Larutan Elektrolit

Review Larutan Elektrolit

DOSEN PENGAMPU:

Dr. YUSNELTI, M.Si

NAMA : REFI RIZKIANDI

NIM : A1C217030

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENGETAHUAN

UNIVERSITAS JAMBI

2017

BAB I

PENDAHULUAN

     A.    Latar Belakang

Tanpa kita sadari, selama ini kehidupan kita sangat berkaitan dengan zat kimia yang dapat kita temui dalam berbagai macam bentuk. Salah satunya dalam larutan yang akan dibahas lebih jauh dalam makalah ini. Misalnya garam dapur atau Natrium Klorida (NaCl). Selain memperkaya rasa masakan ternyata garan dapur (NaCl) yang kita kenal selama ini mempunyai kegunaan lain. Ternyata garam dapur (NaCl) dalam bentuk larutan jika disambungkan dengan power supply dapat menghantarkan arus listrik dan membuat lampu menyala.

Demikian juga halnya dengan larutan-larutan lainnya, misalnya air suling, larutan gula, asam asetat, amonia, asam sulfat, asam klorida, natrium klorida, natrium hidroksida, dan masih banyak lagi. Secara garis besar larutan dibagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit. Larutan elektrolit dibagi lagi menjadi dua yaitu elektrolit kuat dan elektroit lemah. Dan untuk selengkapnya akan dibahas pada bab selanjutnya.

     B.     Rumusan Masalah

    1.      Apa yang dimaksud dengan larutan kimia ?

    2.      Macam-macam larutan kimia ?

    3.      Manfaat larutan kimia ?

    4.    Apa larutan elektrolit dan nonelektrolit?

    5.    Apa contoh larutan elektrolit dan  nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari?

BAB II

PEMBAHASAN

Pengertian Termodinamika Kimia

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi. Larutan umumnya berfase cair (liquid = l) dengan pelarut air, tetapi ada juga larutan yang berfase padat (solid = s) seperti kuningan, stainless steel, dan lain-lain, ataupun gas (g) seperti udara. Contoh umum yang sringkita jumpai yaitu garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu.

Sifat Dasar Larutan

­­­­­­­­Larutan bersifat homogen antara molekul, atom ataupun ion dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Disebut homogen karena susunanya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.

Komponen larutan terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut adalah medium bagi zat terlarut yang dapat berperan serta dalam reaksi kimia dalam larutan atau meninggalkan larutan karena pengendapan atau penguapan. Dan uraian mengenai gejala ini memerlukan komposisi larutan.dan berdasarkan daya hantarnya larutan dibagi menjadi larutan elektrolit dan non elektrolit.

Ada 2 reaksi dalam larutan, yaitu:

      1.      Eksoterm, yaitu proses melepaskan panas dari sistem ke lingkungan, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan turun.

      2.      Endoterm, yaitu menyerap panas dari lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan naik.

Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, larutan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

      1.      Larutan pekat yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding solvent.

      2.      Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent. Dalam suatu larutan, pelarut dapat berupa air dan tan air.

Macam-Macam Larutan

Larutan terdiri dari beberapa macam yaitu :

1.  Larutan pekat dan larutan encer.

Larutan pekat relatif mempunyai lebih banyak solute daripada solven    sedangkan larutan encer relative lebih srdikit solute daripada solvennya.

2.   Larutan berdasarkan daya hantarnya

Ada juga larutan yang bersifat elektrolit. Air sebagai pelarut memang bukan konduktor listrik yang baik tapi jika didalam air ditambahkan senyawa ion yang larut seperti NaCl maka larutan ini akan menjadi konduktor listrik atau disebut larutan elektrolit. Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.
Larutan ini dibedakan atas:

     1.      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).

Yang tergolong elektrolit kuat adalah:

a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.

c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain.

2.      Elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar:
O < alpha < 1.

Yang tergolong elektrolit lemah:

a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain
b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain
c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain

      3.      Larutan non elektrolit

adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).

Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:
– Larutan urea
– Larutan sukrosa
– Larutan glukosa
– Larutan alkohol dan lain-lain

3.   Larutan menurut kejenuhannya :

      1.      Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (masih bisa melarutkan zat). Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut).

      2.      Larutan jenuh yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh.

      3.      Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh) yaitu suatu larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).

Jenis Larutan

Ada banyak jenis larutan disekitar kita. Tapi disini hanya akan dibahas beberapa larutan yang mungkin sering kita temui setiap hari.

·         Larutan zat padat dalam cairan

Pada jenis larutan ini gaya tarik antara solute lebih dominan daripada larutan antara cairan dengan cairan. Dalam suatu zat padat, molekul-molekul atau ion-ionnya tersusun dengan baik dan gaya tariknya maksimum. Agar terbentuk suatu larutan, gaya tarik antar partikel solut dan solven harus baik. Seperti proses larutnya gula dalam air. Gula yang mempunyai banyak gugusan OH dalam struktur molekulnya akan mudah larut dalam air karena akan membentuk ikatan hydrogen dengan air sehingga gula dengan mudah dapat ditarik dari kristalnya masuk ke solven. Hal ini menunjukkan solute dari molekul polar akan lebih mudah larut dalam solven polar juga. Tapi molekul-molekul polar tidak dapat larut dalam pelarut non polar. Hal ini karena gaya tarik antar molekul-molekul polar sangat kuat sehingga tidak bisa tertarik oleh solven non polar.

·         Larutan cairan dalam cairan

Pada pembentukkan larutan cairan, dua macam zat dapat saling bercampur/melarutkan jika keduanya mempunyai gaya tarik antara molekulnya sama. Proses terbentuknya suatu cairan larut dalam cairan lainnya yaitu diperlukan tambahan energy untuk memisahkan masing-masing molekul dari solute dan solvennya. Setelah solute dan solven yang molekul-molekulnya dalam keadaan terpisah disatukan, energy akan kembali dilepaskan karena adanya gaya tarik antara molekul solute dan solven.setelah energy dilepaskan maka solute dan solven akan bersatu memebentuk larutan.

Terjadinya larutan yang dapat bercampur juga sangat dipengaruhi oleh suhu dan ukuran partikel. Disini kita ambil contoh pelarutnya adalah air. Semakin panas pelarut maka solutnya pun semakin cepat larut. Hal ini karena  molekul-molekul pada solven bergerak lebih cepat maka akan bertumbukan dengan molekul-molekul solute. Sedangkan pada ukuran partikel, semakain besar dan padat sebuah partikel maka akan sulit untuk larut. Hal ini karena molekul-molekul pada partikel tersebut sangat kuat sehingga sulit untuk solven untuk menarik molekul partikel tersebut.

·         Konsentrasi larutan

Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi).

·         Pengenceran

Dalam pekerjaan di laboratorium,biasanya kita menggunakan larutan yang lebih rendah konsentrasinya dengan cara menambah pelarutnya, misalnya laboratorium kimia membeli larutan senyawa kimia dalam air yang konsentrasinya sangat pekat, cara ini adalah cara yang paling ekonomis. Biasanya larutan yang dibeli adalah larutan pekat, sehingga larutan ini harus diencerkan. Proses pengenceran adalah mencampur larutan pekat(konsentrasi tiggi) dengan cara menambahkan pelarut agar diperoleh volume akhir yang lebih besar. Jadi membuat konsentrasi larutan tersebut menjadi lebih rendah.

Hal yang paling penting untuk pengamanan pada saat pengenceran, jika suatu larutan senyawa kimia yang pekat diencerkan, kadang-kadang sejumlah panas dilkepaskan, terutama pada pengenceran asam sulfat pekat. Agar panas ini dapat dihilangkan dengan aman maka asam sulfat yang ditambahkan ke dalanm air, tidak boleh sebaliknya. Jika air yang ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, panas yang dilepaskan akan begitu besar dan menyebabkan air mendadak mendidih dan menyebabkan asam sulfat memercik dan akan merusak kulit.

1.      Larutan Asam dan Basa

Tabel perbedaan larutan asam dan larutan basa

No	Larutan Asam	Larutan Basa	Larutan Netral
1	Rasanya asam	Rasanya pahit	Rasanya bervariasi
2	Merubah lakmus biru menjadi merah	Merubah lakmus merah menjadi biru	Tidak merubah warna kertas lakmus
3	[H+] > [OH-]	[H+] < [OH-]	[H+] = [OH-]
4	Terurai menjadi ion H+ dan ion negative sisa asam	Terurai menjadi ion positif logam dan ion OH-	Terurai menjadi [H+] dan [OH-]
5	Bersifat korosif, Contoh: Cuka, air aki (H2SO4) , HCl, HNO3	Bersifat melarutkan kulit (kaustik), contoh: air sabun, air kapur, air abu	Tidak bersifat korosif, contoh : NaCL, alcohol, urea

Senyawa	Kelarutan
Nitrat	Semua larut
Nitrit	Semua larut kecuali Ag+
Asetat	Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Bi3+
Klorida	Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+, Cu3+
Bromida	Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+
Iodida	Semua larut kecuali Ag+, Hg22+, Pb2+, Bi3+
Sulfat	Semua larut kecuali Ba+, Sr2+, Pb2+, (Ca2+ sedikit larut)
Sulfit	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+
Sulfida	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+, Ba2+, Sr2+, Ca2+
Fosfat	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+
Karbonat	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+
Oksalat	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+
Oksida	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, Ba2+, Sr2+, Ca2+
Hidroksida	Semua tidak larut kecuali Na+, K+, NH4+, Ba2+, Sr2+, (Ca2+ sedikit larut)

Tabel Kelarutan beberapa senyawa dalam air.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur, dan tekanan.

a. Jenis Zat

Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur (like dissolves like).

7

Senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar. Contohnya alkohol dan air bercampur sempurna (completely miscible), air dan eter bercampur sebagian (partially miscible), sedangkan minyak dan air tidak bercampur (completely immiscible).

b. Suhu

Kelarutan gas umumnya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi. Misalnya jika air dipanaskan, maka timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut menjadi berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar pada temperatur yang lebih tinggi. Ada beberapa zat padat yang kelarutannya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi, misalnya natrium sulfat dan serium sulfat. Pada larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara proses pelarutan dan proses pengkristalan kembali. Jika salah satu proses bersifat endoterm, maka proses sebaliknya bersifat eksoterm. Jika temperatur dinaikkan, maka sesuai dengan azas Le Chatelier (Henri Louis Le Chatelier: 1850-1936) kesetimbangan itu bergeser ke arah proses endoterm. Jadi jika proses pelarutan bersifat endoterm, maka kelarutannya bertambah pada temperatur yang lebih tinggi. Sebaliknya jika proses pelarutan bersifat eksoterm, maka kelarutannya berkurang pada suhu yang lebih tinggi.

c. Tekanan

Perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH₄Cl sekitar 5,1 %. Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut hukum Henry (William Henry: 1774-1836) massa gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas itu (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan itu. Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika tekanan partial-nya dinaikkan 5 kali. Hukum ini tidak berlaku untuk gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH₃ dalam air.

Sifat Koligatif Larutan

a.      Sifat Koligati Larutan Non-Elektrolit

Sifat larutan berbeda dengan sifat pelarut murninya. Terdapat empat sifat fisika yang penting yang besarnya bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Keempat sifat ini dikenal dengan sifat koligatif larutan. Sifat ini besarnya berbanding lurus dengan jumlah partikel zat terlarut. Sifat koligatif tersebut adalah tekanan uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis. Menurut hukum sifat koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya berbanding langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut.

8

Larutan yang bisa memenuhi hukum sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati ideal hanya jika sangat encer.

1.      Tekanan Uap Larutan

Tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murninya. Pada larutan ideal, menurut hukum Raoult, tiap komponen dalam suatu larutan melakukan tekanan yang sama dengan fraksi mol kali tekanan uap dari pelarut murni.

 P_A = X_A . P⁰_A

P_A = tekanan uap yang dilakukan oleh komponen A dalam larutan.

X_A = fraksi mol komponen A.

P⁰_A = tekanan uap zat murni A.

Dalam larutan yang mengandung zat terlarut yang tidak mudah menguap (tak-atsiri atau nonvolatile), tekanan uap hanya disebabkan oleh pelarut, sehingga P_A dapat dianggap sebagai tekanan uap pelarut maupun tekanan uap larutan.

2.      Titik Didih Larutan

Titik didih larutan bergantung pada kemudahan zat terlarutnya menguap. Jika zat terlarutnya lebih mudah menguap daripada pelarutnya (titik didih zat terlarut lebih rendah), maka titik didih larutan menjadi lebih rendah dari titik didih pelarutnya atau dikatakan titik didih larutan turun. Contohnya larutan etil alkohol dalam air titik didihnya lebih rendah dari 100 °C tetapi lebih tinggi dari 78,3 °C (titik didih etil alkohol 78,3 °C dan titik didih air 100 °C). Jika zat terlarutnya tidak mudah menguap (tak-atsiri atau nonvolatile) daripada pelarutnya (titik didih zat terlarut lebih tinggi), maka titik didih larutan menjadi lebih tinggi dari titik didih pelarutnya atau dikatakan titik didih larutan naik. Pada contoh larutan etil alkohol dalam air tersebut, jika dianggap pelarutnya adalah etil alkohol, maka titik didih larutan juga naik. Kenaikan titik didih larutan disebabkan oleh turunnya tekanan uap larutan. Berdasar hukum sifat koligatif larutan, kenaikan titik didih larutan dari titik didih pelarut murninya berbanding lurus dengan molalitas larutan.

Δt_b = k_b . m

Δt_b = kenaikan titik didih larutan.

k_b = kenaikan titik didih molal pelarut.

m = konsentrasi larutan dalam molal.

3.      Titik Beku Larutan

Penurunan tekanan uap larutan menyebabkan titik beku larutan menjadi lebih rendah dari titik beku pelarut murninya.

Hukum sifat koligatif untuk penurunan titik beku larutan berlaku pada larutan dengan zat terlarut atsiri (volatile) maupun tak-atsiri (nonvolatile). Berdasar hukum tersebut, penurunan titik beku larutan dari titik beku pelarut murninya berbanding lurus dengan molalitas larutan.

Δt_f = k_f . m

Δt_f = penurunan titik beku larutan.

k_f = penurunan titik beku molal pelarut.

m = konsentrasi larutan dalam molal.

4.      Tekanan Osmose Larutan

Peristiwa lewatnya molekul pelarut menembus membran semipermeabel dan masuk ke dalam larutan disebut osmose. Tekanan osmose larutan adalah tekanan yang harus diberikan pada larutan untuk mencegah terjadinya osmose (pada tekanan 1 atm) ke dalam larutan tersebut. Hampir mirip dengan tekanan pada gas ideal, pada larutan ideal, besarnya tekanan osmose berbanding lurus dengan konsentrasi zat terlarut.

p =  = M. R. T

π = tekanan osmose (atm).

n = jumlah mol zat terlarut (mol).

R = tetapan gas ideal = 0,08206 L.atm/mol.K

T = suhu larutan (K).

V = volume larutan (L).

M = molaritas (M = mol/L).

Jika tekanan yang diberikan pada larutan lebih besar dari tekanan osmose, maka pelarut murni akan keluar dari larutan melewati membran semipermeabel. Peristiwa ini disebut osmose balik (reverse osmosis), misalnya pada proses pengolahan untuk memperoleh air tawar dari air laut.

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit memperlihatkan sifat koligatif yang lebih besar dari hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit di atas. Perbandingan antara sifat koligatif larutan elektrolit yang terlihat dan hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit, menurut Van't Hoff besarnya selalu tetap dan diberi simbul i (i = tetapan atau faktor Van't Hoff).

10

Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari 0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion.

Empat macam sifat koligatif larutan elektrolit adalah:

1.       Penurunan tekanan uap,

 ΔP = i.P⁰.X_A

2.      Kenaikan titik didih

 Δt_b = i.k_b.m

3.      Penurunan titik beku

Δt_f = i.k_f.m

4.      Tekanan osmose

 p =  = i. M. R. T

A.    Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Berdasarkan sifat daya hantar listriknya, larutan dibagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit. Sifat elektrolit dan nonelektrolit didasarkan pada keberadaan ion dalam larutan yang akan mengalirkan arus listrik. Jika dalam larutan terdapat ion, larutan tersebut bersifat elektrolit. Jika dalam larutan tersebut tidak terdapat ion larutan tersebut bersifat nonelektrolit.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hantaran listrik melalui larutan dapat dtunjukkan dengan alat uji elektrolit seperti pada Gambar. Jika larutan menghantarkan arus listrik, maka lampu dalam rangkaian tersebut akan menyala dan timbul gas atau endapan pada salah satu atau kedua elektroda.

Contoh lain adalah, bila NaCl dilarutan dalam air akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif yang dihasilkan dinamakan kation dan ion negatif yang dihasilkan dinamakan anion. Larutan NaCl adalah contoh larutan elektrolit. Perhatikan reaksi berikut:

Bila gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat menjadi larutan. Larutan gula adalah contoh dari larutan nonelektrolit. Perhatikan reaksi berikut:

Adapun secara lebih mendalam, masing-masing larutan akan dijelaskan sebagai berikut:

1.      Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantar listrik. Penghantar listrik bisa terjadi karena larutan tersebut memiliki ion-ion bebasnya. Pembentukan ion-ion dari atom bebasnya disebut ionisasi. Ionisasi biasanya terjadi pada garam juga asam kuat yang dilarutkan dalam air.

Contohnya seperti garam NaCl akan terionisasi menjadi Na⁺ dan Cl^- bila dilarutkan dalam air. Begitu juga yang terjadi pada asam kuat HCl yang akan terionisasi menjadi H⁺ dan Cl^-.

Untuk mengujinya bisa dilakukan percobaan sebelumnya. Bila lampu menyala atau menghasilkan gelembung berarti larutan itu termasuk larutan elektrolit.

Pada tahun 1884, Svante Arrhenius, ahli kimia terkenal dari Swedia mengemukakan teori elektrolit yang sampai saat ini teori tersebut tetap bertahan padahal ia hampir saja tidak diberikan gelar doktornya di Universitas Upsala, Swedia, karena mengungkapkan teori ini. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit dalam air terdisosiasi ke dalam partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang disebut ion (ion positif dan ion negatif). Jumlah muatan ion positif akan sama dengan jumlah muatan ion negatif, sehingga muatan ion-ion dalam larutan netral. Ion-ion inilah yang bertugas mengahantarkan arus listrik.

 Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday, diketahui bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gas. Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi. Contoh, pada larutan HCl terjadi reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas hidrogen.

Larutan elektrolit terbagi menjadi dua, yaitu elektrolit kuat dan lemah.

a.      Larutan Elektrolit Kuat

Pada larutan elektrolit kuat, seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ion (terionisasi sempurna). Karena banyak ion yang dapat menghantarkan arus listrik, maka daya hantarnya kuat. Dalam persamaan reaksi, ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan panah satu arah ke kanan.

Contoh larutan elektrolit kuat :

1.      Asam, contohnya asam sulfat (H₂SO₄), asam nitrat (HNO₃), asam klorida (HCl);

2.      Basa, contohnya natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), barium hidroksida (Ba(OH)₂);

3.      Garam, hampir semua senyawa kecuali garam merkuri.

b.      Larutan Elektrolit Lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya. Hal ini disebabkan tidak semua terurai menjadi ion-ion (ionisasi tidak sempurna) sehingga dalam larutan hanya ada sedikit ion-ion yang dapat menghantarkan arus listrik. Dalam persamaan reaksi, ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik).

Contoh senyawa yang termasuk elektrolit lemah : CH₃COOH, HCOOH, HF, H₂CO₃, dan NH₄OH.

2.      Larutan Nonelektrolit

Seperti namanya, larutan nonelektrolit berarti kebalikan dari larutan elektrolit. Artinya larutan nonelektrolit tidak bisa menghantarkan listrik. Hal ini disebabkan karena tidak terjadi ionisasi pada larutan tersebut atau kalaupun terjadi ionisasi, ion-ion yang dihasilkannya tidak cukup kuat untuk menghantarkan listrik.

Contoh larutan nonelektrolit adalah alkohol, larutan gula dan lain-lain. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada tabel berikut.

Tabel perbandingan antara larutan elektrolit dan nonelektrolit

Larutan elektrolit	Larutan nonelektrolit
Dapat mengahantar listrik	Tidak dapat menghantarkan listrik
Terjadi proses ionisasi (terurai menjadi ion-ionnya)	Tidak terjadi proses ionisasi
Lampu dapat menyala terang atau redup dan ada gelembung gas	Lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas
Contoh: Larutan garam dapur Cuka dapur Air aki Larutan garam magnesium	Contoh: Larutan gula Larutan urea Larutan alkohol Larutan glukosa

 Perbedaan lainnya yang juga dapat memberikan pemahaman tentang larutan nonelektrolit adalah bahwa larutan elektrolit dapat bersumber dari senyawa ion (senyawa yang mempunyai ikatan ion) atau senyawa kovalen polar (senyawa yang mempunyai ikatan kovalen polar), sedangkan larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dan tidak menimbulkan gelembung gas.

Adapun perbedaan  daya hantar beberapa larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit adalah sebagai berikut:

Dari data label tampak bahwa:

1.      Arus listrik yang melalui larutan asam sulfat, natrium hidroksida dan garam dapur adalah elektrolit kuat, karena dapat menyebabkan lampu menyala terang dan timbul gas di sekitar elektrode. Hal ini menunjukan bahwa larutan asam sulfat, natrium hidroksda dan garam dapur memiliki daya hantar listrik yang baik.

2.      Arus listrik yang melalui larutan asam cuka dan amonium hidroksida dapat menyebabkan lampu tidak menyala, tetapi pada elektrode akan timbul gas. Hal ini menunjukkan bahwa larutan asam cuka dan amonium hidroksida memiliki daya hantar listrik yang lemah.

3.      Arus listrik yang  melalui larutan gula dan larutan urea tidak mampu menyalakan lampu dan juga tidak timbul gas pada elektrode. Hal ini menunjukan larutan gula dan larutan urea tidak dapat menghantarkan listrik.

REAKSI METATESIS

Reaksi metatesis adalah reaksi pertukaran ion dari dua buah elektrolit pembentuk garam, terdapat tiga jenis reaksi penggaraman yang mungkin yaitu; garam LA dengan garam BX, garam BX dengan asam HA dan garam LA dengan basa BOH.

Reaksi metatesis disebut juga reaksi perpindahan rangkap menyangkut suatu larutan dan pertukaran dari kation dan anionnya. adapun pendukung dalam rekasi metatesis adalah berupa terbentuknya endapan, gas dan eletrolit lemah. tak hanya endapan garam bila larutan-larutan pereaksi dicampurkan tergantung dari konsentrasi ion yang membentuk garam tersebut. Reaksi metatesis bercirikan adanya pertukaran dari bagian molekul diantara dua reaktan.

Bila konsentrasi ion cukup banyak untuk membentuk campuran reaksi menjadi jenuh terhadap kelarutan garam tersebut maka akan terbentuk endapan. Reaksi metatesis dapat terjadi jika salah satu hasil reaksi berupa endapan atau gas, dengan kata lain salah satu hasil reaksi memiliki kelarutan yang rendah didalam air.

Reaksi ini secara umum dapat dituliskan sebagai berikut:

   AB + CD               AD + CB

Reaksi metatesis (pertukaran pasangan) dapat terjadi jika AD dan CB memenuhi paling tidak satu kriteria berikut:

1.       Sukar larut dalam air (mengendap)

2.       Senyawa tidak stabil

3.      Sifat elektrolitnya lebih lemah daripada AB dan CD.

Reaksi Metatesis terdiri dari:

1.    Reaksi Pengendapan yaitu suatu proses reaksi yang membentuk endapan.

Seperti pada contoh :

v  Reaksi antara timbal (II) nitrat dan kalium iodida

Reaksi ini menghasilkan endapan berwarna kuning timbal (II) iodida dan larutan kalium nitrat.

v  Garam LA + garam BX → garam LX + garam BA

NaCl + AgNO₃ → AgCl(s) + NaNO₃

Reaksi ini menghasilkan endapan berwarna putih untuk senyawa AgCl, dalam reaksi dituliskan tanda (s) berarti solid.

v  2AgNO₃(aq) + Na₂CrO₄(aq)               Ag₂CrO₄(s) + 2NaNO₃(aq)

(reaksi metatesis / reaksi pengendapan)

Pada reaksi antara AgNO3 dan Na2CrO4 terjadi pertukaran pasangan, Ag⁺ bergabung dengan CrO4^2-  dan Na⁺  bergabung dengan NO₃^- , karena itu reaksi ini disebut reaksi metatesis. Di sisi lain gabungan Ag⁺ dengan CrO4² membentuk endapan merah Ag₂CrO₄, sehingga reaksi ini juga disebut reaksi pengendapan.

2.    Reaksi Netralisasi merupakan reaksi antara asam dan basa yang menghasilkan garam dan air.

Sebagai contoh :

Garam LA + basa BOH → Garam BA + LOH.

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₄OH

Reaksi ini berlanjut dengan menguraikan senyawa NH₄OH

NH₄OH ⇄ H₂O + NH₃ (g)

3.    Reaksi Pembentukan Gas adalah reaksi kimia yang pada produknya dihasilkan gas misalnya :

Ø  pada proses fermentasi yang melibatkan mikroorganisme, yaitu ragi. Pada pembuatan roti, ragi yang ditambahkan pada adonan akan menyebabkan adonan roti mengembang. Karena terbentuknya gas karbon dioksida ketika soda kue (NaHCO₃) ditambahkan ke adonan dan proses pemanggangan mengakibatkan sel ragi mati, maka proses fermentasi berhenti.

Ø  logam besi dapat bereaksi cepat dengan asam klorida (HCl) membentuk besi (II) klorida (FeCl₂) dan gas hidrogen (H₂).

Contoh:

Garam BX + asam HA → Garam BA + Asam HX

FeS + 2 HCl → FeCl2 + H₂S(g)

Hasil reaksi berupa gas H₂S yang dapat lepas keluar dari tempat berlangsungnya reaksi.

Reaksi metatesis dalam beberapa medium, yaitu sebagai berikut :

1.      Reaksi metatesis dalam medium amonia

Hasil reaksi ini identik hasil reaksi antara dua ion yan menghasilkan senyawa dala bentuk presipitan dengan hasil kelarutan yang rendah.

Sebagai contoh :

NaCl           +          KI                                KCl     +          NaI

2NH₄I         +          Zn(NO₃)₂                           ZnI₂      +         2NH₄NO₃

2NH₄Br      +          Sr(NO₃)₂                             SrBr₂    +         2NH₄NO₃

(NH₄)₂S      +          2AgNO₃                      Ag₂S    +         2NH₄NO₃

2.      reaksi metatesis dalam medium asam fluorida

Ion sulfat dan periodat relatif stabil dalam medium hidrogen flurida akan mmbentuk suatu presipitan garam-garam logam apabila ditambahkan narium, kalium, atau periodat ke dalam larutan flourida logam :

KIO₄           +          AgF                 Ag  IO₄           +          KF

Na₂SO₄          +          NiF₂                 NiSO₄              +          2NaF

NaClO₄       +          TlF                   TlCl  O₄           +          NaF

3.      reaksi metatesis dalam medium asam asetat

Kemampuan yang tinggi dari asam asetat dalam melarutkan kebanyakan garam, memungkankan zat tersebut untuk mengalami reaksi metatesis. Beberapa bentuk reaksi metatesis dalam medium asam asetat dapat dilihat pada reaksi berikut:

2AgNO₃        +          ZnI₂                 2AgI                +          Zn(NO₃)₂

Presipitan

BaI₂   +          2NaNO₃                      Ba(NO₃)₂         +          2NaI

presipitan

4.      reaksi metatesis dalam medium asam sianida

emngingat bahwa beberapa garam ionik memiliki kelarutan yang terbatas, maka tidak emua garam ionik dapat mengalami reaksi metatesis. Beberapa contoh reaksi metatesis dlam medium asam sianida sebagai berikut:

2NaCl         +          K₂SO₄             2KCl   +   Na₂SO₄

Agl              +          NaCl                Nal      +          AgCl

5.      reaksi metatesis dalam medium asam sulfida

Beberapa contoh reaksi metatesis medium asam sulfida adalah sebagai berikut:

SnCl₄ +          4(Et₃NH⁺HS^-)                         SnS₂    +  (Et₃NH)⁺Cl^-            +  2H₂S

Hg₂Cl +          2(Et₃NH⁺HS^-)                         Hg₂(HS)₂         +   2(Et₃NH)⁺Cl^-

BAB III

SIMPULAN

 ­­­­­­­­         Sifat dasar larutan adalah campuran yang bersifat homogen antara molekul, atom ataupun ion dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Disebut homogen karena susunanya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.

 Larutan berdasarkan daya hantarnya dibagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit.

 Dan larutan elektrolit dibagi lagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Berdasarkan jenuh atau tidaknya larutan dapat dibagi menjadi 3, yaitu larutan jenuh, larutan tak jenuh, dan larutan kelewat jenuh. Berdasarkan sifat kualitatif, larutan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu alrutan pekat dan larutan encer.

Banyaknya zat terlarut (solute) yang melarut dalam pelarut yang banyaknya tertentu untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan (solubility) zat itu. Kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 mL pelarut, atau per 100 gram pelarut pada temperatur yang tertentu. Jika kelarutan zat kurang dari 0,01 gram per 100 gram pelarut, maka zat itu dikatakan tak larut (insoluble). Dan faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur, dan tekanan.

DAFTAR PUSTAKA

·         https://kimiafarmasi.wordpress.com/2010/09/04/larutan/ (di akses  19 maret 2015)

·         http://www.g-excess.com/pengertian-larutan-kimia.html   (di akses  19 maret 2015)

·         http://bisakimia.com/2014/11/09/rangkuman-materi-larutan/ (di akses  19 maret 2015)

·         http://edukasi.kompasiana.com/2009/12/18/kimia-larutan-kimia-dasar-39481.html  (di akses  19 maret 2015)

·         http://www.zonasiswa.com/2014/09/larutan-kimia.html  (di akses  19 maret 2015)

·         http://setiyanisetiyani.blogspot.com/2013/10/makalah-kimia-dasar-larutan_27.html (di akses  19 maret 2015)

·         http://www.chem-is-try.org/kategori/materi_kimia/kimia-kesehatan/larutan/ (di akses  19 maret 2015)

·         https://kimiafarmasi.wordpress.com/2010/09/04/larutan/ (di akses  19 maret 2015)