Apa yang Terjadi Jika Suatu Zat Dilarutkan dalam Air?

Ahli kimia memiliki pepatah: "Seperti larut seperti." Pepatah ini mengacu pada karakteristik tertentu dari molekul pelarut dan zat terlarut yang akan larut di dalamnya. Karakteristik itu adalah polaritas. Molekul polar adalah molekul yang memiliki muatan listrik yang saling berlawanan; berpikir kutub tetapi dengan positif dan negatif bukan utara dan selatan. Jika Anda menggabungkan dua zat dengan molekul polar, molekul polar itu dapat saling tarik-menarik daripada yang lain dalam senyawa yang mereka bentuk, tergantung pada besarnya polaritas. Molekul air (H₂0) sangat polar, itulah sebabnya air sangat baik dalam melarutkan zat. Kemampuan ini telah memberikan air reputasi sebagai pelarut universal.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Molekul air polar berkumpul di sekitar molekul senyawa polar lainnya, dan gaya tarik-menarik memecah senyawa tersebut. Molekul air mengelilingi setiap molekul saat ia pecah, dan molekul tersebut hanyut ke dalam larutan.

Setiap molekul air adalah kombinasi dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Jika atom hidrogen tersusun secara simetris di kedua sisi atom oksigen, molekul tersebut akan menjadi netral secara elektrik. Bukan itu yang terjadi. Kedua hidrogen mengatur diri mereka pada posisi jam 10 dan jam 2, agak seperti telinga Mickey Mouse. Ini memberi molekul air muatan positif bersih di sisi hidrogen dan muatan negatif di sisi lain. Setiap molekul seperti magnet mikroskopis yang tertarik ke kutub yang berlawanan dari molekul yang berdekatan.

Dua jenis zat akan larut dalam air: senyawa ionik, seperti natrium klorida (NaCl, atau tabel garam) dan senyawa yang tersusun dari molekul yang lebih besar yang memiliki muatan bersih karena susunannya atom. Amonia (NH₃) adalah contoh dari tipe kedua. Tiga hidrogen disusun secara asimetris pada nitrogen, menciptakan muatan positif bersih di satu sisi dan negatif di sisi lain.

Ketika Anda memasukkan zat terlarut polar ke dalam air, molekul air berperilaku seperti magnet kecil yang tertarik pada logam. Mereka berkumpul di sekitar molekul bermuatan zat terlarut sampai gaya tarik yang mereka ciptakan menjadi lebih besar daripada ikatan yang menyatukan zat terlarut. Saat setiap molekul zat terlarut secara bertahap pecah, molekul air mengelilinginya, dan hanyut ke dalam larutan. Jika zat terlarut adalah padatan, proses ini terjadi secara bertahap. Molekul permukaan adalah yang pertama pergi, mengekspos yang di bawahnya ke molekul air yang belum terikat.

Jika cukup banyak molekul melayang ke dalam larutan, larutan dapat mencapai kejenuhan. Sebuah wadah tertentu menampung sejumlah molekul air yang terbatas. Setelah semuanya menjadi "terjebak" secara elektrostatis pada atom atau molekul zat terlarut, tidak ada lagi zat terlarut yang akan larut. Pada titik ini, larutan jenuh.

Perubahan fisika, seperti pembekuan air atau pencairan es, tidak mengubah sifat kimia senyawa yang mengalami perubahan, sedangkan proses kimia tidak. Contoh perubahan kimia adalah proses pembakaran, dimana oksigen bergabung dengan karbon untuk menghasilkan karbon dioksida. BERSAMA₂ memiliki sifat kimia yang berbeda dari oksigen dan karbon yang bergabung untuk membentuknya.

Tidak jelas apakah melarutkan suatu zat dalam air adalah proses fisik atau kimia. Ketika Anda melarutkan senyawa ionik, seperti garam, larutan ionik yang dihasilkan menjadi elektrolit dengan sifat kimia yang berbeda dari air murni. Itu akan membuatnya menjadi proses kimia. Di sisi lain, Anda dapat memulihkan semua garam dalam bentuk aslinya menggunakan proses fisik merebus air. Ketika molekul yang lebih besar seperti gula larut dalam air, molekul gula tetap utuh, dan larutan tidak menjadi ionik. Dalam kasus seperti itu, pembubaran lebih jelas merupakan proses fisik.