Pengaruh Suhu terhadap Pelarutan Zat Padat dalam Cairan (Berdasarkan Model Partikel)
Gerakan Partikel dan Energi Kinetik
Menurut model partikel, semua zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang senantiasa bergerak. Pada zat cair, partikel bergerak bebas namun tetap saling berdekatan. Ketika suhu naik, energi kinetik partikel meningkat, sehingga kecepatan geraknya bertambah.
Interaksi antara Partikel Pelarut dan Zat Terlarut
Saat zat padat (zat terlarut) dimasukkan ke dalam cairan (pelarut), partikel pelarut menarik partikel zat padat dan mengelilinginya (proses solvatasi). Suhu yang lebih tinggi memperkuat interaksi ini karena partikel pelarut bergerak lebih cepat dan menabrak partikel zat padat lebih sering serta dengan energi lebih besar.
Laju Pelarutan
Laju pelarutan meningkat seiring kenaikan suhu. Hal ini terjadi karena:
- Partikel pelarut lebih aktif dan efisien dalam memisahkan partikel zat padat.
- Struktur kristal zat padat lebih cepat terurai akibat tumbukan energi tinggi.
Kelarutan Maksimum
Untuk sebagian besar zat padat (seperti gula atau garam), kelarutan meningkat dengan suhu. Artinya, pada suhu lebih tinggi, jumlah maksimum zat padat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut juga bertambah. Namun, ini tidak berlaku universal—beberapa zat (seperti serium sulfat) justru memiliki kelarutan yang menurun dengan kenaikan suhu.
Keseimbangan Dinamis dalam Larutan Jenuh
Pada larutan jenuh, laju pelarutan sama dengan laju pengendapan. Kenaikan suhu menggeser keseimbangan ini ke arah pelarutan, sehingga lebih banyak zat padat dapat larut sebelum mencapai titik jenuh baru.
---
Perbedaan antara Pendidihan (Boiling) dan Penguapan (Evaporation)
Definisi dan Proses Dasar
- Penguapan adalah perubahan wujud dari cair menjadi gas yang terjadi hanya di permukaan cairan, tanpa mencapai titik didih.
- Pendidihan adalah perubahan wujud dari cair menjadi gas yang terjadi di seluruh bagian cairan, termasuk di dalamnya, tepat pada titik didih.
Lokasi Terjadinya
- Penguapan: Hanya di permukaan cairan.
- Pendidihan: Di seluruh volume cairan, terlihat dari terbentuknya gelembung uap di dalam cairan.
Suhu dan Energi yang Diperlukan
- Penguapan: Dapat terjadi pada suhu berapa pun, asalkan partikel di permukaan memiliki cukup energi kinetik untuk melepaskan diri dari gaya tarik antarmolekul.
- Pendidihan: Hanya terjadi pada suhu tertentu (titik didih), yaitu saat tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan atmosfer luar.
Kecepatan dan Intensitas Proses
- Penguapan: Proses lambat, tidak menghasilkan gelembung, dan sering tidak terlihat.
- Pendidihan: Proses cepat dan intens, disertai pembentukan gelembung uap yang naik ke permukaan dan pecah.
Pengaruh Faktor Eksternal
- Penguapan dipengaruhi oleh:
- Luas permukaan cairan (semakin luas, semakin cepat menguap),
- Kelembapan udara (semakin kering, semakin cepat),
- Sirkulasi udara (angin mempercepat penguapan),
- Suhu lingkungan.
- Pendidihan dipengaruhi terutama oleh:
- Tekanan atmosfer (misalnya, air mendidih di bawah 100°C di daerah pegunungan karena tekanan lebih rendah).
Penjelasan Berdasarkan Model Partikel
- Dalam penguapan, hanya partikel di permukaan yang memiliki energi kinetik cukup tinggi mampu melepaskan diri dari ikatan antarpartikel dan menjadi uap. Partikel lain tetap dalam wujud cair.
- Dalam pendidihan, seluruh partikel cairan telah mencapai energi cukup untuk mengatasi tekanan luar, sehingga uap dapat terbentuk di dalam cairan, bukan hanya di permukaan.
Efek Pendinginan
- Penguapan menyebabkan pendinginan karena partikel dengan energi tertinggi yang menguap, sehingga rata-rata energi kinetik (suhu) cairan yang tersisa menurun.
- Pendidihan tidak menyebabkan pendinginan karena suhu cairan tetap konstan pada titik didih selama proses berlangsung (energi yang masuk digunakan untuk perubahan wujud, bukan kenaikan suhu).