Jenis-Jenis Larutan Elektrolit

1. Pengertian Larutan

Kita sering mendengar kata larutan. Ada larutan gula, larutan garam, larutan teh. Tapi bagaimana dengan air kopi? Apakah kita menganggapnya sebagai sebuah larutan?.

Suatu campuran terdiri dari dua komponen utama, yaitu zat terlarut dan zat pelarut. Jika dari contoh di atas zat terlarutnya adalah, gula, garam, teh, dan kopi; sedangkan zat pelarutnya adalah air.

Suatu zat dikatakan larutan jika campuran antara zat terlarut dan pelarutnya bersifat homogen. Pelarut yang biasa digunakan adalah air, sedangkan zat terlarut terdiri dari berbagai senyawa baik senyawa ion maupun senyawa kovalen. Sedangkan bersifat homogen artinya tidak terdapat batas antar komponennya, sehingga tidak dapat dibedakan lagi antara zat pelarut (air) dan terlarutnya. Beda halnya dengan air kopi, masih terdapat perbedaan antara keduanya, walaupun secara kasat mata, airnya sudah berubah warna menjadi hitam. Hal ini juga berlaku untuk campuran antara pasir dan air. Anda bisa menambahkan sendiri contoh-contonya. Untuk air kopi kita menyebutnya sebagai larutan heterogen/campuran.

Baca juga:

• Reaksi Kimia dalam Larutan Elektrolit
• Sel Elektrolisis Larutan Elektrolit

2. Pengertian Larutan Elektrolit

Mari kita kembali ke pokok bahasan ini. Pastinya kita pernah melihat orang melakukan penangkapan ikan dengan alat setrom listrik yang sumber arusnya berasal dari aki; atau kalian pernah mendengar penyataan jika kita menyentuh stop kontak dalam kondisi tangan basah, kemungkinan besar akan kesetrom. Apa yang menjadi faktor penyebab dari semua perilaku ini? Mengapa ikan bisa mati jika alat setrom dicelupkan kedalam air? Bukankah penghantar listrik erat kaitannya dengan suatu bahan logam? Pertanyaan-pertanyaan ini akan kita bahas di sini.

Suatu larutan dapat dikatakan sebagai larutan elektrolit jika zat tersebut mampu menghantarkan listrik. Mengapa zat elektrolit dapat menghantarkan listrik? Ini erat kaitannya dengan ion-ion yang dihasilkan oleh larutan elektrolit (baik positif maupun negative). Suatu zat dapat menghantarkan listrik karena zat tersebut memiliki ion-ion yang bergerak bebas di dalam larutan tersebut. ion-ion inilah yang nantinya akan menjadi penghantar. Semakin banyak ion yang dihasilkan semakin baik pula larutan tersebut menghantarkan listrik.

Sumber gambar: kimia.upi.edu

3. Jenis Larutan Elektrolit

Larutan apa saja yang dapat menghantarkan listrik? Terdapat berbagai jenis larutan yang bisa menghantarkan listrik. Pembagian zat tersebut adalah sebagai berikut.

3.1. Berdasarkan jenis larutan

3.1.1.  Asam

Menurut Arrhenius, asam merupakan zat yang dapat melepas ion H⁺ jika dilarutkan dalam air. Larutannya disebut dengan larutan asam, contohnya adalah:

• Asam klorida/asam lambung : HCl
• Asam florida : HF
• Asam sulfat/air aki : H₂SO₄
• Asam asetat/cuka : CH₃COOH
• Asam sianida : HCN
• Asam nitrat : HNO₃
• Asam posfat : H₃PO₄
• Asam askorbat/Vit C

3.1.2. Basa

Menurut Arrhenius, basa merupkan zat yang melepas ion OH^– jika dilarutkan dalam air. Larutannya disebut dengan larutan basa, contohnya adalah:

• Natrium hidroksida/soda kaustik : NaOH
• Calcium hidroksida : Ca(OH)₂
• Litium hidroksida : LiOH
• Kalium hidroksida : KOH
• Barium hidroksida : Ba(OH)₂
• Magnesium hidroksida : Mg(OH)₂
• Aluminium hidroksida : Al(OH)₃
• Besi (II) hidroksida : Fe(OH)₂
• Besi (III) hidroksida : Fe(OH)₃
• Amonium hirdoksida : NH₄OH

3.1.3. Garam

Jika larutan asam dan basa direaksikan maka akan terbentuk larutan garam, contohnya adalah:

• Natrium klorida/garam dapur : NaCl
• Amonium klorida : NH₄Cl
• Amonium sulfat : (NH4)₂SO₄
• Kalcium diklorida : CaCl₂

3.2. Berdasarkan jenis ikatan

Berdasarkan jenis ikatannya, larutan elektrolit dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

• Senyawa ion (senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion), contohnya adalah: NaCl, CaCl₂, AlCl₃, MgF₂, LiF (sebagian besar berasal dari garam)
• Senyawa kovalen polar (senyawa melalui ikatan kovalen yang bersifat polar/memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar antar atom), contohnya adalah: HCl, NaOH, H₂SO₄, H₃PO₄, HNO₃, Ba(OH)₂ (berasal dari asam dan basa)

Perbedaan sifat elektrolit senyawa ion, senyawa kovalen polar, dan senyawa kovalen nonpolar dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

4. Kekuatan Larutan Elektrolit

Kekauatan larutan elektrolit erat kaitannya dengan derajat ionisasi/disosiasi . Derajat ionisasi/disosiasi adalah perbandingan antara jumlah ion yang dihasilkan dengan jumlah zat mula-mula. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

Derajat ionisasi memiliki rentang antara 0 sampai 1.

Jika derajat ionsisasi suatu larutan mendekati 1 atau sama dengan 1, ini mengindikasikan bahwa zat tersebut tergolong larutan elektrolit kuat. Artinya adalah sebagian besar/semua zat tersebut terionisasi membentuk ion positif dan ion negative. Hanya sebagian kecil/tidak ada zat tersebut dalam bentuk molekul netral.

Jika derajat ionsisasi suatu larutan mendekati 0, ini mengindikasikan zat tersebut tergolong larutan elektrolit lemah. Artinya adalah hanya sebagian kecil zat tersebut yang terionsisasi menghasilkan ion positif dan ion negative. Sisanya masih berupa molekul netral.

Jika derajat ionisasi suatu larutan sama dengan 0, ini mengindikasikan zat tersebut tergolong larutan non elektrolit. Artinya adalah zat tersebut tidak mengalami ionisasi/tidak menghasilkan ion positif dan ion negative, semuanya dalam bentuk molekul netral. Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar A : Pada larutan ini derajat ionisasinya = 1; artinya semua larutan membentuk ion-ion (positif dan negative), tidak ada dalam bentuk molekul netralnya. Gelembung yang dihasilkan banyak dan dapat menyalakan nyala lampu.

Gambar B : Pada larutan ini derajat ionisasinya mendekati 1; artinya sebagian besar larutan terionisasi membentuk ion positif dan ion negative, hanya sebagian kecil dalam bentuk molekul netralnya. Walaupun masih terdapat molekul netral, gas yang terbentuk banyak (tapi tidak sebanyak gambar A) dan dapat menyalakan lampu.

Gambar C : Pada larutan ini derajat ionisasinya mendekati 0; artinya hanya sebagian kecil yang terionsisasi membentuk ion positif dan ion negative. Sebagian besar terdapat dalam bentuk molekul netral. Gelembung yang dihasilkan sedikit, dan lampu tidak menyala.

Gambar D : Pada larutan ini derajat ionisasinya = 0; artinya tidak ada zat yang terionisasi membentuk ion positif dan ion negative, semua zat masih dalam bentuk molekul netralnya. Tidak menghasilkan gelembung dan lampu tidak menyala.

5. Pembagian Larutan Elektrolit

Berdasarkan kekuatan daya hantar listrik, terdapat dua jenis larutan elektrolit, yaitu sebagai berikut:

5.1. Elektrolit kuat

Larutan yang tergolong kedalam elektrolit kuat memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Menghasilkan banyak ion
• Molekul netral dalam larutan hanya sedikit/tidak ada sama sekali
• Terionisasi sempurna, atau sebagian besar terionisasi sempurna
• Jika dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan banyak, lampu menyala
• Penghantar listrik yang baik
• Derajat ionisasi = 1, atau mendekati 1
• Contohnya adalah: asam kuat (HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, HNO₃, HClO₄); basa kuat (NaOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, LiOH), garam NaCl

5.2. Elektrolit lemah

Larutan yang tergolong ke dalam elektrolit lemah memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Menghasilkan sedikit ion
• Molekul netral dalam larutan banyak
• Terionisasi hanya sebagian kecil
• Jika dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan sedikit, lampu tidak menyala
• Penghantar listrik yang buruk
• Derajat ionisasi mendekati 0
• Contohnya adalah: asam lemah (cuka, asam askorbat, asam semut), basa lemah [Al(OH)₃, NH₄OH, Mg(OH)₂, Be(OH)₂]; garam NH₄CN

Bedasarkan daya hantarnya, maka larutan dibagi menjadi dua jenis larutan yaitu larutan elektrolit dan non elektrolit. Larutan non elektrolit memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Tidak menghasilkan ion
• Semua dalam bentuk molekul netral dalam larutannya
• Tidak terionisasi
• Jika dilakukan uji daya hantar listrik: tidak menghasilkan gelembung, dan lampu tidak menyala
• Derajat ionisasi = 0
• Contohnya adalah larutan gula, larutan alcohol, bensin, larutan urea.