ELEKTROLIT
Elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik, ion-ion merupakan atom-atom bermuatan elektrik. Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya. Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa atau garam. Beberapa gas
tertentu dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu
misalnya pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik
dengan asam, basa, dan garam
kuat. Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen
polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit
sebagai contoh ikatan ion NaCl yang merupakan salah satu jenis garam
yakni garam dapur. NaCl dapat menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan
lelehan. atau bentuk liquid dan aqueous. sedangkan dalam bentuk solid
atau padatan senyawa ion tidak dapat berfungsi sebagai elektrolit.- LARUTAN ELEKTROLIT
Larutan adalah campuran yang bersifat homogen atau serba sama. Jika 2
sendok makan gula putih (pasir) dilarutkan ke dalam segelas air, maka
akan didapatkan larutan gula. Larutan dapat dikelompokkan atas larutan
elektrolit dan larutan non-elektrolit. Sedangkan elektrolit dapat
dikelompokkan menjadi larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
- Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit merupakan larutan yang dibentuk dari zat
elektrolit. Sedangkan zat elektrolit itu sendiri merupakan zat-zat yang
di dalam air terurai membentuk ion-ionnya. Zat elektrolit yang terurai
sempurna di dalam air disebut elektrolit kuat dan larutan yang
dibentuknya disebut larutan elektrolit kuat. Zat elektrolit yang hanya
terurai sebagian membentuk ion-ionnya di dalam air disebut elektrolit
lemah dan larutan yang dibentuknya disebut larutan elektrolit lemah.
- 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.
- Membedakan Larutan Elektrolit dan Larutan Non Elektrolit
Larutan elektrolit dan non elektrolit dapat dibedakan dengan jelas dari sifatnya yaitu kemampuan menghantarkan listrik.
a) Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik.
Hal ini untuk pertama kalinya diterangkan oleh Svante August Arrhenius
(1859-1927), seorang ilmuwan dari Swedia. Arrhenius menemukan bahwa zat
elektrolit dalam air akan terurai menjadi partikel-partikel berupa atom
atau gugus atom yang bermuatan listrik. Karena secara total larutan
tidak bermuatan, maka jumlah muatan positif dalam larutan harus sama
dengan muatan negatif.
Atom atau gugus atom yang bermuatan listrik itu dinamai ion. Ion yang
bemuatan positif disebut kation, sedangkan ion yang bermuatan negatif
disebut anion. Pembuktian sifat larutan elektrolit yang dapat
menghantarkan listrik ini dapat diperlihatkan melalui eksperimen.
Zat-zat yang tergolong elektrolit yaitu asam, basa, dan garam. Contoh
larutan elektrolit kuat : HCl, HBr, HI, HNO3, dan lain-lain. Contoh larutan elektrolit lemah : CH3COOH, Al(OH)3 dan Na2CO3.
b) Larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.
Adapun larutan non elektrolit terdiri atas zat-zat non
elektrolit yang tidak dilarutkan ke dalam air tidak terurai menjadi ion
(tidak terionisasi). Dalam larutan, mereka tetap berupa molekul yang
tidak bermuatan listrik. Itulah sebabnya larutan non elektrolit tidak
dapat menghantarkan listrik. Pembuktian sifat larutan non elektrolit
yang tidak dapat menghantarkan listrik ini dapat diperlihatkan melalui
eksperimen. Contoh larutan non elektrolit: Larutan Gula (C12H22O11), Etanol (C2H5OH), Urea (CO(NH2)2), Glukosa (C6H12O6), dan lain-lain.
- KEKUATAN ELEKTROLIT
Kekuatan suatu elektrolit ditandai dengan suatu besaran yang disebut derajat ionisasi (α)
Keterangan :
Elektrolit kuat memiliki harga α = 1, sebab semua zat yang dilarutkan terurai menjadi ion
Elektrolit lemah memiliki harga α<1, sebab hanya sebagian yang terurai menjadi ion.
Adapun non elektrolit memiliki harga α = 0, sebab tidak ada yang terurai menjadi ion.
- Elektrolit kuat : α = 1(terionisasi sempurna)
- Elektrolit lemah : 0 < α < 1 (terionisasi sebagian)
- Non Elektrolit : α = 0 (tidak terionisasi)
- Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat
Larutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung gasnya banyak,
maka laurtan ini merupakan elektrolit kuat. Umumnya elektrolit kuat
adalah larutan garam. Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat
menghasilkan banyak ion maka α = 1 (terurai seluruhnya), 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) à Na+(aq) + Cl-(aq)
- KI (aq) à K+ (aq) + I - (aq)
- Ca(NO3)2 (g) à Ca 2+ (aq) + 2NO3 - (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-, SO42-, NO3-, ClO4 -, HSO4 -, CO3 2-, HCO3 -
Cobalah kamu buatkan 5 macam garam lengkap dengan reaksi ionisasinya
sesuai dengan kation dan anion pembentuknya seperti di bawah ini.
No
|
Kation
|
Anion
|
Reaksi Ionisasi
|
Garam
|
| 1 | Mg2+ | Br - | ||
| 2 | Ca2+ | ClO4 - | ||
| 3 | NH4+ | Cl - | ||
| 4 | Mg2+ | Br - | ||
| 5 | Ca2+ | ClO4 - | ||
| 6 | Ba2+ | NO3 - | ||
| 7 | Na+ | SO42- |
- Reaksi Ionisasi Elektrolit Lemah
Larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala,
tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya maka larutan ini
merupakan elekrtolit lemah. Daya hantarnya buruk dan memiliki α (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) » CH3COO - (aq) + H+(aq)
- NH4OH(g) » NH4+(aq) + OH - (aq)
Di bawah ini diberikan beberapa larutan elektrolit lemah, tuliskanlah reaksi ionisasinya.
No
|
Larutan Elektrolit Lemah
|
Reaksi Ionisasi
|
| 1. | H2S (aq) | |
| 2. | H3PO4 (aq) | |
| 3. | HF(g) | |
| 4. | HCOOH(aq) | |
| 5. | HCN(aq) |
Jenis-jenis larutan berserta sifatnya sebagai kesimpulan dari penjelasan di atas diperlihatkan pada Tabel 1.1
Tabel 1.1: Perbedaan sifat larutan 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,KCl |
NaCl Na+ + Cl- NaOH Na+ + OH- H2SO4 2 H+ + SO42- KCl K+ + Cl- |
| Elektrolit Lemah | - terionisasi sebagian - menghantarkan arus listrik - lampu menyala redup - terdapat gelembung gas |
NH4OH, HCN, Al(OH)3 |
NH4OH NH4+ + OH- HCN H+ + CN- Al(OH)3 Al3+ + 3OH- |
| Non Elektrolit | - tidak terionisasi - tidak menghantarkan listrik - lampu tidak menyala - tidak terdapat gelembung gas |
C6H12O6, C12H22O11, CO(NH2)2 C2H5OH |
C6H12O6,C12H22O11, CO(NH2)2 C2H5OH |
- CARA LARUTAN ELEKTROLIT MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK
Pada tahun 1884, Svante Arrhenius, ahli kimia
terkenal dari Swedia mengemukakan teori elektrolit yang sampai saat ini
teori tersebut tetap bertahan padahal ia hampir saja tidak diberikan
gelar doktornya di Universitas Upsala, Swedia, karena mengungkapkan
teori ini. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit dalam air terdisosiasi
ke dalam partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang
disebut ion (ion positif dan ion negatif). Jumlah muatan ion positif
akan sama dengan jumlah muatan ion negatif, sehingga muatan ion-ion
dalam larutan netral. Ion-ion inilah yang bertugas menghantarkan arus
listrik.
Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan
elektrolit. Larutan ini memberikan gejala berupa menyalanya lampu atau
timbulnya gelembung gas dalam larutan. Larutan elektrolit mengandung
partikel-partikel yang bermuatan (kation dan anion).
Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday, diketahui
bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan
terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gas. Gelembung gas ini
terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan ion negatif
mengalami oksidasi. Contoh, pada larutan HCl terjadi reaksi elektrolisis
yang menghasilkan gas hidrogen sebagai berikut.
HCl(aq) → H+(aq) + Cl - (aq)
Reaksi reduksi : 2H+(aq) + 2e- → H2 (g)
Reaksi oksidasi : 2Cl - (aq) → Cl2(g) + 2e-
Larutan elektrolit terdiri dari larutan elektrolit kuat contohnya HCl, H2SO4, dan larutan elektrolit lemah contohnya CH3COOH, NH3, H2S.
Larutan elektrolit dapat bersumber dari senyawa ion (senyawa yang
mempunyai ikatan ion) atau senyawa kovalen polar (senyawa yang mempunyai
ikatan kovalen polar). Zat elektrolit yang terurai dalam air menjadi
ion-ion . Beberapa contoh zat elektrolit tersebut adalah sebagai
berikut:
NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl- (aq)
HCl (aq) → H+ (aq) + Cl- (aq)
H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO4 2- (aq)
NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH- (aq)
CH3COOH (aq ) → CH3COO - (aq) + H+ (aq)
Zat non elektrolit yang tidak terurai menjadi ion-ion, tapi tetap berupa molekul. Contohnya:
C2H5OH (l) → C2H5OH (aq)
CO(NH2)2 (s) → CO(NH2)2 (aq)
- HUBUNGAN KEELEKTROLITAN DENGAN IKATAN KIMIA
- Senyawa Ion
Sebagai contoh dari kegiatan percobaan yang tergolong larutan
elektrolit yang berikatan ion adalah garam dapur. Dapatkah Anda
membedakan daya hantar listrik untuk garam pada saat kristal, lelehan
dan larutan? Cobalah perhatikan uraian berikut. 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 hidrasi) yang akhirnya akan terlepas satu sama lain dan
bergerak bebas dalam larutan seperti diperlihatkan pada Gambar 1.4.
Reaksi pelarutan NaCl padat di dalam air meghasilkan ion-ion Na+ dan ion-ion Cl - yang masing-masing berikatan dengan molekul-molekul air.
NaCl (s) + air à Na+ (aq) + Cl-(aq)
Gambar 1.4 Proses pelarutan NaCl padat di dalam air
- Senyawa Kovalen
Senyawa kovalen terbagi atas:
- senyawa kovalen non polar, contoh : F2, Cl2, Br2, I2, CH4
- senyawa kovalen polar, contoh: HCl, HBr, HI, NH3.
Dari hasil percobaan diketahui bahwa hanya senyawa yang berikatan
kovalen polar yang dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimanakah hal
ini dapat dijelaskan?
Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen diatomik
yang bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang
lebih elektronegatif dibanding dengan atom H. Akibatnya pada HCl, atom H
lebih positif dan atom Cl lebih negatif.
HCL(aq) –> H+(aq) + Cl-(aq)
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.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar