Laporan Praktikum Kimia Dasar II. Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit

Transkripsi

1 Laporan Praktikum Kimia Dasar II Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit Oleh: Kelompok : I (satu) Nama Nim Prodi : Ardinal : F1D : Teknik Pertambangan FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI 2014

2 Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit I. Tujuan Tujuan dari percobaan daya hantar listrik larutan elektrolit adalah: 1. Mengukur daya hantar listrik berbagai jenis senyawa dan larutan pada berbagai konsentrasi 2. Mempelajari pengaruh berbagai jenis senyawa dan konsentrasi suatu larutan terhadap daya hantar listrik II. Teori Menurut Svante August Arrhenius ( ) : zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk 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 negative 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 non elektrolit ketika di larutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yang menyebabkan larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik. Dari penjelasan tersebut, maka dapat disimpulkan: a. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas. b. Larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat non elektrolit 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.

3 Zat non elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik, krena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.( Svante August Arrhenius, ) Larutan elektrolit terbagi lagi menjadi 2, yaitu: elektrolit kuat dan elektrolit lemah. 1. Elektrolit Kuat Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah: a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HClO 3, H 2 SO 4, HNO 3 dan lain-lain. b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Ba(OH) 2 dan lain-lain. c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al 2 (SO 4 ) 3 dan lain-lain. 2. Elektrolit lemah Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < 1. Yang tergolong elektrolit lemah: a. Asam-asam lemah, seperti : CH 3 COOH, HCN, H 2 CO 3, H 2 S dan lain-lain b. Basa-basa lemah seperti : NH 4 OH, Ni(OH) 2 dan lain-lain c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO 4, PbI 2 dan lain-lain

4 Sedangkan yang tergolong kedalam jenis non-elektrolit adalah: a. Larutan urea (CO(NH 2 ) 2 ) b. Larutan sukrosa c. Larutan gula (C 12 H 22 O 11 ) d. Larutan glukosa (C 6 H 12 O 6 ) e. Larutan alkohol (C 2 H 5 OH) PERBANDINGAN SIFAT-SIFAT LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT Larutan Elektrolit 1. Dapat menghantarkan listrik 2. Terjadi proses ionisasi (terurai menjadi ion-ion) 3. Lampu dapat menyala terang atau redup 4. Terdapat gelembung gas Larutan Non Elektrolit 1. Tidak dapat menghantarkan listrik 2. Tidak terjadi proses ionisasi 3. Lampu tidak menyala 4. Pada umunya tidak terdapat gelembung gas

5 REAKSI IONISASI Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik disebabkan penguraian zat menjadi ion-ion penyusunnya (proses ionisasi) dalam pelarut air. A. Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi. Makin besar harga α, makin kuat elektrolit tersebut. 1. Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat Larutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung gasnya banyak, maka larutan ini merupakan elektrolit kuat. Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam. Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka ɑ=1 (terurai senyawa), pada persamaan reaksi ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan. Elektrolit kuat ada beberapa dari asam dan basa. Contoh: NaCl (aq) Na + (aq) + Cl - (aq) KI (aq) K + (aq) + I - (aq) Ca(NO3)2 (g) Ca 2+ (aq) + NO 3- (aq) Kation dan anion yang dapat membentuk elektrolit kuat: Kation: Na +, L +, K +, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH 4 + Anion: Cl -, Br -, I -, SO 4 2-, NO 3 -, ClO 4 -, HSO 4 -, CO 3 2-, HCO 3 2-

6 2. Reaksi Ionisasi Elektrolit Lemah Kemampuan elektrolit menghantarkan arus listrik dalam larutannya disebabkan oleh adanya ion ion yang dihasilkan dari reaksi ionisasi elektrolit dalam air. Reaksi umum ionisasi dapat dituliskan sebagai berikut : AxBy (s) x Ay + (aq) + yb x - (aq) Reaksi ini tidak dapat terjadi pada non elektrolit, di mana proses pelarutan pada non elektrolit hanya proses pelarutan biasa, yang tidak disertai proses ionisasi. Misalnya : C 6 H 12 O 6 (s) C 6 H 12 O 6 (aq) Semakin besar kemampuan elektrolit terionisasi, semakin banyak jumlah ion yang dihasilkan dari reaksi ionisasi, maka akan semakin kuat daya hantar listrik yang dihasilkan. Elektrolit yang terionisasi sempurna atau mendekati sempurna dan memiliki daya hantar listrik kuat disebut elektrolit kuat, sedangkan elektrolit yang hanya terionisasi sebagian dan memilliki daya hantar lemah disebut elektrolit lemah. Selain itu, Larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya maka larutan ini merupakan elekrtolit lemah. Daya hantarnya buruk dan memiliki ɑ (derajat ionisasi) kecil, karena sedikit larutan yang terurai (terionisasi). Makin sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik) artinya tidak semua molekul terurai (ionisasi tidak sempurna) Contoh: CH 3 COOH (aq) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) NH 4 OH (g) NH 4 + (aq) + OH - (aq)

7 GAMBARAN BENTUK MOLEKUL ELEKTROLIT KUAT, ELEKTROLIT LEMAH, dan NON ELEKTROLIT Jenis Larutan Sifat dan Pengamatan Lain Contoh Senyawa Reaksi Ionisasi - Terionisasi sempurna NaCl Na + + Cl - Elektrolit Kuat - Menghantarkan arus listrik - Lampu menyala terang NaCl, NaOH, H 2 SO 4, HCl, dan KCl NaOH Na + + OH - H 2 SO 4 H + + SO4 2- HCl H + + Cl - - Terdapat gelembung gas KCl K + + Cl - Elektolit Lemah - Terionisasi sebagian - Menghantarkan arus listrik - Lampu menyala redup CH 3 COOH, N 4 OH, HCN, dan Al(OH) 3 CH 3 COOH H + + CH 3 COOH - HCN H + + CN - - Terdapat gelembung gas Al(OH) 3 Al 3+ + OH - - Tidak terionisasi Non Elektrolit - Tidak menghantarkan arus listrik - Lampu tidak menyala C 6 H 12 O 6 C 12 H 22 O 11 CO(NH 2 ) 2 C 6 H 12 O 6 C 12 H 22 O 11 CO(NH 2 ) 2 - Tidak terdapat gelembung gas C 2 H 5 OH C 2 H 5 OH

8 III. Prosedur kerja III.1 alat dan bahan Alat: 1. Beker gelas 100 ml : 8 buah 2. Batang pengaduk : 1 buah 3. Rangkaian alat multimeter 4. Gelas ukur 100 ml : 1 buah 5. Gelas ukur 50 ml : 1 buah 6. Kaca arloji : 1 buah 7. Pipet tetes : 5 buah 8. Spatula : 1 buah Bahan: 1. HCl 2. NaOH 3. NaBr 4. Nal 5. NH 4 Cl 6. Minyak tanah 7. Akuades 8. NaCl 9. Air jeruk nipis 10. NH 4 OH 11. NaOH III.2 skema kerja A. Menentukan daya hantar listrik berbagai senyawa 10 ml minyak tanah, H 2 O, larutan NaCl, dan kristal NaCl Dimasukkan kedalam gelas beker 100 ml Diukur daya hantar listrik dengan alat multimeter (3 volt) Hasil

9 B. Mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap daya han tar listrik larutan elektrolit 10 ml NH 4 OH Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil 10 ml HCl Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil 10 ml NaOH Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil

10 10 ml NaCl Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil 10 ml NaBr Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil 10 ml NaI Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil

11 10 ml NH 4 Cl Disediakan dalam berbagai konsentrasi yang berbeda (0,05M; 0,1M; 0,5M; 1,0M) Diukur daya hantar listrik dari masing-masing konsentrasi dengan multimeter (3 volt) Hasil IV. Hasil dan Pembahasan IV.1 hasil pengamatan a. Menentukan Daya Hantar Berbagai Senyawa Senyawa (ma) V (volt) L=1/R (ohm -1 ) Minyak Tanah H 2 O 1 3 0,33 Larutan NaCl > ,33 Kristal NaCl Jeruk nipis 5 3 1,66 b. Mempelajari Pengaruh konsentrasi Terhadap Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit Kelompok I [M] NH 4 OH HCl NaOH I ma V volt L ohm -1 I ma V Volt L ohm -1 I ma V volt L ohm -1 0, ,33 >100 3 >33, , ,66 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 0, >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 1, ,33 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 Kelompok II [M] NaCl NaBr NaI NH 4 Cl I V L I V L I V L I V L ma volt ohm -1 ma volt ohm -1 ma volt ohm -1 ma volt ohm -1 0, , , ,33 >100 3 >33,33 0,5 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 1,0 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33 >100 3 >33,33

12 IV.2 pembahasan Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan untuk menguji daya hantar listrik pada larutan. Didapatkan data yang dapat kita lihat di Tabel Pengamatan. Berikut merupakan penjelasan dari data tersebut : o Larutan asam klorida (HCl) Larutan HCl dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul HCl dapat terurai menjadi ion H + dan Cl - (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan HCl dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat. o Larutan natrium hidroksida (NaOH) Larutan NaOH dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul NaOH dapat terurai menjadi ion Na + dan OH - (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan NaOH dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat. Ketika dilakukan pengukuran daya hantar listrik dengan multimeter terjadi perubahan warna, hal ini menunjukkan bahwa larutan mengandung unsur logam Na. o Larutan garam dapur (NaCl) Larutan NaCl dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul NaCl dapat terurai menjadi ion Na + dan Cl - (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan NaCl dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat. Ketika dilakukan pengukuran daya hantar listrik dengan multimeter terjadi perubahan warna, hal ini menunjukkan bahwa larutan mengandung unsur logam Na. o Air (H 2 O) Larutan H 2 O dapat menghantarkan arus listrik karena sebagian molekul H 2 O dapat terurai menjadi ion H +2 2 dan O 2- (terionisasi tidak sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan lemah. Sehingga larutan H2O dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit lemah.

13 o Larutan NaBr Larutan NaBr dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul NaBr dapat terurai menjadi ion Na + dan Br - (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan HCl dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat. Ketika dilakukan pengukuran daya hantar listrik dengan multimeter terjadi perubahan warna, hal ini menunjukkan bahwa larutan mengandung unsur logam Na. o Larutan NaI Larutan NaI dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul NaI dapat terurai menjadi ion Na + dan I - (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan HCl dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat. Ketika dilakukan pengukuran daya hantar listrik dengan multimeter terjadi perubahan warna, hal ini menunjukkan bahwa larutan mengandung unsur logam Na. o Larutan NH 4 Cl Larutan NH 4 Cl dapat menghantarkan arus listrik karena semua molekul NH 4 Cl dapat terurai menjadi ion NH +4 4 dan Cl -4 (terionisasi secara sempurna). Akibatnya daya hantar listrik yang dihasilkan kuat. Sehingga larutan HCl dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit kuat.

14 V. Kesimpulan dan Saran V.1 Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut. Larutan yang dapat digolongkan sebagai larutan elektrolit adalah larutan yang dapat dialiri arus listrik dan daya hantar listriknya > 0. Contoh: Larutan NaCl, HCl, NaOH, NH 4 OH, NaBr, NaI, NH 4 Cl Larutan elektrolit dibedakan lagi menjadi 2 berdasarkan kuat arus yang ditunjukkan pada saat pengukuran dengan alat multimeter. o Larutan yang memiliki arus yang besar digolongkan sebagai elektrolit kuat. o Larutan yang memiliki arus yang lemah digolongkan sebagai elektrolit lemah. Contoh : Larutan NH 4 OH o Sedangkan larutan yang tidak memiliki arus sama sekali digolongkan sebagai larutan non elektrolit. Contoh : kristal NaCl dan minyak tanah. Jenis senyawa dan konsentrasi suatu larutan sangat berpengaruh dalam penentuan daya hantar listrik larutan elektrolit. V.2 Saran Jalannya praktikum berjalan dengan cukup baik, tapi akan lebih baik jika pihak laboran mempersiapkan dan mengantisifasi kejadian-kejadian yang mungkin saja bisa terjadi pada saat terjadinya praktikum. Misalnya seperti pemadaman listrik oleh PLN yang akan mengganggu jalannya praktikum.

15 Daftar Pustaka CahyadiHary LarutanElekrolit (online), ( diakses jumat, 11 April 2014 pukul WIB) Bayu Makalah Kimia, (online), ( diakses jumat, 11 April 2014 pukul WIB) Daddy LarutanElektrolitdan Non Elektrolit, (online), ( diakses jumat, 11 April 2014 pukul WIB) Purba,Michael KIMIA untuk SMA kelas X. Erlangga : Jakarta. Keenan,C.W General college Chemistry. New Jersey : Harper & Row Pubilsher. O Connor,P.R Chemistry,Experiments and Principles. Massachusets : D.C HeathCompany. Beran,J.A Chemistry in the laboratory, 2nd edition. Jhon Wiley Anson : New York. Ardian,Putra Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit. (diakses pada tanggal ).

16 Lampiran Evaluasi 1. Apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit? 2. Bagaimana sifat dari larutan yang besifat elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non-elektrolit? 3. Berikan masing-masing 3 buah contoh senyawa yang bersifat elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non-elektrolit. 4. Jelaskan pengaruh jenis senyawa dan konsentrasi suatu larutan terhadap daya hantar listrik. Jawab: 1. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas. 2. larutan elektrolit kuat larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1). larutan elektrolit lemah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < Contoh senyawa bersifat elektrolit kuat: NaCl, HCl, NaI, NH 4 Cl Contoh senyawa bersifat elektrolit lemah: H 2 O, NH 4 OH, CH 3 COOH Contoh senyawa non elektrolit: urea (CO(NH2)2), gula (C12H22o11), glukosa (C6H12O6), alkohol (C2H5OH) 4. Jenis senyawa non elektrolit tidak bisa menghantarkan listrik, dengan kata lain daya hantar listriknya nol. Jenis senyawa elektrolit bisa menghantarkan arus listrik, dengan kata lain larutan elektrolit daya hantar listriknya > nol, Semakin besar konsentrasi dari suatu senyawa elektrolit, maka akan semakin besar pula daya hantar listrik larutan elektrolit tersebut.

17 Pertanyaan Prapraktikum 1. Apa yang dimaksud dengan daya hantar listrik? 2. Bagaimana suatu larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik? 3. Jelaskan cara kerja pengukuran daya hantar listrik dengan menggunakan alat multimeter. Jawab: 1. Daya hantar listrik adalah parameter yang dipengaruhi oleh salinitas tinggi rendahnya berkaitan erat dengan nilai salinitas. Kemampuan untuk menghantarkan listrik µmhos/cm (µs/cm). 2. Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena larutannya akan terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas. 3. Larutan dimasukkan kedalam gelas beker, kedua kutub dari alat multimeter dicelupkan kedalam larutan, lalu amati berapa nilai arus listrik yang dihasilkan oleh larutan.