Kimia X SMA
146
Berdasarkan keterangan di atas, maka larutan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutan elektrolit.
Contoh: larutan asam sulfat, natrium hidroksida, garam dapur, asam cuka, dan amonium hidroksida.
2. Larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutan
nonelektrolit .
Contoh: larutan gula dan larutan urea. Untuk semakin memahami daya hantar listrik beberapa larutan, lakukan
kegiatan eksperimen berikut.
Bentuklah kelompok kerja yang masing-masing kelompok beranggotakan 3 orang siswa, kemudian lakukan eksperimen di bawah ini secara berkelompok. Setelah selesai
melakukan eksperimen, diskusikan hasil pengamatan yang diperoleh dan jawablah pertanyaan yang diberikan.
Uji Daya Hantar Listrik
Tujuan: Setelah melakukan eksperimen ini, Anda diharapkan:
1. Terampil merangkai alat uji daya hantar listrik larutan. 2. Dapat melakukan pengamatan gejala hantaran arus listrik pada beberapa larutan.
3. Dapat membedakan antara larutan elektrolit dan nonelektrolit. 4. Dapat menjelaskan pengertian larutan elektrolit dan nonelektrolit.
Alat dan bahan: 1. batu baterai sumber arus
4. elektode karbon 2. bola lampu 5 watt
5. beberapa macam larutan 3. kabel
Prosedur eksperimen: 1. Rangkailah alat uji daya hantar listrik sehingga dapat berfungsi dengan baik
2. Ambillah masing-masing 50 mL larutan yang akan diuji daya hantarnya dan masukkan ke dalam gelas kimia yang telah diberi label
Tugas Kelompok
No. Jenis Larutan
Rumus Kimia
a. Larutan asam sulfat 0,1 M
H
2
SO
4
b. Larutan garam dapur
NaCl c.
Larutan asam cuka 0,1 M CH
3
COOH d.
Air sumur H
2
O e.
Larutan kalsium hidroksida 0,1 M CaOH
2
f. Air jeruk
- g.
Larutan gula C
6
H
12
O
6
h. Air hujan
H
2
O i.
Larutan asam klorida 0,1 M HCl
j. Larutan amonium hidroksida 0,1 M
NH
4
OH
Kimia X SMA
147
3. Ujilah daya hantar listrik masing-masing larutan tersebut dengan cara mencelupkan kedua elektrode karbon ke dalam larutan uji secara bergantian
Perhatian: Setiap akan mengganti larutan yang diukur daya hantar listriknya, elektrode karbon harus terlebih dahulu dicuci sampai bersih agar data
eksperimen tidak bias valid. 4. Amati perubahan yang terjadi pada lampu dan batang elektrode. Catatlah hasil
pengamatan pada tabel pengamatan
Pertanyaan: 1. Dari hasil eksperimen, sebutkan larutan yang bersifat elektrolit dan nonelektrolit
2. Kelompokkan larutan uji berdasarkan nyala lampu dan pengamatan elektrode dalam kategori: kelompok menyala terang dan timbul gelembung gas, menyala redup dan
timbul gelembung gas, tidak menyala tetapi timbul gelembung gas, serta tidak menyala dan tidak timbul gelemgung gas. Kesimpulan apa yang dapat Anda ambil?
3. Berdasarkan rumus kimia larutan uji di atas, larutan manakah yang termasuk golongan: a. senyawa ion
b. senyawa kovalen 4. Buatlah hubungan relasi antara jawaban pertanyaan nomor 2 dengan jawaban
pertanyaan nomor 3, kemudian simpulkan dan carilah di literatur-literatur kimia, mengapa bisa seperti itu?
1. Apa dasar pengelompokan larutan menjadi larutan elektrolit dan nonelektrolit? 2. Jelaskan ciri-ciri suatu larutan dikategorikan sebagai larutan elektrolit
3. Menurut analisis kelompok Anda, air hujan termasuk larutan elektrolit atau non- elektrolit? Jelaskan penyebabnya?
Gambar 4.1 Susunan alat uji daya hantar listrik
Sumber arus
Katode elektrode bermuatan negatif
Anode elektrode bermuatan positif
Latihan 4.1
Larutan elektrolit
Kimia X SMA
148
Tips Membuat Baterai yang Sederhana dan Murah
Tahukah Anda bahwa sebuah baterai sederhana yang menghasilkan arus listrik dalam jumlah yang aman dapat dibuat dari sebuah jeruk lemon, klip kertas yang
terbuat dari baja, dan paku pines kuningan. Tidak percaya? Bagaimana cara membuatnya? Caranya sangat sederhana dan dapat Anda lakukan sendiri-sendiri
dengan mudah karena tidak memerlukan banyak peralatan dan prosedur yang rumit. Belahlah sebuah jeruk lemon, kemudian tancapkan sebuah paku pines dan klip kertas
ke dalam jeruk lemon yang telah dibelah tadi. Pines dan klip harus ditancapkan sedekat mungkin tetapi tidak sampai bersentuhan. Hati-hati jangan sampai ada cairan
jeruk yang ada di atas paku pines maupun klip. Basahi lidah Anda dengan air liur dan tempelkan sedikit ujung lidah di atas paku pines dan klip. Sensasi rasa yang
timbul diakibatkan oleh sejumlah kecil arus listrik sebagai hasil dari elektrolit dalam air liur di lidah.
Bagaimana, mudah kan? Coba praktikkan di kelas masing-masing bersama kelompok kerja Anda.
B. Teori Ion Svante August Arrhenius
Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik?
Penjelasan tentang permasalahan di atas pertama kali dikemukakan oleh
Svante August Arrhenius 1859 – 1927 dari Swedia saat presentasi disertasi PhD-nya 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 penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan:
1.
Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion
tersebut selalu bergerak bebas.
Kimia di Sekitar Kita
Sumber: Janice Van Cleave. 2003. A
+
Proyek-proyek Kimia. Terjemahan oleh Wasi Dewanto. Bandung: Pakar Raya.
Kimia X SMA
149
2. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat
nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.
Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan
arus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Zat nonelektrolit
adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap
dalam bentuk molekul.
1. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik, sedang larutan nonelektrolit tidak dapat?
2. Mengapa ion-ion dalam larutan elektrolit dikatakan dapat menghantarkan listrik? 3. Mengapa ion-ion bermuatan listrik, padahal atom bersifat netral?
C. Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah
Berdasarkan kuat-lemahnya daya hantar listrik, larutan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
a. Larutan elektrolit kuat
, yaitu larutan elektrolit yang mengalami ionisasi sempurna.
Indikator pengamatan: lampu menyala terang dan timbul gelembung gas pada elektrode.
Contoh: larutan H
2
SO
4
, larutan NaOH, dan larutan NaCl. b.
Larutan elektrolit lemah , yaitu larutan elektrolit yang mengalami sedikit
ionisasi terion tidak sempurna. Indikator pengamatan: lampu tidak menyala atau menyala redup dan timbul
gelembung gas pada elektrode. Contoh: larutan CH
3
COOH dan larutan NH
4
OH. Secara umum, perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah
dapat disimpulkan sebagai berikut.
Tabel 4.2 Perbedaan Larutan Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah
Latihan 4.2
No. Elektrolit Kuat
1. Dalam larutan terionisasi sempurna
2. Jumlah ion dalam larutan sangat
banyak 3.
Menunjukkan daya hantar listrik yang kuat
4. Derajat ionisasi mendekati 1
α ≅ 1
Elektrolit Lemah
Dalam larutan terionisasi sebagian Jumlah ion dalam larutan sedikit
Menunjukkan daya hantar listrik yang lemah
Derajat ionisasi kurang dari 1 α 1
Kimia X SMA
150
1. Apa yang dimaksud dengan derajat ionisasi? 2. Menurut analisis Anda, air buah jeruk itu dapat menghantarkan listrik atau tidak? Jika
seandainya dapat menghantarkan listrik, kira-kira termasuk elektrolit kuat atau elektrolit lemah? Jelaskan alasannya
D. Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit
Berdasarkan keterangan sebelumnya telah kita ketahui bersama bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalami
reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.
Pertanyaan yang timbul sekarang adalah bagaimana cara menuliskan reaksi ionisasi larutan elektrolit? Silakan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi
berikut ini.
Kita dapat dengan mudah menuliskan reaksi ionisasi suatu larutan elektrolit hanya dengan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi larutan elektrolit.
Anda harus memahami pedoman tersebut jika ingin bisa menuliskan reaksi ionisasinya.
Pedoman penulisan reaksi ionisasi sebagai berikut.
1. Elektrolit Kuat
a. Asam kuat H
x
Z aq ⎯⎯
→ x
H
+
aq + Z
x –
aq Contoh: •
HClaq ⎯⎯
→ H
+
aq + Cl
–
aq •
H
2
SO
4
aq ⎯⎯
→ 2 H
+
aq + SO
4 2–
aq •
HNO
3
aq ⎯⎯
→ H
+
aq + NO
3 –
aq
Gambar 4.2a Larutan elektrolit kuat lampu menyala terang, b
larutan elektrolit lemah lampu menyala redup, dan c larutan
nonelektrolit lampu tidak menyala
Latihan 4.3
a b
c
