Pengaruh Suhu Dan Tekanan Terhadap Kelarutan Suatu Zat
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.
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.
4 comments for "Pengaruh Suhu Dan Tekanan Terhadap Kelarutan Suatu Zat"
Apakah Sobat Masih Bingung ? Jangan Malu-Malu Sampaikan Saja Keluh Kesah Sobat Di Kolom Komentar !