Just Give Me a Reason

Kamis, 25 Desember 2014

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT

KOMPETENSI INTI DAN KOMPETENSI DASAR KIMIA MATERI LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT

KI-1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KD   
1.1   Menyadari adanya keteraturan struktur partikel materi sebagai wujud kebesaran Tuhan YME dan pengetahuan tentang struktur partikel materi sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif.
KI-2
2.   Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KD
2.1  Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin,  jujur, objektif, terbuka,  mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis, komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari.
2.2. Menunjukkanperilaku kerjasama, santun, toleran, cinta damai dan peduli lingkungan serta hemat dalam memanfaatkan sumber daya alam.
2.3. Menunjukkan perilaku responsif dan pro-aktif serta bijaksana sebagai wujud kemampuan memecahkan masalah dan membuat keputusan
 KI-3
3. Memahami ,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
KD
3.8. Menganalisis sifat larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit berdasarkan daya hantar listriknya.
 KI-4
4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak  terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
 KD
4.8. Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan untuk mengetahui sifat larutan elektrolit dan larutan non- elektrolit.

PENDAHULUAN
                Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kalian dapat :
a.  menjelaskan definisi larutan elektrolit dan nonelektrolit
b. menyimpulkan gejala-gejala hantaran arus listrik dalam berbagai larutan berdasarkan hasil pengamatan;
c. mengelompokkan larut­an ke dalam larutan elek­trolit dan nonelektrolit berdasarkan sifat hantar­an listriknya;
d.  menjelaskan penyebab kemampuan larutan elek­trolit menghantarkan arus listrik;
e.  menjelaskan bahwa larut­an elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar;
f.  mengkomunikasikan hasil pengamatan tentang larutan elektrolit dan nonelektrolit;
g. menerapkan konsep larutan elektrolit dan non elektrolit dalam memecahkan masalah lingkungan.

         Apabila kita mendengar kata lemon, tentu teringat dengan jus yang segar. Akan tetapi, dibalik bentuknya yang kecil ternyata lemon dapat berfungsi sebagai baterai karena mengandung elektrolit.

Apa itu elektrolit?
        Bagaimana proses yang terjadi pada lemon sehingga mampu menghantarkan listrik dan dapat digunakan untuk membuat baterai?
        Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kalian akan mempelajari larutan elektrolit dan nonelektrolit dalam bab ini.

       Sebelum membahas tentang larutan elektrolit, alangkah baiknya jika anda mengetahui apa itu definisi larutan.  
        Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik. Larutan terdiri atas dua komponen, yaitu komponen zat terlarut dan pelarut.
·      Komponen dengan jumlah yang sedikit biasanya dinamakan zat terlarut.
·      Pelarut adalah komponen yang jumlahnya lebih banyak atau yang  strukturnya tidak berubah.
Contoh:
1.   25 gram garam dapur dalam 100 gram air; air disebut pelarut, sedangkan garam dapur (NaCl) sebagai zat terlarut.
2.  Sirup (kadar gula 80 %); gula pasir merupakan komponen paling banyak daripada air akan tetapi gula dinyatakan sebagai  zat terlarut dan air sebagai pelarut, sebab struktur air tidak berubah (wujud: cair), sedangkan gula berubah dari padat menjadi cairan.

Larutan dapat digolongkan berdasarkan:
1.  Wujud pelarutnya; yaitu terdiri atas larutan cair (contoh: larutan gula, larutan garam);  larutan padat (contoh: emas 22 karat merupakan campuran homogen antara emas dan perak atau logam lain); dan larutan gas (contoh: udara).
2. Daya hantar listriknya; yaitu larutan elektrolit (dapat menhantarkan arus listrik) dan larutan nonelektrolit (tidak dapat menghantarkan arus listrik).


1.   Pengertian Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
             Elektrolit adalah zat yang mengalami ionisasi ketika dilarutkan dalam larutan. Larutan elektrolit memiliki kemampuan untuk menghantarkan arus listrik karena larutan elektrolit menghasilkan ion-ion dalam larutan yang dapat menghantarkan arus listrik melalui larutan. Hampir sebagian besar larutan dari senyawa ion dapat menghantarkan listrik. Contoh larutan elektrolit adalah larutan garam dapur. Larutan garam dapur dapat menghantarkan arus listrik karena ketika dilarutan dalam air garam dapur larut dan akan terurai menjadi ion-ion yang dapat bergerak bebas dalam larutan, sehingga muatan listrik dapat mengalir.
     Nonelektrolit adalah zat yang tidak mengalami ionisasi dalam larutan. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh larutan nonelektrolit adalah gula. Larutan gula tidak dapat menghantarkan arus listrik karena dalam larutan, gula masih mengandung molekul C6H12O6. Larutan ini bersifat netral (tidak memiliki muatan) sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik. Semua senyawa nonelektrolit jika dilarutkan dalam larutan air tetap dalam bentuk molekul.

Perhatikan berita dibawah ini!
TRIBUNEWS.COM, SUNGGUMINASA- Hidup Ibrahim Daeng Temba (35), warga Kabupaten Gowa, berakhir tragis. Lantaran menangkap ikan di sungai dengan cara menyetrum, ia justru tewas tersetrum. Warga Dusun Batu Alang, Desa Romangloe, Kecamatan Bontomarannu, itu tewas ditempat gara-gara tersengat listrik dari alat penangkap ikannya, Kamis (26/9/2013)..Kejadian ini, berawal saat korban hendak pergi menangkap ikan di sungai dekat rumahnya. Ketika itu, Ibrahim yang sehari-hari bekerja sebagai petani ini, sebelum turun ke sungai terlebih dulu menyambungkan kabel alat setrum ikannya ke sumber aliran listrik di rumahnya. Namun, tiba-tiba korban terpeleset dan terjatuh ke sungai yang sudah dialiri listrik untuk menangkap ikan. Akibatnya, korban langsung meninggal dunia di tempat.
Sumber: Tribunnews.com Jumat, 27 September 2013 09:04 WIB 

             Setelah membaca artikel diatas, jawablah pertanyaan dibawah ini
1. Apa kaitan peristiwa diatas dengan materi larutan elektrolit?
2. Kenapa setrum bisa digunakan untuk memancing?
3. Dalam hal ini yang disetrum ikan atau airnya?
4. Mengapa pak Ibrahim meninggal ketika terpeleset dan terjatuh ke sungai yang sudah dialiri listrik?

Elektrolit adalah zat yang mengalami ionisasi ketika dilarutkan dalam larutan.
Nonelektrolit adalah zat yang tidak mengalami ionisasi dalam larutan.

2.  Teori Asam-Basa Arrhenius

               Svante August Arrhenius (1859-1927)  adalah seorang ahli kimia dari Swedia yang dilahirkan pada tanggal 19 februari 1859 di Vik, Swedia. Berdasarkan pada teori ionisasi Arhenius, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena di dalam larutan terkandung atom-atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik yang bergerak bebas. Atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik disebut ion. Ion – ion bergerak bebas karena zat – zat elektrolit yang dilarutkan dalam air akan terionisasi (terurai menjadi ion – ion), yaitu ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Ion–ion tersebut berada dalam kesetimbangan dengan molekul netralnya. Perubahan suatu senyawa menjadi ion-ion dalam suatu larutan disebut proses ionisasi. Sementara itu, pada pelarutan zat–zat nonelektrolit dalam air tidak akan menghasilkan ion–ion (zat nonelektrolit tidak terionisasi dalam air) sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.
                Sebuah teori atau definisi tentang asam-basa merupakan upaya untuk menjelaskan apa yang  terjadi pada molekul zat asam dan basa dalam larutan yang memunculkan sifat asam atau basa. Svante Arrhenius mengusulkan bahwa asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen (H+) dalam larutan air, dan basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida (OH-) dalam larutan air.
                Contoh asam dan basa disertai dengan reaksi ionisasinya adalah:
HNO3 (aq) → H + (aq) + NO3- (aq)
NaOH (aq)  → Na+ (aq) + OH- (aq)

Asam adalah suatu zat yang dapat menambah [H+] dalam air.
Basa adalah suatu zat yang dapat menambah [OH-]dalam air.

Asam kuat adalah asam yang dalam larutannya mudah melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit kuat.
Asam lemah adalah asam yang dalam larutannya sukar melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit lemah.
Basa kuat adalah basa yang mudah melepaskan ion OH- dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit kuat.
Basa lemah adalah basa yang sukar melepaskan ion OH- dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit lemah.
Garam adalah persenyawaan yang terbentuk antara ion logam atau ion amonium (NH4+) dengan sisa asam.

3.  Reaksi Ionisasi
                Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi. Derajat ionisasi atau derajat disosiasi (alfa) menunjukkan banyaknya zat yang terurai dibandingkan dengan keadaan awal (mula-mula). Semakin besar harga derajat ionisasi, maka semakin kuat larutan elektrolit tersebut.
                Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka α= 1 (terurai sempurna). Pada persamaan reaksi ionisasi untuk larutan elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan. Hal ini berbeda dengan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit lemah memiliki α (derajat ionisasi) yang kecil, karena hanya sedikit larutan yang terurai (terionisasi). Semakin sedikit yang terionisasi, maka semakin lemah  larutan elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan tanda panah dua arah (bolak-balik) artinya tidak semua molekul terurai (ionisasi tidak sempurna).

2.  Teori Asam-Basa Arrhenius

               Svante August Arrhenius (1859-1927)  adalah seorang ahli kimia dari Swedia yang dilahirkan pada tanggal 19 februari 1859 di Vik, Swedia. Berdasarkan pada teori ionisasi Arhenius, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena di dalam larutan terkandung atom-atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik yang bergerak bebas. Atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik disebut ion. Ion – ion bergerak bebas karena zat – zat elektrolit yang dilarutkan dalam air akan terionisasi (terurai menjadi ion – ion), yaitu ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Ion–ion tersebut berada dalam kesetimbangan dengan molekul netralnya. Perubahan suatu senyawa menjadi ion-ion dalam suatu larutan disebut proses ionisasi. Sementara itu, pada pelarutan zat–zat nonelektrolit dalam air tidak akan menghasilkan ion–ion (zat nonelektrolit tidak terionisasi dalam air) sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.
                Sebuah teori atau definisi tentang asam-basa merupakan upaya untuk menjelaskan apa yang  terjadi pada molekul zat asam dan basa dalam larutan yang memunculkan sifat asam atau basa. Svante Arrhenius mengusulkan bahwa asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen (H+) dalam larutan air, dan basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida (OH-) dalam larutan air.
                Contoh asam dan basa disertai dengan reaksi ionisasinya adalah:
HNO3 (aq) →H + (aq) + NO3- (aq)
NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH- (aq)

Asam adalah suatu zat yang dapat menambah [H+] dalam air.
Basa adalah suatu zat yang dapat menambah [OH-]dalam air.

Asam kuat adalah asam yang dalam larutannya mudah melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit kuat.
Asam lemah adalah asam yang dalam larutannya sukar melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit lemah.
Basa kuat adalah basa yang mudah melepaskan ion OH- dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit kuat.
Basa lemah adalah basa yang sukar melepaskan ion OH- dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit lemah.
Garam adalah persenyawaan yang terbentuk antara ion logam atau ion amonium (NH4+) dengan sisa asam.

3.   Reaksi Ionisasi
           Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi. Derajat ionisasi atau derajat disosiasi (alfa) menunjukkan banyaknya zat yang terurai dibandingkan dengan keadaan awal (mula-mula). Semakin besar harga derajat ionisasi, maka semakin kuat larutan elektrolit tersebut.
           Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka α= 1 (terurai sempurna). Pada persamaan reaksi ionisasi untuk larutan elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan. Hal ini berbeda dengan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit lemah memiliki α (derajat ionisasi) yang kecil, karena hanya sedikit larutan yang terurai (terionisasi). Semakin sedikit yang terionisasi, maka semakin lemah  larutan elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan tanda panah dua arah (bolak-balik) artinya tidak semua molekul terurai (ionisasi tidak sempurna).
Contoh:
1.       Reaksi ionisasi pada senyawa asam
Asam Kuat
Contoh:
H2SO4 (aq)  →  2H+ (aq) + SO42-(aq)
HCl (aq) → H+ (aq) + Cl-(aq)
Asam Lemah
Contoh:
CH3COOH (aq) → CH3COO- (aq) + H+ (aq)
HCN (aq) → H+ (aq) + CN-(aq)
HCl (aq)→ H+ (aq) + Cl-(aq)
Asam Lemah
Contoh:
CH3COOH (aq)→ CH3COO- (aq) + H+ (aq)
HCN (aq) → H+ (aq) + CN-(aq) 

2.       Reaksi ionisasi pada senyawa basa
Basa Kuat
Contoh:
NaOH (aq) → Na+ (aq) +  OH-(aq)
KOH(aq)→ K+ (aq) + OH-(aq)
Basa Lemah
Contoh:
NH4OH (aq) → NH4+ (aq) + OH-(aq)
Al(OH)3 (aq) → Al3+ (aq) +  3OH-(aq)

3.       Reaksi ionisasi pada senyawa  garam
Contoh:
NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl-(aq)
KI (aq)→ K+ (aq) + I- (aq)
 
Uji Pemahaman 1
Tuliskan reaksi ionisasi dari larutan dibawah ini!
a.  H2SO4 (aq)                       d. HCOOH (aq)
b.  H3PO4 (aq)                       e. HCN (aq)
c.  HF (aq)
 
Uji Pemahaman 2
Coba anda buatkan 5 macam garam lengkap dengan reaksi ionisasinya sesuai dengan kation dan anion pembentuknya seperti dibawah ini.
No        Kation dan anion    Rumus Senyawa       Reaksi ionisasi dalam air
1        Mg2+ dan 2Br-   
2        2Na+ dan SO42-
3        Ca2+ dan 2ClO4-
4        Ba2+ dan 2NO3-
5        NH4+ dan Cl-
   
Kekuatan Elektrolit
Kekuatan suatu elektrolit ditandai dengan suatu besaran yang disebut derajat ionisasi (α)
a =   mol zat yang terurai / mol zat mula - mula

Keterangan :
Elektrolit kuat memiliki harga α = 1, sebab semua zat yang dilarutkan terurai menjadi ion
Elektrolit lemah memiliki harga α <1, sebab hanya sebagian yang terurai menjadi ion.
Adapun non elektrolit memiliki harga α = 0, sebab tidak ada yang terurai menjadi ion.

    Elektrolit kuat : α = 1(terionisasi sempurna)
    Elektrolit lemah : 0 < α < 1 (terionisasi sebagian)
    Non Elektrolit : α = 0 (tidak terionisasi)

 4.   Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik
     Daya hantar listrik merupakan kemampuan larutan untuk menghantarkan arus litrik. Suatu larutan dapat dikelompokkan sebagai larutan elektrolit atau nonelektrolit berdasarkan kemampuannya untuk menghantarkan arus listrik.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik
Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik

       Elektrolit berasal dari kata dalam bahasa Yunani yang berarti “pembawa listrik”. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Ion-ion ini berperan menghantarkan arus listrik melalui larutan. Contoh larutan elektrolit adalah NaCl, HCl, CH3COOH dan H2SO4. Pada larutan elektrolit yang dilengkapi elektroda dan rangkaian listrik, ion-ion negatifnya (anion) bergerak menuju elektroda yang bermuatan positif (anoda) dan melepaskan elektron. Sedangkan ion-ion positif (kation) bergerak menuju elektroda yang bermuatan negative (katoda) dan mengambil elektron.
         Larutan nonelektrolit merupakan kebalikan dari larutan elektrolit. Larutan ini tidak mampu menghantarkan arus listrik karena pada saat berupa larutan, tidak ada ion-ion yang bergerak bebas didalamnya.  Adapun jenis ikatan yang dimiliki oleh larutan non elektrolit adalah ikatan kovalen. Ikatan kovalen terbentuk karena penggunaan bersama pasangan elektron. ketika berada dalam larutan, senyawa kovalen tidak mengalami ionisasi, sehingga tidak ada ion-ion yang dapat menghantarkan arus listrik. Contoh larutan nonelektrolit adalah larutan gula, larutan urea dan alkohol. Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.


Jawablah pertanyaan –pertanyaan berikut
1.  Gejala –gejala apa saja yang dapat membuktikan bahwa suatu senyawa dapat menghantarkan arus listrik?
2.  Berilah contoh larutan-larutan yang dapat menghantarkan listrik
3.  Apa yang dimaksud larutan elektrolit dan nonelektrolit?
4.  Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik?
5.  Jenis ikatan yang dimiliki oleh larutan non-elektrolit adalah ikatan kovalen. Mengapa senyawa kovalen  tidak dapat menghantarkan listrik?

Untuk memahami daya hantar listrik larutan yang lain, lakukan eksperimen 1 dibawah ini.

UJI DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN

Tujuan : menguji daya hantar listrik beberapa larutan dalam pelarut air

Bahan
1.    Larutan garam dapur
2.    Larutan Gula
3.    Larutan Sabun Cuci
4.    Larutan Sabun Mandi
5.    Larutan Asam Cuka
6.    Larutan Sampo
7.    Alkohol
8.    Larutan Urea
9.    Larutan HCl
10. Larutan NaOH
11. Air Suling

Alat
1.       4 buah baterai baru
2.       Kabel dengan panjang ± 2 meter. Potong menjadi 2 bagian
3.       Lampu LED 5 Volt
4.       Gelas kimia 100 mL
5.       Sendok plastik
6.       Tisu
7.       2 buah Elektroda karbon dari baterai bekas
8.       Selotif

Petunjuk Keamanan Bahan:
HCl:
Mudah menyala. Uap lebih berat daripada udara. Membentuk campuran yang dapat meledak dengan udara pada peningkatan suhu.
NaOH:
Korosif. mengakibatkan luka bakar yang parah

 b.       Prosedur Kerja
1.  Susunlah alat penguji elektrolit seperti pada gambar dibawah ini
2. Perhatikan penjelasan guru mengenai cara menggunakan alat dan bahan sebelum anda melakukan eksperimen
3.  Masukkan 50 mL air suling ke dalam gelas kimia dan ujilah daya hantar listriknya. Catat jika lampu menyala atau timbul gelembung gas pada elektroda nya.
4.   Bersihkan elektroda dengan air dan keringkan dengan tisu
5.   Ulangi cara kerja 3 dan 4 dengan menggunakan larutan lain yang tersedia.

d.     Hasil Pengamatan:
          Salin dan lengkapilah tabel pengamatan berikut.
No        Bahan yang diUji    Rumus Kimia     Lampu Menyala    Gelembung Gas
1.    Larutan garam Garam        NaCl
2.    Larutan Gula
3.    Larutan Sabun Cuci
4.    Larutan Sabun Mandi cair
5.    Larutan Asam Cuka
6.    Larutan Shampo
7.    Alkohol
8.    Larutan Urea
9.    Larutan HCl
10.    Larutan NaOH
11.    Air suling
       
e.    Pertanyaan:
          Untuk menjawab pertanyaan berikut, lakukan diskusi dengan kelompok kalian.
1.   Kelompokkan larutan tersebut berdasarkan:
a.   Lampu menyala/tidak
b.   Ada tidaknya gelembung gas
c.   Diantara larutan yang diperiksa, larutan manakah yang merupakan larutan elektrolit dan non elektrolit?
d.   Apa yang menyebabkan bola lampu menyala dan tidak menyala?
e.   Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik
f.   Apakah kesimpulan anda dari percobaan diatas?
g.   Bandingkan hasil eksperimen kelompok kalian dengan kelompok yang lain. Kemudian buatlah laporan eksperimen secara perorangan untuk diserahkan kepada guru.

5.  Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah
Larutan elektrolit dapat dibedakan menjadi elektrolit kuat dan elektrolit lemah, bergantung pada daya hantar listriknya yang disebabkan oleh kandungan ion-ionnya.
a.   Elektrolit Kuat
         Larutan elektrolit kuat memiliki ciri-ciri: daya hantar listriknya baik, dapat memberikan nyala lampu yang terang dan menghasilkan gelembung gas yang banyak.  dan terjadi proses ionisasi sempurna (pada larutan elektrolit kuat hampir semua molekul terurai menjadi ion-ion).  Pada larutan elektrolit kuat, seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ion (terionisasi sempurna). Karena banyak ion yang dapat menghantarkan arus listrik, maka daya hantarnya kuat. Pada persamaan reaksi, ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan.
Contoh :
NaCl (s) → Na+ (aq) + Cl- (aq)
                Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam dan beberapa senyawa asam dan basa.  Dibawah ini diberikan beberapa kation dan anion yang dapat membentuk elektrolit kuat.
Kation: Na+, Li+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+
Anion : Cl-, Br-, I-, SO42-, NO3-, ClO4-, SO42-, CO32-
                Larutan elektrolit kuat terdiri dari:
a. Asam kuat. Contohnya asam sulfat (H2SO4), asam nitrat (HNO3), asam klorida (HCl)
b. Basa kuat. Contohnya natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), barium hidroksida (Ba(OH)2)
c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, dan Al2(SO4)3 

b.   Elektrolit Lemah

        Larutan elektrolit lemah memiliki ciri-ciri: daya hantar listriknya buruk, dapat memberikan nyala lampu yang redup, menghasilkan sedikit gelembung gas dan terjadi proses ionisasi sebagian (pada larutan elektrolit lemah hanya sebagian molekul yang terurai menjadi ion-ion). Dalam persamaan reaksi, ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik).
          Contoh elektrolit lemah adalah larutan asam asetat (CH3COOH).  Dalam larutan CH3COOH sekitar 99% dari molekul CH3COOH tidak terionisasi. Hanya 1% yang terionisasi menjadi H+ dan CH3COO- ion.

                Larutan elektrolit lemah terdiri dari:
a. Asam lemah. Contohnya  asam format (HCOOH), asam fluorida (HF), asam karbonat (H2CO3), CH3COOH, HCN
b.  Basa lemah.Contohnya amonium hidroksida (NH4OH), aluminium hidroksida (Al(OH)3), besi (III) hidroksida (Fe(OH)3)
c.   Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4 dan PbI2

Memecahkan Masalah
Diskusi Kelompok
 Jika dalam sebuah beaker gelas mengandung suatu larutan X. Jelaskan bagaimana cara anda menentukan apakah larutan tersebut bersifat elektrolit atau nonelektrolit? Jika zat tersebut bersifat elektrolit, bagaimana cara anda menentukan kuat atau lemahnya larutan tersebut? Tuliskan langkah-langkah untuk menganalisa larutan X tersebut.
6.     Larutan Elektrolit Berdasarkan Jenis Ikatannya
        Larutan elektrolit dapat bersumber dari senyawa ion (senyawa yang mempunyai ikatan ion) atau senyawa kovalen polar (senyawa yang mempunyai ikatan kovalen polar).
a.      Senyawa Ion
             Senyawa ion terdiri dari ion–ion. Jika senyawa ini dilarutkan, ion – ion dapat bergerak bebas sehingga larutan dapat menghantarkan listrik. Namun, kristal senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik sebab dalam bentuk kristal ion–ion tidak dapat bergerak bebas karena terikat sangat kuat. Proses pelelehan dapat membebaskan ion–ion dalam kristal sehingga ion–ionnya dapat kembali bergerak bebas dan senyawanya dapat menghantarkan listrik.
             Contoh larutan elektrolit yang berupa senyawa ion adalah larutan NaCl. NaCl adalah senyawa ion. NaCl dalam keadaan kristal sudah berada dalam bentuk 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. Jika garam NaCl yang berikatan ion tersebut berada 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.

b.    Senyawa Kovalen Polar
                Senyawa kovalen polar terjadi karena adanya penggunaan bersama pasangan elektron antara dua atom non-logam yang memiliki keelektronegatifan yang besar. Molekul-molekul senyawa kovalen polar dapat diuraikan oleh air membentuk ion positif dan ion negative yang bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan listrik. Larutan elektrolit jenis ini meliputi senyawa-senyaw asam, antara lain:
a.       Asam Klorida (HCl)
Asam klorida terionisasi sesuai reaksi berikut:
HCl(l) + H2O(l)  →  H3O+(aq) + Cl-(aq)
b.       Asam Sulfat (H2SO4)
Asam sulfat terionisasi sesuai reaksi berikut:
H2SO4(aq) + 2H2O(l) →  2H3O+ (aq) + SO42-(aq)

Berdasarkan uraian diatas, kalian dapat mengambil kesimpulan bahwa senyawa kovalen polar dapat menghantarkan listrik. Lalu, bagaiamana dengan lelehan senyawa kovalen polar? Ternyata, setelah diuji coba, diketahui bahwa lelehan senyawa kovalen polar tidak dapat menghantarkan listrik, karena molekul-molekulnya bersifat netral.
             Air merupakan pelarut polar sehingga antara molekul air dan molekul zat terlarut yang polar terjadi tarik–menarik yang cukup kuat sehingga dapat memutuskan salah satu ikatan dan membentuk ion. Asam yang termasuk elektrolit jenis ini, contohnya asam klorida (HCl). Lelehan senyawa kovalen polar tidak dapat menghantarkan listrik karena lelehan tersebut terdiri atas molekul – molekul netral.
             Contoh senyawa kovalen polar yang dapat menghantarkan listrik adalah HCl Senyawa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektronegatif dibanding dengan atom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom Cl lebih negatif. Bagaimana larutan HCl dapat mengantarkan arus listrik? Perhatikan gambar dibawah ini.

Gambar 3. Proses terjadinya hantaran listrik pada larutan HCl
                Larutan HCl di dalam air mengurai menjadi kation (H+) dan anion (Cl-). Terjadinya hantaran listrik pada larutan HCl disebabkan ion H+ menangkap elektron pada katoda dengan membebaskan gas Hidrogen. Sedangkan ion-ion Cl- melepaskan elektron pada anoda dengan menghasilkan gas klorin dengan reaksi sebagai berikut:
Reaksi di katoda : 2H+ (aq) + 2e- → H2(g)
Reaksi di anoda   : 2Cl-(aq)  →  Cl2(g) + 2e-
Total reaksi         : 2H+(aq) + 2Cl-(g)  → H2(g) + Cl2(g)
                Adanya ion –ion yang dapat bergerak bebas didalam larutan dapat menyebabkan larutan tersebut menghantarkan arus listrik. Jadi, makin banyak jumlah ion yang berada dalam larutan, maka makin mudah larutan itu menghantarkan arus listrik. 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.
                Akan tetapi cairan HCl dalam keadaan murni tidak 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. Akan tetapi senyawa kovalen polar yang lain, seperti gula (C6H11O6) tidak dapat menghantarkan listrik dalam pelarut air. Hal ini disebabkan molekul-molekul C6H11O6 tidak dapat terurai menjadi ion-ion dalam pelarut air. Jadi senyawa kovalen polar dapat berupa elektrolit maupun non-elektrolit. Bersifat elektrolit jika dapat bereaksi dengan pelarut air (terhidrolisis).
                Perbedaan fase antara senyawa ion dan senyawa kovalen memiliki kemampuan yang berebda dalam menghantarkan arus listrik. Perbedaan fase lsenyawa ion dan senyawa kovalen polar dalam menghantarkan listrik dapat dilihat pada tabel 2 dibawah ini.
               
7.   Aplikasi Larutan Elektrolit Dalam Kehidupan Sehari-hari
1.   Air Kelapa
     Dehidrasi adalah suatu keadaan kehilangan cairan sehingga mengganggu fungsi normal organ-organ tubuh. Tubuh kita dapat mengalami dehidrasi disebabkan oleh masukan air kurang atau keluaran air berlebihan. Dehidrasi karena keluaran air berlebihan disebabkan oleh diare atau peningkatan aktivitas fisik. Pada aktivitas fisik biasa, tubuh kehilangan air sebanyak 2,5 liter per hari, sebagian besar (60%) dikeluarkan melalui air seni.
           Alam ternyata telah menyediakan sumber air yang memenuhi syarat sebagai cairan elektrolit bagi tubuh kita yang terdapat dalam air kelapa muda.  Kandungan mineral yang terdapat dalam buah kelapa dirangkum dalam tabel 1 dibawah ini.
            Dibandingkan dengan sport drink, air kelapa muda memiliki beberapa kelebihan. Hasil penelitian membuktikan air kelapa muda memiliki Indeks Rehidrasi (indikator banyaknya cairan rehidrasi yang diberikan yang dipergunakan tubuh) lebih baik dibandingkan dengan air biasa dan minuman elektrolit buatan. Indeks Rehidrasi lebih tinggi berarti air kelapa muda lebih efektif dan lebih cepat memperbaiki dehidrasi. Kelebihan lain adalah memiliki rasa lebih lezat dan mudah ditoleransi lambung sehingga air kelapa muda dapat diminum dalam jumlah cukup banyak.
            Food and Agriculture Organization (FAO), badan Perserikatan Bangsa-Bangsa yang mengurusi pangan merekomendasikan air kelapa muda sebagai cairan rehidrasi alami dan minuman berenergi cocok bagi siapa saja terutama atlet dan mereka yang memiliki aktivitas cukup tinggi. FAO menganjurkan agar air kelapa muda dipatenkan dan dipasarkan dalam kemasan tanpa mengurangi rasanya yang lezat, kandungan elektrolit, glukosa, protein dan vitamin.

2.       Minuman Isotonik
     Minuman isotonik digunakan sebagai pengganti cairan tubuh yang hilang karena memiliki komposisi hampir sama dengan cairan tubuh seperti elektrolit dan komposisinya dirancang dengan tekanan osmotik sama dengan tekanan darah dalam tubuh.
            Minuman isotonik mengandung beberapa mineral dan vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh seperti Na, Cl, Mg, K, vitamin C dan vitamin B kompleks.  Ion - ion mineral yang terdapat dalam cairan isotonik memiliki berbagai manfaat bagi tubuh. Adapun manfaat minuman isotonik bagi tubuh antara lain:
    Menggantikan mineral-mineral tubh yang hilang melalui keringat.
    Membantu kelancaran fungsi cairan tubuh, agar cairan tubuh tetap optimal.
    Dapat diserap lebih cepat oleh tubuh, sehingga lebih cepat mengembalikan kehilangan cairan tubuh.
    Menjaga kelembapan kulit.

3.     Baterai dari Buah-buahan
     Mendengar kata “baterai”, mungkin kita terpikir tentang suatu benda kecil berbentuk silinder, fungsinya untuk menyalakan beberapa alat elektronik di rumah, dan dapat dibeli di toko atau warung. Namun, berbeda dengan jenis baterai buah pengganti baterai alternatif. Baterai jenis ini dapat kita buat sendiri, berbeda bentuk dengan baterai pada umumnya, tetapi memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai sumber energi listrik. Bahan-bahan yang diperlukan untuk pembuatan baterai pun mudah ditemukan di sekitar kita, yaitu buah-buahan yang biasa kita konsumsi.
            Baterai yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari seperti pada jam, senter, dan lain sebagainya biasanya menggunakan sel kering. Disebut sel kering karena baterai jenis ini menggunakan pasta elektrolit di dalamnya. Berbeda dengan baterai sel kering, accumulator (aki) bekerja menggunakan sel basah, karena menggunakan larutan elektrolit di dalamnya. Ternyata, sifat elektrolit ini juga dimiliki oleh ekstrak buah, dan dapat kita manfaatkan untuk menghasilkan energi listrik melalui proses elektrokimia. Buah-buahan yang sudah pernah diuji coba antara lain: belimbing wuluh, lemon, jeruk nipis, semangka, apel, tomat, mangga, semangka, kentang dan ubi/singkong.  Mudah-mudahan jika dikembangkan, bisa menjadi salah satu solusi di tengah isu krisis energi dan naiknya harga BBM yang melanda negeri ini.
4.    Oralit

     Oralit adalah larutan untuk mengobati diare Oralit diminum penderita diare supaya tidak mengalami dehidrasi atau kekurangan cairan tubuh.  Cairan tubuh mengandung komponen larutan elektrolit untuk memungkinkan terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan impuls saraf bekerja.  Larutan ini mempunyai komposisi campuran Natrium klorida, kalium klorida, glukosa anhidrat, dan natrium bikarbonat.
Tugas Observasi
    KUNJUNGAN KE PUSKESMAS
Lakukan kunjungan ke puskesmas yang terdekat dengan rumah/sekolah anda. Amati orang sakit yang sedang dirawat. 1. Mengapa orang yang sakit perlu diberi infus. Apa sebenarnya fungsi cairan infus bagi tubuh pasien? Apa kandungan zat yang terdapat dalam cairan infus tersebut? 2. Pernahkan anda menderita diare. Oralit merupakan salah satu obat yang diperlukan bagi penderita diare. Coba amati kandungan zat yang terdapat dalam oralit? Mengapa orang yang sakit diare perlu minum oralit? Kumpulkan hasil observasi kalian kepada guru untuk dinilai

Semangat Wirausaha
Cara Membuat Larutan Oralit Sendiri
            Ketika kita mengalami diare, maka tubuh kita akan kehilangan banyak cairan ternasuk mineral. Oralit berguna untuk menggantikan cairan tubuh yang banyak hilang ketika kita mengalami diare berat.
            Oralit memang tidak dapat mengatasi penyebab diare, tetapi oralit mampu mencegah kematian yang mungkin trejadi akibat diare. Kematian pada penderita diare biasanya bukan disebabkan secara langsung oleh kuman penyebab diare, melainkan akibat tubuh kekurangan cairan dan mineral. Pemberian oralit juga harus dilakukan sesegera mungkin. Sebab, kekurangan cairan tubuh menyebabkan kondisi kesehatan pasien semakin memburk dan diare kian sulit ditangani.
            Untuk itu penting mengetahui cara membuat oralit. Berikut merupakan cara membuat sendiri oralit secara mudah
Resep Oralit = 1 sendok teh garam + 8 sendok teh gula + 1 liter air masak

RANGKUMAN 
1.  Larutan merupakan campuran homogeny dua zat atau lebih.
2. Berdasarkan sifat hantaran listriknya, larutan dibagi menjadi dua, yaitu larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit.
3. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Ion-ion ini berperan menghantarkan arus lsitrik melalui larutan.
4.  Gejala-gejala yang terjadi pada larutan elektrolit yaitu lampu menyala dan muncul gelembung-gelembung gas.
5.   Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik.
6.  Gejalan-gejala yang terjadi pada larutan nonelektrolit yaitu lampu tidak menyala dan tidak muncul gelembung-gelembung gas.
7.   Larutan elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar.
8. Berdasarkan kekuatan daya hantar lsitriknya, larutan elektrolit dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah.

GLOSSARIUM
Asam adalah suatu zat yang dapat menambah [H+] dalam air.
Asam kuat adalah asam yang dalam larutannya mudah melepaskan ion H+.
Asam lemah adalah asam yang dalam larutannya sukar melepaskan ion H+.
Basa adalah suatu zat yang dapat menambah [OH-]dalam air.
Basa kuat adalah basa yang mudah melepaskan ion OH- dalam larutannya.
Basa lemah adalah basa yang sukar melepaskan ion OH- dalam larutannya.
Daya hantar listrik merupakan kemampuan larutan untuk menghantarkan arus litrik.
Derajat ionisasi atau derajat disosiasi (alfa) menunjukkan banyaknya zat yang terurai dibandingkan
dengan keadaan awal (mula-mula)
Elektrolit adalah zat yang mengalami ionisasi ketika dilarutkan dalam larutan.
Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik
Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik
Nonelektrolit adalah zat yang tidak mengalami ionisasi dalam larutan.

DAFTAR PUSTAKA
Chang, R., (2003), Kimia Dasar, Erlangga, Jakarta
Harnanto, A., dan Ruminten, (2009), Kimia 1: Untuk SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Khamidinal, Wahyuningsih, T. dan Premono, S., (2009), Kimia : SMA/MA Kelas X,  Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Permana, I., (2009), Kimia 1: SMA/MA untuk Kelas X, Semester 1 dan 2, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Rahardjo, S.B., dan Ispriyanto, (2013), Kimia Berbasis Eksperimen untuk kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam, Tiga Serangkai, Solo
Setyawati, A.A., (2009), Kimia: Mengkaji Fenomena Alam Untuk kelas X SMA/MA, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Sudarmo, U., (2004), Kimia untuk SMA Kelas X, Erlangga, Jakarta
Utami, B., Nugroho, A., Mahardiani, L, Yamtinah, S., dan Mulyani, B., (2009), Kimia 1: Untuk SMA/MA kelas X, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
 
 



Tidak ada komentar:

Posting Komentar

'Silahkan Berkomentar menggunakan Hati Nurani dan Tidak mengandung Unsur SARA, SEX dan POLITIK"