Garam

Struktur kimia dan perbedaan dari asam

Semua garam memiliki kisi kristal ionik yang terdiri dari kation yang bergantian secara teratur (atom logam atau kelompok poliatomik, misalnya amonium) dan anion (sisa asam monatomik atau poliatomik). Hal ini secara fundamental membedakannya dari asam, yang sebagian besar berwujud cair atau gas.

Penggantian logam dalam struktur garam dengan logam lain mengarah pada pembentukan garam baru. Jika Anda mengganti logam dengan hidrogen, Anda akan mendapatkan zat dari kelas yang sepenuhnya berbeda — asam.

Untuk penulisan rumus struktural lengkap garam yang akurat, Anda perlu mengetahui bilangan koordinasi logam tersebut. Jika data ini tidak tersedia, hanya struktur sisa asam yang digambarkan. Misalnya, dalam kalium fosfat, ion kalium dikelilingi oleh atom oksigen dari kelompok yang berbeda, dan tanpa mengetahui struktur yang tepat, cukup tuliskan kelompok $PO_4$ saja.

Keberagaman garam disebabkan oleh fakta bahwa satu asam dapat sesuai dengan sejumlah besar garam dari berbagai basa. Ada juga garam dari asam yang tidak stabil. Contoh klasiknya adalah seng ditionit ($ZnS_2O_4$), yang terbentuk ketika seng bereaksi dengan belerang dioksida, sedangkan asam ditionat itu sendiri ($H_2S_2O_4$) langsung terurai saat dicoba untuk disintesis.

Sifat fisik, larutan, dan hidrat kristal

Garam memiliki titik leleh yang cukup tinggi. Sebagian besar garam berwarna putih atau tidak berwarna (seperti soda kue atau natrium klorida), tetapi banyak yang memiliki warna khas tersendiri (seperti kalium permanganat $KMnO_4$). Kelarutannya bervariasi: data referensi selalu dapat ditemukan di tabel khusus.

Sifat kunci dari larutan akuatik adalah konduktivitas listrik yang tinggi, yang secara langsung bergantung pada konsentrasi ion. Jika gelas berisi larutan natrium klorida dimasukkan ke dalam sirkuit dengan lampu, kecerahan cahaya akan meningkat seiring dengan larutannya porsi garam baru.

Saat kristalisasi, garam mengendap dalam dua bentuk:

• Kristal anhidrat: khas untuk endapan yang tidak larut dan beberapa garam kalium, natrium, dan amonium.
• Hidrat kristal: senyawa kimia padat di mana garam mengkristal dengan menangkap sejumlah molekul air tertentu (khas untuk sebagian besar garam yang larut).

Reaksi medium dan sifat kimia

Sifat ganda garam (adanya sisa asam dan kation basa) menyebabkan larutan akuatik mereka dapat mengubah pH:

1. Reaksi asam (lakmus merah) — pada garam asam kuat dan basa lemah (aluminium, seng, besi).
2. Reaksi basa (lakmus biru) — pada garam basa kuat dan asam lemah. Misalnya, natrium karbonat ($Na_2CO_3$) digunakan dalam praktiknya untuk menciptakan medium basa sebagai alternatif yang lebih aman daripada soda api.
3. Reaksi netral — pada garam asam kuat dan basa kuat.

Garam dapat mengalami reaksi pertukaran, yang berlangsung hingga tuntas jika terbentuk endapan, dilepaskannya gas, atau terbentuk zat yang lemah (misalnya air atau asam lemah). Dalam reaksi substitusi, logam aktif mendesak logam yang kurang aktif dari larutan garamnya. Contohnya, penjepit kertas besi dalam larutan tembaga(II) sulfat ($CuSO_4$) akan dilapisi oleh tembaga, sedangkan butiran seng dalam timbal(II) nitrat ($Pb(NO_3)_2$) akan diselimuti oleh kristal timbal («mantel timbal»).

Klasifikasi garam dan stabilitas termal

Garam dapat dibagi menjadi beberapa kelompok besar:

• Garam biner (senyawa dengan halogen dan belerang). Dibedakan oleh stabilitas termalnya. Fakta menarik: di antara halida perak, fluorida sangat larut, sedangkan klorida, bromida, dan iodida tidak. Pada garam kalsium, kebalikannya: fluorida tidak larut, sedangkan halida lainnya larut.
• Garam mengandung oksigen (sulfat, karbonat, fosfat). Logam di dalamnya terikat pada oksigen.
• Garam asam organik. Yang sederhana (asetat) mirip dengan anorganik. Dan garam asam tinggi dengan rantai karbon panjang (sabun) tidak mengkristal, membentuk lapisan pada air dan tidak larut seperti garam biasa.
• Garam amonia dan amina. Mengandung kation poliatomik. Saat bereaksi dengan basa, mereka melepaskan amonia, dan saat dipanaskan, mereka terurai sepenuhnya menjadi produk gas.

Saat dipanaskan, garam biner dan garam logam alkali hanya meleleh (misalnya, $NaCl$ pada 801 °C). Namun, sebagian besar garam asam oksigen dari logam lain terurai, melepaskan oksigen dan oksida non-logam (misalnya, dekomposisi tembaga(II) nitrat atau seng sulfat).

Signifikansi biologis dan garam terpenting

Dalam kedokteran, kelas garam dipelajari dengan perhatian khusus karena zat ini wajib ada dalam organisme hidup dan memastikan homeostasis.

Di antara garam yang paling penting dalam tubuh manusia:

• Natrium klorida ($NaCl$) — garam meja;
• Kalium klorida ($KCl$) dan magnesium klorida ($MgCl_2$);
• Natrium hidrogen karbonat ($NaHCO_3$) — soda kue;
• Kalsium fosfat ($Ca_3(PO_4)_2$) — komponen mineral utama tulang dan gigi.

Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik

Soal-soal dari kelas dan ujian

Topik lain untuk dipelajari

• Aturan penulisan rumus struktur garam dan bilangan koordinasi
• Fitur kelarutan fluorida dibandingkan dengan halida lainnya
• Dekomposisi termal garam dari asam oksigen
• Sifat kimia garam dari asam karboksilat tinggi (sabun)
• Kekhasan garam amina organik dan kation amonium

Topik lain di bagian "Bab 3. Klasifikasi Zat"

Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.