A.Larutan Elektrolit Dan Nonelektrolit.
1. Pengertian Larutan.
Larutan adalah suatu campuran homogen antara dua zat atau lebih, di mana partikel-partikel dari komponen-komponen penyusunnya tersebar secara merata. Komponen-komponen larutan terdiri dari :
a.Pelarut
Pelarut (solvent) dalam suatu larutan biasanya dengan jumlah lebih banyak, misalnya air.
b.Zat terlarut
Zat terlarut (solute) dalam suatu larutan biasanya dengan jumlah sedikit, contohnya garam dapur dan gula.
Pelarut yang sering digunakan adalah air, karena ada berbagai alasan mengapa air merupakan pelarut yang umum ditemui dan digunakan. Tidak semua zat jika dicampurkan ke dalam pelarut air dapat membentuk larutan. Contohnya garam dapur (NaCl) dan asam asetat (CH3COOH) larut dalam air, sedangkan lilin tidak larut dalam air.
Beberapa hal yang digunakan untuk memperkirakan apakah suatu zat akan larut dalam pelarut air atau tidak adalah :
a.Zat harus mempunyai muatan yang sejenis dengan muatan pelarut air.
Pelarut air merupakan senyawa kovalen polar, maka zat yang dapat larut dalam air adalah senyawa ion atau senyawa kovalen polar.
1)Zat yang termasuk senyawa ion dan senyawa kovalen polar mempunyai muatan sejenis dengan pelarut air.
2)Zat yang termasuk senyawa kovalen nonpolar tidak mempunyai muatan sejenis dengan pelarut air.
b.Zat tersebut harus memiliki kekuatan gaya antarpartikel yang setara dengan gaya antarpartikel pada pelarut air.
Kekuatan gaya antarpartikel pada senyawa ion dan senyawa kovalen polar ditentukan oleh sifat kimia dari zat tersebut. NaCl dan CH3COOH mudah larut dalam air karena keduanya memiliki sifat kimia yang menyebabkan gaya antar partikelnya setara dengan pelarut air.
2.Senyawa Ion Dan Kovalen.
a.Senyawa Ion
Senyawa ion adalah senyawa yang terdiri dari sekumpulan atom yang bergabung membentuk ikatan ion. Antara ion yang satu dengan yang lain terikat dengan kuat dan rapat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi, dalam keadaan padatan (kristal) senyawa ion tidak menghantarkan arus listrik.
b.Senyawa Kovalen
Senyawa kovalen adalah senyawa yang atom-atomnya bergabung membentuk ikatan kovalen. Senyawa kovalen ada dua macam, yaitu kovalen polar dan kovalen nonpolar.
3.Elektrolit Dan Nonelektrolit.
Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi :
a.Larutan Elektrolit.
Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Zat terlarutnya disebut elektrolit. Contoh : natrium klorida (NaCl), hidrogen klorida (HCl), natrium hidroksida (NaOH), dan amoniak (NH3).
b.Larutan Nonelektrolit.
Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Zat terlarutnya disebut nonelektrolit. Contoh : air suling, larutan gula, dan alkohol.
Pada tahun 1884, Svante Arrchenius mengajukan teorinya bahwa dalam larutan elektrolit, yang berperan menghantarkan arus listrik adalah partikel-partikel bermuatan (ion) yang bergerak bebas di dalam larutan. Ia menemukan bahwa zat elektrolit dalam pelarut air akan terurai menjadi ion-ion, sedangkan nonelektrolit dalam pelarut air tidak terurai menjadi ion-ion.
B.Daya Hantar Arus Listrik Dalam Larutan Elektrolit.
Berdasarkan kekuatan daya hantarnya, larutan elektrolit dibedakan menjadi dua, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
1.Elektrolit Kuat.
Elektrolit kuat adalah elektrolit yang dapat menghasilkan larutan dengan daya hantar listrik yang baik. Senyawa NaCl, HCl, dan H2SO4 dapat terurai sempurna dalam pelarut air membentuk banyak ion.
2.Elektrolit Lemah.
Elektrolit lemah adalah elektrolit yang dapat menghasilkan larutan dengan daya hantar listrik yang buruk. Senyawa CH3COOH dan NH3 hanya terurai sebagian kecil dalam pelarut air membentuk sedikit ion. Secara kuantitatif, kuat atau lemahnya suatu larutan elektrolit dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi (α).
Untuk larutan elektrolit kuat; α = 1 atau α mendekati 1.
Untuk larutan elektrolit lemah; 0
Untuk larutan nonelektrolit; α = 0.
Tabel 1.
Jenis Larutan | Jenis Zat Terlarut (dengan Pelarut Air) | Nyala Lampu | Contoh Larutan |
Elektrolit Kuat | ØSenyawa ion ØSenyawa kovalen polaryang terhidrolisis sempurna/hampir sempurna | Terang | Natrium klorida (NaCl) Asam nitrat (HNO3) Asam sulfat (H2SO4) Natrium hidroksida (NaOH) Kalium asetat (CH3COOK) |
Elektrolit Lemah | ØSenyawa kovalen polar yang terhidrolisis sebagian kecil | Redup | Asam cuka (CH3COOK) Amonia (NH3) Asam karbonat (H2CO3) |
Nonelektrolit | ØSenyawa kovalen polar yang tidak terhidrolisis | Tidak Menyala | Sukrosa (C12H22O11) Etanol (C2H5OH) Urea (CO(NH2)2) Glukosa (C6H12O6) Gliserin (C3H5(OH)3) Etilen glikol (C2H4(OH)2) |
Menurut Michael Faraday, elektrolit merupakan suatu zat yang dapat menghantarkan listrik jika berada dalam bentuk larutan atau lelehannya.
Tabel 2.
Jenis Senyawa | Padatan | Lelehan | Larutan (dalam Pelarut Air) |
Senyawa ion | Tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena dalam bentuk padatan, ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas. | Dapat menghantarkan arus listrik, karena dalam bentuk lelehan, ion-ionnya dapat bergerak jauh lebih bebas dibandingkan ion-ion dalam zat padat | Dapat menghantarkan arus listrik, karena dalam bentuk larutan, ion-ionnya dapat bergerak bebas |
Senyawa kovalen polar | Tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena padatannya terdiri dari molekul-molekul netral meskipun bersifat polar | Tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena lelehannya terdiri dari molekul-molekul netral meski Dapat bergerak lebih bebas | Dapat menghantarkan arus listrik, karena dalam larutan molekul-molekulnya dapat terhidrolisis menjadi ion-ion yang Dapat bergerak bebas |
Peran larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari sangat penting, contohnya :
1.Aki
Sel aki terdiri anoda Pb dan katoda PbO2 dengan larutan elektrolit H2SO4. adanya larutan elektrolit memungkinkan terjadinya reaki kimia yang menghasilkan arus listrik untuk menghidupkan kendaraan.
2.Air sungai dan air tanah
Air sungai dan air tanah mengandung ion-ion sehingga dapat menghantarkan listrik. Sifat ini digunakan untuk menangkap ikan atau belut di sungai atau di persawahan dengan cara setrum listrik.
3.Air suling
Merupakan larutan nonelektrolit, karena mengandung ion-ion dalam jumlah yang sangat kecil. Air suling digunakan untuk membuat larutan dalam percobaan kimia nonelektrolit.
4.Cairan tubuh
Cairan tubuh mengandung komponen larutan elektrolit. Komponen larutan elektrolit memungkinkan terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan untuk kerja impuls. Orang yang kekurangan cairan tubuh (dehidrasi) harus mengkonsumsi larutan elektrolit, seperti larutan oralit.
Larutan Elektrolit
Berdasarkan kemampuan menghantarkan arus listrik (didasarkan pada daya ionisasi), larutan dibagi menjadi dua, yaitu larutan elektrolit, yang terdiri dari elektrolit kuat dan elektrolit lemah serta larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Larutan Elektrolit Kuat
Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar arus listrik, karena zat terlarut yang berada didalam pelarut (biasanya air), seluruhnya dapat berubah menjadi ion-ion dengan harga derajat ionisasi adalah satu (α = 1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah :
Asam kuat, antara lain: HCl, HClO3, HClO4, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.
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.
- Garam-garam yang mempunyai kelarutan tinggi, antara lain : NaCl, KCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain.
Larutan Elektrolit Lemah
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan daya yang lemah, dengan harga derajat ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu (0 < α < 1). Yang tergolong elektrolit lemah adalah:
Asam lemah, antara lain: CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain.
Basa lemah, antara lain: NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain.
- Garam-garam yang sukar larut, antara lain: AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain.