Sifat Hantaran Listrik

1.     Sifat-sifat larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit
Larutan nonelektrolit bersifat tidak dapat menghantarkan arus listrik sedangkan larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. Untuk mengetahui sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit dapat dilakukan.
2.     Larutan nonelektrolit dan elektrolit
Berdasarkan daya hantar listriknya larutan dapat dibedakan menjadi larutan nonelektrolit dan elektrolit. Larutan elektrolit yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik sedangkan larutan nonelektrolit yaitu larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Senyawa yang termasuk larutan elektrolit yaitu senyawa garam, asam dan basa. Senyawa yang termasuk larutan nonelektrolit misalnya gula dan etanol.
Sifat daya hantar listrik tergantung dari jenis larutan. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik yang baik disebut 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). Misalnya : NaCl, dengan reaksi ionisasi sebagai berikut :  NaCl (s)   →  Na+ (aq) + Cl- (aq)
Larutan yang mengantarkan arus listrik kurang baik disebut larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < 1. Larutan elektronik lemah mengandung zat yang hanya sebagian kecil menjadi ion ketika larut dalam air, misalnya asam cuka (CH3COOH).
CH3 COOH (l)  → CH3 COOH (aq)  ↔ CH3 COO- (aq)  +  H+  (aq)Tanda ↔ menunjukan bahwa reaksi terjadi bolak-balik dan menginformasikan bahwa tidak semua CH3 COOH terionisasi menjadi  CH3 COO- (aq)  +  H+  (aq) misalnya CH3COOH(ag), NH4OH(ag) dan sebagainya.
3.     Kemampuan larutan elektrolit menghantarkan arus listrik
Larutan ada yang dapat menghantarkan arus listrik dan ada yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Apa penyebab larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik ?. Dalam wujud padat, zat-zat ini terdiri atas ion positif dan ion negatif yang dipadu  oleh listrik statis (yaitu listrik yang muatannya tidak bergerak). Apabila zat ini terurai menjadi ion-ion bebas dalam larutan, maka ion-ion yang bergerak bebas inilah yang menyebabkan larutan ini dapat menghantarkan arus listrik.
Bila senyawa ini dilarutkan dalam air, maka ion-ion tersebut dikelilingi oleh molekul air yang disebut hidrat.
Bila senyawa ini dilarutkan dalam air, maka ion-ion tersebut dikelilingi oleh molekul air yang disebut hidrat.
Contoh :
NaCL(s)         +          H2O(l)             ⇾         Na+(ag)           +          Cl-(ag)
NaOH(s)        +          H2O(l)             ⇾         Na+(ag)           +          OH-(ag)
4.     Senyawa ion dan senyawa kovalen polor
Suatu senyawa dapat terbentuk melalui ikatan ion atau ikatan kovalen. Senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa ion sedangkan senyawa yang terbentuk melalui ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Dalam keadaan padat, senyawa ionik tidak dapat menghantarkan arus listrik karena ion-ionnya tidak bergerak bebas. Namun, dalam bentuk lelehan larutannya, ion-ion tersebut dapat menghantarkan arus listrik, misalnya KCl, NaCl, KOH, MgI2 , dll.
Senyawa kovalen banyak dijumpai pada senyawa organik, senyawa kovalen yang dapat menghantarkan arus listrik yaitu senyawa kovalen polar karena senyawa tersebut memiliki perbedaan keelektronegatifan besar. Contohnya : HF, HCl, HBr, HNO3 dan H2SO4.
PRAKTIKUM Mengamati Daya Hantal Listrik Larutan
1.      Tujuan
Mengamati sifat daya hantar listrik berbagai larutan serta mengelompokkan ke dalam larutan elektrolit dan nonelektrolit.
2.      Alat dan Bahan
A.      Alat : gelas kimia, 100 mL, elektroda karbon, kawat penjepit, baterai 6 V, bola lampu, dan sakelar.
B.      Bahan : Larutan NaCl 1 M, Larutan HCl 1 M, larutan asam asetat 1 M, Larutan NaOH 1 M, alcohol, Larutan gula, larutan CaCl dan air suling.
3.      Cara kerja
-          Susunlah rangkaian alat penguji elektrolit
-          Sediakan 8 gelas kimia, kemudian masing-masing diisi dengan larutan yang akan di uji
-          Ujilah larutan-larutan tersebut dengan alat penguji elektrolit, kemudian amati nyala lampu dan gelembung gas.
larutan2belektrolit
kimx07_4
Pengujian Adanya Hantaran Listrik
Dari berbagai gejala pada larutan yang dialiri arus listrik, dapat dibahas sebagai berikut.
1) Larutan yang tidak menimbulkan nyala lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas berarti tidak menghantarkan arus listrik. Larutan seperti itu disebut larutan non elektrolit
2) Larutan yang tidak menimbulkan nyala lampu atau nyala lampu redup dan menimbulkan sedikit gelembung gas, berarti ada potensial listrik yang lemah dan mampu mengubah zat terlarut menjadi gas. Larutan seperti itu disebut larutan elektrolit lemah.
3) Larutan yang menimbulkan nyala lampu terang dan menimbulkan banyak gelembung gas, berarti ada potensial listrik yang kuat dan mengubah zat terlarut menjadi gas. Larutan seperti itu disebut larutan elektrolit kuat.
4) NaC1 padat apabila dialiri arus listrik menunjukkan gejala tidak menyalakan lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas. Senyawa elektrolit berwujud padat tidak menghantarkan arus listrik, karena ion-ionnya tidak ada yang bergerak bebas.
Pada prinsipnya, NaC1 padat merupakan zat elektrolit. Sifat NaC1 padat ialah:
1) Jarak antar molekul atau ionnya sangat rapat dibandingkan dengan jarak antar molekul NaC1 larutan.
2) Luas permukaan bidang sentuh molekul atau ionnya sangat kecil dibandingkan dengan luas permukaan molekul NaC1 larutan.
Karena sifat-sifat tersebut, apabila aliran listrik melewati ruang antar molekul NaC1 padat, akan mengalami banyak hambatan. Di samping itu, sentuhan elektron pada molekul atau ion NaC1 padat sangat sedikit. Keadaan itulah yang menyebabkan energi dan arus listrik tidak mampu menyalakan lampu dan tidak mampu mengubah molekul NaC1 padat menjadi gas.
Larutan dapat menghantarkan listrik karena senyawa dan zat terlarut dapat terurai menjadi ion-ion yang bergerak bebas. Penguraian zat elektrolit dalam larutan menjadi ion-ion yang bergerak bebas tersebut dinamakan ionisasi.
Larutan elektrolit kuat menghasilkan banyak ion dalam larutan. Dalam percobaan, hal tersebut ditandai dengan banyaknya gelembung gas, sehingga dapat menyebabkan lampu menyala. Larutan elektrolit lemah menghasilkan sedikit ion dalam larutan. Dalam percobaan, hal tersebut ditandai dengan sedikitnya gelembung gas, sehingga nyala lampu yang ditimbulkan hanya redup, bahkan kadang-kadang tidak menyala.

Dapat disimpulkan juga, bahwa reaksi ionisasi merupakan penguraian (dissosiasi) zat elektrolit menjadi ion positif dan ion negatif. Karena muatan ion-ion tersebut berlawanan, maka antarion tersebut akan terjadi gaya tarik menarik sehingga terjadi reaksi balik dari arah kanan ke kiri. Oleh karena itu, reaksi ionisasi merupakan reaksi bolak-balik atau reaksi kesetimbangan.
Untuk menyatakan banyak sedikitnya zat-zat yang terurai atau terionisasi dinyatakan dengan derajat ionisasi. dengan simbol α. Derajat ionisasi menyatakan perbandingan jumlah mol zat yang terurai menjadi ion dengan jumlah mol zat mula-mula.

Dari rumus di atas dapat disimpulkan bahwa:
1) Makin besar derajat ionisasi makin banyak zat yang terurai, artinya sifat elektrolit makin kuat.
2) Makin kecil derajat ionisasi. makin sedikit zat yang terurai, artinya sifat elektrolit makin lemah.
Reaksi ionisasi elektrolit kuat mempunyai harga α mendekati satu. artinya reaksi dan arah kanan sangat kecil sehingga dapat diabaikan.
Contoh:
NaC1(aq) Na+(aq) + Cl- (aq)

Karena reaksi dari arah kanan sangat kecil dan dapat diabaikan, maka penulisan pada reaksi ionisasi untuk elektrolit kuat cukup memakai tanda reaksi (tanda panah) ke kanan saja.
NaCI(aq) Na+(aq) + Cl- (aq)
Untuk elektrolit lemah, tanda reaksi (tanda panah) ditulis bolak-balik.
Contoh:
CH3CHOOH(aq) CH3COO (aq) + H+(aq)

Contoh masalah:
Disediakan larutan elektrolit A dengan konsentrasi 3 M. 2 M, dan 1 M. Selidiki kemampuan larutan tersebut dalam menghantarkan arus listrik. Catat, bila daya hantar listriknya besar beri tanda +++, bila sedang tanda ++, dan bila lemah tanda +.

Kesimpulan:
Pada larutan elektrolit yang sama jenisnya, makin tinggi konsentrasi larutan makin besar daya hantar listriknya. Mengapa demikian? Pada larutan yang konsentrasinya besar, jumlah partikelnya juga lebih banyak, sehingga ionnya juga lebih banyak. Kesimpulan dan data di atas dapat dilihat dan grafik di samping.

Larutan Eletrolit dan Ikatan Kimia
Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa senyawa ion merupakan elektrolit karena dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan senyawa kovalen ada yang merupakan non elektrolit, tetapi ada juga yang elektrolit. Apakah ada hubungan antara sifat elektrolit dengan ikatan kimia? Untuk lebih jelasnya marilah kita lihat sifat elektrolit yang terdapat pada ikatan ion dan ikatan kovalen
a. Sifat Elektrolit pada Senyawa Ion
Senyawa yang atom-atomnya digabungkan oleh ikatan ion disebut senyawa ion. Pada senyawa ion terdapat partikel-partikel yang bermuatan listrik positif atau ion positif yang disebut kation dan partikel-partikel yang bermuatan listrik negatif atau ion negatif yang disebut anion.
Jika senyawa ion tersebut dilarutkan ke dalam air maka ion-ion tersebut akan bergerak bebas. Ion-ion yang bergerak bebas itulah yang dapat menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu kita dapat memahami mengapa senyawa elektrolit berwujud padat tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Contoh:
Kristal NaC1 terdiri atas ion Na+ dan ion Cl . Jika NaCI dilarutkan dalam air maka ikatan antara ion positif dan ion negatif terputus kemudian ion-ion itu berinteraksi dengan molekul air. Ion-ion itu dikelilingi oleh molekul air. Peristiwa itu disebut hidrasi. Ion Na+ dan ion Cl yang dikelilingi oleh molekul air ditulis sebagai Na(aq) dan Cl (aq). Senyawa ion merupakan elektrolit kuat, sehingga dalam menuliskan reaksinya digunakan satu tanda panah.
Beberapa contoh reaksi ionisasi senyawa ion:
1) KBr(aq)  K+(aq) + Br (aq)
2) Ba12(aq)  Ba2+(aq) + 21-(aq)
3) CaC12(aq)  Ca2+(aq) + 2Cl- (aq)
4) FeCI3(aq)  Fe3+(aq) + 3Cl-(aq)
b. Sifat Elektrolit pada Senyawa Kovalen
Senyawa yang atom-atomnya digabungkan oleh ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Mengapa senyawa kovalen dapat bersifat elektrolit? Telah dipelajari bahwa ada senyawa kovalen yang bersifat polar. Hal itu disebabkan adanya perbedaan keelektronegatifan yang cukup besar antara dua atom yang membentuk molekul dwikutub yang terpolarisasi sehingga menimbulkan molekul polar. Molekul dwikutub adalah molekul yang mempunyai kutub positif dan kutub negatif.
Senyawa kovalen yang bersifat polar disebut senyawa kovalen polar. Contohnya adalah HC1, HBr, dan NH3. Senyawa kovalen polar secara keseluruhan merupakan partikel yang netral. Senyawa itu dalam bentuk murni merupakan penghantar listrik yang buruk. Akan tetapi, jika senyawa tersebut dilarutkan dalam air, akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal itu disebabkan pelarut air merupakan molekul dwikutub yang juga merupakan senyawa kovalen polar yang membantu menguraikan senyawa kovalen polar menjadi ion positif dan ion negatif.
Contoh:
1) HCI(l) + H2O(l) — H3O+(aq) + Cl (aq)
2) HBr(g) + H2O(l) — H3O+(aq) + Br (aq)
3) NH3(g) + HO(l) NH4(aq) + OH(aq)
Rumus H3O+ hanyalah suatu cara untuk menunjukkan ion H+ yang terikat oleh molekul air. Untuk menyederhanakan, ion H3O+ sering ditulis sebagai ion H+. Oleh karena itu, reaksi ionisasi HC1 dan HBr biasanya dituliskan sebagai berikut.
HCI(aq)  H+(aq) + Cl- (aq)
HBr(aq)  2H+(aq) + Br- (aq)
Senyawa kovalen yang daya hantar listriknya buruk, misalnya larutan amonia dan larutan asam cuka merupakan elektrolit lemah. Zat itu dapat bereaksi dengan air membentuk ion. Akan tetapi, hanya sebagian yang terurai menjadi ion, sehingga jumlah ion di dalam larut.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s