Kelarutan Garam

Garam merupakan senyawa ionik yg umumnya dihasilkan dr reaksi netralisasi asam-basa. Garam terdiri dr kation (ion bermuatan kasatmata) selain H⁺ & anion (ion bermuatan negatif) selain OH⁻ & O²⁻. Kelarutan dr garam berbeda-beda tergantung pada jenis ion penyusunnya. Ada garam yg mudah larut dlm air mirip NaCl namun ada pula garam yg susah 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 suatu lapisan). Terjadinya hidrasi ion ini membatasi interaksi tarik-menarik ion-ion yg muatannya bertentangan dlm kisi kristal ionik. Jika sebagian besar ion terhidrasi, maka dapat dibilang bahwa garam tersebut gampang larut dlm air.

Pada garam yg susah larut, interaksi elektrostatis antara ion-ion yg berlawanan muatan lebih besar lengan berkuasa dibanding kemampuan hidrasi ion oleh molekul-molekul air. Akibatnya, sebagian besar ion tetap berikatan dlm struktur padatan ionik & membentuk endapan dlm larutan sebab hanya ada sebagian kecil ion yg tersolvasi oleh air.

Kelarutan & Temperatur

Kelarutan dapat didefinisikan sebagai jumlah maksimum zat yg mampu larut dlm sejumlah tertentu pelarut. Zat yg memiliki kelarutan kurang dr 0,01 mol/L dianggap susah larut. Hampir semua zat umumnya lebih cepat larut pada temperatur yg lebih tinggi. Hal ini sebagaimana reaksi pelarutan padatan ionik lazimnya bersifat endoterm. Namun, ini tak mempunyai arti bahwa pada temperatur yg lebih tinggi kelarutan zat tersebut pula meningkat. Dalam konteks ini, kita perlu membedakan dampak 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 menciptakan endapan kuning timbal(II) iodida (PbI₂). Berikut persamaan reaksinya.

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

Reaksi pembentukan endapan PbI₂ tersebut tergolong reaksi pergeseran rangkap, yaitu reaksi pertukaran kation & anion antara dua senyawa. Reaksi pergantian rangkap merupakan reaksi kimia yg cuma dapat berjalan apabila terbentuk produk reaksi berwujud padat (s), cair (l), atau gas (g). Lalu, bagaimana cara kita untuk mengetahui apakah suatu reaksi pergeseran rangkap akan membentuk endapan atau tidak?

Terbentuknya produk reaksi yg mampu mengendap atau tak dr suatu reaksi tak mampu ditentukan berdasarkan sifat fisik sederhana mirip muatan ion. Prediksi sebuah reaksi menciptakan produk endapan atau tak hanya dapat didasarkan pada hasil observasi eksperimen. Berdasarkan hasil dr aneka macam eksperimen, para ilmuwan merumuskan suatu petunjuk mengenai kelarutan beberapa senyawa ionik yg biasa di dlm air. Petunjuk tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:

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

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⁻) umumnya mudah larut. Klorida dr Ba²⁺ tak termasuk dlm pengecualian.

• K₂CO₃ tak membentuk endapan.

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

• Ca₃(PO₄)₂ membentuk endapan.

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

• PbSO₄ membentuk endapan.

Senyawa sulfat (SO₄²⁻) lazimnya gampang larut, namun sulfat dr Pb²⁺ tergolong dlm pengecualian.

• Hg₂I₂ membentuk endapan.

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

Contoh Soal 2

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

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

Jawab:

1. Dalam campuran terdapat ion-ion K⁺ & OH⁻ dr KOH serta Al³⁺ & Cl⁻ dr AlCl₃. Kombinasi dr ion K⁺ dgn Cl⁻ menciptakan KCl yg mudah larut. Sedangkan, kombinasi dr Al³⁺ & OH⁻ menciptakan Al(OH)₃ yg sulit 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⁺ lazimnya mudah larut. Hal ini mengacu pada kesimpulan bahwa kombinasi dr ion-ion tersebut semuanya 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 Sekolah Menengan Atas 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 lainnya di Wargamasyarakat.org:

• Teori Atom
• Reaksi Redoks
• Koloid