ABSTRAKSI
Zat-zat yang dapat menghantarkan listrik dinamakan
zat elektrolit. Zat-zat yang terbuat dari logam umumnya memiliki sifat ini.
Tetapi bagaimanakah dengan suatu larutan? Apakah dapat menghantarkan listrik?
Lalu,larutan yang bagaimanakah yang bisa digunakan untuk menghantarkan
listrik?kita semua tentu mengenal apa itu baterai dan aki.baterai dan aki dapat
kita manfaatkan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam skala kecil.
Namun,tahukah anda,berasal dari manakah enrgi listrik yang terdapat dalam
baterai? Bagaimanakah proses yang terjadi dalam batu baterai tersebut sehingga
menghasilkan energi listrik? Hal-hal tentang permasalahan-permasalahan tersebut
akan kita pelajari dalam bab ini.
PENGERTIAN LARUTAN
Larutan adalah campuran homogen (serba sama) dari
dua jenis atau lebih. Zat larutan terdiri atas:
Zat pelarut (solvete). Pada umumnya , larutan
merupakan campuran yang berbentuk cair , tetapi ada juga larutan yang berbentuk
gas dan padatan.
Bedasarkan daya hantar listriknya larutan di bagi
dua yaitu:
1.
Larutan
elektrolit
Larutan elektrolit
adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik . kemampuan larutan untuk
menghantar listrik dapat di uji dengan alat penguji larutan elektolit
Apabila elektroda di
celupkan dalam larutan asam,basa atau garam maka lampu akan menyala
Apabila yang di
celupkan dalam elektroda larutan gula, alkohol benzena dan lain-lain yang bukan
asam ,basa garam , maka lampu tidak menyala.
Larutan elektrolit
mempunyai daya hantar yang berbeda-beda, hal ini dapat di lihat dari nyala
lampu yang tidak sama terangnya. Apabila nyala lampu terang merupakan
elektrolit kuat dan jika lampu redup maka tergolong elektrolit lemah.
Perbedaan elektrolit
kuat dan lemah:
|
Elektrolit
kuat
|
Elektrolit
lemah
|
||
|
Ionisasi dalam air
|
Sempurna
<a=1>
|
Sebagian <a=<1
|
|
|
Jumlah ion dalam larutan
|
banyak
|
Sedikit
|
|
|
Daya hantar listrik
|
kuat
|
Lemah
|
|
Contoh beberapa senyawa
elektrolit kuat
|
no
|
Rumus molekul
|
Nama senyawa
|
|
|
1
|
Hcl
|
Asam
klorida
|
|
|
2
|
H2So4
|
Asam
sulfat
|
|
|
3
|
HBr
|
Asam
bromida
|
|
|
4
|
KOH
|
Kalium
hidroksida
|
|
|
5
|
Ca(OH)2
|
Kalium
hidroksida
|
|
|
6
|
Ba(OH)2
|
Barium
hidroksida
|
|
|
7
|
Fe(OH)3
|
Besi
(III) hidroksida
|
|
|
8
|
NaCI
|
Natrium
hidroksida
|
|
|
9
|
CaCI2
|
Kalsium
hidroksida
|
|
|
10
|
MgSO4
|
Magnesium
sulfat
|
|
Contoh beberapa
elektrolit lemah
|
no
|
Rumus molekul
|
Nama senyawa
|
|
1
|
CH3COOH
|
Asam
asetat
|
|
2
|
HCN
|
Asam
sianida
|
|
3
|
NH4OH
|
Amonium
hidroksida
|
|
4
|
H2S
|
Asam
sulfida
|
|
5
|
HF
|
Asam
flourida
|
Kekuatan suatu
elektrolit di tandai dengan suatu besaran yang disebut derajat ionisasi (a)
a= 
Ionisasi
larutan elektolit
Dalam larutan/leburannya, zat-zat elektrolit dapat menghantarkan
listrik, hal ini disebabkan oleh terurainya zat-zat tersebut menjadi ion
positif (katon) dan ion negatif (anion)
Contoh:
·
Ionisasi asam H2SO4(l)
+ air®2H+(aq)
+ SO42-(aq)
·
Ionisasi basa KOH(s) + air®Na+(aq)
+ OH-(aq)
·
Ionisasi garam AgNO3(s) +air®Ag+(aq)
+ NO3-(aq)
Adanya ion-ion dalam
larutan akibat adanya ikatan ion atau ikatan kovalen polar.
® senyawa ion
Senyawa ion adalah
senyawa yang berkaitan ion, semua senyawanya yang larut dalam air merupakan
elektron kuat. Meskipun demikian kristal yang mengandung ion tidak dapat
menghantar arus listrik sehingga harus di lelehkan dulu agar dapat menghantar
listrik.
®senyawa
kovelen polar
Air merupakan pelarut
polar, sehingga antara molekul air dan zat terlarut yang bersifat polar
terdapat gaya tarik-menarik yang kuat hingga dapat memutuskan salah satu ikatan
membentuk ion-ion
2.
Larutan
non elektrolit
Larutan non elektrolit merupakan
larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik
Contoh: gula tebu, alkohol, eter,
benzena, dan lain-lain
Memuainya harga a=0
B.
KONSENTRASI LARUTAN
Adalah jumlah relatif zat terlarut dalam larutan
dengan konsentrasi besar di sebut larutan pekat.
Larutan dengan konsentrasi kecil di sebut larutan
encer.
Bedasarkan daya larut suatu larutan terdiri atas
larutan jenuh dan tak jenuh.
1.
Larutan
jenuh
Larutan di katakan jenuh apabila
larutan tidak dapat melarutkan lagi zat yang akan di larutkan dan biasanya akan
menghasilkan endapan.
2.
Larutan
tidak jenuh
Larutan yang belum /tidak jenuh
apabila larutan tersebut masih dapat melarutkan lagi zat yang di tambahkan.
Konsentrasi larutan dapat dinyatakan dalam berbagai
satuan. Ada 6 jenis satuan yang akan dibahas.
1.
Persen
massa
Menyatakan jumlah gram komponen
dalam 100 gram campuran. Misalnya, larutan-larutan gula 10% mengandung 10 gram
gula dalam setiap 100 gram larutan.
X 100%
2.
Persen
volume
Menyatakan jumlah ml komponen dalam 100
ml campuran. Misalnya:
Volume oksigen dalam udara adalah 20%,
maka dalam 100 ml udara (T,P) terdapat 20 ml oksigen (T,P)
X 100%
3. Bagian
per sejuta/bpj (ppm =part per milion)
Menyatakan jumlah bagian komponen dalam
sejuta bagian campuran.
X 106
X 106
Misalnya: kadar karbon monoksida (CO)
salah satu gas hasil pembakaran 315 bpj. Artinya dalam satu juta L udara
tersebut mengandung 315 L gas CO
4.
Kemolaran
(molaritas) dinyatakan dengan M.
Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut dalam liter larutan.
Satuan: mol/l atau M
.
.
Dimana , M = molaritas zat (mol /L)
n = mol zat
v = volume (L)
contoh
soal:
sebanyak 4 gram pelarut NaOH (Mr = 40) di
larutkan dalam air, sehingga volume larutan menjadi 500 ml. Berapa kemolaran
larutan yang terjadi?
Penyelesaian:
= 
= 
=
0,2 M
Kemolalan
Menyatakan jumlah zat terlarut dalam 1 kg
(10000 gr) zat pelarut. Jika n mol zat terlarut di larutkan dalam p gram zat
pelarut.
m
= n x 
dimana, n = mol zat
P = massa pelarut
M= massa
Contoh
soal:
Berapakah kemolalan larutan yang di buat
dengan melarutkan 8 gram NaOH dalam 100 ml air? (Mr NaOH= 40)?
Penyelesaian:
= 
x 
=
2 molal
Fraksi mol (x)
Merupakan perbandingan jumlah mol zat
terlarut terhadap jumlah mol larutan.
XA + x B + 1
Dimana, xA = fraksi mol zat A
XB = fraksi mol zat B
n1 = mol zat terlarut
n2 = mol zat terlarut
C.
elektrokimia sel
Adalah peristiwa perubahan energi kimia
menjadi energi listrik atau sebaliknya. Ada dua elektrokimia dalam sel, yaitu
katoda dan anoda yang masing-masing dihubungkan dengan jembatan garam. Jembatan
garam berfungsi untuk menetralkan kelebihan dari larutan yang terlibat.
Reaksi
yang terlibat dalam sel volta:
Oksidasi: Zn(s)
® Zn2-(aq)
+ 2e
Reduksi : Cu2+(aq)
® Cu(s)
Total reaksi sel: Zn(s) + Cu2+(aq) ® Zn2+(aq) + Cu(s)
Diagram sel: Zn(s) I Zn2+(aq) II Cu2+(aq) + Cu(s)
oksidasi jembatan garam reduksi
contoh sel volta dalam kehidupan
sehari-hari adalah pada batu baterai (sel kering) dan accu
reaksi
pada batu baterai:
katoda: 2MnO2(s)
+ 2NH4+(aq) + 2e ® Mn2O(s) + 2NH3(aq)
+ H2O(l )
anoda: Zn(s)
®Zn2+ +2e‑
reaksi
pada accu:
-
Saat
pemakaian:
Katoda: PbO2(s) + 4H+ (aq)
+ SO42‑(aq) + 2e‑ ® PbSO4(s) + 2H2O(l )
Anoda: Pb(s) + SO42‑(aq)
® PbSO4(s) +
2e
Reaksi sel (total): PbO2(s) + Pb(s) + SO42-
(aq) + 4H+(aq) ® 2PbSO4(s)+ 2H2O(l )
-
Reaksi
pengisian aki:
Katoda: PbSO4(s) + 2H2O(l ) ® PbO2(s) +4H+(aq)
+ SO42-(aq) + 2e
Anoda: PbSO4(s) + 2e ® Pb(s) + SO42-(aq)
Reaksi
sel: 2PbSO4 + 2H2O ®PbO2 +Pb +2S)4 + 4H+
Potensial listrik
Yang di hasilkan oleh
sel volta disebut dengan potensial sel (Eºsel) atau gaya gerak listrik (991)
Bedasarkan harga Eºsel
dapat di susun suatu deret unsur-unsur mulai dari Eº besar sampai Eº kecil di
kenal dengan deretan Volta
Li-k-Ba-Ca-Mg-Al-Mn-cr-Fe-Cd-Ni-Sn-Pb-(H)-Sb-Bi-Cu-Ag-Pt-Au
←--------------------
Eº < 0 ------------------® ←------ Eº > 0 ------®
Dari kiri ke kanan:
-
Harga
Eº semakin besar
-
Sifat
reduktor semakin lemah
-
Semakin
mudah mengalami reaksi reduksi.
Sehingga unsur-unsur sebelah kiri mamp[u
mereduksi unsur-unsur di sebelah kanannya. Dan sebaliknya unsur- unsur yang ada
di sebelah kanan mampu mengoksidasi unsur-unsur di sebelah kirinya.
Pada sel volta reaksi akan berlangsung
spontan apabila Eºsel bernilai positif.
Untuk konsentrasi = 1m
Eºsel = Eº reduksi - Eº oksidasi
Untuk konsentrasi 1m
3.
Sel elektrolisis
Terjadi peristiwa perubahan energi
listrik menjadi energi kimia. Prinsip kerja sel elektrolitis terjadi pada kedua
elektrodanya.
Sel elektrolisis
ß
Reaksi kimia yang terjadi pada
Katoda : (-) terjadi reduksi
Anoda : (+) terjadi oksidasi
Reaksi pada katoda:
-
Jika
yang menuju katoda ion positif dari :
1.
Na+,
K+, Ca+, Al3+,Mn2+
Ion-ion
ini tidak dapat di reduksi
Reaksi
yang terjadi
2H2O
+ 2e ® 2OH‑ + H2(g)
-
Jika
ionnya dari leburan/lelehan garamnya, maka ion tersebut dapat tereduksi.
2.
Ion
H+ ® dapat tereduksi 2H+
+ 2e ®H2(g)
3.
Ion-ion
selain 1 dan 2 dapat tereduksi (mengendap di katoda)
Ag+
+ e ® Ag
Cu2+
+ 2e ® Cu
Manfaat
elektrolisis untuk:
a.
Pemurnian
logam
b.
Penyepuhan
c.
Pembuatan
gas H2 , O2, Cl2, dll
d.
Pembuatan
logam Al
Reaksi pada anoda
1.
Jika
anodanya aktif seperti Cu, maka anodanya teroksidasi.
Cu
® Cu2+ + 2e
2.
Jika
anoda inert (Pt, Au, C) yang menuju anoda ion negatif dari:
a.
Ion
OH- ® teroksidasi
4OH- ® 2H2O + O2 + 4e-
b.
Ion Cl-, Br-, l- ® teroksidasi
2Cl- ® Cl2 + 2e-
2Br- ® Br2 + 2e
2l ® l2 +2e
c.
Ionisasi
asam oksidasi seperti
SO42- ,
NO3- ® tidak teroksidasi
Reaksi yang terjadi
2H2O ® 4H+ + O2 + 4e
Tidak ada komentar:
Posting Komentar