Larutan Elektrolit

KIMIA

Larutan Elektrolit

Pendahuluan

Berikut adalah penjelasan mengenai konsep larutan elektrolit. Konsep ini akan membantu menjelaskan mengenai proses selanjutnya, yaitu reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Proses ini, walau tidak dibahas di kelas 10, juga membuka jalan bagi pembuatan baterai.

Pengertian Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik. Sementara, larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik. Larutan yang dimaksud sendiri adalah larutan akuades/air murni (H2O) yang dicampur bahan lain. Air digunakan sebagai pelarut karena air adalah pelarut paling umum. Air memiliki ciri khusus, yaitu ia bersifat polar. Salah unsur bersifat positif dan yang lain negatif, sehingga ia dapat menarik apa yang ia mau. Karena itu, ia sebenarnya adalah elektrolit dan dapat menghantar listrik.

Alasan mengapa larutan elektrolit dapat mengalirkan listrik karena larutan elektrolit memiliki ion-ion bebas yang dapat bergerak bebas sesukanya, seperti diungkapkan oleh teori ion Svante Arrhenius. Pada prinsipnya, saat larutan (air+zat penghantar) dialiri listrik, maka molekul zat yang bercampur tersebut akan berubah. Sebagai contoh:

2H⁺(aq) + 2Cl^-(aq) → H₂(g) + Cl₂(g)

2HCl(aq) → H₂(g) + Cl₂(g)

Jadi, pada saat larutan asam klorida (HCl) dialiri oleh listrik, maka molekulnya akan dipaksa untuk berpisah dan terpecah menjadi gas H₂ dan Cl₂. Reaksi ini adalah contoh reaksi redoks yang sederhana dan sering. Pengertian redoks akan dijelaskan dalam seri kimia selanjutnya. Untuk tahu, reaksi tersebut bernama elektrolisis (elektro=listrik, lysis=pemecahan).

Zat yang disebut elektrolit adalah zat yang apabila dicampur dengan air (pelarut polar) akan larut/mengurai menjadi ion (lihat contoh di atas) seperti NaCl, HCl, dan lainnya. Sementara, zat nonelektrolit adalah zat yang saat dicampur dengan air tidak mengurai, namun tetap dalam bentuk molekul netral.

Zat elektrolit haruslah polar, karena menggunakan air. Se

benarnya tidak pelarutnya tidak harus air, yang penting polar. Air dipilih karena amat mudah melarutkan. Yang dapat terlarut adalah senyawa ion (bentuk lelehan dan cairan, padatan tidak menghantar) seperti NaCl, NaOH, dan lainnya (pelajari lagi Ikatan Kimia) atau senyawa kovalen polar, walaupun tak semuanya begitu (HCl & CH₃COOH menghantar, sementara CH₄ tidak).

Elektrolit dapat dibagi menjadi elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Elektrolit kuat adalah zat yang seluruh zatnya akan terurai dan tidak membentuk molekul netral. Anggotanya adalah larutan garam-garam ion di air (NaCl, KBr, CuCl₂, CuSO₄, ZnCl₄, dst), lelehan senyawa ion padat (PbBr2, Al2O3, PbI2, dst), asam mineral di air (HCl, H₂SO₄, HNO₃, dst), dan basa dalam air (NaOH, KOH, Ca(OH)₂, dst). Sementara, elektrolit lemah adalah elektrolit yang mengurai hanya sebagian. Contohnya, HC₂H₃O₂ yang hanya mengurai 25%. Sisanya tetap menjadi molekul netral. Untuk menyatakan kekuatan elektrolit, ia diukur dengan derajat ionisasi atau derajat disosiasi. Nilai maksimal (paling kuat)=1 dan minimal (terlemah/tak menghantar)=0. Cara menghitungnya adalah dengan membagi mol zat mengion (terurai) dengan mol zat awal (sebelum dialiri listrik). Simbolnya adalah alpha.

Mengerti reaksi elektrolisis

Secara sederhana, maka akan diambil contoh larutan HCl (asam klorida). Terdapat dua kutub. Yang positif disebut anoda dan yang negatif disebut katoda. Kedua kutub yang disambungkan pada baterai diwakilkan oleh pensil (walau apapun yang menghantar seperti karbon dan logam dapat dipakai, asal sama). Antara baterai dan pensil terdapat lampu (lihat gambar). Pada saat baterai disambungkan, reaksi yang terjadi:

HCl(aq) → H+(g) + Cl-(g)

Setelah terpecah, ion positif bergerak ke katoda dan negatif bergerak ke katoda (lawan jenis):

2H⁺(aq) + 2e → H₂(g)

2Cl^-(aq) → Cl₂(g) + 2e

e adalah elektron. Ia bukanlah unsur dan bermuatan negatif. Sebagai catatan, mengapa H₂ dan Cl₂, bukan H dan Cl, karena H, N, O, dan golongan 7A harus ditulis dalam bentuk ganda (indeks 2) saat tidak berikatan dengan unsur lain. Lalu :

2H⁺(aq) + 2Cl^-(aq) → H₂(g) + Cl₂(g)

2HCl(aq) → H₂(g) + Cl₂(g)

Secara sederhana, inilah reaksi elektrolisis. Ciri yang dapat terlihat melalui percobaan langsung adalah bahwa lampu menyala dan muncul gelembung gas pada anoda dan katoda. Selain itu, dapat diketahui kekuatan suatu zat elektrolit. Pada molaritas (kekentalan, lihat lagi bab stoikiometri) yang sama, maka lampu zat yang lebih kuat akan menyala lebih terang karena lebih banyak yang ion terurai dan elektron mengalir.

Sumber:

Purba, Michael; Kimia untuk Kelas X Semester 2; Jakarta:Erlangga

Taufiq, Agus;Purwawisastra, Suryana;Kimia untuk SMA dan MA kelas X;Jakarta:Widya Utama

library.thinkquest.org

www.science.uwaterloo.ca

www.chem-is-try.org

www.arizonaenergy.org