Halaman
125Kimia Kelas XLarutanBeberapa waktu yang lalu,sebuah lembaga penelitiandi Yogyakarta menyatakanbahwa dua liter air laut yangdialirkan ke rangkaian grafitdan seng, mampu meng-hasilkan tegangan 1,6 V. Hasilini telah dibuktikan melaluieksperimen. Mengapa airlaut mampu menyalakanlampu? Bagaimana mekanisme-nya? Apakah semua jenislarutan dapat menyalakanlampu?Dalam bab ini, Anda akan mempelajari bagaimanasuatu larutan dapat menghantarkan arus listrik danmelakukan percobaan untuk mengetahui berbagai jenislarutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Olehkarena itu, setelah mempelajarinya Anda diharapkanmampu menjelaskan bagaimana air laut dapatmenyalakan lampu.VII
126LarutanElektrolitLarutanNonelektrolitKuatLemahSenyawa IonSenyawa KovalenSenyawa KovalenPolarReaksi RedoksTeori KlasikTeori ModernTata NamaSenyawa IonSenyawa KovalenPerubahan BilanganOksidasi
127Kimia Kelas XA. Larutan1. Definisi LarutanLarutan merupakan sistem homogen yang terdiri dari zat terlarut danpelarut. Pelarut yang sering dipakai dalam melarutkan zat terlarut adalahair.Zat terlarut memiliki dua sifat berdasarkan perilakunya apabila aruslistrik dialirkan. Sifat pertama, zat terlarut dapat menghantarkan arus listrik,sehingga larutan yang terbentuk mengalami perubahan kimia dan mampumenghantarkan arus listrik. Larutan tersebut dinamakan larutan elektrolit.Sifat kedua, zat yang apabila dilarutkan ke dalam air tidak dapatmenghantarkan arus listrik dan tidak ada perubahan kimia, sehingga larutanyang terbentuk dinamakan larutan nonelektrolit.Semua larutan anorganik, baik asam, basa, maupun garam memiliki sifatmampu menghantarkan arus listrik. Sedangkan semua larutan yang berasaldari zat organik seperti gula tebu, manosa, glukosa, gliserin, etanol, dan urea,tidak mampu menghantarkan arus listrik.2. Daya Hantar LarutanAir yang murni tidak akan menghantarkan listrik. Tetapi jika zat yangbersifat asam, basa, maupun garam telah dilarutkan di dalamnya, larutanyang dihasilkan akan mampu menghantarkan arus listrik.Secara sederhana, kemampuan suatu larutan untuk menghantarkanlistrik dapat diuji dengan alat uji elektrolit. Alat uji elektrolit tersebut terdiriatas sebuah bejana yang dihubungkan dengan dua buah elektrode. Elektrode-elektrode tersebut dihubungkan pada saklar dan lampu. Jika larutan elektrolitdimasukkan ke dalam bejana tersebut, lampu akan menyala. Sedangkan jikalarutan nonelektrolit yang dimasukkan, lampu tidak akan menyala. Aruslistrik dalam larutan elektrolit dihantarkan oleh migrasi partikel-partikelbermuatan.Selain ditandai dengan menyalanya lampu, pada larutan elektrolit jugaterdapat perubahan-perubahan kimia yang dapat diamati. Salah satuperubahan tersebut berupa timbulnya gelembung-gelembung gas, perubahanwarna larutan, atau bahkan terbentuk endapan.
128LarutanTabel berikut menyajikan contoh pengujian daya hantar listrik dari beberapalarutan.LarutanRumusSenyawaNyalaLampuGelembungGasAir sulingAlkohol 70%Larutan hidrogen kloridaLarutan natrium hidroksidaLarutan amoniaLarutan natrium kloridaLarutan asam sulfatH2OC2H5OHHClNaOHNH3NaClH2SO4––terangterangterangterangterang––adaadaadaadaadaDaya Hantar Listrik dari LarutanTujuan: mengamati gejala-gejala hantaran arus listrik dalam berbagai larutan.Alat dan Bahan1. gelas beker5. batang karbon8.larutan cuka makan2. sumber listrik baterai6. air sumur9.larutan gula3. kabel listrik7. larutan garam dapur10. alkohol4. lampu kecilCara Kerja1. Susunlah alat seperti gambar berikut!2. Amati gejala apa yang timbul pada lampu dan ujung batang karbon saat saklardisambungkan untuk tiap-tiap larutan!TabelDaya Hantar Listrik Beberapa Larutan
129Kimia Kelas XHasil PengamatanLarutanGejala pada BolaLampuGejala pada BatangKarbonair sumurgaramcuka makangulaair kapuralkohol. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .Pertanyaan:a.Larutan apa saja yang menunjukkan gejala timbulnya nyala pada bola lampu?b.Larutan apa saja yang menunjukkan gejala timbulnya gelembung pada batangkarbon?c.Larutan apa saja yang tidak menunjukkan kedua gejala di atas?Kesimpulan apa yang diperoleh dari percobaan ini?3. Kekuatan Daya Hantar LarutanSebagaimana disebutkan di atas, bahwa arus listrik dalam larutan elektrolitdihantarkan oleh partikel-partikel bermuatan. Untuk menjelaskan fakta tersebut,Svante August Arrhenius (1884) mengemukakan teorinya tentang dissosiasi atauionisasi elektrolit.Teori ini menyebutkan bahwa zat elektrolit apabila dilarutkan dalam air, akanberdissosiasi menjadi atom-atom atau gugus atom yang bermuatan. Atom-atomatau gugus atom bermuatan tersebut merupakan ion-ion yang menghantarkanarus dalam elektrolit secara migrasi. Ion-ion tersebut bermuatan positif (kation)dan bermuatan negatif (anion) serta bergerak menuju elektrode yang muatannyaberlawanan.Reaksi ionisasi atau dissosiasi elektrolit tersebut merupakan reaksi bolak-balik(reversible). Ionisasi elektrolit dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi:NaCl(aq)o Na+(aq) + Cl–(aq)MgSO4(aq)o Mg2+(aq) + SO42–(aq)CaCl2(aq)o Ca2+(aq) + 2Cl–(aq)Na2SO4(aq)o 2Na+(aq) + SO42–(aq)Oleh karena larutan harus bersifat netral, besarnya jumlah total muatan-muatanpositif harus sama dengan muatan negatif dalam suatu larutan. Jumlah muatanyang dibawa oleh sebuah ion besarnya sama dengan valensi ion tersebut.Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan arus listrik, larutan elektrolitdibagi menjadi dua macam, yaitu:
130Larutana. Larutan elektrolit kuat, yaitu larutan yang memiliki daya hantar listrikbesar. Larutan elektrolit kuat terionisasi sempurna di dalam air. Jika diujidalam penguji elektrolit sederhana, lampu akan menyala terang. Contohlarutan elektrolit kuat antara lain larutan NaCl, KOH, H2SO4, dan HCl.b. Larutan elektrolit lemah, yaitu larutan yang memiliki daya hantar kecilkarena tidak semua zat terionisasi, atau hanya mengalami ionisasisebagian. Jika diuji dengan penguji elektrolit sederhana, lampu akanmenyala redup. Contoh larutan elektrolit lemah adalah larutan cuka danamonia.Larutan nonelektrolit tidak akan terionisasi dalam larutan. Proses ionisasidipengaruhi oleh konsentrasi. Untuk membedakan larutan elektrolit dannonelektrolit, dapat menggunakan derajat dissosiasi (D ). Derajat dissosiasiadalah fraksi molekul yang benar-benar terdissosiasi. Atau dapat jugamerupakan perbandingan mol zat terionisasi dengan mol zat mula-mula.Derajat dissosiasi dapat dinyatakan dengan rumus:D= mol zat terionisasimol zat mula mulaNilai D dapat berubah-ubah, antara 0 dan 1, dengan ketentuan sebagaiberikut.D = 1, larutan terdissosiasi sempurna = elektrolit kuat0 < D < 1, larutan terdissosiasi sebagian = elektrolit lemahD = 0, larutan tidak terdissosiasi = nonelektrolit4. Larutan Elektrolit dan Ikatan KimiaKemampuan untuk menghantarkan arus listrik tidak hanya dimiliki olehsenyawa ionik. Beberapa senyawa kovalen juga mampu menghantarkanlistrik. Meski demikian, senyawa kovalen dan ionik memiliki beberapaperbedaan dalam menghantarkan arus listrik.a.Senyawa ionikSenyawa ionik adalah senyawa yang atom-atomnya berikatan secaraionik. Ikatan ionik adalah ikatan yang dihasilkan dari perpindahanelektron dari satu atom ke atom lain. Satu atom memberikan satu ataulebih dari elektron terluarnya. Atom yang kehilangan elektron menjadiion positif (kation) dan atom yang menerima elektron menjadi ion negatif(anion).Dalam larutan, senyawa ionik akan terurai sempurna menjadi ion-ionnya yang bergerak bebas. Ion-ion itulah yang menghantarkan aruslistrik. Dalam larutan, senyawa ionik pada umumnya membentuk larutanelektrolit kuat.