Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

A.    Pengertian larutan

Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah zat yang terdispersi ( tersebar secara merata ) dalam zat pelarut.Zat terlarut mempunyai jumlah yang lebih sedikit dalam campuran. Ini biasa di sebut dengan solute. Sedangkan zat pelarut adalah zat yang mendispersi atau ( fase pendispersi ) komponen – komponen zat terlarut. Zat pelarut mempunyai jumlah yang lebih banyak dalam campuran. Zat pelarut di sebut solvent. Contoh dari larutan yaitu melarutkan 2 sendok makan gula putih (pasir) ke dalam segelas air, maka mendapatkan larutan gula.

B.     Pengertian larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit

–          Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa menyalanya lampu pada alat uji atau timbulnya gelmbung gas dalam larutan .Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan elektrolit.

–          Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa tidak ada gelembung dalam larutan atau lampu tidak menyala pada alat uji. Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan nonelektrolit.

C.    Jenis – jenis 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.

1.        Larutan elektrolit kuat

Laruta elektrolit kuat adalah larutan yang banyak menghasilkan ion – ion karena terurai sempurna, maka harga derajat ionisasi (ά ) = 1. Banyak sedikit elektrolit menjadi ion dinyatakan dengan derajat ionisasi ( ά ) yaitu perbandingan jumlah zat yang menjadi ion dengan jumlah zat yang di hantarkan. Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

1. Asam – asam kuat
2. Basa – basa kuat
3. Garam – garam yang mudah larut

Ciri – ciri daya hantar listrik larutan elektrolit kuat yaitu lampu pijar akan menyala terang dan  timbul gelembung – gelembung di sekitar elektrode. Larutan elektrolit kuat terbentuk dari terlarutnya senyawa elektrolit kuat dalam pelarut air. Senyawa elektrolit kuat dalam air dapat terurai sempurna membentuk ion positif ( kation ) dan ion negatif (anion). Arus listrik merupakan arus electron. Pada saat di lewatkan ke dalam larutan elektrolit kuat, electron tersebut dapat di hantarkan melalui ion – ion dalam larutan, seperti ddihantarkan oleh kabel. Akibatnya lampu pada alat uji elektrolit akan menyala. Elektrolit kuat terurai sempurna dalam larutan.

Contoh 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⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, NH₄⁺
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 ion-ion di atas berdasarkan 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.

2.       Larutan elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar 0 < ά > 1. Larutan elektrolit lemah mengandung zat yang hanya sebagian kecil menjadi ion – ion ketika larut dalam air. Yang tergolong elektrolit lemah adalah :

1. Asam – asam lemah
2. Garam – garam yang sukar larut
3. Basa – basa lemah

Adapun larutan elektrolit yang tidak memberikan gejala lampu menyala, tetapi menimbulkan gas termasuk ke dalam larutan elektrolit lemah.

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 ion-ionnya (mengion)

3.        Larutan non elektrolit

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion – ion ( tidak mengion ). Yang tergolong jenis larutan ini adalah larutan urea, larutan sukrosa, larutan glukosa, alcohol dan lain – lain. Contoh : C₆H₁₂O₆ (amilum/karbohidrat), C₁₂H₂₂O₁₁, CO(NH₂)₂ (Urea) dan C₂H₅OH (Alkohol/etanol), dll

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 murid-murid 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 larutannya 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 keadaan 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 sama-sama 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 penguraian 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.