Vinaa.docx

Larutan Elektrolit dan Larutan Non-Elektrolit Dalam pelarut air, zat padat dapat berada dalam keadaan ion-ion maupun molekulmolekulnya. Jika NaCl terlarut dalam air, masing-masing ion Na+ dan ion Cl- terhidrasi oleh molekul-molekul air dan bergerak secara bebas keseluruh medium larutan. Jika glukosa atau etanol larut dalam air, zat-zat tersebut tidak terdapat dalam bentuk ion, melainkan sebagai molekul. Zat-zat yang didalam air membentuk ion-ion dinakan zat elektrolit, dan larutannya dinamakan larutan elektrolit, sebaliknya, zat-zat yang didalam pelarut air berupa molekul disebut zat nonelektrolit dan larutan yang terbentuk dinamakan larutan nonelektrolit.[2] Alat untuk menguji apakah larutan itu bersifat elektrolit atau tidak disebutelektrolit tester.

Masukan dua batang logam, (misalkan tembaga) kedalam larutan. Keduanya tidak bersentuhan dan masing-masing dihubungkan dengan katub arus listrik searah.[3] Secara eksperimen berdasarkan daya hantar listriknya, Larutan dapat dibedakan menjadi Larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.

1. Larutan Elektrolit Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa menyalanya lampu pada alat uji atau timbulnya gelmbung gas dalam larutan .Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan elektrolit.

Setelah semua alat(kabel, larutan elektrolit,elektroda, lampu holder dan bola lampu) disusun, dan kemudian dihubungkan ke sumber listrik, terlihat lampu menyala. Ini membuktikan bahwa pada gambar listrik mengalir melalui larutan elektrolit. Beberapa macam larutan elektrolit yaitu berupa asam, basa kuat dan garam. Dalam keadaan murni, asam merupakan senyawa kovalen tetapi jika dilarutkan didalam air akan terurai menjadi ion-ion. HCl(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl-(aq) Umumnya, basa merupakan senyawa ionic, kecuali NH3 adalah basa yang dalam keadaan murni berupa senyawa kovalen dan didalam air terurai menjadi ion-ionnya. NH3(g) + H2O(l) → NH4+(aq) + OH-(aq) Semua garam merupakan merupakan senyawa ionic. Jika garam dilarutkan didalam air, ion-ion garam akan melepaskan diri dari kisi-kisi Kristal yang selanjutnya terhidrasi di dalam pelarut air. NaCl-(s) + H2O(l) → Na+(aq) + Cl-(aq) [4] Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan elektrolit dapat dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. Elektrolit kuat dengan daya hantar yang besar. Contohnya larutan asam kuat, basa kuat dan garam. Dan elektrolit lemah, yaitu larutan dengan daya hantar yang lemah. Tabel contoh larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah dan non-elektrolit.

Elektolit Kuat Elektrolit lemah HCl

CH2COOH

a.

H2SO4

HF

HNO3

HNO2

HClO4

NH3

Larutan Elektrolit Kuat Pada larutan elektrolit kuat, seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ion (terionisasi sempurna). Karena banyak ion yang dapat menghantarkan arus listrik, maka daya hantarnya kuat. pada persamaan reaksi, ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan, dengan harga derajat ionisasi adalah satu (α = 1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

1)

Asam kuat, antara lain: HCl, HClO3, HClO4, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

2) Basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, antara lain : NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain. 3) Garam-garam yang mempunyai kelarutan tinggi, antara lain : NaCl, KCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain. Ciri – ciri larutan elektrolit kuat : 1. Nyala lampu terang 2. Menghasilkan banyak ion 3. Molekul netral pada larutan hanya sedikit/tidak ada sama sekali 4. Penghantar listrik yang baik 5. Gelembung gas banyak 6. α = 1 atau terionisasi dengan sempurna Contoh : NaCl → Na+ + Clb. larutan Elektrolit Lemah Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya. Hal ini disebabkan tidak semua terurai menjadi ion-ion (ionisasi tidak sempurna) sehingga dalam larutan hanya ada sedikit ion-ion yang dapat menghantarkan arus listrik. Dalam persamaan reaksi, ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolakbalik), dengan harga derajat ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu (0 < α < 1). Yang tergolong elektrolit lemah adalah: 1) Asam lemah, antara lain: CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S 2) Basa lemah, antara lain: NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain. 3) Garam-garam yang sukar larut, antara lain: AgCl, CaCrO4, PbI2 Ciri – ciri larutan elektrolit kuat : 1. Nyala lampu redup 2. Menghasilkan sedikit ion 3. Molekul netral dalam larutan banyak

4. Terionisasi hanya sebagian kecil 5. Penghantar listrik yang buruk 6. Gelembung gas sedikit 7. 0 < α < 1 atau terionisasi sebagian Contoh : CH3COOH

CH3COO- + H+

2. Larutan Non-Elektrolit Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa tidak ada gelembung dalam larutan atau lampu tidak menyala pada alat uji. Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan nonelektrolit.

Setelah semua alat(kabel, larutan elektrolit,elektroda, lampu holder dan bola lampu) disusun, dan kemudian dihubungkan ke sumber listrik, terlihat lampu tidak menyala. Ini membuktikan bahwa pada gambar tidak mengalir melalui larutan non elektrolit. Larutan non elektrolit merupakan larutan yang dibentuk dari zat non elektrolit. Sedangkan zat non elektrolit itu sendiri merupakan zat-zat yang di dalam air tidak terurai dalam bentuk ion-ionnya, tetapi terurai dalam bentuk molekuler. Tergolong ke dalam jenis ini misalnya: 1. Larutan urea 2. Larutan sukrosa 3. Larutan glukosa 4. Larutan alkohol dan lain-lain

Sebagai tambahan, larutan non elektrolit memiliki karakteristik sebagai berikut: 1. Tidak menghasilkan ion 2. Semua dalam bentuk molekul netral dalam larutannya 3. Tidak terionisasi 4. Jika dilakukan uji daya hantar listrik: tidak menghasilkan gelembung, dan lampu tidak menyala 5. Derajat ionisasi = 0

Cara Larutan Elektrolit Menghantarkan Arus listrik

Pada Tahun 1887, seorang ilmuwan Swedia yang bernama Svante August Arrhenius mengemukakan sebuah teori yang menjelaskan mengapa larutan elektrolit dapat

menghantarkan

arus

listrik.

Menurutnya,

larutan

elektrolit

dapat

menghantarkan arus listrik, karena dalam larutan elektrolit tersebut terdapat ion-ion yang dapat bergerak bebas. Ion-ion inilah yang dapat menghantarkan arus listrik. Untuk lebih memahami teori Arhennius ini, coba perhatikan gambar di atas! Berdasarkan gambar di atas terlihat bahwa arus listrik mengalir melalui larutan elektrolit(CuCl2) yang ditandai dengan bergeraknya jarum amperemeter. Hal ini dikarenakan larutan tersebut terion menjadi ion Ca2+ yang bergerak menuju katoda dan ion Cl- yang bergerak menuju anoda .

Berdasarkan gambar pertama terlihat bahwa larutan elektrolit kuat (NaCl) terion sempurna menjadi ion Na+ dan Cl- sehingga dapat menghidupkan lampu dengan terang karena jumlah ion yang banyak. Sedangkan pada gambar ke dua terlihat larutan elektrolit lemah(CH3COOH) terion sebagian menjadi ion CH3COO- dan ion H+ dan sebagian dalam bentuk CH3COOH Karena jumlah ion yang sedikit maka lampu menyala dengan redup. Daya hantar listrik pada larutan elektrolit kuat, lemah dan non elektrolit merupakan kekuatan elektrolit yang dinyatakan dengan derajat ionisasi (α). Secara matematis dinyatakan dengan persamaan berikut α = mol zat yang terionisasi mol zat mula-mula. Berdasarkan persamaan diatas dan kegiatan sebelumnya : Jika α = 1, maka zat terionisasi sempurna dan merupakan latutan elektrolit kuat. Jika 0< α <1, maka zat terionisasi sebagian dan merupakan larutan elektrolit lemah. Jika α = 0, maka zat tidak terionisasi dan merupakan larutan non elektrolit

Larutan elektrolit dapat menghantarkanarus listrik sedangkan larutan nonelektrolit tidak menghantarkan arus listrik. Hantaran listrik larutan disebabkan oleh partikel bermuatan yang disebut ion. Ion positif tertarik ke katoda (-) dan ion negative ke anoda (+). Totalnya merupakan perpindahan muatan dari suatu kutub ke kutub lain. Karena adanya perbedaan muatan. Aliran ion inilah yang menyebabkan larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. Listrik dapat mengalir dari dua medium, yaitu logam dan larutan. Dalam logam, listrik diantarkan oleh electron bermuatan negatif yang bergerak sehingga disebut penghantar elektronik. Dalam larutan, listrik dihantrakan oleh ion yang bergerak dan disebut penghantar elektronik.[5] Perubahan suatu senyawa menjadi ion-ion dalam suatu larutan disebut proses ionisasi. Proses ionisasi merupakan salah satu cara menunjukan pembentukan ion-ion, umumnya ditulis tanpa melibatkan molekul air atau pelarut, namun terkadang molekul air dituliskan juga. Misalnya HCl yang dilarutkan dalam air dapat ditulis dalam dua persamaan: HCl →H+ + Cl– HCl + H2O →H3O+ + Cl– CH3COOH →H+ + CH3COO– CH3COOH + H2O →H3O+ + CH3COO– Pada mulanya hantaran listrik larutan ditentukan dengan mengukur kuat arus yang melalui larutan. Kemudian diketahui bahwa cara ini mengandung kesalahan, karena arus listrik dalam larutan menimbulkan polariasi, yaitu penumpukan ion pada elektroda. Ini dapat diatasi dengan arus bolak balik dan mengukur tahanan larutan. Senyawa seperti glukosa, etanol, gula tebu dan larutan urea dalam bentuk padatan, lelehan maupun larutan tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak mengalami ionisasi atau tetap dalam bentuk molekul.

4. Sumber Ion Dalam Larutan Elektrolit Ion-ion yang timbul dalam larutan elektrolit terdiri dari dua sumber yaitu senyawa ionik dan senyawa kovalen polar. a. Senyawa ionik

Senyawa ionik tersusun atas ion-ion sekalipun dalam dalam bentuk padat atau kering.Misalnya NaCl dan NaOH. NaCl tersusun dari ion Na+ dan ion Cl¯ sedangkan NaOH tersusun dari ion Na+dan ion OH–. Senyawa-senyawa ionik dalam keadaan padat tidak dapat menghantarkan arus listrik karena ion-ion yang terikata dengan kuat, sehingga tidak ion-ion tersebut tidak mengalami mobilisasi ketika diberi beda potensial. Namun apabila senyawa ionik dilarutkan dalam pelarut polar misalnya air, maka senyawa ionik adalah suatu elektrolit. Hal ini disebabkan ion-ion yang awalnya terikat kuat pada kisi terlepas kemudian segera masuk dan menyebar dengan air sebagai medium untuk bergerak. Perlu diketahui bahwa semua senyawa ionik yang yang dapat larut dalam pelarut polar seperti air dan lelehan senyawa ionik merupakan suatu elektrolit.Tetapi lelehan senyawa ionik memiliki daya hantar listrik yang lebih baik dibanding larutannya. Hal ini disebabkan susunan ion-ion dalam lelehan senyawa ionik lebih rapat dibanding dalam bentuk larutan, sehingga ion-ion yang ada lebih mudah atau lebih cepat bergerak menuju anoda dan katoda ketika diberi beda potensial. Ion dalam air dapat dibentuk dengan tiga cara, yaitu : 1. Zat terlarut adalah senyawa ion, seperti NaCl dan K2SO4 2. Zat terlarut senyawa kovalen, tetapi dalam air terurai menjadi ion, seperti HCl dan H2SO4 3. Zat terlarut senyawa kovalen, tetapi bereaksi dengan air sehingga membentuk ion positif dan negatif, seperti NH3 dan CO2.

b. Senyawa Kovalen Polar

Senyawa-senyawa kovalen baik kovalen polar maupun nonpolar dalam keadaan murni tidak dapat menghantarkan arus listrik.Tetapi senyawa kovalen polar dapat menghantarkan arus listrik jika dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.Hal ini disebabkan senyawa kovalen polar dalam pelarut yang sesuai mampu membentuk ionion. Misalnya senyawa kovalen polar mampu membentuk ion di dalam air sehingga dapat menghantar arus listrik.Tetapi senyawa kovalen polar tidak mampu membentuk ion di dalam benzena sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.HCl, NH3 dan CH3COOH merupakan beberapa contoh senyawa kovalen polar.

Simpulan LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT 1.

Larutan yang dapat menghantarkan listrik disebut larutan elektrolit,

sedangkan larutna yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan non elektrolit. 2.

Berdasarkan daya hantarnya larutan elektrolit dibedakan menjadi

larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah. 3.

Jika diuji dengan elektrolit, maka pada larutan elektrolit kuat akan

terlihat gejala yaitu lampu menyala terang dan banyak gelembung gas. Sedangkan larutan elektrolit lemah akan memperlihatkan gejala lampu yang redup dan terdapat gelembung gas atau hanya terdapat gelempbung gas tanpa nyala lampu. Larutan non elektrolit mempunyai gelembung gas dan tidak membuat lampu menyala. 4.

Kekuatan elektrolit dapat diukur dengan menggunakan derajat ionisasi

(α). Jika 5.

Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-

ion yang bergerak bebas. 6.

Zat elektrolit kuat dalam air menggion secara sempurna, sedangkan zat

elektrolit lemah hanya mengion sebagian. 7.

Zat elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar yang

mengalami pengionan.