Apakah sifat larutan berpengaruh pada suhu dan tekanan lingkungan

Pernahkah kamu membuat obat tradisional dengan melarutkan garam dengan air untuk meredakan sakit tenggorokan? Hal tersebut dalam reaksi kimia disebut dengan kelarutan. Dimana, saat dicampur dan melakukan pengadukan maka butiran garam yang awalnya terdapat dalam air akan menghilang dan rasanya menjadi asin. Dalam larutan garam tersebut, air adalah pelarut dan garam adalah zat terlarut.

Pada umumnya, hampir seluruh senyawa dapat terlarut dalam pelarut tertentu baik itu senyawa ionic (garam, asam) ataupun senyawa non-ionik (gula). Lalu apa itu kelarutan? Kelarutan adalah konsentrasi maksimum yang mungkin dari zat terlarut dalam larutan pada suhu dan tekanan tertentu.

Zat terlarut, yaitu zat yang dilarutkan ke dalam pelarut dan jumlahnya lebih sedikit daripada pelarut. Sedangkan pelarut adalah zat yang digunakan untuk melarutkan zat terlarut dan jumlahnya lebih besar daripada zat terlarut.

Berdasarkan jumlah zat terlarut yang terdapat dalam pelarut, maka larutan terbagi menjadi tiga jenis, yaitu Larutan belum jenuh adalah larutan yang mengandung lebih sedikit zat terlarut dibandingkan larutan jenuh. Kedua, larutan tepat jenuh adalah larutan yang mengandung sejumlah maksimum zat yang dapat larut di dalam pelarut pada suhu tertentu.

(Baca juga: Menentukan pH Larutan Penyangga)

Terakhir, larutan lewat jenuh, yaitu larutan yang mengandung lebih banyak zat terlarut dibandingkan larutan jenuh.

Faktor Kelarutan Zat

Secara umum, kelarutan zat di dalam pelarut berbeda-beda. Hal tersebut tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan. Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain; suhu, jenis pelarut, pH, dan adanya ion senama (sejenis).

Pengaruh suhu terhadap kelarutan hanya berpengaruh secara signifikan apabila fase reaktan memiliki fasa padat atau gas. Untuk fasa padat, semakin tinggi suhu, semakin tinggi kelarutan padatan tersebut dalam suatu pelarut. Dengan naiknya suhu larutan maka jarak antarmolekul zat padat menjadi renggang. Hal ini menyebabkan ikatan antar zat padat mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air, sehingga zat tersebut mudah larut.

Suatu senyawa akan larut apabila memiliki tingkat kepolaran yang sama dengan pelarutnya. Semakin serupa tingkat kepolaran antara zat terlarut dan pelarut, semakin tinggi pula kelarutan zat terlarut di dalam pelarut.

kelarutan dari garam-garam yang berasal dari asam lemah bergantung pada larutannya. Contoh asam oksalat, saat dilarutkan ke dalam air akan melepaskan ion H+ dan ion C2O24–. Ion H+ dari air akan bergabung dengan ion oksalat C2O24– membentuk asam oksalat kembali H2C2O4 sehingga menambah kelarutan garamnya.

  1. Adanya Ion Senama (ion sejenis)

Elektrolit-elektrolit yang terdiri atas ion logam yang sama seperti AgCI, AgNO3, Ag2CrO4,AgBr, dan Ag3PO4 dikatakan mempunyai ion senama, yaitu ion perak (Ag+). Demikian juga dengan AgCI, NaCI, CaCI2, dan AICI3 juga dikatakan memiliki ion senama yaitu ion klorida (Cl–).

By David Maharoni 17 Feb, 2017

Salah satu faktor utama yang mempengaruhi kelarutan ialah struktur molekul. Jika struktur molekul antara zat pelarut dengan zat terlarut memiliki kemiripan,maka kecenderungan membentuk larutan menjadi tinggi. Selain kemiripan struktur molekul, faktor penting lainya yang mempengaruhi kelarutan ialah suhu dan tekanan. Kelarutan tidak selalu bergantung pada kemiripan fisik seperti struktur molekul antara zat terlarut dengan zat pelarut, melainkan juga kondisi eksternal seperti suhu dan tekanan. Pengaruh suhu dan tekanan dapat dijelaskan jika proses pelarutan dipandang sebagai suatu keadaan kesetimbangan. Pada keadaan kesetimbangan, kenaikan suhu dapat menguntungkan bagi reaksi endoterm. Misalnya jika zat A membutuhkan kalor untuk melarut,maka kenaikan suhu akan meningkatkan kelarutan zat A. Dan begitu juga sebaliknya, kenaikan suhu juga dapat merugikan bagi reaksi eksoterm. Misalnya zat D melepaskan kalor ketika melarut,maka kenaikan suhu akan menurunkan kelarutan zat D. Pada umumnya, pelarutan zat padat ke dalam pelarut cair merupakan proses endoterm karena kalor sangat dibutuhkan untuk memecahkan kisi kristal dari zat padat tersebut. Akibatnya, kelarutan zat padat dalam pelarut cair akan meningkat jika suhu pelarut dinaikkan, seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini.

Sedangkan pelarutan gas ke dalam cairan merupakan proses eksoterm. Perubahan entalpi pelarutan gas hampir sama dengan energi yang dilepaskan ketika terjadi kondensasi gas. Akibatnya kelarutan gas berkurang seiring dengan naiknya suhu. Pencemaran air secara termal merupakan pengurangan kelarutan oksigen dalam air pada suhu tinggi, akibatnya ikan dan organisme lain sukar untuk hidup dan bahkan dapat menimbulkan kematian. Peristiwa ini disebut dengan pencemaran termal. Penurunan kelarutan gas akibat naiknya suhu juga dapat menyebabkan terbentuknya kerak pada boiler. Dalam air, ion bikarbonat dibentuk ketika karbon dioksida terlarut dalam air yang mengandung ion karbonat. Jika air juga mengandung ion Ca2+, reaksi ini akan menyebabkan terbentuknya kalsium bikarbonat yang dapat larut dalam air. Tetapi ketika air dipanaskan, gas karbon dioksida akan didorong keluar sehingga terbentuklah ion karbonat ( CO32-) yang kemudian bersenyawa dengan ion Ca2+ membentuk senyawa CaCO3 ( kapur ). Padatan kapur yang terbentuk ini menyebabkan berkurangnya efisiensi transfer kalor dan menimbulkan penyumbatan pada pipa. Tekanan hanya berpengaruh pada kelarutan gas pada pelarut cair. Pada tekanan tetap, kelarutan gas berbanding lurus dengan tekanan parsial pada fase gas diatas larutan. Hubungan ini dikenal dengan sebutan Hukum Henry, dan dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut.

Dengan Pg adalah tekanan parsial gas diatas larutan, Cg konsentrasi larutan dan K adalah tetapan khas untuk sistem gas-cairan tersebut. Jadi apakah tekanan dapat mempengaruhi kelarutan gas di dalam zat cair ? Ya tentu, gas akan dapat dengan mudah larut dalam zat cair bila diberikan tekanan. Contohnya dapat kita amati pada minuman berkarbonasi atau soft drink. Gas yang dilarutkan ke dalam softdrink tersebut ialah gas CO2 yang mana gas CO2 tersebut dilarutkan dengan cara diberi tekanan yang tinggi ( sekitar 4 atm ). lalu ditutup serapat mungkin dengan tutup botol agar tekanan di dalam botol tetap berada di rentang 3-4 atm. Jadi semakin tinggi tekanan yang diberikan pada gas yang akan dilarutkan ke dalam zat cair, maka akan semakin banyak gas yang dapat larut.

Artikel Kimia kelas 12 ini membahas mengenai konsep larutan, pengertian sifat koligatif larutan, dan perbedaan antara larutan elektrolit dengan nonelektrolit.

--

Sebelum masuk ke pembahasan, coba deh, menurut kamu, tulisan pada banner di atas kalo diartiin dalam bahasa Sunda jadinya apa?

"Teh, teteh teh ngeteh?"

WKWKWKWKWK!

Oke, by the way guys, kamu pasti pernah kan bikin teh manis panas? Saat air panas sudah dituang ke gelas berisi teh celup dan gula, lalu kamu aduk, apa sih yang terjadi? 

Pasti kamu sudah nggak bisa melihat gula itu lagi, kan. Alasannya karena gula sudah larut sempurna di air panas dan nggak akan bisa dipisah lagi. Nah, campuran antara gula dan air panas itu yang disebut sebagai larutan. Dengan kata lain, larutan adalah campuran antara dua atau lebih zat terlarut dan zat pelarut. Dalam kasus ini, yang menjadi zat terlarut adalah gula, sedangkan yang menjadi zat pelarut adalah air panas.

Baca juga: Yuk, Kenali Perbedaan Unsur, Senyawa, dan Campuran

Kamu perlu tau nih, larutan punya sifat yang unik dan khas, loh! Sifat itu dinamakan sifat koligatif larutan. Di artikel ini, kita akan bahas pengertian sifat koligatif larutan. So, simak pembahasannya sampai habis, ya!

Pengertian Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah suatu sifat larutan yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut. Jadi, semakin banyak zat terlarut, maka sifat koligatifnya akan semakin besar. Hmm, maksudnya gimana, sih?

Misalnya gini nih, kamu akan melarutkan gula dengan air panas dalam jumlah yang berbeda. Jadi, ada dua gelas larutan gula ceritanya. Gelas yang pertama, kamu melarutkan 3 sendok teh gula dengan 500 ml air. Sementara itu, untuk gelas kedua, kamu melarutkan 5 sendok teh gula dengan jumlah air yang sama, yaitu 500 ml juga. Karena gula merupakan zat terlarut, dan jumlahnya lebih banyak di gelas kedua, maka sifat koligatif larutan gelas kedua akan lebih besar dibandingkan sifat koligatif larutan di gelas pertama.

Paham ya maksudnya? Oke, lanjut.

Sifat koligatif larutan itu ada empat macam, yaitu penurunan tekanan uap (ΔP), penurunan titik beku (ΔTf), kenaikan titik didih (ΔTb), dan tekanan osmotik (π). 

Kenapa ya simbol dari keempat sifat koligatif larutan itu beda-beda? Terus, arti dari setiap simbolnya itu apa, sih? Eits! tenang, guys. Misteri itu akan kamu pecahkan, kok! Tapi, sebelumnya, kamu harus pahami dulu tentang konsep awal sifat koligatif larutan. Ada tiga hal, yaitu konsep larutan, larutan elektrolit, dan nonelektrolit.

Baca juga: Proses Kenaikan Titik Didih

Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Nah, di awal tadi kan kamu sudah tau ya apa itu larutan. Terus, kamu juga sudah tau tentang sifat koligatif larutan dan macam-macamnya. Sekarang, kita bahas bedanya larutan elektrolit dan nonelektrolit, yuk!

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi dua jenis. Ada larutan elektrolit dan nonelektrolit. Lalu, apa sih bedanya? 

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Kok bisa? Hal ini karena larutan elektrolit dapat menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas dalam larutannya, guys. Contohnya itu larutan garam (NaCl). Coba deh perhatikan peristiwa kimia di bawah ini!

NaCl(s) + H2O(l) → Na+(aq) + Cl-(aq)

Dari reaksi di atas, terlihat bahwa jika sebuah senyawa NaCl dilarutkan ke dalam air, maka akan dihasilkan ion Na+ dan ion Cl-. Dengan demikian, kita mendapati bahwa jumlah ion terlarutnya menjadi dua ion.

Baca Juga: Mengetahui Proses Penurunan Titik Beku

Sementara itu, larutan nonelektrolit kebalikannya, nih. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena molekul-molekul terlarutnya tidak terionisasi di dalam larutanya. Hal ini menyebabkan tidak terbentuknya beda potensial dalam larutan, sehingga listrik tidak dapat mengalir. Contoh dari larutan nonelektrolit adalah larutan gula seperti glukosa, sukrosa dan maltosa, larutan urea (CON2H4), serta larutan alkohol seperti metanol, etanol dan propanol.

Perbedaan Larutan Elektrolit Kuat dengan Larutan Elektrolit Lemah

Ternyata, larutan elektrolit dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah.

Nah, karena larutan dibagi menjadi dua, maka sifat koligatif larutannya pun terbagi jadi dua, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Kedua sifat koligatif larutan ini tentunya punya ciri dan perbedaannya masing-masing, ya. Selain itu, rumus sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit juga. Itu semua akan kita bahas di artikel selanjutnya, ya!

Baca Juga: Proses Terjadinya Penurunan Tekanan Uap

Oke guys, setelah membaca artikel ini, kamu jadi tau ya apa itu larutan, pengertian sifat koligatif larutan, serta perbedaan larutan elektrolit dan nonelektrolit. Intinya sih, dari konsep awal yang sudah kamu pelajari ini, kamu jadi punya bekal untuk mengerti masing-masing sifat koligatif larutannya.

Nah, buat kamu yang mau belajar lebih lanjut tentang materi kimia lainnya, langsung aja yuk ke ruangbelajar. Materinya lengkap, ada soal terupdate dengan pembahasan yang menarik dan mudah dimengerti. Oh iya, yang lebih kerennya lagi, ada konsep kilat yang bisa bantu kamu paham pelajaran lebih cepat, loh! Yuk, tunggu apalagi? Buruan daftar~

Referensi:

Budi Utami, dkk. 2009. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kemendikbud.

Foster dan Sutrisno. 2019. Taktis Belajar Kimia SMA/MA. Jakarta: Penerbit Duta.

Artikel ini pertama kali ditulis oleh Tedy Rizkha Heryansyah dan diperbarui oleh Efira Yesika pada 26 Juli 2021.

Video yang berhubungan

Postingan terbaru

LIHAT SEMUA