Mengapa larutan elektrolit kuat dapat menghantarkan arus listrik dengan baik?
apa alasan larutan elektrolit kuat dapat menghantarkan arus listrik ? tuliskan beserta lima contoh larutan elektrolit kuat
Elektrolit dan Nonelektrolit
Berdasarkan sifat daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi dua, yaitu larutan elektrolit dan nonelektrolit.
Mengutip buku Kimiaoleh Anis Dyah Rufaida dan Erna Tri Wulandari, larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Larutan elektrolit dibedakan menjadi dua, yaitu yaitu larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat dapat menghantarkan arus listrik dengan baik sehingga dapat menyalakan lampu dengan terang dan menimbulkan banyak gelembung gas.
Elektrolit kuat dalam air akan terionisasi sempurna dengan derajat ionisasi [α] = 1.
Advertising
Advertising
α = Jumlah mol zat yang terionisasi / Jumlah mol zat mula-mula
Kelompok larutan elektrolit kuat terdiri atas larutan-larutan asam kuat, basa kuat, dan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat.
Larutan elektrolit lemah menghantarkan arus listrik dengan lemah sehingga tidak dapat menyalakan lampu atau hanya menyalakan lampu dengan redup dan menimbulkan sedikit gelembung gas. Larutan ini dalam air terionisasi sebagian menghasilkan spesi-spesinya, yaitu kation, anion, dan sebagian molekul penyusunnya. Derajat ionisasi elektrolit lemah terdiri atas larutan asam lemah dan basa lemah.
Lain hal dengan larutan nonelektrolit. Larutan ini tidak dapat menghantarkan arus listrik sehingga tidak dapat menyalakan lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas. Larutan nonelektrolit tidak dapat terionisasi dalam air [α = 0].
Perbedaan Daya Hantar Listrik Logam dan Larutan
Logam dapat menghantarkan listrik sebab adanya elektron yang dapat bergerak bebas. Aliran listrik sendiri adalah aliran elektron yang bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah. Sifat daya hantar listrik pada logam ini dapat dijelaskan melalui teori lautan elektron, yaitu sebagai berikut.
Teori Lautan Elektron |
Suatu logam tersusun atas ion-ion positif yang terpateri di tempat [tidak bergerak] dikelilingi oleh lautan elektron valensi yang bergerak bebas dalam kisi logam. Elektron-elektron valensi logam bebas bergerak dan mengisi ruang-ruang di antara kasi-kisi kation logam yang bermuatan positif. Nah, apabila suatu logam dialiri arus listrik maka elektron-elektron yang bebas bergerak inilah yang akan menghantarkan listrik dari dari daerah berpotensial tinggi ke daerah berpotensial rendah. |
Dari penjelasan kenapa laruatan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dengan teori lautan elektron tersebut, maka dapat disimpulkan perbedaan daya hantar listrik antara logam dan larutan, yaitu sebagai berikut.
Daya Hantar Listrik Logam | Daya Hantar Listrik Larutan |
Disebabkan oleh aliran elektron yang bergerak bebas di dalam kisi logam yang mengelilingi ion bermuatan positif [kation]. | Disebabkan oleh ion-ion bermuatan listrik positif [kation] dan negatif [anion] yang terdisosiasi [terurai] dan bergerak bebas di dalam larutan. |
Jadi secara garis besar, daya hantar listrik logam disebabkan oleh elektron yang bergerak bebas. Sedangkan daya hantar listrik larutan disebabkan oleh kation dan anion yang bergerak bebas di dalam larutan.
Kenapa Ada Istilah Larutan Elektrolit Kuat dan Lemah?
Suatu larutan dikatakan larutan elektrolit jika larutan tersebut dapat menyalakan lampu. Sebaliknya, suatu larutan dikatakan larutan nonelektrolit jika larutan tersebut tidak dapat menyalakan lampu. Larutan elektrolit dapat dibagi dua, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Apakah perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah?
Nyala lampu elektrolit kuat terang, sedangkan nyala lampu elektrolit lemah redup. Perbedaan antara larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dapat juga diamati dari ada tidaknya gelembung. Larutan elektrolit akan menghasilkan gelembung gas, sedangkan larutan nonelektrolit tidak menghasilkan gelembung gas.
Ketika suatu senyawa dilarutkan ke dalam air, ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi, yaitu terdisosiasi [terurai] sempurna, terdisosiasi sebagian, dan tidak terdisosiasi. Senyawa elektrolit kuat akan terdisosiasi sempurna, senyawa elektrolit lemah hanya terdisosiasi sebagian, sedangkan senyawa nonelektrolit tidak terdisosiasi.
Suatu senyawa yang mengalami disosiasi, baik sempurna maupun sebagian terurai menjadi ion-ion penyusunnya [ion positif dan ion negatif]. Reaksi-reaksi disosiasi pada senyawa elektrolit dapat dituliskan sebagai berikut.
HCl[l]→H+[aq] + Cl–[aq]
NaCl[s]→Na+[aq] + Cl–[aq]
CH3COOH[aq]→H+[aq] + CH3COO–[aq]
NaOH[s]→Na+[aq] + OH–[aq]
NH4OH[s]→NH4+[aq] + OH–[aq]
Daya hantar listrik berhubungan dengan ion-ion dalam larutan. Aliran arus listrik berbentuk pergerakan partikel berupa partikel elektron maupun ion. Ketika dilewatkan ke dalam larutan elektrolit, arus listrik akan dihantarkan oleh ion-ion dalam larutan sehingga lampu dapat menyala. Semakin banyak ion-ion dalam larutan, daya hantar larutan semakin kuat. Itulah sebabnya nyala lampu larutan elektrolit kuat lebih terang daripada larutan elektrolit lemah.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa suatu larutan dapat dikatakan larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah dan larutan nonelektrolit apabila memenuhi kriteria sebagai berikut.
Jenis Larutan | Karakteristik |
Larutan Elektrolit Kuat | Senyawa dari zat terlarut mengalami disosiasi sempurna di dalam pelarut. |
Larutan Elektrolit Lemah | Senyawa dari zat terlarut mengalami disosiasi sebagian di dalam pelarut. |
Larutan Nonelektrolit | Senyawa dari zat terlarut tidak mengalami disosiasi di dalam pelarut. |
Pengertian Dan Ciri Ciri Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit
Larutan merupakan sebuah senyawa yang pada zat-zat pembentuknya memiliki sifat yang homogen. Larutan memiliki dua komponen utama, yakni pelarut dan zat terlarut.
Ciri Ciri Larutan Elektrolit Secara Umum
Larutan elektrolit merupakan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang ketika terlarut akan terurai dan kemudian berubah menjadi ion-ion bebas.
Alasan Mengapa Larutan Elektrolit Dapat Menghantarkan Listrik
Mengapa ion-ion dalam larutan elektrolit dikatakan dapat menghantarkan listrik? Larutan elektrolit terbentuk dari elektrolit yang bisa berupa senyama asam, basa, atau garam. Salah satu sifat dari elektrolit adalah mengandung atom-atom yang memiliki muatan elektrik.
Larutan elektrolit dapat memiliki kekuatan untuk menghantarkan listrik dikarenakan di elektrolit yang terkandung dalam larutan tersebut mengandung ion yang bergerak bebas. Ion-ion yang bergerak bebas tersebut ada yang bermuatan positif dan ada yang bermuatan negatif. Sehingga ketika diberikan elektroda, maka ion-ion akan bergerak untuk menempel ke elektroda yang berlainan dengan muatan ion.
Ion yang bermuatan negatif akan menempel pada elektroda positif, sedangkan ion bermuatan positif menempel pada elektroda negatif. Ketika tergabung maka akan menghasilkan listrik, sebab listrik dihasilkan dari pertemuan muatan elektroda dan ion negatif dan positif.
Ciri Ciri Larutan Non Elektrolit
Berbeda dengan elektrolit, senyawa non elektrolit tidak bisa menghantarkan muatan listrik, sebab senyawa non elektrik memiliki ion-ion yang saling terikat. Sehingga ketika diberikan elektroda, ion-ion tersebut tidak dapat menempel pada elektroda. Ion yang saling terikat berarti ion positif dan ion negatif tidak bisa dipisahkan satu sama lain.
Pengertian Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
Sebelum mengenal jenis-jenis larutan, elo harus bisa menjawab pertanyaan apa pengertian larutan elektrolit dan non elektrolit?
Pertama-tama, arti kata “larutan”, di mana larutan tidak sama dengan air, melainkan merupakan suatu campuran yang bersifat homogen, yang terdiri dari dua atau lebih zat.
Yang dimaksud larutan bersifat homogen adalah larutan memiliki komposisi yang merata atau setiap bagian volumenya akan memiliki komposisi atau sifat yang sama.
Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut atau solut, dan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat lain disebut pelarut.
Misalnya larutan gula, maka gula merupakan zat terlarut, dan air merupakan pelarut.
Larutan sendiri memiliki banyak jenisnya, di antaranya adalah larutan elektrolit dan larutan non elektrolit yang akan gue bahas lebih lanjut di bawah ini.
Larutan Elektrolit
Pertanyaan apa yang dimaksud larutan elektrolit secara sederhana bisa elo jawab kalo larutan elektrolit adalah larutan yang memiliki partikel-partikel berupa ion-ion yang dapat menghantarkan listrik.
Berdasar proses pembentukan ion-ionnya [ionisasi], larutan elektrolit memiliki dibagi menjadi 2 jenis, yaitularutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah.
- Larutan Elektrolit Kuat adalah larutan elektrolit yang terurai sempurna menjadi ion atau mengalami ionisasi sepenuhnya dalam larutan air atau dalam keadaan lebur.
Karena sifat inilah larutan yang dapat menghantarkan listrik paling baik adalah larutan yang masuk dalam kelompok larutan elektrolit kuat.
Ciri-ciri larutan elektrolit kuat adalah larutan yang sepenuhnya terionisasi untuk membentuk ion bebas ketika dilarutkan, dan tidak ada molekul netral yang terbentuk dalam larutan.
Semakin banyak tersedianya ion bebas dalam suatu elektrolit, semakin besar kapasitasnya untuk membawa atau menghantarkan arus.
Terus apa aja sih contoh larutan elektrolit kuat? Mungkin dari elo ada yang bertanya-tanya kalau garam dapur termasuk elektrolit atau bukan ya?
Jawabannya, garam dapur termasuk elektrolit kuat karena garam memiliki molekul yang dapat terionisasi jika dilarutkan dan akan memberikan larutan tersebut kemampuan untuk menghantarkan listrik.
Ketika garam larut, ion-ionnya yang dapat bergerak bebas dalam larutan, dan memungkinkan muatan mengalir.
NaCl yang dilarutkan dalam air kemudian garam [padatan] larut menjadi ion-ion komponennya, dapat diwakili oleh persamaan ionisasi:
NaCl[s] → Na+[aq] + Cl−[aq]
Perlu elo ingat bahwa larutan elektrolit kuat selalu terdiri dari asam kuat, basa kuat dan garam.
Contoh larutan elektrolit kuat lainnya selain NaCl [garam] adalah NaOH [soda api], H2SO4[asam sulfat], HCl [asam klorida], danKCl.
- Larutan Elektrolit Lemah yaitu elektrolit yang tidak terurai sempurna menjadi ion atau mengalami ionisasi sebagian sehingga jumlah zat yang terurai menjadi ion tidak banyak dan menjadi penghantar listrik yang buruk.
Ciri-ciri larutan elektrolit lemah adalah hanya sebagian terionisasi dalam air [biasanya 1% sampai 10%]. Karena itu, elektrolit lemah tidak seefisien elektrolit kuat dalam menghantarkan listrik.
Zat-zat dalam larutan elektrolit lemah biasanya meliputi asam lemah dan basa lemah, yang sebagian besar merupakan senyawa kovalen. Beberapa molekul netral hadir dalam larutan elektrolit lemah ini.
Contoh larutan elektrolit lemah adalah CH3COOH [asam asetat],N4OH, HCN [hidrogen sianida], dan Al [OH]3.
Air juga merupakan elektrolit yang sangat lemah. Ionisasi air murni dapat diwakili oleh persamaan ionisasi H2O → H+ + OH-.
Larutan Non Elektrolit
Kebalikan dari larutan elektrolit, larutan non elektrolit merupakan larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik karena zat-zat yang dilarutkan tidak menghasilkan ion atau tidak mengalami ionisasi sama sekali.
Contoh larutan non elektrolit adalah Etil alkohol [etanol] karena tidak terionisasi ketika dilarutkan dalam air.
Contoh lain adalah glukosa dalam air membentuk larutan non elektrolit karena meskipun gula larut dalam air, namun gula tetap mempertahankan identitas kimianya.
Ilustrasi larutan elektrolit dan non-elektrolit.Gambar di atas merupakan salah satu contoh penggambaran perbedaan jumlah molekul ion yang dimiliki oleh elektrolit kuat, elektrolit lemah dan non elektrolit.
Di mana larutan non elektrolit tidak menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas sehingga tidak akan menghantarkan listrik, sedangkan pada larutan elektrolit kuat maupun lemah memiliki ion-ion yang bergerak bebas.
Meskipun untuk larutan elektrolit lemah tidak menghasilkan ion sebanyak elektrolit kuat sehingga lampu yang menyala pada elektrolit lemah tidak seterang atau dapat dikatakan menyala redup dibandingkan elektrolit kuat.
Nah, untuk mengetes seberapa paham elo dengan ketiga jenis larutan ini, gue punya satu contoh soal nih yang bisa elo baca lengkap dengan pembahasannya:
Soal Latihan Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit:
- Dari kelompok senyawa berikut ini yang dalam larutannya menghantarkan listrik adalah?
- C₁₂H₂₂O₁₁ [Sukrosa]
- H2SO4 [Asam Sulfat]
- CO[NH₂]₂ [Urea]
- NH4OH [Amonium Hidroksida]
- Al2[SO4]3 [Aluminium Sulfat]
- HCN [Hidrogen Sianida]
Untuk menjawab latihan soal yang satu ini elo harus membedah masing-masing senyawa saat terionisasi.
- C₁₂H₂₂O₁₁ adalah nama lain dari sukrosa, senyawa ini tidak mengalami ionisasi sehingga masuk dalam senyawa non-elektrolit dan tidak bisa menghantarkan listrik.
- H2SO4 → 2H+ + SO42- dari hasil ionisasi ini terlihat bahwa asam sulfat terurai sempurna menjadi ion atau mengalami ionisasi sepenuhnya. Asam sulfat juga adalah senyawa asam kuat yang bisa menghantarkan listrik.
- CO[NH₂]₂ adalah nama kimia dari urea, sama seperti sukrosa senyawa ini tidak mengalami ionisasi sehingga masuk dalam senyawa non-elektrolit dan tidak bisa menghantarkan listrik.
- NH4OH → NH4+ + OH- dari hasil ionisasi ini terlihat bahwa amonium hidroksida tidak terurai sempurna menjadi ion, ditambah senyawa ini termasuk basa lemah dengan daya hantar listrik lemah.
- Al2[SO4]3 → 2Al 3+ + 3 SO42- dari hasil ionisasi ini terlihat bahwa Aluminium Sulfat terurai sempurna menjadi ion atau mengalami ionisasi sepenuhnya. Sama seperti garam dapur Aluminium Sulfat adalah kelompok garam yang bisa menghantarkan listrik.
- HCN → H+ + CN– dari hasil ionisasi ini terlihat bahwa Hidrogen Sianida tidak terurai sempurna menjadi ion, ditambah senyawa ini termasuk asam lemah dengan daya hantar listrik lemah.
Jadi jawaban pertanyaan dari kelompok senyawa berikut ini yang dalam larutannya menghantarkan listrik adalah zat yang bisa terionisasi sempurna dan masuk dalam senyawa asam kuat, basa kuat atau garam yaitu: H2SO4 dan Al2[SO4]3.
Untuk mempermudah elo dalam menghafal, berikut ini adalah tabel contoh larutan elektrolit kuat dan lemah serta larutan non-elektrolit:
Contoh Larutan Elektrolit Kuat, Lemah dan Non Elektrolit
Video liên quan