Thursday, March 28, 2013

Perbedaan Sifat Larutan Elektrolit Kuat, Lemah, dan Nonelektrolit, Pengertian, Praktikum, Percobaan Kimia

Perbedaan Sifat Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit, Pengertian, Praktikum, Percobaan Kimia - Pengertian Larutan adalah sistem homogen yang terdiri dari zat terlarut (solute) dan pelarut. Pelarut yang sering dipakai dalam melarutkan zat terlarut adalah air. (solvent). [1] Zat terlarut umumnya jumlahnya lebih sedikit daripada zat pelarut. Contoh larutan gula, larutan garam dapur, larutan alkohol, dan lain sebagainya. Larutan umumnya berfase cair (liquid = l) dengan pelarut air, tetapi ada juga larutan yang berfase padat (solid = s) seperti kuningan, stainless steel, dan lain-lain, ataupun gas (g) seperti udara.

Contoh Larutan dan Pelarut :
  1. 25 gram garam dapur dalam 100 gram air; air disebut pelarut, sedangkan garam dapur (NaCl) sebagai zat terlarut.
  2. Sirup (kadar gula 80 %); gula pasir merupakan komponen paling banyak daripada air akan tetapi gula dinyatakan sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut, sebab struktur air tidak berubah (wujud: cair), sedangkan gula berubah dari padat menjadi cairan. [2]
Larutan dapat digolongkan berdasarkan: [2]
  1. Wujud pelarutnya; yaitu terdiri atas larutan cair (contoh: larutan gula, larutan garam); larutan padat (contoh: emas 22 karat merupakan campuran homogen antara emas dan perak atau logam lain); larutan gas (contoh: udara).
  2. Daya hantar listriknya; yaitu larutan elektrolit (dapat menhantarkan arus listrik)
  3. dan larutan non-elektrolit (tidak dapat menghantarkan arus listrik).
Berdasarkan daya hantar listriknya larutan diklasifikasikan sebagai berikut. [2]
Klasifikasi larutan berdasarkan daya hantar listriknya
Gambar 1. Klasifikasi larutan berdasarkan daya hantar listriknya.
Dalam kehidupan kita sehari-hari sering menggunakan larutan elektrolit dan nonelektrolit. Contoh: [2]
  1. Baterai untuk jam, kalkulator, handphone, remote control, mainan, dan lain sebagainya. Baterai menggunakan larutan amonium klorida (NH4Cl), KOH, atau LiOH agar dapat menghasilkan arus listrik.
  2. Aki dipakai untuk menstarter kendaraan, menggunakan larutan asam sulfat (H2SO4).
  3. Oralit diminum penderita diare supaya tidak mengalami dehidrasi atau kekurangan cairan tubuh. Cairan tubuh mengandung komponen larutan elektrolit untuk memungkinkan terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan impuls saraf bekerja.
  4. Air sungai dan air tanah mengandung ion-ion. Sifat ini digunakan untuk menangkap ikan dengan menggunakan setrum listrik.
  5. Air suling digunakan untuk membuat larutan dalam percobaan kimia adalah nonelektrolit sehingga hanya mengandung sedikit ion-ion.
1. Perbedaan Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Zat terlarut memiliki dua sifat berdasarkan perilakunya apabila arus listrik dialirkan. Sifat pertama, zat terlarut dapat menghantarkan arus listrik, sehingga larutan yang terbentuk mengalami perubahan kimia dan mampu menghantarkan arus listrik. Larutan tersebut dinamakan larutan elektrolit.

"Larutan Elektrolit adalah suatu zat yang ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Contohnya air dan alkohol 70 %. Sedangkan larutan non elektrolit tidak menghantarkan arus listrik ketika dilarutkan ke dalam air. Senyawa ionik dan kovalen polar biasanya bersifat elektrolit. Contohnya asam, basa, dan garam.

Sifat kedua, zat yang apabila dilarutkan ke dalam air tidak dapat menghantarkan arus listrik dan tidak ada perubahan kimia, sehingga larutan yang terbentuk dinamakan larutan nonelektrolit. Semua larutan anorganik, baik asam, basa, maupun garam memiliki sifat mampu menghantarkan arus listrik. Sedangkan semua larutan yang berasal dari zat organik seperti gula tebu, manosa, glukosa, gliserin, etanol, dan urea, tidak mampu menghantarkan arus listrik. [1]

2. Daya Hantar Listrik Larutan

Air yang murni tidak akan menghantarkan listrik. Tetapi jika zat yang bersifat asam, basa, maupun garam telah dilarutkan di dalamnya, larutan yang dihasilkan akan mampu menghantarkan arus listrik. Secara sederhana, kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan listrik dapat diuji dengan alat uji elektrolit. Alat uji elektrolit tersebut terdiri atas sebuah bejana yang dihubungkan dengan dua buah elektrode. Elektrode-elektrode tersebut dihubungkan pada saklar dan lampu. Jika larutan elektrolit dimasukkan ke dalam bejana tersebut, lampu akan menyala. Sedangkan jika larutan nonelektrolit yang dimasukkan, lampu tidak akan menyala. Arus listrik dalam larutan elektrolit dihantarkan oleh migrasi partikel-partikel bermuatan.

Selain ditandai dengan menyalanya lampu, pada larutan elektrolit juga terdapat perubahan-perubahan kimia yang dapat diamati. Salah satu perubahan tersebut berupa timbulnya gelembung-gelembung gas, perubahan warna larutan, atau bahkan terbentuk endapan. [1]

Tabel berikut menyajikan contoh pengujian daya hantar listrik dari beberapa larutan. [1, 2]

Tabel 1. Contoh pengujian daya hantar listrik dari beberapa larutan.

No.
Larutan yang Diuji
Rumus Kimia
Pengamatan
Nyala Lampu
Elektrode
1.
Air suling
H2O
-
-
2.
Alkohol 70%
C2H5OH
-
-
3.
Asam sulfat
H2SO4
menyala terang
ada gelembung gas
4.
Natrium hidroksida
NaOH
menyala terang
ada gelembung gas
5.
Asam cuka
CH3COOH
tidak menyala
ada gelembung gas
6.
Amonium hidroksida
NH4OH
tidak menyala
ada gelembung gas
7.
Larutan gula
C12H22O11
tidak menyala
tidak ada gelembung
8.
Larutan urea
CO(NH2)2
tidak menyala
tidak ada gelembung
9.
Garam dapur
NaCl
menyala terang
ada gelembung gas

Dari data tabel 1, tampak bahwa:
  1. Arus listrik yang melalui larutan asam sulfat, natrium hidroksida, dan garam dapur dapat menyebabkan lampu menyala terang dan timbul gas di sekitar elektrode. Hal ini menunjukkan bahwa larutan asam sulfat, natrium hidroksida, dan garam dapur memiliki daya hantar listrik yang baik.
  2. Arus listrik yang melalui larutan asam cuka dan amonium hidroksida menyebabkan lampu tidak menyala, tetapi pada elektrode timbul gas. Hal ini menunjukkan bahwa larutan asam cuka dan amonium hidroksida memiliki daya hantar listrik yang lemah.
  3. Arus listrik yang melalui larutan gula dan larutan urea tidak mampu menyalakan lampu dan juga tidak timbul gas pada elektrode. Hal ini menunjukkan bahwa larutan gula dan larutan urea tidak dapat menghantarkan listrik.
Senyawa kovalen nonpolar biasanya nonelektrolit. Molekul air bermuatan netral tetapi mempunyai ujung positif (atom H) dan ujung negatif (ujung O) sehingga sangat efektif melarutkan senyawa ionik atau senyawa kovalen polar.

Molekul-molekul air menstabilkan ion-ion dalam larutan dengan mengelilingi ion-ion tersebut, sehingga kation tidak bergabung kembali dengan anion. Proses di mana sebuah ion dikelilingi oleh molekul-molekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu disebut hidrasi. Contoh padatan NaCl akan terionisasi menghasilkan Na+ dan Cl saat dilarutkan dalam air. [3]

Ion Na+ akan tertarik ke elektrode negatif dan ion Cl tertarik ke elektrode positif sehingga menghasilkan arus listrik yang setara dengan aliran elektron sepanjang kawat penghantar (kabel). [3]


H2O



NaCl(s)
Na+(aq)
+
Cl(aq)

Berdasarkan kuat lemahnya daya hantar listrik, elektrolit dibagi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Suatu zat yang mempunyai daya hantar listrik kuat termasuk elektrolit kuat, dan zat yang daya hantar listriknya lemah termasuk elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat contohnya asam kuat (HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3), basa kuat (NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2), dan garam (NaCl, KCl, CaCl2, BaBr2, CaSO4, dan lain-lain). Larutan-larutan ini terionisasi sempurna dalam air (α = 1), sehingga semua molekul terdisosiasi dan tidak ada molekul tersisa dalam larutan.

Berbeda dengan larutan elektrolit lemah yang terionisasi sebagian (0 < α < 1), dalam larutan sebagian berbentuk ionion sebagian lagi masih dalam bentuk molekul. Contoh dalam cuka mengandung asam asetat (CH3COOH) yang terionisasi sebagian:

Awalnya sejumlah molekul CH3COOH terurai menjadi ion-ion CH3COO dan H+. Seiring berjalannya waktu beberapa ion CH3COO dan H+ bergabung kembali membentuk molekul CH3COOH. Contoh elektrolit lemah adalah asam lemah (CH3COOH, H3PO4, HCOOH, HCN, HF, H2S, dan lain-lain) dan basa lemah (NH4OH, Fe(OH)3, Al(OH)3, dan lain-lain).

Larutan nonelektrolit tidak dapat terionisasi (α = 0), sehingga tidak ada ion dalam larutan tetapi semua dalam bentuk molekul. Contoh larutan nonelektrolit adalah larutan urea dan larutan glukosa. Secara kuantitatif, kuat lemahnya larutan elektrolit dapat diukur dari α = derajat disosiasi (untuk senyawa ion)/derajat ionisasi (untuk senyawa kovalen polar).

α = jumlah mol zat yang terurai / jumlah mol zat mula - mula

Perbedaan larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit seperti dalam tabel berikut.

Tabel 1. Perbedaan larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit

Jenis larutan
Jenis zat terlarut
Tes nyala lampu
Tes elektrode
Elektrolit kuat
Senyawa ion (lelehan dan larutan) dan senyawa kovalen polar (larutan) yang terionisasi sempurna (α = 1)  
Terang
Terbentuk banyak gelembung gas
Elektrolit lemah
Senyawa kovalen polar yang terionisasi sebagian (0 < α < 1)
Redup
Terbentuk sedikit gelembung gas
Nonelektrolit
Senyawa kovalen polar yang tidak terionisasi (α = 0)
Tidak menyala
Tidak terbentuk gelembung gas

Lakukanlah Praktikum / Percobaan Kimia Sederhana di Bawah ini untuk memperjelas materi di atas. [3]

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!

No.
Jenis Larutan
Rumus Kimia
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
Larutan asam sulfat 0,1 M
Larutan garam dapur
Larutan asam cuka 0,1 M
Air sumur
Larutan kalsium hidroksida 0,1 M
Air jeruk
Larutan gula
Air hujan
Larutan asam klorida 0,1 M
Larutan amonium hidroksida 0,1 M
H2SO4
NaCl
CH3COOH
H2O
Ca(OH)2
-
C6H12O6
H2O
HCl
NH4OH

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!
Susunan alat uji daya hantar listrik
Gambar 2. Susunan alat uji daya hantar listrik
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?

Anda sekarang sudah mengetahui Perbedaan Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Rahayu, I. 2009. Praktis Belajar Kimia, Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p 210.

Referensi Lainnya :

[1] Setyawati, A. A. Kimia : Mengkaji Fenomena Alam Untuk Kelas X SMA/MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 186.

[2] Permana, I. 2009. Memahami Kimia 1 : SMA/MA untuk Kelas Semester 1 dan 2. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 175.

[3] Utami, B. A. N. Catur Saputro, L. Mahardiani, dan S. Yamtinah, Bakti Mulyani.2009. Kimia : Untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 250.

No comments:

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.