Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

A.  PENGERTIAN LARUTAN

Suatu campuran terdiri dari dua komponen utama, yaitu zat terlarut dan zat pelarut. Jika dari contoh di atas zat terlarutnya adalah, gula, garam, teh, dan kopi; sedangkan zat pelarutnya adalah air. 

Suatu zat dikatakan larutan jika campuran antara zat terlarut dan pelarutnya bersifat homogen. Artinya tidak terdapat batas antar komponennya, sehingga tidak dapat dibedakan lagi antara zat pelarut (air) dan terlarutnya. Beda halnya dengan air kopi, masih terdapat perbedaan antara keduanya, walaupun secara kasat mata, airnya sudah berubah warna menjadi hitam. Hal ini juga berlaku untuk campuran antara pasir dan air.

B.   PENGERTIAN LARUTAN ELEKTROLIT

Suatu larutan dapat dikatakan sebagai larutan elektrolit jika zat tersebut mampu menghantarkan listrik. Suatu zat dapat menghantarkan listrik karena zat tersebut memiliki ion-ion yang bergerak bebas di dalam larutan tersebut. ion-ion inilah yang nantinya akan menjadi penghantar. Semakin banyak ion yang dihasilkan semakin baik pula larutan tersebut menghantarkan listrik.

C.  KEKUATAN LARUTAN ELEKTROLIT

Kekuatan larutan elektrolit erat kaitannya dengan derajat ionisasi/disosiasi. Derajat ionisasi/disosiasi adalah perbandingan antara jumlah ion yang dihasilkan dengan jumlah zat mula-mula. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

Derajat ionisasi memiliki rentang antara 0 sampai 1.

Jika derajat ionsisasi suatu larutan mendekati 1 atau sama dengan 1, ini mengindikasikan bahwa zat tersebut tergolong larutan elektrolit kuat. Artinya adalah sebagian besar/semua zat tersebut terionisasi membentuk ion positif dan ion negative. Hanya sebagian kecil/tidak ada zat tersebut dalam bentuk molekul netral. 

Jika derajat ionsisasi suatu larutan mendekati 0, ini mengindikasikan zat tersebut tergolong larutan elektrolit lemah. Artinya adalah hanya sebagian kecil zat tersebut yang terionsisasi menghasilkan ion positif dan ion negative. Sisanya masih berupa molekul netral.

Jika derajat ionisasi suatu larutan sama dengan 0, ini mengindikasikan zat tersebut tergolong larutan non elektrolit. Artinya adalah zat tersebut tidak mengalami ionisasi/tidak menghasilkan ion positif dan ion negative, semuanya dalam bentuk molekul netral.

Perhatikan gambar di bawah ini. 

Gambar A : Pada larutan ini derajat ionisasinya = 1; artinya semua larutan membentuk ion-ion (positif dan negative), tidak ada dalam bentuk molekul netralnya. Gelembung yang dihasilkan banyak dan dapat menyalakan nyala lampu.

Gambar B : Pada larutan ini derajat ionisasinya mendekati 1; artinya sebagian besar larutan terionisasi membentuk ion positif dan ion negative, hanya sebagian kecil dalam bentuk molekul netralnya. Walaupun masih terdapat molekul netral, gas yang terbentuk banyak (tapi tidak sebanyak gambar A) dan dapat menyalakan lampu. 

Gambar C : Pada larutan ini derajat ionisasinya mendekati 0; artinya hanya sebagian kecil yang terionsisasi membentuk ion positif dan ion negative. Sebagian besar terdapat dalam bentuk molekul netral. Gelembung yang dihasilkan sedikit, dan lampu tidak menyala.

Gambar D : Pada larutan ini derajat ionisasinya = 0; artinya tidak ada zat yang terionisasi membentuk ion positif dan ion negative, semua zat masih dalam bentuk molekul netralnya. Tidak menghasilkan gelembung dan lampu tidak menyala.

D. JENIS –JENIS LARUTAN BERDASARKAN DAYA HANTAR  LISTRIK

1.  Larutan elektrolit kuat

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang banyak menghasilkan ion – ion karena terurai sempurna, maka harga derajat ionisasi (ά ) = 1. Banyak sedikit elektrolit menjadi ion dinyatakan dengan derajat ionisasi ( ά ) yaitu perbandingan jumlah zat yang menjadi ion dengan jumlah zat yang di hantarkan. Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

1.   Asam – asam kuat

2.  Basa – basa kuat

3.  Garam – garam yang mudah larut

Ciri – ciri daya hantar listrik larutan elektrolit kuat yaitu lampu pijar akan menyala terang dan  timbul gelembung – gelembung di sekitar elektrode. Larutan elektrolit kuat terbentuk dari terlarutnya senyawa elektrolit kuat dalam pelarut air. Senyawa elektrolit kuat dalam air dapat terurai sempurna membentuk ion positif ( kation ) dan ion negatif (anion). Arus listrik merupakan arus electron. Pada saat di lewatkan ke dalam larutan elektrolit kuat, electron tersebut dapat di hantarkan melalui ion – ion dalam larutan, seperti ddihantarkan oleh kabel. Akibatnya lampu pada alat uji elektrolit akan menyala. Elektrolit kuat terurai sempurna dalam larutan. Contoh : HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, NaOH, KOH, dan NaCL.

Elektrolit kuat, karakteristiknya adalah sebagai berikut:

·         Menghasilkan banyak ion

·         Molekul netral dalam larutan hanya sedikit/tidak ada sama sekali

·         Terionisasi sempurna, atau sebagian besar terionisasi sempurna

·         Jika dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan banyak, lampu menyala

·         Penghantar listrik yang baik

·         Derajat ionisasi = 1, atau mendekati 1

·         Contohnya adalah: asam kuat (HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, HClO4); basa kuat (NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, LiOH), garam NaCl

2.  Larutan elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar 0 < ά > 1. Larutan elektrolit lemah mengandung zat yang hanya sebagian kecil menjadi ion – ion ketika larut dalam air. Yang tergolong elektrolit lemah adalah :

1.   Asam – asam lemah

2.  Garam – garam yang sukar larut

3.  Basa – basa lemah

Adapun larutan elektrolit yang tidak memberikan gejala lampu menyala, tetapi menimbulkan gas termasuk ke dalam larutan elektrolit lemah. Contohnya adalah larutan ammonia, larutan cuka dan larutan H2S.

Elektrolit lemah, karakteristiknya adalah sebagai berikut:

·         Menghasilkan sedikit ion

·         Molekul netral dalam larutan banyak

·         Terionisasi hanya sebagian kecil

·         Jika dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan sedikit, lampu tidak menyala

·         Penghantar listrik yang buruk

·         Derajat ionisasi mendekati 0

·         Contohnya adalah: asam lemah (cuka, asam askorbat, asam semut), basa lemah [Al(OH)3, NH4OH, Mg(OH)2, Be(OH)2]; garam NH4CN.

3.  Larutan non elektrolit

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion – ion ( tidak mengion ). Yang tergolong jenis larutan ini adalah larutan urea, larutan sukrosa, larutan glukosa, alcohol dan lain – lain.

Larutan non elektrolit memiliki karakteristik sebagai berikut:

·         Tidak menghasilkan ion

·         Semua dalam bentuk molekul netral dalam larutannya

·         Tidak terionisasi

·         Jika dilakukan uji daya hantar listrik: tidak menghasilkan gelembung, dan lampu tidak menyala

·         Derajat ionisasi = 0

·         Contohnya adalah larutan gula, larutan alcohol, bensin, larutan urea.

Tabel pengujian daya hantar listrik beberapa larutan

Larutan	Nyala Lampu		Gelembung Gas
	Ada	Tidak ada	Ada	Tidak Ada
Larutan Ureautan Larutan Anomia Laruran HCL Larutan Cuka Air aki Larutan alcohol Air laut Larutan H2S Air Kapur Larutan Glukosa	- - √ - √ - √ - √ -	√ √ - √ - √ - √ - √	- √ √ √ √ - √ √ √ -	√ - - - - √ - - - √

E.  BERBAGAI JENIS LARUTAN ELEKTROLIT

Terdapat berbagai jenis larutan yang bisa menghantarkan listrik. Pembagian zat tersebut adalah sebagai berikut.

         1.   Berdasarkan jenis larutan

·         Larutan asam (zat yang melepas ion H+ jika dilarutkan dalam air), contohnya adalah:

a.   Asam klorida/asam lambung : HCl

b.   Asam florida : HF

c.   Asam sulfat/air aki : H2SO4

d.   Asam asetat/cuka : CH3COOH

e.   Asam sianida : HCN

f.   Asam nitrat : HNO3

g.   Asam posfat : H3PO4

h.   Asam askorbat/Vit C

·         Larutan basa (zat yang melepas ion OH- jika dilarutkan dalam air), contohnya adalah:

a.   Natrium hidroksida/soda kaustik : NaOH

b.   Calcium hidroksida : Ca(OH)2

c.   Litium hidroksida : LiOH

d.   Kalium hidroksida : KOH

e.   Barium hidroksida : Ba(OH)2

f.   Magnesium hidroksida : Mg(OH)2

g.   Aluminium hidroksida : Al(OH)3

h.   Besi (II) hidroksida : Fe(OH)2

i.    Besi (III) hidroksida : Fe(OH)3

j.    Amonium hirdoksida : NH4OH

·         Larutan garam (zat yang terbentuk dari reaksi antara asam dan basa), contohnya adalah:

a.   Natrium klorida/garam dapur : NaCl

b.   Ammonium clorida : NH4Cl

c.   Ammonium sulfat : (NH4)2SO4

d.   Calcium diklorida : CaCl2

       2.  Berdasarkan jenis ikatan: 

Senyawa ion (senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion), contohnya adalah: NaCl, CaCl2, AlCl3, MgF2, LiF (sebagian besar berasal dari garam)

Senyawa kovalen polar (senyawa melalui ikatan kovalen yang bersifat polar/memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar antar atom), contohnya adalah: HCl, NaOH, H2SO4, H3PO4, HNO3, Ba(OH)2 (berasal dari asam dan basa).