- Sifat larutan berair
- Mengapa sebilangan pepejal larut dalam air?
- Peraturan larut
- Contoh kelarutan dalam larutan akueus
- Contoh 1: Apa yang berlaku apabila Ba (NO
- Contoh 2: Apa yang berlaku apabila Pb (NO
- Rujukan
The penyelesaian akueus adalah penyelesaian yang menggunakan air untuk mengurai bahan. Contohnya, air lumpur atau gula. Apabila spesies kimia telah larut dalam air, ini dilambangkan dengan tulisan (aq) selepas nama kimia.
Bahan hidrofilik (penyayang air) dan sebatian ionik banyak larut atau larut dalam air. Contohnya, apabila garam meja atau natrium klorida larut di dalam air, ia terasing ke dalam ionnya untuk membentuk Na + (aq) dan Cl- (aq).
Rajah 1: larutan berair kalium dikromat.
Bahan hidrofobik (takut air) umumnya tidak larut dalam air atau membentuk larutan berair. Contohnya, mencampurkan minyak dan air tidak menyebabkan pembubaran atau pemisahan.
Banyak sebatian organik bersifat hidrofobik. Non-elektrolit dapat larut dalam air, tetapi mereka tidak berpecah menjadi ion dan mengekalkan integriti mereka sebagai molekul. Contoh bukan elektrolit termasuk gula, gliserol, urea, dan methylsulfonylmethane (MSM).
Sifat larutan berair
Penyelesaian berair sering mengalirkan elektrik. Larutan yang mengandungi elektrolit kuat cenderung menjadi konduktor elektrik yang baik (contohnya air laut), sementara larutan yang mengandungi elektrolit lemah cenderung menjadi konduktor yang buruk (contohnya air paip).
Sebabnya adalah bahawa elektrolit kuat sepenuhnya berpisah menjadi ion di dalam air, sementara elektrolit lemah melepaskan diri secara tidak lengkap.
Apabila tindak balas kimia antara spesies berlaku dalam larutan berair, reaksi biasanya adalah reaksi anjakan berganda (juga disebut metathesis atau penggantian berganda).
Dalam tindak balas jenis ini, kation dalam satu reagen menggantikan kation di reagen yang lain, biasanya membentuk ikatan ion. Cara lain untuk memikirkannya ialah ion reaktif "bertukar rakan kongsi."
Tindak balas dalam larutan berair boleh menghasilkan produk yang larut dalam air atau dapat menghasilkan endapan.
Endapan adalah sebatian dengan kelarutan rendah yang sering kali tidak larut sebagai pepejal.
Istilah asid, asas, dan pH hanya berlaku untuk larutan berair. Sebagai contoh, anda boleh mengukur pH jus lemon atau cuka (dua larutan berair) dan ia adalah asid lemah, tetapi anda tidak dapat memperoleh maklumat yang bermakna dari ujian minyak sayuran dengan kertas pH.
Mengapa sebilangan pepejal larut dalam air?
Gula yang kita gunakan untuk mempermanis kopi atau teh adalah pepejal molekul, di mana molekul individu disatukan oleh daya intermolekul yang agak lemah.
Apabila gula larut dalam air, ikatan lemah antara molekul sukrosa individu diputuskan, dan molekul C12H22O11 ini dilepaskan menjadi larutan.
Gambar 1: pembubaran gula di dalam air.
Ia memerlukan tenaga untuk memutuskan ikatan antara molekul C12H22O11 dalam sukrosa. Ia juga memerlukan tenaga untuk memecahkan ikatan hidrogen di dalam air yang mesti diputuskan untuk memasukkan salah satu molekul sukrosa ini ke dalam larutan.
Gula larut dalam air kerana tenaga dilepaskan apabila molekul sukrosa sedikit polar membentuk ikatan intermolekul dengan molekul air polar.
Ikatan lemah yang terbentuk antara zat terlarut dan pelarut mengimbangi tenaga yang diperlukan untuk mengubah struktur zat terlarut murni dan pelarut.
Sekiranya gula dan air, proses ini berjalan dengan baik sehingga hingga 1800 gram sukrosa dapat dilarutkan dalam satu liter air.
Pepejal ion (atau garam) mengandungi ion positif dan negatif, yang disatukan berkat daya tarikan yang besar antara zarah dengan muatan yang berlawanan.
Apabila salah satu pepejal ini larut dalam air, ion-ion yang membentuk pepejal tersebut dilepaskan ke dalam larutan, di mana ia bergabung dengan molekul pelarut kutub.
Gambar 2: Pembubaran natrium klorida di dalam air.
NaCl »Na + (aq) + Cl- (aq)
Secara amnya kita dapat menganggap bahawa garam terurai ke ionnya ketika larut dalam air.
Sebatian ion larut dalam air jika tenaga yang dilepaskan ketika ion berinteraksi dengan molekul air melebihi tenaga yang diperlukan untuk memecahkan ikatan ion dalam pepejal dan tenaga yang diperlukan untuk memisahkan molekul air sehingga ion dapat dimasukkan ke dalam penyelesaian.
Peraturan larut
Bergantung pada kelarutan zat terlarut, terdapat tiga kemungkinan hasil:
1) Sekiranya larutan mempunyai kurang zat terlarut daripada jumlah maksimum yang dapat dilarutkan (kelarutannya), ia adalah larutan yang dicairkan;
2) Sekiranya jumlah zat terlarut adalah sama dengan kelarutannya, ia tepu;
3) Sekiranya terdapat lebih banyak zat terlarut daripada yang dapat dilarutkan, kelebihan zat terlarut berpisah dari larutan.
Sekiranya proses pemisahan ini merangkumi penghabluran, ia membentuk endapan. Pemendakan mengurangkan kepekatan zat terlarut hingga tepu untuk meningkatkan kestabilan larutan.
Berikut adalah peraturan kelarutan bagi pepejal ion biasa. Sekiranya dua peraturan saling bertentangan, yang terdahulu diutamakan.
1- Garam yang mengandungi unsur Kumpulan I (Li + , Na + , K + , Cs + , Rb + ) larut. Terdapat beberapa pengecualian untuk peraturan ini. Garam yang mengandungi ion ammonium (NH 4 + ) juga larut.
2- Garam yang mengandungi nitrat (NO 3 - ) umumnya larut.
3- Garam yang mengandungi Cl -, Br - atau I - umumnya larut. Pengecualian penting untuk peraturan ini ialah garam halida Ag + , Pb2 +, dan (Hg2) 2+ . Oleh itu, AgCl, PbBr 2 dan Hg 2 Cl 2 tidak larut.
4- Sebilangan besar garam perak tidak larut. AgNO 3 dan Ag (C 2 H 3 O 2 ) adalah garam perak larut biasa; Hampir semua yang lain tidak larut.
5- Sebilangan besar garam sulfat larut. Pengecualian utama untuk peraturan ini termasuk CaSO 4 , BaSO 4 , PbSO 4 , Ag 2 SO 4 dan SrSO 4 .
6- Sebilangan besar garam hidroksida hanya sedikit larut. Garam hidroksida unsur Kumpulan I larut. Garam hidroksida unsur Kumpulan II (Ca, Sr dan Ba) sedikit larut.
Garam hidroksida logam peralihan dan Al 3 + tidak larut. Oleh itu, Fe (OH) 3 , Al (OH) 3 , Co (OH) 2 tidak larut.
7- Sebilangan besar sulfida logam peralihan sangat tidak larut, termasuk CdS, FeS, ZnS dan Ag 2 S. Sulfida arsenik, antimoni, bismut dan plumbum juga tidak larut.
8- Karbonat sering tidak larut. Karbonat Kumpulan II (CaCO 3 , SrCO 3 dan BaCO 3 ) tidak larut, begitu juga FeCO 3 dan PbCO 3 .
9- Chromate sering tidak larut. Contohnya merangkumi PbCrO 4 dan BaCrO 4 .
10- Fosfat seperti Ca 3 (PO 4 ) 2 dan Ag 3 PO 4 sering tidak larut.
11- Fluorida seperti BaF 2 , MgF 2 dan PbF 2 sering tidak larut.
Contoh kelarutan dalam larutan akueus
Cola, air garam, hujan, larutan asid, larutan asas, dan larutan garam adalah contoh larutan berair. Apabila anda mempunyai larutan berair, anda boleh menyebabkan pemendakan dengan reaksi pemendakan.
Reaksi pemendakan kadang-kadang dipanggil reaksi "perpindahan berganda". Untuk menentukan sama ada endapan akan terbentuk apabila larutan berair dua sebatian dicampurkan:
- Catat semua ion dalam larutan.
- Gabungkan mereka (kation dan anion) untuk mendapatkan semua potensi yang mendakan.
- Gunakan peraturan kelarutan untuk menentukan kombinasi (jika ada) yang tidak larut dan akan memicu.
Contoh 1: Apa yang berlaku apabila Ba (NO
Ion terdapat dalam larutan: Ba 2+ , NO 3 - , Na + , CO 3 2-
Potensi mendakan: BaCO 3 , NaNO3
Peraturan Kelarutan: BaCO 3 tidak larut (peraturan 5), NaNO 3 larut (peraturan 1).
Lengkapkan persamaan kimia:
Ba (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) »BaCO 3 ( 2 ) + 2NaNO 3 (aq)
Persamaan ion bersih:
Ba 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) »BaCO 3 (s)
Contoh 2: Apa yang berlaku apabila Pb (NO
Ion terdapat dalam larutan: Pb 2+ , NO 3 - , NH 4 + , I -
Potensi mendakan: PbI 2 , NH 4 NO 3
Peraturan larut: PbI 2 tidak larut (peraturan 3), NH 4 NO 3 larut (peraturan 1).
Lengkapkan persamaan kimia: Pb (NO 3 ) 2 (aq) + 2NH 4 I (aq) »PbI 2 (2) + 2NH 4 NO 3 (aq)
Persamaan ion bersih: Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) »PbI 2 (s).
Rujukan
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 10 Mei). Definisi Berair (Penyelesaian Berair). Dipulihkan dari thinkco.com.
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 14 Mei). Definisi Penyelesaian Berair dalam Kimia. Dipulihkan dari thinkco.com.
- Antoinette Mursa, KW (2017, 14 Mei). Peraturan Kelarutan. Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Penyelesaian Berair (SF). Dipulihkan dari saylordotorg.github.io.
- Berkey, M. (2011, 11 November). Penyelesaian Berair: Definisi & Contoh. Dipulihkan dari youtube.com.
- Reaksi dalam Penyelesaian Berair. (SF). Dipulihkan dari chemistry.bd.psu.edu.
- Reid, D. (SF). Penyelesaian Berair: Definisi, Tindak balas & Contoh. Dipulihkan dari study.com.
- Keterlarutan. (SF). Dipulihkan dari chemed.chem.purdue.edu.