Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit

Kelompok :

• Charistantya Iddo A.(5)
• Eka Dana Kristanto(11)
• Pascahana Lintang P.(24)
• Primadanu I.H(25)
• Reynaldo Musa(28)
• Sharfina Puteri(32)

Svante August Arrhenius (1859 – 1927) dari Swedia saat presentasi disertasi PhD-ny` di Universitas Uppsala tahun 1884. Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif dinamakan anion. Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi. Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Sedangkan zat nonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi

 tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yang menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.

 Dari Hal diatas maka disusun ilmu sebagai berikut

A. Apakah Larutan Itu?

Larutan adalah campuran yang bersifat homogen atau serbasala. Jika Anda melarutkan 2 sendok makan gula putih (pasir) ke dalam segelas air, maka Anda telah mendapatkan larutan gula.

B. Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Sedangkan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah sesuai skema penggolongan berikut.

Bagaimanakah Anda dapat dengan mudah mengelompokkan larutan ke dalam elektrolit kuat, elektrolit l
e
mah ataupun non elektrolit? Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Sedangkan larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.

Elektrolit Kuat

• terionisasi sempurna
• menghantarkan arus listrik
• lampu menyala terang
• terdapat gelembung gas

Larutan elektrolit kuat dapat berupa :

Asam Kuat : HCl, H2SO4, HNO3, HClO4

Basa Kuat : NaOH, KOH, Ca(OH)2

Garam : NaCl, K2SO4, CaCl2

Garam adalah senyawa yang terbentuk dari sisa asam dan basa dengan reaksi sebagai berikut :

Asam + Basa ---> Garam + H2O misal,

2HCl + Ca(OH)2 ---> CaCl2 + 2H2O

dari reaksi di atas terlihat garam tersusun dari gabungan Cl^- sebagai ion negatif (anion) dan Ca²⁺ sebagai ion positif (kation), contoh ion2 lain yang dapat membentuk garam yakni :

Kation           : Na⁺, L^{+<.sup>, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, NH}4⁺

Anion            :Cl^-,Br^-,I^-,SO4^2-,NO3^-,ClO4^-,HSO^-,CO3^2-,HCO3^2-

sebagai contoh garam yang dapat terbentuk dari gabungan kation dan anion di atas antaralain :

Penggabungan ion2 di atas berdarkan prinsip KPK yang kita pelajari sewaktu di SD....sebagai contoh muatan Mg adalah +2 sedangkan Br adalah -1 agar seimbang Mg cukup sebuah sedangkan Br nya dua buah sehingga menjadi MgBr2. Saat terurai Br tidak menjadi Br2 namun kembali ke bentuk semula Br sebanyak dua buah.

Elektrolit Lemah

- terionisasi sebagian

- menghantarkan arus listrik

- lampu menyala redup

- terdapat gelembung gas

Daya hantarnya buruk dan memiliki derajat ionisasi (kemampuan mengurai menjadi ion2nya) kecil. Makin sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik) artinya reaksi berjadal dua arah...di satu sisi terjadi peruraian dan di sisi lain terbentuk kembali ke bentuk senyawa mula2.

Contoh larutan elektrolit lemah adalah semua asam lemah dan basa lemah.....asam adalah yang menghasilkan/melepas H⁺ dan basa yang menghasilkan OH^- atau menangkap H⁺

misalnya :

kekuatan elektrolit lemah ditentukan oleh derajad dissosiasinya.....yang dirumuskan :

maka berdasarkan rumus di atas untuk mendapatkan jumlah zat mengion dilakukan dengan cara mengalikan jumlah sat mula2 dengan derajat dissosiasinya....semakin besar harga derajat dissosiasinya maka semakin banyak konsentrasi larutan yang terurai menjadi ion2ya (mengion)

Non Elektrolit

- tidak terionisasi

- tidak menghantarkan arus listrik

- lampu tidak menyala

Contoh :

C6H12O6 (amilum/karbohidrat), C12H22O11, CO(NH2)2 (Urea) dan C2H5OH (Alkohol/etanol), dll

Penyebab Larutan Elektrolit dapat Menghantarkan Listrik

Sebagai contoh larutan elektrolit adalah HCl....Larutan HCl di dalam air mengurai menjadi kation (H+) dan anion (Cl-). Terjadinya hantaran listrik pada larutan HCl disebabkan ion H⁺ menangkap elektron pada katoda dengan membebaskan gas Hidrogen (H2). Sedangkan ion-ion Cl^- melepaskan elektron pada anoda dengan menghasilkan gas klorin (Cl2).

Perhatikan gambar berikut.

Hubungan Elektrolit dengan Jenis Ikatan Kimia

Jika diperhatikan lebih teliti dari jenis ikatannya, larutan elektrolit ada yang berasal dari ikatan ionik dan ada juga yang berasal dari ikatan kovalen polar....Sebagai contoh larutan NaCl dan NaOH berasal dari senyawa ion, sedangkan HCl, CH3COOH, NH4Cl berasal dari senyawa kovalen (tentang jenis2 akan saya bahas dalam artikel tersendiri)

Daya Hantar Listrik Senyawa Ion :

Dapatkah Anda membedakan daya hantar listrik untuk garam pada saat kristal, lelehan dan larutan?

NaCl adalah senyawa ion, jika dalam keadaan kristal sudah sebagai ion-ion, tetapi ion-ion itu terikat satu sama lain dengan rapat dan kuat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi dalam keadaan kristal (padatan) senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik, tetapi jika garam yang berikatan ion tersebut dalam keadaan lelehan atau larutan, maka ion-ionnya akan bergerak bebas, sehingga dapat menghantarkan listrik.

Pada saat senyawa NaCl dilarutkan dalam air, ion-ion yang tersusun rapat dan terikat akan tertarik oleh molekul-molekul air dan air akan menyusup di sela-sela butir-butir ion tersebut (proses hidasi) yang akhirnya akan terlepas satu sama lain dan bergerak bebas dalam larutan.

NaCl (s) + air  ---> Na⁺(aq) + Cl^-(aq)

Daya Hantar Listrik Senyawa Kovalen

Senyawa kovalen terbagi menjadi senyawa kovalen non polar misalnya : F2

, Cl2, Br2, I2, CH4 dan kovalen polar misalnya : HCl, HBr, HI, NH3. Dari hasil percobaan, hanya senyawa yang berikatan kovalen polarlah yang dapat menghantarkan arus listrik. 

Bagaimanakah hal ini dapat dijelaskan?

Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektro negatif dibanding dengan atom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom Cl lebih negatif.

Struktur lewis:

Jadi walaupun molekul HCl bukan senyawa ion, jika dilarutkan ke dalam air maka l`rutannya dapat menghantarkan arus listrik karena menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas. Jadi ikatan kovalen polar di dalam air mampu terurai menjadi ion2 penyusunnya.

Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik? 

Karena HCl dalam kdadaan murni berupa molekul-molekul tidak mengandung ion-ion, maka cairan HCl murni tidak dapat menghantarkan arus listrik. namun dalam kenyataannya karena HCl berbentuk cair tidak ada HCl yang benar2 murni 100% sehingga HCl dan ikatan kovalen lainnya yang berbentuk cair bukannya tidak dapat menghantarkan listrik namun sukar dalam menghantarkan listrik.

Untuk dapat membedakan larutan elektrolit ionik dan kovalen perhatikanlah contoh2 di bawah ini :

 

Cara Menentukan Kekuatan Larutan Elektrolit

kekuatan larutan elektroit ditentukan oleh beberapa faktor :

• Jenis larutan elektrolit, tentu saja elektrolit kuat dalam konsentrasi yang sama atau hampir sama mempunyai kekuatan jauh lebih besar jika dibanding larutan nonelektrolit. Sebab dalam larutan non elektrolit lemah hanya sebagian kecil larutan yang terurai menjadi ion2nya (misal dengan derajat dissosiasi = 0,00001 berarti yang terurai hanya  0,001% dari total konsentrasinya) sedangkan larutan elektrolit kuat hampir semuanya terurai (100% dari konsentrasi terurai)
•  Kadar/Konsentrasinya, bila sama jenisnya (sama2 elektrolit lemah atau sama2 elektrolit kuat) kekuatan larutan elektrolit ditentukan oleh konsentrasinya...semakin besar konsentrasi maka semakin besar kekuatannya. karena semakin banyak yang mengion.
• Jumlah ion yang terbentuk per molekul, konsentrasi larutan bukan satu2nya faktor yang mempengaruhi kekuatan larutan elektrolit....jumlah ion yang terbentuk per molekul pun juga punya pengaruh. sebagai contoh coba kalian perhatikan reaksi penguraian KCl dan CaCl2 pada contoh pengtraian sebelumnya....dalam reaksi tersebut tiap satu molekul KCl menghasilkan 2 ion yaitu  satu ion K⁺ dan satu ion Cl^- sedangkan dalam reaksi penguraian CaCl2 menghasilkan satu ion Ca⁺ dan dua ion Cl^-....sehingga total Kcl menghasilkan 2 ion dan CaCl menghasilkan 3 ion. 

 

Praktik Menguji Daya Hantar(Keelektrolitan)

•       Judul praktikum   : Menguji larutan elektrolit dan non elektrolit.

• Tujuan praktikum : Memperhatikan ada tidaknya gejala yang timbul pada larutan elektrolit dan non elektrolit.
• Dasar teori             : Larutan elektrolit dan non elektrolit.

Alat dan bahan

Alat:

• 2 baterai bekas berukuran besar, dan ambil batang karbonnya.
• 2 baterai baru berukuran besar.
• 1 buah lampu LED.
• Kabel berukuran 1-2 meter di bagi menjadi 2 bagian.
• Gelas dan Sendok.
• Tisu/ kain pembersih.

Bahan:

• Garam 2 sdm
• Gula 2 sdm
• Air Kran(Setengah Gelas)
• Air Minum(Setengah Gelas)
• Susu Cair
• Cuka 20ml (10 sdm)
• Mizone
• Pocari Sweat
• Kopi
• Sirup

Cara kerja:

1. Rangkailah alat penguji larutan elektrolit dan non elektrolit seperti di bawah ini.

1. Masukkan bahan – bahan yang akan di uji ke dalam masing – masing gelas pelastik.
2. Celupkan 2 batang karbon ke dalam masing – masing larutan, amati dan catatlah gejala – gejala yang terjadi pada batang karbon dan lampu.

 Hasil pengamatan:

NO Bahan Nyala Lampu Jumlah Gelembung Keterangan 1 Garam Dapur Redup Tidak Ada - 2 Gula Tidak menyala Tidak Ada - 3 Larutan Garam Sangat terang Banyak Gelembung Elektrolit Kuat 4 Larutan Gula Tidak Menyala Tidak Ada Non-Elektrolit 5 Air Kran Agak Terang Sedikit gelembung Elektrolit Lemah 6 Air minum Terang Tidak Ada Elektrolit Kuat 7 Pocari Sweat Tidak menyala Sedikit Gelembung Elektrolit Lemah 8 Mhzone Tidak menyala Sedikit gelembung Elektrolit Lemah 9 Kopi Tidak Menyala Tidak Ada Non-Elektrolit 10 Susu Cair Redup Tidak Ada Elektrolit Lemah 11 Sirup Redup Tidak Ada Elektrolit Lemah 12 Cuka Tidak menyala Sedikit Gelembung Elektrolit Lemah 13 Teh Tidak menyala Tidak Ada Non-Elektrolit

Berikut gambar hasil pengamatan :

Garam Dapur

Gula Pasir

Air Gula

Sirup(Dicampu air sehingga masih menyala)

Larutan Garam

Kopi(salah karena takaran kopi kurang)

Dicampur dengan sedikit air sehingga menyala

Air Minum

Air Keran

 
 

Kesimpulan:

-     “Dari percobaan kami larutan yang dapat menyala dan bergelembung adalah elektrolit kuat. Dan yang tidak menyala, bergelembung adalah larutan elektrolit lemah. Hal ini disebabkan karena larutan elektrolit kuat terionisasi sempurna sedangkan larutan elektrolit lemah terionisasi sebagian. Larutan non elektrolit tidak mengalami ionisasi karena molekulnya tidak terurai.”

 Daftar Pustaka : http://sciencefortoday.wordpress.com/
                          http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/03/larutan-elektrolit-dan-non-elektrolit.html 
                          http://agunkpelajarbatam.blogspot.com/2010/08/rangkaian-alat-uji-larutan-elektrolit.html