BAB VI LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT STANDAR KOMPETENSI 3 : Mendeskripsikan sifat-sifat larutan, metode pengukuran dan terapannya. KOMPETENSI DASAR 3.1 : Menyelidiki daya hantar listrik berbagai larutan untuk membedakan larutan elektrolit dan non elektrolit. Indikator : 1. Siswa dapat menyimpulkan gejala-gejala hantaran listrik dalam berbagai larutan berdasarkan hasil pengamatan. 2. Siswa dapat mengelompokkan larutan ke dalam larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan sifat hantaran listriknya. 3. Siswa dapat menjelaskan penyebab kemampuan larutan elektrolit menghantarkan arus listrik. 4. Siswa dapat menjelaskan bahwa larutan elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar. MATERI POKOK DAN URAIAN MATERI : 3.1. LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT 3.1.1. Pengertian Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit Pernahkah Anda melihat seseorang mencari ikan dengan cara menyetrum? Bagaimana ikan dapat mati kesetrum? Apakah air dapat menghantarkan listrik? Air murni adalah penghantar listrik yang sangat buruk. Tetapi jika ke dalam air dilarutkan garam dapur maka larutan ini dapat menghantarkan listrik. Sebaliknya jika kedalam air dilarutkan gula tebu, ternyata tidak menghantarkan listrik. Larutan yang dapat mengahantarkan listrik disebut larutan elektrolit, sedangkan larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan nonelektrolit. Tanah maupun air limbah mengandung berbagai jenis elektrolit sehingga genangan air, air sungai atau air selokan dapat menghantarkan listrik. Hantaran listrik melalui larutan dapat ditunjukkan dengan alat penguji elektrolit. Jika larutan menghantarkan arus listrik, maka lampu pijar pada rangkaian itu akan menyala atau terjadi perubahan (misalnya terjadi gelembung gas) pada salah satu atau kedua elektrodenya. 67
Lampu Sumber Arus Gambar : Rangkaian alat penguji elektrolit 3.1.2. Elektrolit dan Ikatan Kimia Hantaran listrik melalui larutan dapat diterangkan dengan teori ion yang dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1887. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Ion-ion inilah yang menghantarkan arus listrik melalui larutan. Contoh : NaCl, HCl, NaOH, dan CH 3 COOH dalam air terurai menjadi ion-ion sebagai berikut : NaCl (s) Na + (aq) + Cl - (aq) HCl (g) H + (aq) + Cl - (aq) NaOH Na + (aq) + OH - (aq) CH 3 COOH (l) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) Senyawa yang dapat menghasilkan ion dalam larutannya dapat berupa senyawa ion atau senyawa kovalen. 3.1.3. Senyawa ion Senyawa yang atom-atomnya digabung oleh ikatan ion disebut senyawa ion, contoh : CuCl 2 merupakan senyawa ion, bila dilarutkan dalam air zat tersebut terurai menjadi ion-ion Cu 2+ dan Cl -. CuCl 2 (aq) Cu 2+ (aq) + Cl - (aq) 68
Aliran elektron dari sumber arus listrik masuk ke dalam larutan melalui salah satu elektrode sehingga elektrode itu bermuatan negatif. Muatan Cu 2+ akan bermigrasi menuju elektrode yang bermuatan negatif dan mengambil elektron sehingga terbentuk lapisan tembaga pada elektrode tersebut. Cu 2+ (aq) + 2 e - Cu (s) Pada elektrode lain, ion Cl - melepaskan elektron dan keluar dari larutan melalui elektrode tersebut. 2 Cl - (aq) Cl 2 (g) + 2 e - Sehingga terjadilah aliran listrik yang mengalir terus sampai semua ion menjadi netral. Selain itu, terjadilah endapan Cu pada elektrode negatif dan gas Cl 2 pada elektrode positif. Untuk kristal senyawa ion tidak dapat menghantarkan arus listrik. Sebab walaupun kristal mengandung ion-ion tetapi ion-ion itu tidak dapat bergerak bebas. Akan tetapi jika kristal itu dipanaskan hingga meleleh, maka ion-ion dapat bergerak bebas. Jadi lelehan senyawa ion juga dapat mengahantarkan listrik. 3.1.4. Senyawa Kovalen Senyawa yang atom-atonya digabung oleh ikatan kovalen diasebut senyawa kovalen. Pada senyawa kovalen, perbedaan keelektronegatifan dua atom yang membentuk molekul dwi atom menimbulkan molekul polar atau senyawa kovalen polar. Contoh senyawa kovalen polar adalah hidrogen klorida cair (HCl (l)), asam asetat murni (CH 3 COOH (l)),dan amonia cair (NH 3 (l)). Senyawa-senyawa ini dalam bentuk murninya merupakan penghantar listrik yang tidak baik. Tetapi bila senyawa-senyawa tersebut dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal itu disebabkan air merupakan molekul dwi kutub dan senyawa-senyawa tersebut bereaksi dengan air menjadi partikel-partikel bermuatan listrik atau ion-ion. HCl (l) + H 2 O (l) H 3 O + (aq) + Cl - (aq) Seperti pada senyawa ion, ion-ion ini dapat bergerak bebas dalam larutan, sehingga dapat mengahantarkan arus listrik. Sehingga larutan senyawa-senyawa kovalen polar juga merupakan larutan elektrolit. 69
Latihan : 1. Bagaimana cara membedakan apakah suatu larutan tergolong elektrolit atau nonelektrolit? Jelaskan! 2. Mengapa larutan elektrolit dapat mengahantarkan listrik sedangkan larutan non elektrolit tidak? Jelaskan! 3. Apakah semua senyawa kovalen bersifat elektrolit? Jelaskan! 4. Mengapa NaCl dalam bentuk padat tidak mengahantarkan listrik? 70
LEMBAR KERJA SISWA Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit Pada percobaan ini akan diuji daya hantar berbagai larutan dalam air. Larutan yang menghantarkan listrik disebut larutan elektrolit dan larutan yang tidak menghantarkan listrik disebut larutan nonelektrolit. a. Alat dan Bahan Alat : Gelas kimia 100 ml Alat penguji elektrolit Bahan : Air suling Larutan HCl 1 M Larutan asam cuka 1 M Larutan NaOH 1 M Larutan amonia 1 M Larutan gula Larutan NaCl 1 M Etanol (alkohol) Air ledeng Air sumur b. Cara Kerja 1. Susunlah alat penguji elektrolit sehingga dapat berfungsi dengan baik. 2. Masukkan kira-kira 50 ml air suling kedalam gelas kimia dan uji daya hantarnya. Catat apakah lampu menyala atau timbul gelembung gas pada elektroda. 3. Bersihkan elektroda dengan air dan keringkan. Kemudian dengan cara yang sama ujilah daya hantar larutan-larutan lain yang tersedia. 71
c. Hasil Pengamatan Bahan yang diuji Rumus zat Lampu menyala/ Tidak menyala Pengamatan lain Air suling Air ledeng Air sumur Larutan HCl Laerutan cuka Larutan NaOH Larutan amonia Larutan gula Larutan garam dapur Alkohol (etanol) d. Pertanyaan 1. Gejala apakah yang menandai hantaran listrik melalui larutan? 2. Di antara bahan yang diuji, bahan manakah yang tergolong elektrolit? 3. Di antara larutan elektrolit itu, larutan manakah yang zat terlarutnya tergolong : a. senyawa ion? b. Senyawa kovalen? 4. Apakah sebabnya senyawa elektrolit dapat mengantarkan listrik? 5. Bagaimana senyawa kovalen dapat menghasilkan ion dalam larutan? 72