Dalam banyak cairan polar , seperti air, mereka adalah pelarut yang baik untuk zat ionik, atau secara umum, zat kovalen terpolarisasi. Di sisi lain, mereka bukan pelarut yang baik untuk zat nonpolar, ini menjadi sebagian besar zat kovalen.
Untuk menjelaskan secara kuantitatif kemampuan zat yang berbeda untuk larut dalam pelarut jenis air, konsep kelarutan telah diucapkan , yang menjelaskan bahwa kelarutan zat terlarut dalam pelarut mengacu pada jumlah maksimum zat terlarut tersebut yang dapat dilarutkan dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan pada suhu tertentu.
Kelarutan diukur dalam salah satu unit yang digunakan untuk menyatakan komposisi larutan, yaitu, dalam mol zat terlarut per liter larutan, gram zat terlarut per liter larutan, dll.
Tergantung pada jumlah zat terlarut, solusi dapat dari tiga bentuk yang berbeda:
- Jenuh
- terlalu jenuh
- tak jenuh
Solusi jenuh:
Mereka adalah solusi di mana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dinamis dengan zat terlarut yang tidak larut. Kesimpulannya, jenis larutan ini mengandung jumlah maksimum zat terlarut yang mungkin, pada suhu tertentu.
Sebagai contoh:
Dalam kasus kalium klorida, ketika berada dalam larutan jenuh air, jumlah ion yang larut dalam waktu tertentu, dari padat ke larutan, sama dengan jumlah ion yang terlarut dan menjadi fase padat, pada waktu yang sama.
Jika kita dapat mengikuti ion K ^ + atau Cl ^ -, kita akan melihatnya kadang-kadang dalam padatan yang tidak larut, dan kadang-kadang dalam larutan.
K ^ + Cl ^ – (s) K ^ + (aq) + Cl ^ – (aq) , larut ke kanan dan kristalisasi ke kiri.
Solusi lewat jenuh:
Mereka adalah mereka yang mengandung sejumlah zat terlarut lebih besar dari yang sesuai dengan larutan jenuh. Ini adalah situasi yang tidak stabil, sehingga, umumnya, penambahan sejumlah kecil zat terlarut cukup untuk mencapai kristalisasi zat terlarut yang berlebihan.
Solusi tak jenuh:
Mereka adalah solusi yang mengandung sejumlah kecil zat terlarut, ini bahkan lebih kecil dari jumlah yang ditunjukkan oleh kelarutannya.
Ada berbagai faktor yang mempengaruhi kelarutan, seperti peningkatan entropi, energi jaringan, atau panas hidrasi dan pelarutan.
Nilai kelarutan dalam hal senyawa ionik tidak mudah diprediksi, karena dalam proses pelarutan ini, faktor termodinamika yang berbeda mempengaruhi pada saat yang sama, seperti yang disebutkan sebelumnya, jadi kita harus menganalisis secara terpisah pengaruh masing-masing.
Peningkatan entropi:
Perubahan entropi memegang peranan penting dalam pelarutan senyawa ionik, karena setiap kali terjadi pemutusan jaringan ion yang menyebabkan ion-ion terdispersi, maka bertambah pula ketidakteraturan sistemnya, dan oleh karena itu terjadi pula kenaikan entropi sistem tersebut:
Δ S > 0
Karena kenyataan bahwa banyak dari proses pelarutan adalah endotermik (∆H> 0 ) , entropi meningkat, mampu melawan sifat proses, mendukung spontanitas pelarutan pada suhu tertentu.
Jadi, suatu proses dikatakan spontan jika menyebabkan penurunan entalpi bebas (∆G <0) , karena perubahan entalpi bebasnya adalah ∆G = H – T∆S , sehingga suku T∆S lebih besar dari H, proses pembubaran akan berlangsung spontan meskipun endotermik. Dan, semakin tinggi T∆S terhadap H, semakin disukai spontanitas proses disolusi, karena G akan lebih negatif.
Kekuatan jaringan:
Pembubaran senyawa ionik membutuhkan pemecahan lengkap dari kisi kristal. Hal ini mengharuskan untuk menyediakan sejumlah energi yang sama dalam nilai absolutnya dengan jaringan daya senyawa U .
Senyawa yang memiliki energi jaringan rendah dalam nilai absolut dapat diprediksi paling mudah larut.
Panas hidrasi:
Dalam larutan, pengaruh pelarut juga harus diperhitungkan, karena adanya pelarut dengan konstanta dielektrik r yang tinggi, seperti misalnya dalam kasus air, menyebabkan gaya tarik menarik antara ion-ion turun drastis, yang membuat link Anda lemah. Ketika ion-ion ini dipisahkan dari bangkai, dalam kasus air, molekul-molekul yang memiliki momen bipolar besar, diatur dalam orientasi di sekitar ion positif dan negatif, bergabung dengan mereka melalui kekuatan yang kuat, yang membuat mereka melepaskan sejumlah besar energi, atau entalpi (panas solvasi), yang dalam kasus air, disebut panas hidrasi.
Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa pelarut yang baik untuk senyawa ionik adalah pelarut yang memiliki momen dipol konstan dan tinggi.
Panas pelarutan:
Panas pelarutan, atau entalpi, berhubungan dengan panas hidrasi dan juga dengan energi jaringan:
H solusi = H solvasi – U , dua istilah terakhir ini negatif, tetapi umumnya panas solvasi kurang dari energi kisi U. Jadi, untuk sebagian besar senyawa ionik:
H disolusi> 0 , yang menyiratkan bahwa proses disolusi adalah endotermik, sehingga menurut prinsip Le Chatelier , pelarutan senyawa ionik, dengan meningkatnya suhu, lebih disukai.