LARUTAN ELEKTROLIT

LARUTAN  ELEKTROLIT

1.    Apa yang dimaksud dengan:

       a.     larutan elektrolit?

       b.    larutan nonelektrolit?

       Pembahasan:

       Yang dimaksud dengan:

a.         larutan elektrolit yaitu larutan yang dapat menghantar listrik.

b.         larutan nonelektrolit yaitu larutan yang tidak dapat menghantar listrik.

2.    Bagaimanakah cara menentukan apakah suatu larutan tergolong elektrolit atau nonelektrolit? Jelaskan!

       Pembahasan:

       Untuk menentukan apakah suatu larutan tergolong elektrolit atau nonelektrolit, maka kita harus mengetahui apakah larutan tersebut dapat menghantar listrik atau tidak. Hantaran listrik melalui larutan dapat diketahui dengan menggunakanalat penguji elektrolit seperti gambar berikut:

       Adanya aliran listrik melalui larutan ditandai oleh menyalanya lampu pijar pada rangkaian itu dan/atau adanya suatu perubahan (misalnya timbul gelembung) pada salah satu atau kedua elektrodenya. Jika hal ini terjadi pada suatu larutan, maka larutan tersebut tergolong elektrolit*. Namun, jika tidak demikian, maka larutan tersebut tergolong nonelektrolit.

 

3.    Sebutkan tiga contoh larutan elektrolit dan tiga contoh larutan nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari!

       Pembahasan:

Tiga Contoh dalam Kehidupan Sehari-Hari
Larutan Elektrolit	Larutan Nonelektrolit
a. Larutan garam dapur	a. Larutan urea
b. Larutan asam cuka	b. Larutan gula
c. Larutan pemutih (Ca(OCl)2)	c. Larutan etanol

4.    Mengapa larutan elektrolit dapat menghantar listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak?

       Pembahasan:

       Karena larutan dari zat elektrolit mengandung ion-ion yang bergerak bebas (Teori Arrhenius, red). Ion-ion itulah yang menghantar listrik melalui larutan.

       Contohnya:     NaCl(g) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq)

                               NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH^–(aq)

                               CH₃COOH(l) → CH₃COO^–(aq) + H⁺(aq)

       Adapun zat nonelektrolit dalam larutan tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap berupa molekul sehingga tidak dapat menghantar listrik.

       Contohnya:     C₂H₅OH(l) → C₂H₅OH(aq)

                               CO(NH₂)₂(s) → CO(NH₂)₂(aq)

5.    Apakah semua senyawa kovalen bersifat elektrolit? Jelaskan!

       Pembahasan:

       Tidak semua senyawa kovalen bersifat elektrolit.

       Senyawa kovalen ada yang bersifat elektrolit (kuat, lemah) dan nonelektrolit. Senyawa kovalen terdiri dari molekul-molekul yang bersifat netral dan tidak dapat menghantar listrik dalam bentuk murninya. Namun sebagaimana yang kita ketahui, sebagian molekul bersifat polar (misalnya molekul air, HCl, dan CH₃COOH), sedangkan sebagian lain bersifat nonpolar (misalnya CH₄).

       Polar:          Pada senyawa kovalen polar, terdapat perbedaan keelektronegatifan antara dua atom yang membentuk molekul dwikutub. Misalnya HCl, jika zat dengan molekul polar ini dilarutkan dalam air, maka zat tersebut akan mengalami ionisasi sehingga larutannya dapat menghantar listrik. Hal itu terjadi karena antarmolekul polar (yaitu air dan HCl) terdapat suatu gaya tarik-menarik yang dapat memutuskan ikatan-ikatan tertentu dalam molekul tersebut. Dalam hal ini, ikatan yang putus adalah ikatan antara H dan Cl. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: HCl(l) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl^–(aq).

                          Rumus H₃O⁺ hanyalah suatu cara untuk menunjukkan bahwa ion H⁺terikat oleh molekul air. Untuk menyederhanakan, ion H₃O⁺ sering ditulis sebagai ion H⁺. Oleh karena itu, reaksi ionisasi HCl biasa dituliskan sebagai berikut: HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq).

                          Hal yang sama juga terjadi pada CH₃COOH, dimana jika dilarutkan dalam air, maka ikatan antara O dan H akan putus. Namun yang membedakannya dengan HCl adalah bahwa hanya sebagian kecil molekulnya yang larut dalam air sehingga jumlah ion di dalam larutannya sedikit. Karena itulah CH₃COOH tergolong sebagai elektrolit lemah dan HCl tergolong sebagai elektrolit kuat. Meskipun demikian, tidak semua molekul polar dapat mengalami ionisasi dalam air. Contohnya adalah CHCl₃.

       Nonpolar:   Molekul nonpolar, sebagaimana dapat diduga, tidak ada yang bersifat elektrolit. Hal ini karena atom-atom yang saling berikatan tidak menyebabkan adanya pemisahan muatan sehingga dipol tidak terbentuk (keelektronegatifan saling meniadakan).

Kesimpulannya adalah:

a.    Tidak semua senyawa kovalen bersifat elektrolit.

b.    Tidak semua senyawa kovalen polar bersifat elektrolit.

c.    Semua senyawa kovalen nonpolar pasti bersifat nonelektrolit.

6.    Mengapa NaCl dalam bentuk padat tidak menghantar listrik?

       Pembahasan:

       Karena ion-ionnya (Na⁺ dan Cl^–) tidak dapat bergerak, melainkan diam pada tempatnya sehingga tidak dapat menghantar listrik.

       Pada prinsipnya, sifat NaCl padat (jika dibandingkan dengan NaCl larutan) ialah:

       a.     Jarak antarmolekul atau ionnya sangat rapat dibanding dengan jarak antarmolekul NaCl larutan.

       b.    Luas permukaan bidang sentuh molekul atau ionnya sangat kecil dibandingkan dengan luas permukaan molekul NaCl larutan.

       Karena sifat-sifat tersebut, apabila aliran listrik melewati ruang antarmolekul NaCl padat, maka aliran listrik akan mengalami banyak hambatan. Di samping itu, sentuhan elektron pada molekul atau ion dari NaCl padat sangat sedikit. (Keadaan itulah yang menyebabkan energi dari arus listrik tidak mampu menyalakan lampu dan tidak mampu menimbulkan gelembung gas di sekitar elektrode; artinya NaCl padat tidak bisa menghantar listrik).

7.    Manakah yang merupakan konduktor yang lebih baik? Jelaskan jawabanmu!

       a.     H₂SO₄ 0,1 M atau CH₃COOH 0,1 M?

       b.    H₂SO₄ 0,1 M atau H₂SO₄ 0,2 M?

       Pembahasan:

       Konduktor adalah bahan yang dapat menghantar listrik.

       a.     Seperti yang kita ketahui, H₂SO₄ merupakan larutan elektrolit kuat, sedangkan CH₃COOH merupakan larutan elektrolit lemah. Pada konsentrasi yang sama (seperti pada kasus ini), elektrolit kuat mempunyai daya hantar yang lebih baik daripada elektrolit lemah. Hal ini karena sebagian besar bahkan seluruh molekul dalam zat elektrolit kuat terurai menjadi ion, sedangkan dalam zat elektrolit lemah, hanya sebagian kecil molekul yang mengion. Dengan kata lain, larutan H₂SO₄ mengandung lebih banyak ion daripada larutan CH₃COOH, meskipun kemolarannya sama. Itulah sebabnya mengapa H₂SO₄ 0,1 M merupakan konduktor yang lebih baik dari CH₃COOH 0,1 M.

       b.    H₂SO₄ merupakan larutan elektrolit kuat. Untuk zat yang sama, semakin besar konsentrasinya, maka semakin baik sifat konduktornya. Hal ini karena semakin besar konsentrasinya, semakin banyak pula molekul zat tersebut yang terurai menjadi ion. Penjelasan ini sesuai dengan hubungan persamaan-persamaan berikut:

     Itulah sebabnya mengapa H₂SO₄ 0,2 M merupakan konduktor yang lebih baik dari H₂SO₄ 0,1 M.

8.    Berikut ini hasil pengujian daya hantar berbagai jenis zat.

Zat Murni	Bentuk	Menghantar?	Larutan	Menghantar?
Bromin	cair	tidak	Etanol (C2H5OH)	tidak
Raksa	cair	ya	Gula (C12H22O11)	tidak
Zink	padat	tidak	Asam sulfat (H2SO4)	ya
Zink	cair	ya	Asam cuka (CH3COOH)	ya
Air	cair	tidak	Kalium klorida (KCl)	ya
Asam cuka	cair	tidak
Kalium klorida	padat	tidak
Kalium klorida	cair	ya

a.         Di antara zat murni yang diuji, golongan zat apakah yang dapat menghantar listrik?

Pembahasan:

Golongan zat murni yang dapat menghantar listrik adalah golongan cair.

       b.    Di antara seluruh zat yang diuji, manakah yang tergolong senyawa ion dan manakah yang tergolong senyawa kovalen?

              Pembahasan:

·           Senyawa ion: Kalium klorida.

·           Senyawa kovalen:  Bromin, air, asam cuka, etanol, gula, asam sulfat.

       c.     Apakah perbedaan antara elektrolit senyawa ion dengan elektrolit senyawa kovalen?

              Pembahasan:

              Perbedaan antara elektrolit senyawa ion dengan elektrolit senyawa kovalen (polar) disimpulkan sebagai berikut:

Jenis Elektrolit	Padatan	Lelehan	Larutan
Senyawa ion	nonkonduktor	konduktor	konduktor
Senyawa kovalen	nonkonduktor	nonkonduktor	konduktor

9.    Tentukan apakah yang berikut ini dapat atau tidak menghantar listrik.

       a.     logam aluminium                                  f.     larutan NaCl

       b.    aluminium cair                                      g.    lelehan asam asetat murni

       c.     klorin cair h.                                          larutan asam asetat

       d.    kristal NaCl                                          i.     kristal gula