Kelarutan Garam

Garam merupakan senyawa ionik yg biasanya dihasilkan dr reaksi netralisasi asam-basa. Garam terdiri dr kation (ion bermuatan aktual) selain H⁺ & anion (ion bermuatan negatif) selain OH⁻ & O²⁻. Kelarutan dr garam berlawanan-beda tergantung pada jenis ion penyusunnya. Ada garam yg mudah larut dlm air mirip NaCl namun ada pula garam yg sulit larut mirip AgI.

Ketika garam dilarutkan dlm air, garam akan terdisosiasi menjadi ion-ion. Molekul-molekul air yg bersifat polar akan menghidrasi ion (bergerombol mengelilingi ion terlarut membentuk sebuah lapisan). Terjadinya hidrasi ion ini menghalangi interaksi tarik-menawan ion-ion yg muatannya berlawanan dlm kisi kristal ionik. Jika sebagian besar ion terhidrasi, maka mampu dikatakan bahwa garam tersebut gampang larut dlm air.

Pada garam yg sulit larut, interaksi elektrostatis antara ion-ion yg berlawanan muatan lebih berpengaruh dibanding kemampuan hidrasi ion oleh molekul-molekul air. Akibatnya, sebagian besar ion tetap berikatan dlm struktur padatan ionik & membentuk endapan dlm larutan alasannya adalah cuma ada sebagian kecil ion yg tersolvasi oleh air.

Kelarutan & Temperatur

Kelarutan mampu didefinisikan sebagai jumlah maksimum zat yg mampu larut dlm sejumlah tertentu pelarut. Zat yg memiliki kelarutan kurang dr 0,01 mol/L dianggap sukar larut. Hampir semua zat umumnya lebih singkat larut pada temperatur yg lebih tinggi. Hal ini sebagaimana reaksi pelarutan padatan ionik biasanya bersifat endoterm. Namun, ini tak memiliki arti bahwa pada temperatur yg lebih tinggi kelarutan zat tersebut pula meningkat. Dalam konteks ini, kita perlu membedakan imbas temperatur terhadap laju proses pelarutan zat dgn kelarutan zat tersebut.

Ada beberapa garam yg reaksi pelarutannya bersifat eksoterm sehingga kelarutannya justru menurun pada temperatur tinggi. Sebagai contoh, litium karbonat lebih sukar larut pada temperatur tinggi. Hal ini dikarenakan karakteristik ion-ionnya yg mampu terhidrasi dengan-cara ekstensif di dlm air.

Reaksi Pengendapan

Ketika larutan timbal(II) nitrat [Pb(NO₃)₂] dicampurkan dgn larutan kalium iodida (KI) akan menghasilkan endapan kuning timbal(II) iodida (PbI₂). Berikut persamaan reaksinya.

Pb(NO₃)₂(aq) + 2KI(aq) → PbI₂(s) + 2KNO₃(aq)

Reaksi pembentukan endapan PbI₂ tersebut termasuk reaksi perubahan rangkap, yakni reaksi pertukaran kation & anion antara dua senyawa. Reaksi perubahan rangkap merupakan reaksi kimia yg hanya mampu berlangsung apabila terbentuk produk reaksi berwujud padat (s), cair (l), atau gas (g). Lalu, bagaimana cara kita untuk mengenali apakah suatu reaksi pergantian rangkap akan membentuk endapan atau tidak?

Terbentuknya produk reaksi yg dapat mengendap atau tak dr suatu reaksi tak dapat diputuskan berdasarkan sifat fisik sederhana mirip muatan ion. Prediksi sebuah reaksi menghasilkan produk endapan atau tak cuma dapat didasarkan pada hasil pengamatan eksperimen. Berdasarkan hasil dr banyak sekali eksperimen, para ilmuwan merumuskan suatu petunjuk mengenai kelarutan beberapa senyawa ionik yg lazim di dlm air. Petunjuk tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:

Sebagai acuan, apakah endapan akan terbentuk jika larutan Mg(NO₃)₂ & NaOH dicampurkan? Kedua senyawa tersebut termasuk senyawa ionik mudah larut & elektrolit kuat. Setelah dicampurkan, di dlm larutan terdapat ion-ion Mg²⁺, NO₃⁻, Na⁺, & OH⁻. Apabila terjadi reaksi pergantian rangkap pada Mg(NO₃)₂ & NaOH, maka akan membentuk Mg(OH)₂ & NaNO₃. Berdasarkan petunjuk kelarutan di atas, NaNO₃ yakni senyawa gampang larut sedangkan Mg(OH)₂ yaitu senyawa yg sukar larut & akan mengendap. Makara, reaksi pengendapan yg terjadi pada pencampuran tersebut, yaitu:

Mg(NO₃)₂(aq) + 2NaOH(aq) → Mg(OH)₂(s) + 2NaNO₃(aq)

Contoh Soal Kelarutan Garam & Pembahasan

Contoh Soal 1

Tentukan apakah senyawa garam berikut membentuk endapan dlm pelarut air.

A. BaCl₂

B. K₂CO₃

C. Ca₃(PO₄)₂

D. PbSO₄

E. Hg₂I₂

Jawab:

• BaCl₂ tak membentuk endapan.

Senyawa klorida (Cl⁻) biasanya gampang larut. Klorida dr Ba²⁺ tak termasuk dlm pengecualian.

• K₂CO₃ tak membentuk endapan.

Senyawa dr kalium (K⁺) yg merupakan unsur golongan IA lazimnya mudah larut.

• Ca₃(PO₄)₂ membentuk endapan.

Senyawa fosfat (PO₄³⁻) biasanya susah larut. Fosfat dr Ca²⁺ tak tergolong dlm pengecualian.

• PbSO₄ membentuk endapan.

Senyawa sulfat (SO₄²⁻) umumnya mudah larut, tetapi sulfat dr Pb²⁺ termasuk dlm pengecualian.

• Hg₂I₂ membentuk endapan.

Senyawa iodida (I⁻) lazimnya gampang larut, tetapi iodida dr Hg₂²⁺ tergolong dlm pengecualian

Contoh Soal 2

Tentukan apakah dlm pencampuran larutan berikut terjadi reaksi yg menghasilkan endapan.

1. larutan kalium hidroksida dgn larutan aluminium klorida
2. larutan amonium nitrat dgn larutan natrium bromida

Jawab:

1. Dalam adonan terdapat ion-ion K⁺ & OH⁻ dr KOH serta Al³⁺ & Cl⁻ dr AlCl₃. Kombinasi dr ion K⁺ dgn Cl⁻ menghasilkan KCl yg gampang larut. Sedangkan, kombinasi dr Al³⁺ & OH⁻ menghasilkan Al(OH)₃ yg sukar larut. Makara, dlm pencampuran tersebut terjadi reaksi yg menghasilkan endapan Al(OH)₃.

   3KOH(aq) + AlCl₃(aq) → 3KCl(aq) + Al(OH)₃(s)

2. Dalam adonan terdapat ion-ion NH₄⁺ & NO₃⁻ dr NH₄NO₃ serta Na⁺ & Br⁻ dr NaBr. Berdasarkan tabel isyarat kelarutan, senyawa dr NH₄⁺ & Na⁺ biasanya mudah larut. Hal ini mengacu pada kesimpulan bahwa kombinasi dr ion-ion tersebut seluruhnya membentuk senyawa yg mudah larut. Makara, dlm pencampuran tersebut tak terjadi reaksi.

Referensi

Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight (5^th edition). New York: W.H. Freeman & Company

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Chang, Raymond & Goldsby, Kenneth A. 2016. Chemistry (12^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Oxtoby, David W., Gillis, H.P., & Campion, Alan. 2012. Principles of Modern Chemistry (7^th edition). California: Brooks/Cole, Cengage Learning

Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.

Purba, Michael. 2006. Kimia 2B untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga

Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Materi Kimia yang lain di Sosiologiku.com:

• Teori Atom
• Reaksi Redoks
• Koloid