Pemandangan garam biasa yang larut dalam air, kemungkinan besar, sangat familiar bagi Anda, karena fenomena tersebut benar-benar mendominasi dunia. Lebih dari dua pertiga permukaan bumi ditutupi oleh air laut, yang terutama bersifat asin, atau "asin". ("Sal" adalah kata Latin untuk garam.)
Garam meja terbuat dari senyawa ioniknatrium klorida,yang terdiri dari unsur kimia natrium dan klorin. Anda mungkin belajar dari permainan yang tidak disengaja di meja dapur sebagai seorang anak bahwa jika Anda menaburkan garam ke dalam segelas air murni, garam akan hilang setelah beberapa waktu; semakin banyak garam yang Anda tambahkan, semakin lama waktu yang dibutuhkan, dan mungkin diperlukan beberapa pengocokan atau pengadukan untuk membuatnya.
padatanlarutdalam pelarut cair (biasanya air dalam percobaan kimia) membuat larutan, dan garam yang larut dalam air adalah contoh klasik bagaimana zat terlarut polar berperilaku dalam pelarut polar seperti H2HAI. Sepanjang jalan, Anda akan mendapatkan lauk kimia asam-basa hanya untuk melengkapi "rasa" dari pengalaman air asin!
Garam dan Air: Dasar-dasar
Air (H2O) terdiri dari unsur-unsur hidrogen (dilambangkan dengan H padatabel periodik unsur) dan oksigen (O) dalam rasio molar 2 banding 1. Ini berarti bahwa ada dua atom H untuk setiap atom O dalam air. Karena oksigen sekitar 16 kali lebih besar daripada atom hidrogen, bagaimanapun, molekul air hampir sembilan per sepuluh massa oksigen.
Air adalah padatan pada suhu di bawah 0 °C, cairan antara 0 °C dan 100 °C dan gas (uap air) pada suhu lebih dari 100 °C. Itu polar, artinya meskipun tidak memiliki muatan bersih, bagiannya (dalam hal ini atom oksigen) sedikit negatif karena kepadatan elektron yang lebih tinggi, meninggalkan bagian lain (dalam hal ini atom hidrogen) sedikit positif.
Garam meja (natrium klorida, atau NaCl) adalah senyawa ionik, artinya ikatan yang terbentuk dihasilkan dari sumbangan elektron dari satu atom (di sini, Na) ke yang lain (Cl), bukan dari pembagian elektron yang terlihat pada kovalen obligasi. Hal ini membuat ikatan sangat elektronegatif, akibatnya ketika NaCl dilarutkan dalam air akan segera terlihat.
Apakah NaCl Bereaksi Dengan Air?
Pembaca yang cerdik mungkin bertanya-tanya mengapa asam laboratorium kimia HCl, asam klorida, tidak terbentuk ketika NaCl ditempatkan dalam air. Reaksi diduga adalah
NaCl + H2O → NaOH + HCl
Meskipun reaksi ini dapat berlangsung secara teori, reaksi ini sangat tidak menguntungkan secara energetik. Ini karena HCl adalah asam yang jauh lebih kuat daripada air dan dengan senang hati melepaskan protonnya dalam larutan dengan keasaman yang jauh lebih besar daripada air, yang memiliki pH netral 7. Juga, natrium hidroksida (NaOH) adalah basa yang sangat kuat yang akan melahap H. yang dilepaskan+ ion pula, membuat air.
Oleh karena itu, panah dalam persamaan di atas harus menunjuk kelainarah, karena ini menguntungkantermodinamikadari solusi.
Garam yang Dilarutkan Dalam Air: Interaksi Molekul
Sudah dicatat adalah polaritas dari kedua molekul air, yang dapat Anda bayangkan sebagai kira-kira berbentuk bumerang, dan molekul NaCl, yang lebih terlihat seperti halter pendek.
Ketika garam meja ditempatkan dalam air, bagian natrium yang sedikit elektropositif tertarik ke bagian oksigen yang sedikit elektronegatif dari molekul air. Pada saat yang sama, bagian klorin yang sedikit elektronegatif dari NaCl tertarik ke bagian hidrogen air yang sedikit elektropositif.
Dalam kedua kasus tersebut, tidak ada ikatan yang benar-benar tercipta, tetapi gaya tarik-menarik menciptakan "tarik-tarik" di mana ikatan ionik NaCl dan ikatan kovalen H2O keduanya tegang.
Ikatan kovalen air yang lebih kuat (yang umumnya juga disatukan oleh ikatan hidrogenantaramolekul air) menang, dan NaCl ditarik terpisah, dengan Na+ dan Cl_ pengaturan ion longgar di tempat antara H. utuh2O molekul. NaCl kemudianlarut.