Apa itu Solusi Berair?

itu solusi berair adalah solusi yang menggunakan air untuk memecah suatu zat. Misalnya saja lumpur atau air gula.

Ketika spesies kimia telah larut dalam air, ini dilambangkan dengan menulis (aq) setelah nama kimia (Reid, S.F.).

Zat hidrofilik (yang suka air) dan banyak senyawa ionik larut atau berdisosiasi dalam air.

Misalnya, ketika garam meja atau natrium klorida larut dalam air, garam itu terdisosiasi menjadi ion-ionnya untuk membentuk Na + (aq) dan Cl- (aq).

Zat hidrofobik (yang takut air) umumnya tidak larut dalam air atau membentuk larutan berair. Misalnya, mencampur minyak dan air tidak menyebabkan pembubaran atau disosiasi.

Banyak senyawa organik bersifat hidrofobik. Non-elektrolit dapat larut dalam air, tetapi jangan terdisosiasi menjadi ion dan mempertahankan integritasnya sebagai molekul.

Contoh non-elektrolit termasuk gula, gliserol, urea dan metilsulfonilmetana (MSM) (Anne Marie Helmenstine, 2017).

Sifat larutan berair

Solusi berair biasanya menghantarkan listrik. Solusi yang mengandung elektrolit yang kuat cenderung menjadi konduktor listrik yang baik (misalnya, air laut), sedangkan solusi yang mengandung elektrolit yang lemah cenderung menjadi konduktor yang buruk (misalnya, air keran).

Alasannya adalah bahwa elektrolit yang kuat terdisosiasi sepenuhnya dalam ion dalam air, sedangkan elektrolit yang lemah terdisosiasi secara tidak lengkap..

Ketika reaksi kimia terjadi antara spesies dalam larutan air, reaksi biasanya reaksi perpindahan ganda (juga disebut metathesis atau substitusi ganda).

Pada jenis reaksi ini, kation dari satu pereaksi menggantikan kation pada pereaksi lainnya, biasanya membentuk ikatan ionik. Cara berpikir lain adalah ion reaktif "mengubah mitra".

Reaksi dalam larutan berair dapat menimbulkan produk yang larut dalam air atau dapat menghasilkan endapan.

Endapan adalah senyawa dengan kelarutan rendah yang sering berada di luar larutan sebagai padatan (Aqueous Solutions, S.F.).

Istilah asam, basa dan pH hanya berlaku untuk larutan air. Misalnya, Anda dapat mengukur pH jus lemon atau cuka (dua larutan encer) dan mereka adalah asam lemah, tetapi Anda tidak dapat memperoleh informasi signifikan dari tes minyak nabati dengan kertas pH (Anne Marie Helmenstine, Aqueous Definition, 2017).

Mengapa beberapa padatan larut dalam air?

Gula yang kita gunakan untuk memaniskan kopi atau teh adalah padatan molekuler, di mana masing-masing molekul disatukan oleh gaya antarmolekul yang relatif lemah..

Ketika gula larut dalam air, ikatan lemah antara molekul sukrosa individu rusak, dan molekul C12H22O11 ini dilepaskan ke dalam larutan.

Energi dibutuhkan untuk memutus ikatan antara molekul C12H22O11 dalam sukrosa. Diperlukan juga energi untuk memutus ikatan hidrogen dalam air yang harus diputus untuk memasukkan salah satu molekul sukrosa ini ke dalam larutan.

Gula larut dalam air karena energi dilepaskan ketika molekul sedikit sukrosa dari sukrosa membentuk ikatan antarmolekul dengan molekul air polar.

Ikatan lemah yang terbentuk antara zat terlarut dan pelarut mengkompensasi energi yang diperlukan untuk mengubah struktur zat terlarut murni dan pelarut.

Dalam hal gula dan air, proses ini bekerja dengan sangat baik sehingga hingga 1.800 gram sukrosa dapat dilarutkan dalam satu liter air..

Padatan ionik (atau garam) mengandung ion positif dan negatif, yang disatukan berkat kekuatan tarik-menarik yang kuat antara partikel dengan muatan yang berlawanan..

Ketika salah satu padatan ini larut dalam air, ion yang membentuk padatan dilepaskan dalam larutan, di mana mereka terkait dengan molekul pelarut polar (Berkey, 2011).

NaCl "Na + (aq) + Cl- (aq)

Secara umum kita dapat mengasumsikan bahwa garam terdisosiasi dalam ion mereka ketika mereka larut dalam air.

Senyawa ionik larut dalam air jika energi dilepaskan ketika ion berinteraksi dengan molekul air mengimbangi energi yang diperlukan untuk memutus ikatan ion dalam padatan dan energi yang dibutuhkan untuk memisahkan molekul air sehingga ion dapat dimasukkan ke dalam air. solusinya (Kelarutan, SF).

Aturan kelarutan

Tergantung pada kelarutan zat terlarut, ada tiga hasil yang mungkin:

1) jika larutan memiliki lebih sedikit zat terlarut dari jumlah maksimum yang mampu larut (solubilitasnya), itu adalah larutan encer;

2) jika jumlah zat terlarut persis jumlah yang sama dengan kelarutannya, ia jenuh;

3) jika ada lebih banyak zat terlarut daripada yang mampu larut, kelebihan zat terlarut dipisahkan dari larutan.

Jika proses pemisahan ini termasuk kristalisasi, itu membentuk endapan. Pengendapan mengurangi konsentrasi zat terlarut ke saturasi untuk meningkatkan stabilitas larutan.

Berikut ini adalah aturan kelarutan untuk padatan ionik umum. Jika dua aturan tampaknya saling bertentangan, preseden memiliki prioritas (Antoinette Mursa, 2017).

1- Garam yang mengandung unsur-unsur Grup I (Li⁺, Na⁺, K⁺, Cs⁺, Rb⁺) larut. Ada beberapa pengecualian untuk aturan ini. Garam yang mengandung ion amonium (NH₄⁺) juga larut.

2- Garam yang mengandung nitrat (NO₃^-) umumnya larut.

3- Garam yang mengandung Cl -, Br - atau I - pada umumnya larut. Pengecualian penting untuk aturan ini adalah garam Ag halide⁺, Pb2⁺ dan (Hg2)²⁺. Jadi, AgCl, PbBr₂ dan Hg₂Cl₂ mereka tidak larut.

4 - Kebanyakan garam perak tidak larut. AgNO₃ dan Ag (C₂H₃O₂) adalah garam perak biasa yang dapat larut; Hampir semua yang lain tidak dapat larut.

5- Kebanyakan garam sulfat larut. Pengecualian penting untuk aturan ini termasuk CaSO₄, BaSO₄, PbSO₄, Ag₂SO4 dan SrSO₄.

6- Kebanyakan garam hidroksida hanya sedikit larut. Garam hidroksida dari unsur-unsur Golongan I larut. Garam hidroksida dari unsur-unsur Golongan II (Ca, Sr dan Ba) sedikit larut.

Garam logam transisi hidroksida dan Al₃⁺ Mereka tidak larut. Jadi, Fe (OH)₃, Al (OH)₃, Co (OH)₂ mereka tidak larut.

7- Sebagian besar logam transisi sulfida sangat tidak larut, termasuk CdS, FeS, ZnS dan Ag₂S. Arsenik, antimon, bismut dan sulfida timbal juga tidak larut.

8- Karbonat seringkali tidak larut. Karbonat dari Kelompok II (CaCO₃, SrCO₃ dan BaCO₃) tidak larut, seperti halnya FeCO₃ dan PbCO₃.

9- Chromate sering tidak larut. Contohnya termasuk PbCrO₄ dan BaCrO₄.

10- Fosfat seperti Ca₃(PO₄)₂ dan Ag₃PO₄ mereka sering tidak larut.

11- Fluorida seperti BaF₂, MgF₂ dan PbF₂ mereka sering tidak larut.

Contoh kelarutan dalam larutan air

Cola, air garam, hujan, larutan asam, larutan basa dan larutan garam adalah contoh larutan berair.

Ketika Anda memiliki larutan encer, endapan dapat diinduksi oleh reaksi presipitasi (Reaksi dalam Aqueous Solution, S.F.).

Reaksi presipitasi kadang-kadang disebut sebagai reaksi "perpindahan ganda". Untuk menentukan apakah endapan akan terbentuk saat pencampuran larutan dua senyawa berair:

1. Rekam semua ion dalam larutan.
2. Gabungkan mereka (kation dan anion) untuk mendapatkan semua endapan potensial.
3. Gunakan aturan kelarutan untuk menentukan kombinasi mana (jika ada) yang tidak larut dan akan mengendap.

Contoh 1: Apa yang terjadi ketika Anda mencampur Ba (TIDAK)₃)_2(aq) dan Na₂CO_{3 (aq)}?

Ion hadir dalam solusi: Ba²⁺, TIDAK₃^-, Na⁺, CO₃^2-

Endapan potensial: BaCO₃, NaNO3

Aturan Kelarutan: BaCO₃ tidak larut (aturan 5), NaNO₃ itu larut (aturan 1).

Persamaan kimia lengkap:

Ba (TIDAK₃)₂(aq) + Na₂CO₃(aq) "BaCO₃(s) + 2NaNO₃ (aq)

Persamaan ionik bersih:

Ba²⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq) "BaCO_{3 (s)}

Contoh 2: Apa yang terjadi ketika Pb dicampur (TIDAK₃)₂ (aq) dan NH₄Saya (aq)?

Ion hadir dalam solusi: Pb²⁺, TIDAK₃^-, NH₄⁺, Saya^-

Endapan Potensial: PbI₂, NH₄TIDAK₃

Aturan kelarutan: PbI₂ tidak larut (aturan 3), NH₄TIDAK₃ itu larut (aturan 1).

Persamaan kimia lengkap: Pb (NO₃)_{2 (aq)} + 2NH₄Saya_(aq) "PbI_{2 (s)} + 2NH₄TIDAK_{3 (aq)}

Persamaan ionik bersih: Pb²⁺_(aq) + 2I^-_(aq) "PbI_{2 (s).}

Referensi

1. Anne Marie Helmenstine. (2017, 10 Mei). Aqueous Definition (Aqueous Solution). Diperoleh dari thinkco.com.
2. Anne Marie Helmenstine. (2017, 14 Mei). Definisi Larutan Berair dalam Kimia. Diperoleh dari thinkco.com.
3. Antoinette Mursa, K. W. (2017, 14 Mei). Aturan Kelarutan Diperoleh dari chem.libretexts.org.
4. Solusi Berair. (S.F.). Dipulihkan dari saylordotorg.github.io.
5. Berkey, M. (2011, 11 November). Solusi Berair: Definisi & Contoh. Diperoleh dari youtube.com.
6. Reaksi dalam Larutan Berair. (S.F.). Diperoleh dari chemistry.bd.psu.edu.
7. Reid, D. (S.F.). Solusi Berair: Definisi, Reaksi & Contoh. Diperoleh dari study.com.
8. Kelarutan. (S.F.). Diperoleh dari chemed.chem.purdue.edu.