Materi Kimia Kelas X : Larutan Eletrolit dan Non Eletrolit

IPA-Area; Pernahkah Anda memperhatikan orang yang mencari ikan di sungai dengan cara menyetrum, apa yang terjadi? Ternyata di sekitar alat setrum tersebut tiba-tiba muncul banyak ikan yang mengapung karena telah mati. Mengapa ikan-ikan di sekitar alat penyetrum bisa mati? Apakah air sungai dapat menghantarkan arus listrik? Tahukah Anda mengapa limbah cair maupun padat yang berasal dari rumah tangga ataupun industri dapat diuraikan oleh mikroorganisme? Bagaimana cara mikroorganisme menguraikan/membusukkan limbah-limbah tersebut? Pe-nasaran ingin tahu jawaban dari pertanyaan-pertanyaan tersebut, ikuti pembahasan berikut ini.

A. Penggolongan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik

Beberapa waktu yang lalu, ibukota Jakarta ditimpa musibah banjir karena curah hujan yang sangat tinggi sehingga banyak menenggelamkan perumahan penduduk. Mensikapi kondisi banjir yang lumayan tinggi tersebut, pihak PLN segera mengambil tindakan cepat dengan segera memutuskan aliran listrik yang menuju ke arah transformeter (trafo) yang terendam air banjir. Tahukah Anda mengapa pihak PLN mengambil tindakan tersebut? Apakah air dapat menghantarkan arus listrik sehingga dapat membahayakan penduduk? Menurut pemikiran Anda, kira-kira kriteria air (larutan) yang bagaimana yang dapat menghantarkan arus listrik? Apakah semua larutan dapat menghantarkan arus listrik?

Materi Kimia Kelas X : Larutan Eletrolit dan Non Eletrolit

Untuk mengetahui jawaban dari pertanyaan-pertanyaan di atas, coba Anda perhatikan data ekperimen uji daya hantar listrik terhadap beberapa larutan di bawah ini.

Tabel Data eksperimen uji daya hantar listrik beberapa larutan

Dari data tabel diatas, 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.

Berdasarkan keterangan di atas, maka larutan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutan elektrolit.
Contoh: larutan asam sulfat, natrium hidroksida, garam dapur, asam cuka, dan amonium hidroksida.
Larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutan nonelektrolit.
Contoh: larutan gula dan larutan urea.

B. Teori Ion Svante August Arrhenius

Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik?

Penjelasan tentang permasalahan di atas pertama kali dikemukakan oleh Svante August Arrhenius (1859 – 1927) dari Swedia saat presentasi disertasi PhD-nya di Universitas Uppsala tahun 1884. Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif dinamakan anion. Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi.

Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Sedangkan zat nonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yang menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik. Dari penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan

Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas.

Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.

Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Zat nonelektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.

C. Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

Berdasarkan kuat-lemahnya daya hantar listrik, larutan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

Larutan elektrolit kuat, yaitu larutan elektrolit yang mengalami ionisasi sempurna.
Indikator pengamatan: lampu menyala terang dan timbul gelembung gas pada elektrode.
Contoh: larutan H2SO4, larutan NaOH, dan larutan NaCl.
Larutan elektrolit lemah, yaitu larutan elektrolit yang mengalami sedikit ionisasi (terion tidak sempurna). Indikator pengamatan: lampu tidak menyala atau menyala redup dan timbul gelembung gas pada elektrode.
Contoh: larutan CH3COOH dan larutan NH4OH.

Secara umum, perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah dapat disimpulkan sebagai berikut.

Larutan elektrolit kuat (lampu menyala terang), (b) larutan elektrolit lemah (lampu menyala redup), dan (c) larutan nonelektrolit (lampu tidak menyala)

D. Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit

Berdasarkan keterangan sebelumnya telah kita ketahui bersama bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Pertanyaan yang timbul sekarang adalah bagaimana cara menuliskan reaksi ionisasi larutan elektrolit? Silakan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi berikut ini.

Kita dapat dengan mudah menuliskan reaksi ionisasi suatu larutan elektrolit hanya dengan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi larutan elektrolit. Anda harus memahami pedoman tersebut jika ingin bisa menuliskan reaksi ionisasinya.

Pedoman penulisan reaksi ionisasi sebagai berikut.

1. Eletrolit Kuat

2. Eletrolit Lemah

E. Senyawa Ionik dan Senyawa Kovalen Polar

Pada pelajaran ikatan kimia telah dipelajari bahwa berdasarkan jenis ikatannya, senyawa kimia dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu senyawa ionik dan senyawa kovalen. Masih ingatkah Anda apa yang dimaksud dengan senyawa ionik dan senyawa kovalen? Sekarang perhatikan kembali data eksperimen uji daya hantar listrik beberapa larutan di bawah ini!

Dari tabel diatas diketahui bahwa larutan H2SO4, NaOH, CH3COOH, NH4OH, dan NaCl termasuk larutan elektrolit. Padahal telah diketahui bahwa NaCl adalah senyawa yang berikatan ion (senyawa ionik), sedangkan HCl, H2SO4, CH3COOH, dan NH4OH adalah kelompok senyawa yang berikatan kovalen (senyawa kovalen). Senyawa kovalen yang dapat menghantarkan listrik disebut senyawa kovalen polar.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa larutan elektrolit ditinjau dari jenis ikatan kimia senyawanya dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar. Untuk lebih jelas lagi tentang hubungan sifat elektrolit dengan ikatan kimia, silakan perhatikan bagan berikut

Bagan Hubungan sifat eletrolit dengan ikatan kimia