan untuk ini adalah bahwa ketika suhu meningkat, gaya antarmolekul dapat memecah lebih mudah, memungkinkan lebih banyak partikel terlarut untuk tertarik ke partikel pelarut.

Namun, ada beberapa contoh lain, di mana kenaikan suhu memiliki pengaruh yang sangat kecil pada jumlah zat terlarut yang dapat larut.

Garam meja adalah contoh yang baik: Anda bisa melarutkan garam meja dalam jumlah yang hampir sama dengan air es seperti yang Anda bisa dalam air mendidih.

Untuk semua gas, saat suhu meningkat, kelarutan menurun. Teori molekuler kinetik dapat digunakan untuk menjelaskan fenomena ini.

Ketika suhu meningkat, molekul gas bergerak lebih cepat dan mampu melepaskan diri dari cairan. Kelarutan gas kemudian menurun.

Melihat grafik berikut ini, gas amoniak, NH3, menunjukkan penurunan kuat dalam kelarutan saat suhu meningkat, sementara semua padatan ionik menunjukkan peningkatan kelarutan ketika suhu meningkat (CK-12 Foundation, SF) .

4- Tekanan

Faktor kedua, tekanan, mempengaruhi kelarutan gas dalam suatu cairan tetapi tidak pernah padatan yang larut dalam suatu cairan.

Ketika tekanan diterapkan pada gas yang berada di atas permukaan pelarut, gas akan bergerak ke pelarut dan menempati beberapa ruang di antara partikel pelarut.

Contoh yang baik adalah soda berkarbonasi. Tekanan diterapkan untuk memaksa molekul CO2 dalam soda. Yang sebaliknya juga benar. Ketika tekanan gas berkurang, kelarutan gas itu juga berkurang.

Ketika kaleng minuman berkarbonasi dibuka, tekanan dalam soda diturunkan, sehingga gas segera mulai keluar dari larutan.

Karbondioksida yang disimpan dalam soda dilepaskan, dan Anda dapat melihat efervesensi pada permukaan cairan. Jika Anda meninggalkan sekaleng soda terbuka untuk jangka waktu tertentu, Anda mungkin memperhatikan bahwa minuman tersebut menjadi kempes karena kehilangan karbon dioksida.

Faktor tekanan gas ini dinyatakan dalam hukum Henry. Hukum Henry menyatakan bahwa, pada suhu tertentu, kelarutan gas dalam cairan sebanding dengan tekanan parsial gas pada cairan.

Contoh hukum Henry terjadi dalam menyelam. Ketika seseorang tenggelam dalam air yang dalam, tekanan meningkat dan lebih banyak gas larut dalam darah.

Saat memanjat dari penyelaman di air yang dalam, penyelam harus kembali ke permukaan air dengan kecepatan yang sangat lambat untuk memungkinkan semua gas terlarut meninggalkan darah dengan sangat lambat.

Jika seseorang naik terlalu cepat, keadaan darurat medis dapat terjadi karena gas yang meninggalkan darah terlalu cepat (Papapodcasts, 2010).

5 - Sifat zat terlarut

Sifat zat terlarut dan pelarut serta keberadaan senyawa kimia lainnya dalam larutan mempengaruhi kelarutan.

Misalnya, Anda bisa melarutkan gula dalam jumlah yang lebih banyak daripada garam dalam air. Dalam hal ini dikatakan bahwa gula lebih mudah larut.

Etanol dalam air sepenuhnya larut satu sama lain. Dalam kasus khusus ini, pelarut akan menjadi senyawa yang jumlahnya lebih banyak.

Ukuran zat terlarut juga merupakan faktor penting. Semakin besar molekul terlarut, semakin besar berat dan ukuran molekulnya. Lebih sulit bagi molekul pelarut untuk mengelilingi molekul yang lebih besar.

Jika semua faktor tersebut dikecualikan, aturan umum dapat ditemukan bahwa partikel yang lebih besar umumnya kurang larut.

Jika tekanan dan suhunya sama dengan antara dua zat terlarut dari polaritas yang sama, zat dengan partikel yang lebih kecil biasanya lebih larut (Factors Affecting Solubility, SF).

6- Faktor mekanik

Berbeda dengan laju disolusi, yang terutama tergantung pada suhu, laju rekristalisasi tergantung pada konsentrasi zat terlarut pada permukaan kisi kristal, yang disukai ketika larutan tidak bergerak.

Oleh karena itu, agitasi solusi menghindari akumulasi ini, memaksimalkan pembubaran. (tip of saturation, 2014).