Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Pengertian Larutan Elektrolit & Non Elektrolit

Larutan elektrolit yaitu larutan yg mampu menghantarkan listrik, sedangkan larutan non elektrolit ialah larutan yg tak mampu menghantarkan listrik. Larutan elektrolit dapat dibedakan menjadi elektrolit besar lengan berkuasa & elektrolit lemah. Elektrolit besar lengan berkuasa mempunyai daya hantar yg relatif tinggi walaupun konsentrasinya relatif kecil, sedangkan elektrolit lemah mempunya daya hantar yg relatif rendah walaupun konsentrasinya relatif besar.

Aki (akumulator) selaku sumber arus listrik yg mampu diisi ulang ialah komponen yg penting dlm kendaraan bermotor. Sebagai sel elektrokimia, aki terdiri dr komponen elektroda & larutan elektrolit. Larutan elektrolit yg terdapat dlm aki adalah larutan asam sulfat yg biasanya dikenal sebagai air aki accuzuur.

Mekanisme Hantaran Listrik Melalui Larutan

Menurut teori ionisasi Arrhenius, larutan elektrolit mampu menghantarkan listrik alasannya adalah terdapat ion-ion yg bergerak bebas dlm larutan. Ion-ion tersebut yg berperan dlm menghantarkan arus listrik melalui larutan. Sebagai teladan, larutan NaCl merupakan larutan elektrolit. Zat terlarut NaCl di dlm pelarut air akan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Na⁺ & ion Cl⁻. Dalam eksperimen hantaran listrik larutan elektrolit dgn memakai sumber arus listrik searah, lampu, & dua elektroda, ion-ion bermuatan positif akan bergerak ke arah elektroda yg terhubung ke kutub negatif (katoda) sedangkan ion-ion bermuatan negatif akan bergerak ke arah elektroda yg terhubung ke kutub positif (anoda).

Pada larutan non elektrolit, zat non elektrolit yg terlarut tak dapat terurai menjadi ion-ion, sehingga tak terdapat ion-ion bebas yg dapat menghantarkan arus listrik. Sebagai acuan, larutan gula sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁) merupakan larutan non elektrolit. Zat terlarut sukrosa di dlm pelarut air tak dapat terurai menjadi ion, sehingga tak terdapat ion bebas yg dapat menghantarkan listrik.

Daya Hantar Listrik & Ikatan Kimia

Kemampuan menghantarkan listrik dr sebuah larutan bergantung pada zat terlarut. Jenis ikatan kimia pada zat terlarut merupakan faktor utama yg mensugesti daya hantarnya. Ditinjau dr ikatan kimia, senyawa kimia dapat dibedakan menjadi senyawa ionik & senyawa kovalen.

1. Senyawa ionik

Senyawa ionik yaitu senyawa yg terdiri dr ion-ion positif & negatif yg bergabung oleh karena adanya gaya tarik-menarik elektrostatis. Contoh senyawa ionik antara lain NaCl, KBr, CuCl₂, Ca(NO₃)₂, (NH₄)₂S, NaOH, BaSO₄, & AgCl. Dalam bentuk padat (kristal), ion-ion tersebut berada dlm posisi tetap pada kisi kristalnya sehingga tak dapat bergerak bebas. Oleh alasannya adalah itu, padatan senyawa ionik tak mampu menghantarkan listrik. Jika padatan tersebut dilelehkan atau dilarutkan dlm air, maka ion-ion tersebut dapat terurai dr kisinya & bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan arus listrik. Tatkala senyawa ionik dilarutkan dlm air, ion-ion positif & ion-ion negatif akan dikelilingi oleh molekul-molekul air sehingga terjadi stabilisasi muatan oleh proses pelarutan (solvasi) oleh air. Berikut beberapa teladan persamaan reaksi yg dapat dituliskan dr proses pelarutan beberapa senyawa ionik oleh air.

Pada lazimnya semua senyawa ionik yg gampang larut dlm air, mirip NaCl, KBr, CuCl₂, Ca(NO₃)₂, (NH₄)₂S, & NaOH ialah elektrolit besar lengan berkuasa. Namun, untuk senyawa ionik yg cenderung sukar larut dlm air mirip CaC₂O₄, SrCO₃, BaSO₄ & AgCl, daya hantarannya akan cenderung lebih lemah.

2. Senyawa kovalen

Senyawa kovalen adalah senyawa yg terdiri dr satuan-satuan diskrit yg disebut molekul-molekul, yg terdiri dr beberapa atom nonlogam yg berikatan kovalen. Senyawa kovalen ada yg bersifat polar & adapula yg nonpolar. Senyawa kovalen polar ada yg mampu mengalami ionisasi bila dilarutkan dlm air, sehingga membentuk ion-ion bebas yg dapat menghantarkan listrik contohnya HCl, H₂SO₄, H₂C₂O₄, CH₃COOH, & NH₃. Senyawa-senyawa tersebut merupakan zat elektrolit. Berikut beberapa contoh persamaan reaksi yg mampu dituliskan dr proses pelarutan beberapa senyawa kovalen polar terionisasi oleh air.

Namun, adapula senyawa kovalen polar yg tak dapat terionisasi, contohnya aseton, sehingga tak mampu menghantarkan listrik. Semua senyawa kovalen nonpolar, seperti Br₂ & CH₄, pula tak dapat terionisasi. Kaprikornus, senyawa kovalen polar yg tak terionisasi & senyawa kovalen nonpolar merupakan zat non elektrolit.

Larutan Elektrolit Kuat & Larutan Elektrolit Lemah

Perbedaan utama larutan elektrolit berpengaruh & elektrolit lemah yaitu daya hantarnya tatkala konsentrasi kedua jenis elektrolit sama. Pada elektrolit berpengaruh, elektrolit dapat terurai tepat atau hampir tepat menjadi ion-ion dlm pelarutnya. Contoh larutan elektrolit berpengaruh yakni senyawa-senyawa garam mudah larut dlm air, basa besar lengan berkuasa, & asam kuat, mirip NaCl, KBr, CuCl₂, Ca(NO₃)₂, (NH₄)₂S, NaOH, Ba(OH)₂, HCl, & H₂SO₄. Sedangkan, pada elektrolit lemah, elektrolit hanya mampu terurai sebagian kecil menjadi ion-ion dlm pelarutnya. Contoh larutan elektrolit lemah yaitu senyawa-senyawa asam lemah & basa lemah, seperti H₂C₂O₄, CH₃COOH, N₂H₄, & NH₃. Secara kuantitatif, berpengaruh lemahnya elektrolit mampu dinyatakan sebagai derajat ionisasi / derajat disosiasi, α.

Pada larutan elektrolit berpengaruh yg terionisasi/terdisosiasi sempurna, nilai α = 1, sedangkan yg terionisasi nyaris sempurna, nilai α mendekati 1. Pada larutan non elektrolit, nilai α = 0. Jadi, batas nilai α untuk larutan elektrolit lemah yakni 0 < α < 1.

Contoh Soal Larutan Elektrolit & Non Elektrolit

Contoh Soal 1

Berapakah derajat ionisasi dr asam lemah HX bila diketahui sebanyak 0,0005 mol asam yg terionisasi dr 0,1 mol asam yg dilarutkan dlm air?

Jawab:

Derajat ionisasi:

Contoh Soal 2

Pada fokus yg sama, manakah larutan di bawah ini yg jikalau diuji hantaran listriknya akan menciptakan nyala lampu yg paling jelas?

a. larutan CH₃OH

b. larutan NH₄OH

c. larutan C₆H₅COOH

d. larutan HCN

e. larutan K₂CO₃

Jawab:

E. larutan K₂CO₃

K₂CO₃ yaitu satu-satunya senyawa ionik di antara kelima pilihan tanggapan di atas. K₂CO₃ (kalium karbonat) adalah garam yg gampang larut dlm air & dapat terdisosiasi menjadi ion K⁺ & ion CO₃²⁻. Hal ini mengindikasikan K₂CO₃ tergolong larutan elektrolit berpengaruh. NH₄OH (amonium hidroksida) yaitu basa lemah. C₆H₅COOH (asam benzoat) & HCN (asam sianida) yakni asam lemah. Kaprikornus, NH₄OH, C₆H₅COOH, & HCN termasuk elektrolit lemah. CH₃OH (metanol) adalah senyawa kovalen polar yg tak mampu terionisasi dlm air. Jadi, CH₃OH termasuk larutan non elektrolit. Sebagaimana K₂CO₃ ialah larutan elektrolit kuat, larutannya akan menciptakan nyala lampu yg paling terang dibanding larutan yang lain.

Sumber Referensi

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia SMA & MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis

Kotz, John C., Treichel, Paul M., & Townsend, John R. 2012. Chemistry & Chemical Reactivity (8^th edition). California: Brooks/Cole

McMurry, John E., Fay, Robert C., & Robinson, Jill K. 2016. Chemistry (7^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.

Purba, Michael. 2006. Kimia 1B untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga

Retnowati, Priscilla. 2004. SeribuPena Kimia Sekolah Menengan Atas Kelas X Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Artikel: Larutan Elektrolit & Non Elektrolit

Kontributor: Nirwan Susianto

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi Wargamasyarakat.org yang lain:

1. Titrasi Asam Basa
2. Struktur Atom
3. Sifat Koligatif Larutan