Larutan Elektrolit – Kimia Kelas 10 – Teori, Klasifikasi, dan Perbedaan
Artikel ini akan membahas secara detail mengenai sejarah dan teori tentang larutan elektrolit, klasifikasi dan sifat larutan elektrolit, perbedaan larutan elektrolit dan larutan non elektrolit, serta aplikasi larutan elektrolit dalam kehidupan sehari-hari. Yuk, simak!
Halo Quipperian! Tahukah kamu, kalau di setiap aspek kehidupan kita dipenuhi oleh manfaat dari larutan elektrolit? Tahukah kamu, kalau di dalam tubuh kita juga terdapat cairan elektrolit yang dapat membantu melancarkan impuls pada syaraf kita? Tidak hanya itu, lho, larutan elektrolit juga dapat dipakai sarana untuk sumber energi pada accumulator (aki) sehingga mesin kendaraan dapat berjalan.
Selain itu, larutan elektrolit juga merupakan parameter atas pencemaran air yang ada di sungai. Menarik bukan? Pleh sebab itu, Quipper Blog akan membahas tentang Larutan Elektrolit. Penasaran? Check this out!
Asal Mula Larutan Elektrolit
Gagasan atau ide lahirnya larutan elektrolit berasal dari percobaan Svante August Arrhenius (1859-1927), seorang ilmuwan asal Swedia. Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion.
Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Oleh sebab itu, Menurut Arrhenius, larutan elektrolit dan non elektrolit juga didasarkan pada keberadaan ion dalam larutan yang akan menghantarkan arus listrik.
Apabila dalam larutan terdapat ion, larutan tersebut bersifat elektrolit. Sedangkan jika larutan tersebut tidak terdapat ion larutan tersebut bersifat non elektrolit. Sehingga Arrhenius menyimpulkan bahwa larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Hasil Percobaan Faraday
Gagasan tentang larutan elektrolit juga lahir dari percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday. Hasil percobaaan yang dilakukan Faraday adalah jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gas. Gelembung gas ini terbentuk karena ion (+) mengalami reaksi reduksi dan ion (-) mengalami oksidasi. Sebagai contoh, pada larutan HCl terjadi karena reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas H2 sebagai berikut:
Sehingga dari penjelasan di atas, kita juga dapat menyimpulkan larutan elektrolit dan larutan non elektrolit berasal dari reaksi kimianya.
Contoh jika NaCl (garam dapur) dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion (+) dan ion (-). Ion (+) dinamakan kation sedangkan ion (-) dinamakan anion.
Larutan NaCl termasuk larutan elektrolit. Reaksi kimianya adalah sebagai berikut:
Namun jika gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat menjadi larutan. Sehingga larutan gula termasuk larutan non elektrolit. Contoh reaksi kimia dari gula adalah sebagai berikut:
Contoh lainnya dalam larutan elektrolit adalah larutan garam gapur, larutan cuka (CH3COOH), larutan asam sulfat (H2SO4), dan air laut (H2O). Contoh larutan non elektrolit adalah larutan urea(CON2H4), larutan alkohol, dan larutan glukosa.
Jenis-jenis Larutan Elektrolit
Berdasarkan kuat-lemahnya daya hantaran listrik, larutan elektrolit dibagi menjadi dua jenis yaitu larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat adalah larutan elektrolit yang mengalami ionisasi sempurna. Larutan elektrolit kuat mengalami ionisasi sempurna sehingga derajat ionisasinya (α) = 1.
Sedangkan larutan elektrolit lemah adalah larutan elektrolit yang mengalami sedikit ionisasi (terion tidak sempurna), sehingga derajat ionisasinya (α) adalah 0 < α ≤ 1. Perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan lemah ditunjukkan pada tabel 1.
Perbedaan Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
Larutan elektrolit dan non elektrolit memiliki karakteristik sifat yang berbeda. Perbedaannya adalah sebagai berikut:
Sifat larutan elektrolit:
- Dapat menghantarkan listrik
- Memiliki derajat ionisasi yang berkisar antara 0 < α ≤ 1
- Jika dinyalakan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan banyak, lampu menyala
- Penghantar listrik yang baik
- Derajat ionisasi = 1, atau mendekati 1
- Contoh dari elektrolit kuat (HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, HF); Basa kuat (NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, LiOH).
Sedangkan larutan non elektrolit:
- Tidak dapat menghantarkan listrik karena tidak dapat terionisasi
- Memiliki derajat ionisasi α = 0 (tidak terionisasi)
- Tidak dapat menyalakan lampu dan tidak menghasilkan gelembung pada elektroda, karena tidak dapat menghantarkan listrik
- Derajat ionisasi = 0, contohnya adalah larutan gula, larutan alkohol, larutan urea.
Derajat ionisasi adalah parameter larutan elektrolit di mana secara matematis nilainya adalah perbandingan jumlah mol dari zat yang terionisasi dengan zat mula-mula
Dimana α = 1 (elektrolit kuat), 0 < α < 1
Manfaat Larutan Elektrolit bagi Kehidupan
Larutan Elektrolit memilik banyak manfaat dalam kehidupan manusia. Pada bagian mesin kendaraan, larutan elektrolit digunakan untuk sel elektrokimia seperti pengisi Aki, baterai, ataupun jembatan garam. Larutan elektrolit juga digunakan sebagai parameter pencemaran air di suatu tempat. Indikator pencemaran air menggunakan larutan elektrolit adalah sebagai berikut:
- pH, yaitu tingkat keasaman yang dimiliki oleh air.
- DO (Dissolved Oxygen), yaitu jumlah oksigen yang terlarut dalam air.
- BOD (Biochemical Oxygen Demand), yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan makhluk hidup dalam air untuk hidup.
- COD (Chemical Oxygen Demand) yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk melakukan reaksi kimia dalam air. BOD dan COD yang tinggi akan menurunkan nilai DO.
- TDS (Total Dissolved Solid), yaitu jumlah zat yang terlarut dalam air.
Suatu wilayah yang memiliki air yang baik jika air tersebut memiliki pH sekitar 7 (netral), DO yang tinggi, BOD, COD, dan TDS yang rendah. Sedangkan suatu wilayah yang memiliki air yang buruk jika air yang memiliki pH <7 (asam) atau pH >7 (basa), DO yang rendah, BOD, COD, dan TDS yang tinggi.
Dalam tubuh manusia, keberadaan cairan elektrolit sangat penting. Karena fungsi cairan elektrolit ini terkait dengan mekanisme metabolisme tubuh seperti ion pengaktif enzim, pembentuk hormon, dan melancarkan impuls pada syaraf.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar