Larutan Elektrolit dan Non elektrolit

 

Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Untuk lebih mudah pemahaman Anda, cobalah perhatikan tabel 3 berikut.

Tabel 2.1 Perbandingan sifat-sifat larutan elektrolit dan larutan non elektrolit

 

Larutan Elektrolit	Larutan Non Elektrolit
1. 2. 3. Dapat menghantarkan listrik Terjadi proses ionisasi (terurai menjadi ion-ion) Lampu dapat menyala terang atau redup dan ada gelembung gas Contoh: Garam dapur (NaCl) Cuka dapur (CH3COOH) Air accu (H2SO4) Garam magnesium (MgCl2)	1. 2. 3. Tidak dapat menghantarkan listrik Tidak terjadi proses ionisasi Lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas Contoh: Larutan gula (C12H22O11) Larutan urea (CO(NH2)2 Larutan alkohol C2H5OH (etanol) Larutan glukosa (C6H12O6)

 

 Adakah pengaruh daya hantar listrik dengan jenis zat tersebut?

Seorang ahli kimia dari Swedia (1887), Svante August Arrhenius (1859 – 1927) menjelaskan bahwa larutan elektrolit mengandung atom-atom bermuatan listrik (ion-ion) yang bergerak bebas, hingga mampu untuk menghantarkan arus listrik melalui larutan.

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. Sedangkan ion-ion Cl^- melepaskan elektron pada anoda dengan menghasilkan gas klorin.

 

Gambar Hantaran Listrik Larutan Asam Klorida

A.                Pengelompokkan Larutan Berdasarkan Jenisnya

Seperti yang telah diuraikan sebelumnya bahwa berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dapat dibagi menjadi larutan elektrolit dan 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 lemah ataupun non elektrolit?
Pahamilah tabel di bawah ini, cobalah untuk diingat!

Tabel 2.2. Sifat larutan dari elektrolit kuat,
elektrolit lemah, dan non elektrolit

 

Jenis Larutan	Sifat dan Pengamatan Lain	Contoh Senyawa	Reaksi Ionisasi
Elektrolit Kuat	- terionisasi sempurna - menghantarkan arus         listrik - lampu menyala terang - terdapat gelembung    gas	NaCl, HCl, NaOH, H2SO4, dan KCl	NaCl →Na+ + Cl- NaOHl →Na+ + OH- H2SO4 →2H+ + SO42- KCl →K+ + Cl-
Elektrolit Lemah	- terionisasi sebagian - menghantarkan arus    listrik - lampu menyala redup - terdapat gelembung gas	CH3COOH, NH4OH, HCN, dan Al(OH)3	CH3COOH →H+ + CH3COO- HCN →H+ + CN- Al(OH)3 →Al3++ OH-
Non Elektrolit	- tidak terionisasi - tidak menghantarkan    arus listrik - lampu tidak menyala  - tidak terdapat    gelembung gas	C6H12O6, C12H22O11, CO(NH2)2, dan C2H5OH	C6H12O6 C12H22O11 CO(NH2)2 C2H5OH

 

 B.                 Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

           Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi yaitu jumlah ion bebas yang dihasilkan oleh suatu larutan. Makin besar harga derajat ionisasi , makin kuat elektrolit tersebut.

 Reaksi Ionisasi Elektrolit kuat

Larutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung gasnya banyak, maka larutan ini merupakan elektrolit kuat. Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam. Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka α = 1 (terurai sempurna), pada persamaan reaksi ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan. Perlu diketahui pula elektrolit kuat ada beberapa dari asam dan basa.

Contoh :

NaCl (aq) KI (aq) Ca(NO3)2(g)

®   Na+(aq) + Cl-(aq) ®   K+(aq) + I- (aq) ®   Ca2+(aq) + NO3-(aq)

Di bawah ini diberikan kation dan anion yang dapat membentuk elektrolit kuat.
Kation : Na⁺, L⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, NH₄⁺
Anion : Cl^-, Br^-, I^-, SO₄^2-, NO₃^-, ClO₄^-, HSO₄^-, CO₃^2-, HCO₃^-

Cobalah Anda buatkan 5 macam garam lengkap dengan reaksi ionisasinya sesuai dengan kation dan anion pembentuknya seperti di bawah ini.

No.	Kation dan Anion	Rumus Senyawa	Reaksi Kimia
1. 2. 3. 4. 5.	Mg2+Br- Na+SO42- Ca2+ClO4- Ba2+NO32- NH4+Cl-

Reaksi ionisasi elektrolit lemah

Larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya maka larutan ini merupakan elektrolit lemah. Daya hantarnya buruk dan memiliki á (derajat ionisasi) kecil, karena sedikit larutan yang terurai (terionisasi). Makin sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik) artinya tidak semua molekul terurai (ionisasi tidak sempurna)

Contoh:

CH3COOH(aq) NH4OH(g)

CH3COO-(aq) + H+(aq)    NH4+(aq) + OH-(aq)

Di bawah ini diberikan beberapa larutan elektrolit lemah, tuliskanlah reaksi ionisasinya.

a. H2S(aq) b. H3PO4 (aq) c. HF(g)

d. HCOOH_(aq)

e. HCN_(aq)

5.3. Daya Hantar Listrik Senyawa Ion

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)

5.4. Daya Hantar 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 larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas.

Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik? Karena HCl dalam keadaan murni berupa molekul-molekul tidak mengandung ion-ion, maka cairan HCl murni tidak dapat menghantarkan arus listrik.

  

I. Isian singkat

 

Kelompokkan senyawa-senyawa berikut menjadi senyawa ion dan senyawa kovalen, buatlah reaksi ionisasinya di dalam kotak jawaban.
KCl, CaCl₂, NaBr, HI, HBr, H₂SO₄, HClO₄, Na₂SO₄, MgCl₂, NH₄Cl, NH₄OH, HNO₃, Fe₂(SO₄)₃, Ba(NO₃)₂, H₂CO₃

 

No.	Senyawa	Jenis Ikatan	Reaksi Ionisasi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.	KCl CaCl2 NaBr HI HBr H2SO4 HClO4 Na2SO4 MgCl2 NH4Cl NH4OH HNO3 Fe2(SO4)3 Ba(NO3)2 H2CO3