Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit

A. Menguji Daya Hantar Listrik Berbagai Larutan Untuk Membedakan Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit

1. Pengertian Larutan

Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan zat pelarut.Meskipun ada larutan yang berupa gas misalnya udara dan ada yang berupa padat misalnya paduan logam,namun yang dimaksudkan larutan disini adalah larutan cair.

2. Satuan konsentrasi

a. % Massa

b. % Volume

Untuk larutan yang sangat encer, konsentrasi sering ditunjukkan dalam bpj (bagian per juta) atau ppm (part per million).

BPJ

1 BPJ

· Kemolaran = Molaritas = M

Adalah banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan

M= M= M=

· Pengenceran

Pada pengenceran suatu larutan,jumlah mol zat terlarut tidak berubah,yang berubah adalah volum dan konsentrasi larutan.

Karena mol zat terlarut = V M encer, maka :

= =

dua larutan sejenis yang konsentrasinya berbeda dicampurkan,maka:

M campuran =

· Kemolalan (m)

Adalah banyaknya mol zat terlarut dalam 1 kg zat pelarut.

Fraksi mol zat A = X A

3. Larutan Elektrolit dan non elektrolit

Larutan elektrolit adalah suatu larutan yang dapat manghantarkan arus listrik. Contoh:garam dapur,KOH,NaOH.Sifat penghantar listrik ini disebabkan oleh adanya ion-ion positif maupun ion negative yang tersebar di dalamnya. Logam- logam alkali golongan IA dan alkali tanah golongan IIA, pada umumnya mudah larut dalam air dimana atom-atomnya mudah menangkap elektron dan menjadi ion negatif dalam larutannya. Peristiwa pelepasan dan penangkapan elektron di dalam suatu laritan inilah penyebab adanya elektron yang mengalir dan disebut arus listrik searah atau direct circuit (DC). Larutan elektrolit pada umumnya berasal dari larutan senyawa-senyawa ion, yaitu basa dengan garam dan dari senyawa kovalen polar yaitu asam.

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Sebagai contoh misalnya larutan gula tebu atau sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁) larutan gula buah atau glukosa (C₆H₁₂O₆) dan urea (CO(NH₂)₂

Berikut ini adalah data eksperimen yang bertujuan untuk menguji daya hantar listrik beberapa larutan dalam air.

Tabel Pengujian Daya Hantar Listrik Beberapa Larutan Dalam Air

Bahan

Rumus

Lampu

Pengamatan pada elektron

10.

11.

Akuades

Garam dapur

Kalium hidroksida

Natrium nitrat

Hydrogen klorida

Asam sulfat

Ammonia

Cuka

Etanol

Gula

Urea

H₂O

NaCl

KOH

NaNO₃

HCl

H₂SO₄

NH₃

CH₃COOH

C₂H₃OH

C₁₂H₂₂O₁₁

CO(NH₂)₂

Tidak menyala

Menyala

Tidak menyala

Gelembung gas

a. Elektrolit kuat

Zat – zat yang dilarutkan dalam air sebagian atau seluruhnya terurai menjadi ion-ion.

Contoh : NaOH_(aq) ® Na⁺_(aq) + OH_(aq)

MgCl_{2 (aq)}® Mg²⁺ + Cl_(aq)

b. Elektrolit lemah

Zat – zat yang jika diuraikan dalam air sedikit mengalami ionisasi

Contoh : CH₃COOH ® CH₃COO + H⁺

NH₄OH ® NH₄ + + OH

Berikut ini diberikan perbedaan elektrolit kuat dengan elektrolit lemah di dalam tabel sebagai berikut :

Elektrolit kuat

Elektrolit lemah

· Dalam air terionisasi sempurna seluruhnya

· Dalam larutan tidak ada molekul zat terlarut

· Jumlah ion dalam larutan banyak

· Menunjukkan daya hantar listrik yang kuat

· Dalam air terionisasi sebagian (tidak seluruhnya)

· Dalam larutan masih banyak molekul zat terlarut

· Jumlah ion dalam larutan sedikit

· Menunjukkan daya hantar listrik lemah

B. Mengklarifikasi Berbagai Larutan

1. Pengertian Konsep Asam Basa menurut Arthenius

Menurut arthenius asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion H⁺ sedangkan basa melepaskan ion OH^-. Jadi pembawa sifat asam adalah ion H⁺ sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH^-.

Jumlah ion H⁺ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam. Sedangkan ion negative yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H⁺disebut ion sisa asam. Jumlah ion OH^- yang dapat dilepaskan oleh 1 molekul basa disebut valensi basa.

Tabel Beberapa Jenis Asam

Rumus Asam	Nama Asam	Reaksi Ionisasi	Valensi Asam	Sisa Asam
HF	Asam Flurida	HF ® H⁺ + F^-	1	F^-
HCl	Asam Klorida	HCl ® H⁺ + Cl^-	1	Cl^-
HCN	Asam Sianida	HCN ® H + CN	1	CN^-
H₂S	Asam Sulfide	H₂S ® 2H^- + S^2-	2	S^2-
HNO₃	Asam Nitrat	HNO₃ ® H⁺ + NO₃	1	NO₃
H₂SO₄	Asam Sulfat	H₂SO₄ ® 2H⁺ + SO₄	2	SO₄
H₃PO₄	Asam Fosfat	H₃PO₄ ® 3H⁺ + PO₄^3-	3	PO_43-
HClO₄	Asam Perklorat	HclO₄® H⁺ +	1	ClO₄
HCOOH	Asam Format	HCOOH ® H⁺+ HCOO^-	1	HCOO
CH₃COOH	Asam Asetat	CH₃COOH ® H⁺+ CH₃COO^-	1	C₆H₅COO^-
C₆H₅COOH	Asam Benzoat	C₆H₅COOH ® H + C₆H₅COO^-	1	CH₃COO
H₂C₂O₄	Asam Oksalat	H₂C₂O₄ ® 2H⁺ + C₂O₄^2-	2	C₂O₄^2-

Tabel Beberapa Basa

Rumus Basa	Nama Basa	Reaksi Ionisasi	Valensi
NaOH	Natrium Hidroksida	NaOH ® Na⁺ + OH^-	1
KOH	Kalium Hidroksida	KOH ® K⁺ + OH^-	1
Mg(OH)₂	Magnesium Hidroksida	Mg(OH)₂® Mg²⁺ + 2OH^-	2
Ca(OH)₂	Kalsium Hidroksida	Ca(OH)₂® Ca²⁺ + 2OH^-	2
Sr(OH)₂	Stronsium Hidroksida	Sr(OH)₂® Sr²⁺ + 2OH^-	2
Ba(OH)₂	Barium Hidroksida	Ba(OH)₂® Ba²⁺ + 2OH^-	2
Al(OH)₃	Alumuunium Hidroksida	Al(OH)₃ ® Al³⁺ + 3OH^-	3
Fe(OH)₂	Besi (I) Hidroksida	Fe(OH)₂® Fe²⁺ + 2OH^-	1
Fe(OH)₃	Besi (II) Hidroksida	Fe(OH)₃ ® Fe³⁺ + 3OH^-	3

2. Derajat Keasaman (pH)

Konsentrasi ion H⁺ atau ion OH^- dalam larutan adalah kecil sekali. Contoh masing-masing ion itu dalam air murni pada suhu kamar mempunyai konsentrasi 1 x 10^-7 M.

Nilai pH sama dengan negatif logaritama ion H⁺ dalam larutan.

pH = -log [H⁺]

Dalam larutan yang bersifat netral : pH = POH = 7

Dalam larutan yang bersifat asam : pH < 7

Dalam larutan yang bersifat basa : pH > 7

3. Indikator Universal

Indicator asam basa mempunyai warna berbeda dalam larutan yang bersifat asam maupun basa, misalnya lakmu, berwarna merah pada larutan bersifat asam, dan biru pada larutan basa. Indicator tersebut tidak memperlihatkan warna yang cukup berarti pada batas-batas pH tertentu, untuk itu digunakan indicator universal untuk menentukan pH larutan. Batas-batas pH dimana indikator mengalami perubahan warna disebut trayek perubahan warna indikator.

Tabel Trayek perubahan warna dari beberapa indikator universal

Indikator

Trayek Perubahan Warna

Perubahan Warna

Metal Jingga

Metil Merah

Bromtimol Biru

Fenolffalen

2,9 – 4,0

4,2 – 6,3

6,0 – 7,6

8,3 – 10,0

Merah – kuning

Kuning – biru

Tidak berwarna merah

Indikator – indikator itu member warna yang berbeda tergantung pH larutan.

Tabel Daerah pH indikator universal

Warna Indikator Universal

£ 3

³10

Merah

Merah jingga

Jingga

Kuning

Hijau kekuning – kuningan

Biru kehijau – hijauan

Biru

Ungu

Beberapa indikator yang sering digunakan dalam laboratorium kimia, diantaranya kertas lakmus merah dan biru, fenolftalein, metal merah, metal jingga, bromtimol biru, dan indikator universal.

Beberapa tumbuhan dapat digunakan sebagai indikator, misalnya daun mahkota, bunga berwarna, kunyit, wortel dan bit.

Jika kertas lakmus merah dan biru dicelupkan berturut-turut ke dalam air suling, larutan cuka dapur dan air kapur, maka terjadi perubahan warna kertas lakmus seperti pada tabel A

Tabel A

Bahan

Perubahan Warna Lakmus

Merah

Biru

Air suling

Larutan cuka dapur

Air kapur

Merah

Biru

Merah

Biru

Berdasarkan warna kertas lakmus pada tabel A, air suling tidak dapat mengubah warna lakmus merah. Zat seperti ini bersifat netral. Larutan cuka dapat mengubah lakmus biru menjadi merah. Larutan seperti ini bersifat asam. Sedangkan, air kapur dapat mengubah lakmus merah menjadi biru, larutan ini bersifat basa.

Dengan cara yang sama, kita dapat menguji larutan-larutan lain yang sering kita temukan, apakah larutan-larutan itu bersifat asam, basa atau netral. Hasil pengujian dari beberapa larutan dengan kertas lakmus dapat dilihat pada tabel B.

Tabel B

No.

Bahan

Perubahan Warna Lakmus

Sifat Larutan

Merah

Biru

10.

Gula

Amonia

Hidrogen klorida

Natrium hidroksida

Natrium klorida

Alcohol

Natrium karbonat

Air jeruk

Air sabun

Ammonium klorida

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Biru

Merah

Netral

Basa

Asam

Basa

Netral

Basa

Asam

Basa

Asam

Berdasarkan hasil pengukuran dengan kertas lakmus, sifat lerutan dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu:

1. Larutan yang bersifat asam

2. Larutan yang bersifat basa, dan

3. Larutan yang bersifat netral

Tabel C. Pengujian Ekstrak Mahkota Bunga

No.

Bahan

Warna Ekstrak Mahkota Bunga

Sepatu

Terompet

Kana

Air suling

Larutan cuka dapur

Air kapur

Merah

Hijau

Ungu

Merah

Hijau

Kuning

Jingga

Hijau muda

Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa ekstrak mahkota bunga dapat bertindak sebagai indikator karena dapat berubah warna sesuai dengan lingkungannya.

4. Perhitungan pH untuk asam atau basa kuat dan lemah

Dalam laboratorium, harga pH suatu larutan dapat ditentukan dengan indikator universal. Indikator universal diperdagangkan dalam bentuk pita kertas yang dilengkapi dengan peta warna, yang menunjukkan harga pH larutan tersebut.

Selanjutnya, akan dibandingkan pH beberapa larutan asam kuat dan asam lemah yang konsentarsinya sama, yaitu 0,1 molar dengan menggunakan indikator universal.

Dengan cara mencelupkan kertas indikator universal ke dalam masing-masing larutan HCL 0,1 M dan larutan CH₃COOH 0,1 M akan diperoleh harga pH masing-masing larutan dengan mencocokkan harga pH pada peta warna tersebut.

Larutan HCl 0,1 M mempunyai pH = 1, sedangkan pH larutan CH₃COOH 0,1 M adalah 3. Jadi, pada konsentrasi yang sama, harga pH asam lemah lebih besar dari pH asam kuat. Dengan data ini dapat diambil kesimpulan bahwa makin besar harga pH suatu larutan asam, makin lemah sifat asamnya dan makin kecil harga pH suatu larutan, makin kuat keasamannya.

Dengan cara yang sama, larutan NaOH 0,1 M dan larutan NH₃ 0,1 M dapat ditentukan harga pH masing-masing larutan tersebut, dan dapat diambil kesimpulan bahwa makin besar harga pH suatu larutan, makin kuat sifat basanya. Sebaliknya, makin kecil harga pH suatu larutan, makin lemah sifat basanya.

a. pH Larutan Asam

1) Asam Kuat

Asam kuat terionisasi sempurna. Konsentrasi ion H⁺ berkaitan dengan konsentrasi asamnya. Contoh larutan HCl 0,01 M

Reaksi ionisasi : HCl_(aq) ® H⁺_(aq) + Cl _(aq)

0,01 M 0,01 M 0,01 M

[H⁺] = [HCl] = 0,01 M

pH = -log [H⁺] = -log 0,01

= 2

2) Asam lemah

Asam lemah terionisasi sebagian. Konsentrasi ion H⁺ dapat ditentukan jika derajat ionisasi atau tetapan ionisasi diketahui.

· Derajat ionisasi (a), adalah bilangan yang merupakan perbandingan antara jumlah zat yang terion dengan jumlah zat yang dilarutkan, harganya berkisar 0 sampai 1.

Elektrolit kuat yang terion sempurna mempunyai harga a = 1, sedangkan elektrolit lemah yang sebagian memperoleh harga a mendekati 0. Reaksi kesetimbangan sebagai berikut :

HA _(aq) [⁺(aq) = A _(aq)

Mula-mula = M

Reaksi = -Ma + Ma + Ma

Setimbang = M ( 1 - a ) Ma Ma

Tetapan ionisasi asam (Ka) merupakan ukuran kekuatan asam, makin besar Ka, makin kuat asam.

[ H⁺ ] =

b. pH Larutan Basa

1) Basa Kuat

Basa kuat terionisasi sempurna. Konsentrasi ion H^- berkaitan dengan konsentrasi basanya.

Contoh :

Ca(OH)₂ 0,05 M

Ca(OH)_{2 (aq)} Ca²⁺ _(aq) + OH^-_(aq)

0,05 M 0,05 M 0,05 M

HA_(aq) H⁺_(aq) + A_(aq)

LOH_(aq) L⁺_(aq) + OH _(aq)

H⁺_(aq) + OH_(aq) H₂O_(l)

Asam Basa Air

Air bersifat netral, maka reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan. Ion negatif sisa asam dan ion positif sisa basa akan bergabung membentuk garam, maka reaksi asam dengan basa disebut juga reaksi penggaraman.

Asam + Basa ® Garam + Air

2) Basa Lemah

Basa lemah terionisasi sebagian. Konsentrasi ion OH dapat ditentukan jika derajat ionisasi atau tetapan ionisasi basa (Kb) diketahui.

Larutan NH₃ 0,1 M ; Kb = 1 x 10^-5

[OH] =

= 1 x 10^-3,5M

pH = -log [OH^-]

= -log 1 x 10^-3,5

= 3

pH = 14 – 3

= 11

Reaksi Asam dan Basa

Apabila larutan asam direaksikan dengan larutan basa, maka sebagian ion H⁺ asam akan bereaksi dengan ion OH^- basa membentuk air. Walaupun reaksi asam-basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksi (Garam) tidak selalu bersifat netral, tergantung pada kekuatan relative asam-basa penyusunnya.

· Garam dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral, contoh NaCl berasal dari asam kuat (HCl) dan basa kuat (NaOH)

· Garam dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam, contoh NH₄Cl berasal darri asam kuat (HCl) dan basa lemah (NH₃)

· Garam dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa, contoh NaCH₃COO berasal dari basa kuat (NaOH) dan asam lemah (CH₃COOH)

5. Penulisan Persamaan Reaksi Asam dan Basa

Secara umum persamaan reaksi antara asam dengan basa dapat dituliskan sebagai berikut :

Asam + Basa ® Garam + Air

Beberapa contoh persamaan reaksi asam dengan basa :

1. H₂SO_{4 (aq)} + 2NaOH_(aq) ® Na₂SO_{4 (aq)} + 2H₂O_(l)

2. HCl_(aq) + KOH_(aq) ® KCl_(aq) + H₂O_(l)

Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit

Artikel Menarik Lainya :

Posting Komentar

Arsip Blog

Advertisment