C.   Sifat-Sifat Larutan

Berikut adalah sifat-sifat larutan:

§  Larutan merupakan campuran yang homogen. Jika tidak homogen atau terdapat endapan seperti pasir yang dimasukkan ke dalam air, disebut suspensi, bukan larutan.

§  Partikel dalam larutan berukuran kecil dan memiliki diameter kurang dari 1 nm, sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

§  Tidak dapat dibedakan antara zat pelarut dan zat terlarut, sehingga komponen yang lebih banyak disebut zat pelarut dan yang lebih sedikit dinamakan zat terlarut.

§  Komponen-komponen dalam larutan tidak dapat dipisahkan menggunakan filtrasi atau saringan karena larutan bersifat homogen.

 

Contoh Soal 1.2

Berdasarkan daya hantar listrik, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan non elektrolit. Sebutkan contoh larutan non elektrolit beserta alasannya!

 Pembahasan:

Larutan gula C₁₂H₂₂O₁₁ merupakan larutan non elektrolit, karena tidak menghasilkan ion-ion setelah dilarutkan.

Ingat! Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak menghasilkan ion-ion setelah dilarutkan. Singkatnya, setiap larutan asam, basa, dan garam yang dilarutkan ke dalam air akan mengalami ionisasi, sehingga dikatakan sebagai larutan elektrolit.

Sedangkan senyawa lainnya adalah non elektrolit.

 

Contoh Soal 1.3

1.    Air dan pasir

2.    Air dan gula

3.    Air dan garam

4.    Air dan alkohol

5.    Air dan asam cuka

Di antara pilihan di atas, manakah yang bukan termasuk larutan?

Pembahasan:

Air dan pasir. Ingat! Larutan terjadi ketika zat terlarut tersebar secara merata di antara pelarutnya dan dengan kasat mata akan tampak homogen. Sedangkan, air dan pasir termasuk campuran (tidak homogen), sehingga bukan larutan.

 

D.  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.

 

E.  Hasil Percobaan Faraday

                                                                  

 

Gambar 1.6 Salah satu 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 ini terbentuk karenao ion (+) mengalami reaksi reduksi dan ion (-) mengalami reaksi oksidasi. Sebagai contoh, pada larutan HCl terjadi karena reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas H₂ sebagai berikut.

                HCl_(aq) → H⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

             Reaksi reduksi: 2H⁺_(aq) + 2e^- → H_2(g)

             Reaksi oksidasi : 2Cl^-_(aq) → 2Cl_(g) + 2e^-

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:

 

        NaCl_(s) → Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Namun jika gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat menjadi larutan. Shingga larutan gula termasuk ion elektrolit.

C₁₂H₂₂O_11(s) + H₂O_(l) → C₁₂H₂₂O_11(aq)

Contoh lainnya dalam larutan elektrolit adalah garam dapur, larutan cuka (CH₃COOH), larutan asam sulfat (H₂SO₄), dan air laut (H₂O). Contoh larutan non elektrolit adalah larutan urea (NH₂)₂CO, larutan alkohol, larutan glukosa.

 

F.  Jenis-Jenis Larutan Elektrolit

                                                                

Gambar 1.7 Nyala lampu salah satu bentuk daya hantar listrik

Berdasarkan kuat-lemahnya daya hantaran listrik, larutan elektrolit dibagi menjadi dua jenis yaitu:

§  Larutan elektrolit kuat adalah larutan elektrolit yang mengalami ionisasi sempurna. Larutan elektrolit kuat mengalami ionisasi sempurna sehingga derajat ionisasinya (α) = 1.

§  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 1.1.

 

 

 

Tabel 1.1 Perbedaan Elektrolit Kuat Dan Elektrolit Lemah

                                                    

 

Sumber: http://www.materi78.co.nr/kimia

 

G.       Perbedaan Larutan Elektrolit Dan Non Elektrolit

Larutan elektrolit dan non elektrolit memiliki karakteristik sifat yang berbeda. Perbedaannya adalah sebagai berikut:  

 

v  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).

 

v  Sifat 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

 

H.       Manfaat Larutan Elektrolit Bagi Kehidupan

                                                                        

Gambar 1.8 Air percikan

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: 

1.        pH, yaitu tingkat keasaman yang dimiliki oleh air.

2.        DO (Dissolved Oxygen), yaitu jumlah oksigen yang terlarut dalam air.

3.        BOD (Biochemical Oxygen Demand), yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan makhluk hidup dalam air untuk hidup.

4.        COD (Chemical Oxygen Demand) yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk melakukan reaksi kimia dalam air.  BOD dan COD yang tinggi akan menurunkan nilai DO.

5.        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.