Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

 (Pengantar Pembelajaran Kimia pada SMAN 1 Banjar, Buleleng)

Kelas X, Semester Genap

Oleh: Gede Putra Adnyana

1.      Fakta Pengantar

Detik-Detik Kematian Seorang Sopir Hujan turun dengan lebatnya sejak pagi dan tak berhenti sampai sore. Banjir menggenangi sebagian besar jalan jurusan Singaraja – Gilimanuk. Tetapi, bus yang sarat dengan penumpang terus meluncur dan menerjang banjir menuju pelabuhan Gilimanuk. Tiba-tiba dari jarak sekitar 300 meter dari posisi bus yang sedang melaju sebuah pohon asam yang cukup besar tumbang menimpa tiang listrik dan menutup sebagian badan jalan. Batang, ranting, dan dedaunan pohon menutupi got yang menyebabkan air meluber ke jalan raya sampai ketinggian kurang lebih 50 cm. Sopir terpaksa menghentikan bus pada jarak kurang lebih 10 meter dari pohon yang tumbang. Hujan semakin lebat, air yang menggenangi jalan pun semakin tinggi. Akhirnya, sopir bus berinisiatif untuk memotong dan menggeser ranting pohon yang menutupi jalan, agar bus bisa melewatinya. Beberapa penumpang melarang, karena berbahaya dalam keadaan hujan. Sopir itu tetap bersikeras untuk memotong ranting asam dengan menggunakan kapak. Dia segera membuka pintu dan turun dari bus. Namun, begitu kakinya menyentuh jalan yang sudah digenangi air banjir sampai selutut, dia langsung menjerit dan badannya terlihat bergetar keras. Semua penumpang terkejut. Sopir itu tidak dapat bergerak dan penumpang bingung, tidak tahu apa yang harus dilakukan. Akhirnya, ada seorang penumpang dengan menggunakan tempat duduk cadangan yang terbuat dari kayu menarik sopir itu kembali ke dalam bus. Setelah di dalam bus para penumpang mencoba memberikan pertolongan. Namun, nyawa sopir itu sudah melayang, tidak tertolong lagi. (gpa)

Berdasarkan fakta pengantar tersebut, muncul beberapa pertanyaan antara lain:

1)      Apa yang menjadi penyebab kematian sopir bus itu?

2)      Mengapa para penumpang tidak berani segera membantu dengan menarik sopir bus itu menggunakan tangan?

3)      Mengapa penumpang itu menggunakan tempat duduk yang terbuat dari kayu untuk menarik sopir bus?

4)      Kesimpulan apa yang dapat ditarik dari fakta tersebut?

2.      Daya Hantar Listrik

Air hujan relatif lebih murni dibandingkan air sungai, air danau, apalagi air dari luapan banjir. Hal ini karena air hujan telah berinteraksi dengan lingkungannya, sehingga banyak partikel-partikel yang larut di dalamnya membentuk larutan atau campuran. Larutan adalah sistem homogen (serba sama) yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Sedangkan campuran adalah sistem heterogen (tidak serba sama) yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Pada umumnya sebagai pelarut adalah air (pelarut universal).

Partikel-partikel terlarut dalam air ada yang berbentuk partikel bermuatan (ion), baik ion positif (kation) maupun ion negatif (anion). Ion-ion inilah yang mampu menghantarkan listrik dalam larutan. Arus listrik dalam cairan atau larutan disebabkan oleh adanya ion-ion yang bergerak. Semakin banyak jumlah ion-ion yang bergerak maka semakin kuat daya hantar listriknya. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut dengan larutan elektrolit. Di pihak lain, ada juga partikel terlarut dalam air tidak membentuk ion, tetapi berbentuk molekul netral (tidak bermuatan). Larutan ini tidak dapat menghantarkan arus listrik yang disebut dengan larutan non elektrolit.

3.      Uji Daya Hantar Listrik Larutan

Daya hantar listrik larutan dapat diuji dengan alat uji larutan elektrolit. Berikut ini beberapa gambar alat uji larutan elektrolit.

Alat uji larutan elektrolit tersebut dapat dibuat oleh siswa sebagai produk hasil pembelajaran dengan segala modifikasi dan inovasi. Selanjutnya, alat tersebut dapat digunakan untuk melakukan percobaan menguji larutan elektrolit di sekolah atau di rumah.

Produk: Buatlah alat uji larutan elektrolit secara berkelompok! Selanjutnya, alat tersebut digunakan untuk melakukan percobaan uji larutan elektrolit di sekolah. Adapun kriteria penilaian produk, meliputi: 1) tampilan produk,  2) keberfungsian produk, dan 3) Keamanan produk. Sedangkan skornya adalah 4=sangat baik, 3=baik, 2=cukup, dan 1=kurang. Nilai akhir produk menggunakan rumus: Nilai = (Jml_Skor/12) x 4

Berikut adalah gambar hasil percobaan pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit

Apa yang dapat dijelaskan dari gambar tersebut?

Dari percobaan tersebut, lampu alat uji elektrolit ada yang menyala dan padam. Artinya, ada larutan yang dapat menghantarkan listrik (Larutan Elektrolit) dan tidak menghantarkan listrik (Larutan Non Elektrolit).

Berikut gambar hasil percobaan lain dengan alat uji elektrolit.

Apa yang dapat dijelaskan dari gambar tersebut?

Dari gambar hasil percobaan terlihat bahwa bahwa ada lampu yang menyala terang, redup, dan bahkan padam. Demikian pula pada elektroda, ada gelembung gas dengan jumlah banyak dan sedikit. Gelembung gas pada elektroda ada yang terbentuk dengan jumlah banyak dan sedikit. Artinya, ada larutan yang menghantarkan listrik dengan baik (elektrolit kuat) dan kurang baik (elektrolit lemah).

4.      Senyawa Ion, Kovalen Polar, dan Kovalen Non Polar

Daya hantar listrik larutan disebabkan karena adanya ion-ion dalam larutan. Senyawa ion dalam air akan mengalami ionisasi (pembentukan ion). Sehingga larutan dari senyawa ion selalu bersifat elektrolit (menghantarkan listrik). Senyawa ion terbentuk dari unsur yang elektropositif (mudah membentuk ion positif) yang berikatan dengan unsur yang elektronegatif (mudah membentuk ion negatif). Pada umumnya unsur logam bersifat elektropositif sedangkan unsur non logam bersifat elektronegatif. Sehingga jika unsur logam berikatan dengan unsur non logam akan terjadi ikatan ion dan terbentuk senyawa ion.

Jika senyawa ion dilarutkan dalam air, akan mengalami ionisasi sempurna. Misalnya, Kristal magnesium klorida dilarutkan dalam air, reaksi ionisasinya ditulis:

MgCl2(s)	+	H2O(l)	à	Mg2+(aq)	+	2 Cl-(aq)	Reaksi Ionisasi
Kristal Magnesium klorida		Dilarutkan dalam air		Ion Mg2+ terlarut		Ion Cl- terlarut

Senyawa kovalen polar adalah senyawa yang terbentuk karena ikatan kovalen dan memiliki dua kutub (dipolar), yakni kutub positif dan negatif pada molekulnya. Kondisi ini menyebabkan senyawa kovalen polar memiliki muatan pada molekulnya yang menyebabkan mampu menghantarkan listrik (elektrolit).

Jika senyawa kovalen polar dilarutkan dalam air, ada yang terionisasi hampir sempurna tetapi ada juga yang terionisasi sebagian (kecil). Senyawa kovalen polar yang terioniasi hampir sempurna dapat menghantarkan listrik dengan baik (elektrolit kuat). Sedangkan senyawa kovalen polar yang terioniasi sebagian juga dapat menghantarkan listrik, tetapi kurang baik (elektrolit lemah).

Contoh reaksi ionisasi larutan asam sulfat dalam air:

H₂SO_4(l)  +  2H₂O_(l) à  2 H₃O⁺_(aq)  +  SO₄^2-_(aq)  :  (ionisasi hampir sempurna)

Reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

H₂SO_4(l)  +  H₂O_(l)  à  2 H⁺_(aq)  +  SO₄^2-_(aq) 

Reaksi ionisasi sebagian pada gas amoniak dalam air:

NH_3(g)  +  H₂O_(l)   ⇋  NH₄⁺_(aq)  +  OH^-_(aq)  :  (Ionisasi sebagian)

Sedangkan senyawa kovalen non polar adalah senyawa kovalen yang tidak memiliki muatan. Sehingga, jika dilarutkan dalam air tetap dalam bentuk molekul netral. Akibatnya, larutan dari senyawa kovalen non polar tidak dapat menghantarkan listrik (non elektrolit).

Misalnya, pada pelarutan glukosa dalam air. Reaksinya dapat ditulis:

C₆H₁₂O_6(s)  +  H₂O_(l)  à  C₆H₁₂O_6(aq)  :  (Tidak terbentuk ion)

Pengayaan: Carilah informasi dari berbagai sumber belajar (buku teks, internet, makalah, dan sumber lainnya) tentang cara menentukan dan perbedaan sifat-sfat senyawa ion, senyawa kovalen polar, dan senyawa kovalen non polar. Susun dan tulislah hasil pencarian informasi sebagai tugas portofolio peserta didik.

Artikel Terkait: