Tabla de Contenidos
Larutan jenuh adalah larutan yang tidak memungkinkan pembubaran lebih banyak zat terlarut. Dengan kata lain, itu adalah solusi di mana konsentrasi maksimum zat terlarut yang dapat dilarutkan dalam pelarut tertentu dan pada tekanan dan suhu tertentu telah tercapai. Ini adalah solusi di mana kesetimbangan kelarutan telah ditetapkan antara zat terlarut dalam pelarut dan zat terlarut dalam keadaan padat di bagian bawah wadah, dalam keadaan cair baik di atas atau di bawah pelarut (tergantung pada kerapatan) atau dalam keadaan gas.
kesetimbangan kelarutan
Seperti yang baru saja disebutkan, larutan jenuh ketika kesetimbangan kelarutan tercapai. Dalam kasus paling sederhana, kesetimbangan ini dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut:
Di mana S mewakili zat terlarut molekuler (yang tidak berdisosiasi) dan subskrip menunjukkan apakah itu murni dan dalam keadaan padat, atau jika larut (ac berarti dalam larutan air, meskipun bisa juga dalam pelarut lain).
Ketika Anda memiliki pelarut molekuler seperti dalam kasus ini, untuk mendapatkan larutan jenuh dan kesetimbangan dapat ditetapkan, konsentrasi zat terlarut dalam larutan harus sama dengan konstanta kesetimbangan, Ks, dan masih ada beberapa zat terlarut yang tersisa. .dalam keadaan padat yang tidak larut.
Dalam kasus zat terlarut ionik seperti garam, reaksi umumnya terlihat seperti ini:
di mana K ps adalah tetapan hasil kali kelarutan, [M m+ ] eq menyatakan konsentrasi molar kation M m+ dalam larutan jenuh dan [A n- ] eq menyatakan konsentrasi molar A n- dalam larutan jenuh.
Dalam hal ini, kondisi yang menentukan larutan jenuh adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan (M m+ dan A n- ) yang dinaikkan ke masing-masing koefisien stoikiometrinya (nym) harus sama dengan konstanta hasil kali dari kelarutan. Jika hasilnya lebih besar dari K ps , larutan tersebut lewat jenuh, dan jika kurang dari itu, maka larutannya tidak jenuh.
Kesetimbangan larutan jenuh bersifat dinamis.
Ketika larutan jenuh tercapai, tampak bahwa zat terlarut tidak lagi larut dalam pelarut dan proses pembubaran telah berhenti. Namun, sebenarnya tidak demikian. Faktanya, seperti pada kebanyakan kesetimbangan kimia, kesetimbangan kelarutan bukanlah kesetimbangan statis tetapi kesetimbangan dinamis, di mana reaksi maju (pelarutan lebih banyak zat terlarut) dan reaksi balik (pengendapan zat terlarut dari larutan) terjadi pada saat yang sama. kecepatan. Untuk alasan ini, tidak ada perubahan yang dicatat baik dalam jumlah bersih zat terlarut padat atau dalam konsentrasi zat terlarut dalam larutan.
Cara mendapatkan larutan jenuh
Ada tiga cara dasar untuk mendapatkan solusi jenuh:
- Tambahkan zat terlarut sampai tidak larut lagi , tidak peduli seberapa kuat larutan dikocok. Ini adalah metode yang paling sederhana, meskipun terkadang sangat membosankan karena ada zat terlarut yang larut sangat lambat.
- Cara kedua adalah mulai dari larutan tak jenuh dan mulai menguapkan pelarutnya . Karena volume total larutan berkurang tanpa kehilangan zat terlarut, konsentrasi zat terlarut akan meningkat hingga konsentrasi (atau kelarutan) maksimum tercapai. Pada saat itu zat terlarut akan mulai mengendap dan sejak saat itu Anda akan memiliki larutan jenuh.
- Cara lain adalah dengan melarutkan lebih banyak zat terlarut daripada yang dapat ditangani oleh pelarut melalui pemanasan . Dengan membiarkan larutan ini mendingin , larutan lewat jenuh akan diperoleh. Untuk alasan ini, gangguan apa pun, mulai dari getaran hingga penyemaian kristal kecil di permukaan larutan, akan segera memicu pengendapan zat terlarut berlebih. Curah hujan ini akan berhenti segera setelah tingkat kejenuhan tercapai.
Ada cara keempat untuk mendapatkan larutan jenuh dari larutan tak jenuh yang terdiri dari memodifikasi medium atau pelarut secara progresif untuk mengurangi kelarutan zat terlarut. Ini dapat dicapai dengan menambahkan pelarut organik, mengubah pH, dan dengan cara lain juga.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kelarutan dan Larutan Jenuh
Sifat zat terlarut dan pelarut
Setiap senyawa kimia memiliki kelarutannya dalam setiap jenis pelarut yang berbeda. Misalnya, gula jauh lebih mudah larut daripada garam dalam air, jadi akan selalu lebih mudah untuk menjenuhkan larutan dengan garam daripada dengan gula. Ada juga kasus di mana tidak mungkin mendapatkan larutan jenuh. Seperti halnya zat terlarut yang larut dengan pelarut, seperti larutan etil alkohol dan air, yang dapat dicampur dalam perbandingan apa pun.
Suhu
Seperti yang terlihat barusan, suhu memainkan peran penting dalam larutan jenuh, karena peningkatan suhu dapat meningkatkan kelarutan zat terlarut, melarutkan semua zat terlarut padat dan mengubah larutan jenuh menjadi tidak jenuh.
Di sisi lain, efek suhu pada kelarutan gas justru sebaliknya. Alih-alih meningkatkan kelarutannya, suhu tinggi menurunkannya. Buktinya adalah kasus minuman ringan. Ini kehilangan sebagian besar gas mereka dengan meningkatnya suhu.
pH
Dalam kasus di mana zat terlarut memiliki sifat asam-basa, pH dapat memainkan peran yang sangat penting dalam menentukan kelarutannya. Secara umum, setiap reaksi yang membantu mengionisasi zat terlarut lebih lanjut akan meningkatkan kelarutannya, yang dapat mengubah larutan jenuh menjadi larutan tidak jenuh.
Misalnya, jika zat terlarutnya adalah asam lemah seperti asam benzoat dan Anda memiliki larutan jenuh, menambahkan natrium hidroksida yang bereaksi dengan asam tersebut dan mengionisasinya akan membantu melarutkan lebih banyak zat terlarut dalam larutan.
Tekanan
Tekanan paling mempengaruhi zat terlarut gas. Peningkatan tekanan gas yang kuat di atas larutan dapat memaksa gas untuk larut dalam jumlah yang lebih besar dalam pelarut. Ini akan menjadi setara dengan meningkatkan suhu untuk zat terlarut padat. Dalam kasus gas, selama larutan dan gasnya terkurung dalam wadah tertutup, berapa pun tekanannya, larutan akan selalu menjadi gas jenuh jika diberi waktu yang cukup.
efek ion umum
Ion umum mewakili efek yang mirip dengan pH. Ketika diinginkan untuk melarutkan zat terlarut ionik dalam suatu larutan, zat tersebut akan berdisosiasi dan menghasilkan konsentrasi tertentu dari masing-masing ionnya. Jika kita mencoba melarutkan zat terlarut ionik yang sama dalam larutan yang sudah mengandung sebagian ionnya, akan lebih sulit untuk melarutkannya daripada jika kita melakukannya dalam pelarut murni. Ini disebut efek ion umum dan membuatnya lebih mudah untuk menjenuhkan larutan.
Contoh larutan jenuh
Minuman bersoda yang disegel
Semua minuman ringan, soda, dan bir berkarbonasi adalah larutan jenuh karbon dioksida dalam air selama botol atau kalengnya tertutup rapat.
Saat botol dibuka, kesetimbangan hilang dan larutan tiba-tiba menjadi larutan jenuh, sehingga gas mulai menggelembung, keluar.
Air di tepi laut mati
Laut Mati adalah salah satu danau paling asin di dunia, dan di tepi pantainya Anda bisa melihat kristalisasi garam yang berasal dari air danau. Artinya, di beberapa bagian, air telah terperangkap dalam genangan-genangan kecil yang ketika menguap, menjadi jenuh dengan garam dan mulai mengendap.
beberapa jenis madu
Ada beberapa jenis madu yang lebih pekat dari yang lain, dan dalam beberapa kasus, sangat pekat sehingga gula yang dikandungnya mulai mengkristal di dalam botol.
Ini menunjukkan bahwa larutan awalnya jenuh, dan setelah kristalisasi, menjadi larutan jenuh.
Referensi
Brown, T. (2021). Kimia: Pusat Sains. (edisi ke-11). London, Inggris: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kimia (edisi ke-10). Kota New York, NY: MCGRAW-HILL.
Bunga, P., Theopold, K., Langley, R., & Robinson, WR (2019). Kimia 2e . Diperoleh dari https://openstax.org/books/chemistry-2e
Bubis, M. (1998). Laut Mati – Laut yang Tidak Biasa. Diambil dari http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/49306/Documento_completo.pdf
Madu dan suhu (nd) Diperoleh dari https://www.latiendadelapicultor.com/blog/la-miel-y-la-temperatura/
