Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Pengertian Larutan Elektrolit & Non Elektrolit

Larutan elektrolit yaitu larutan yg mampu menghantarkan listrik, sedangkan larutan non elektrolit yakni larutan yg tak dapat menghantarkan listrik. Larutan elektrolit dapat dibedakan menjadi elektrolit kuat & elektrolit lemah. Elektrolit kuat memiliki daya hantar yg relatif tinggi walaupun konsentrasinya relatif kecil, sedangkan elektrolit lemah mempunya daya hantar yg relatif rendah meskipun konsentrasinya relatif besar.

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

Mekanisme Hantaran Listrik Melalui Larutan

Menurut teori ionisasi Arrhenius, larutan elektrolit mampu menghantarkan listrik karena terdapat ion-ion yg bergerak bebas dlm larutan. Ion-ion tersebut yg berperan dlm menghantarkan arus listrik melalui larutan. Sebagai contoh, 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 mampu terurai menjadi ion-ion, sehingga tak terdapat ion-ion bebas yg dapat menghantarkan arus listrik. Sebagai contoh, 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 mampu menghantarkan listrik.

Daya Hantar Listrik & Ikatan Kimia

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

1. Senyawa ionik

Senyawa ionik adalah 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 sebab itu, padatan senyawa ionik tak mampu menghantarkan listrik. Jika padatan tersebut dilelehkan atau dilarutkan dlm air, maka ion-ion tersebut mampu terurai dr kisinya & bergerak bebas sehingga mampu 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 mampu dituliskan dr proses pelarutan beberapa senyawa ionik oleh air.

Pada biasanya semua senyawa ionik yg mudah larut dlm air, seperti NaCl, KBr, CuCl₂, Ca(NO₃)₂, (NH₄)₂S, & NaOH adalah elektrolit berpengaruh. Namun, untuk senyawa ionik yg condong sulit larut dlm air mirip CaC₂O₄, SrCO₃, BaSO₄ & AgCl, daya hantarannya akan condong lebih lemah.

2. Senyawa kovalen

Senyawa kovalen yaitu 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 dapat mengalami ionisasi kalau 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 pola persamaan reaksi yg dapat dituliskan dr proses pelarutan beberapa senyawa kovalen polar terionisasi oleh air.

Namun, adapula senyawa kovalen polar yg tak mampu terionisasi, misalnya 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 besar lengan berkuasa & elektrolit lemah ialah daya hantarnya tatkala fokus kedua jenis elektrolit sama. Pada elektrolit kuat, elektrolit mampu terurai tepat atau nyaris sempurna menjadi ion-ion dlm pelarutnya. Contoh larutan elektrolit kuat yaitu senyawa-senyawa garam gampang larut dlm air, basa berpengaruh, & asam kuat, mirip NaCl, KBr, CuCl₂, Ca(NO₃)₂, (NH₄)₂S, NaOH, Ba(OH)₂, HCl, & H₂SO₄. Sedangkan, pada elektrolit lemah, elektrolit hanya dapat terurai sebagian kecil menjadi ion-ion dlm pelarutnya. Contoh larutan elektrolit lemah yaitu senyawa-senyawa asam lemah & basa lemah, mirip H₂C₂O₄, CH₃COOH, N₂H₄, & NH₃. Secara kuantitatif, berpengaruh lemahnya elektrolit mampu dinyatakan sebagai derajat ionisasi / derajat disosiasi, α.

Pada larutan elektrolit kuat 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 konsentrasi yg sama, manakah larutan di bawah ini yg bila diuji hantaran listriknya akan menciptakan nyala lampu yg paling terperinci?

a. larutan CH₃OH

b. larutan NH₄OH

c. larutan C₆H₅COOH

d. larutan HCN

e. larutan K₂CO₃

Jawab:

E. larutan K₂CO₃

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

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 Sekolah Menengan Atas 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 Sosiologiku.com lainnya:

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