PERCOBAAN I

Judul: Larutan Elektrolit dan Non ElektrolitTujuan:1. Menjelaskan gejala yang menyertai peristiwa hantaran listrik dalam larutan.2. Menggolongkan larutan ke dalam elektrolit kuat, lemah, dan non-elektrolit.3. Mengidentifikasi jenis senyawa elektrolit dan non elektrolit berdasarkan hasil percobaan.4. Menjelaskan bagaimana elektrolit dapat menghantarkan listrikHari/ Tanggal : Senin / 8 Desember 2014Tempat: Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORIA. Pengertian Elektrolit dan NonelektrolitLarutan didefinisikan sebagai suatu campuran homogen dua macam zat tunggal atau lebih dengan bermacam-macam perbandingan komposisi, tidak memiliki bidang batas antara komponen-komponennya, dan mempunyai sifat-sifat yang sama diseluruh bagiannya (serba sama). Larutan sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Larutan (solution) terdiri atas zat terlarut (solute) dan zat pelarut (solvent). Pada umumnya zat pelarut dalam larutan jumlahnya lebih banyak dari zat terlarut. Larutan ada yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik, kurang baik, dan ada larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan elektrolit, sedangkan larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan nonelektrolit.Zat-zat terlarut dalam air yang membentuk larutan elektrolit dinamakan zat-zat elektrolit. Zat-zat elektrolit dapat berupa seyawa ion atau senyawa kovalen (polar). Menurut Svante Arrhenius (1884), zat-zat elektrolit dalam air akan terionisasi (teruarai) menjadi ion positif dan ion negatif. Ion-ion bermuatan listrik mepunyai kemampuan untuk menghantrakan arus listrik yang menyebabkan lampu alat uji elektrolit dapat menyala. Semakin banyak jumlah ion maka semakin kuat daya hantarnya. Berdasarkan data pengamatan tersebut zat-zat elektrolit dapat digolongkan menjadi asam, basa, dan garam sehingga larutan elektrolitnya berupa larutan asam, larutan basa, dan larutan garam. Contoh: Tanah berkapur akan menimbulkan gelembung udara jika dimasukkan cuka pelarut (asam cuka). Arus listrik timbul karena adanya aliran elektron, yaitu suatu partikel bermuatan negatif. Elektron-elektron ini mengalir melalui suatu bahan disebut konduktor seperti besi dan kawat tembaga. Bahan konduktor seperti logam, bersifat menghantarkan arus listrik. Sedangkan pada larutan arus listrik dapat mengalir melalui ion-ion yang terurai membentuk ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Berdasarkan percobaan yang dilakukan kimiawan dan fisikawan inggris, Michael Faraday (1791-1876), di ketahui bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gelembung gas, gelembung gas ini terbentuk karna ion positif mengalami reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi.B. Teori Ion Svante August ArrheniusMengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik? Penjelasan tentang permasalahan di atas pertama kali dikemukakan oleh Svante August Arrhenius (1859 1927) dari Swedia saat presentasi disertasi PhD-nya di Universitas Uppsala tahun 1884. Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif dinamakan anion. Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi. Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Sedangkan zat nonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yang menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik. Dari penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan:1. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas.2. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Zat nonelektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.

Tabel 1.1 Perbedaan larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit

C. Daya hantar listrik senyawa ion dan senyawa kovalen polarDaya hantar listrik senyawa ion dan senyawa kovalen polar bergantung pada wujudnya.1. Senyawa iona. Padatan: Tidak dapat menghantarkan arus listrik. Sebab, dalam padatan, ion-ionnya tidak bergerak bebas.b. Lelehan: Dapat menghantarkan listrik. Sebab, dalam lelehan, ion-ionnya dapat bergerak relatif lebih bebas dibandingkan ion-ion dalam zat padat.c. Larutan (dalam pelarut air): Dapat menghantarkan listrik. Sebab, dalam larutan ion-ionnya dapat bergerak bebas.2. Senyawa Kovalen Polar:a. Padatan: Tidak dapat menghantarkan listrik, karena padatannya terdiri atas molekul-molekul netral meski bersifat polar.b. Lelehan: Tidak dapat menghantarkan listrik, karena lelehannya terdiri atas molekul-molekul netral meski dapat bergerak bebas.c. Larutan (dalam air) : Dapat menghantarkan listrik, karena dalam larutan molekul-molekulnya dapat terhidrolisis menjadi ion-ion yang dapat bergerak bebas.d. Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya.II. Alat dan BahanAlat:1. Alat uji elektrolit 1 set2. Gelas kimia 100 mL9 buah3. Amplas halus1 buah4. Batang pengaduk1 buah5. Pipet tetes1 buah6. Spatula1 buah7. Kaca arloji1 buah8. Gelas ukur1 buahBahan:1. Air suling2. Air sumur3. Larutan asam cuka4. Larutan alkohol atau Metanol5. Larutan garam dapur6. Larutan gula7. Ekstrak air jeruk8. Santan9. Larutan kunyitIII. Prosedur Kerja1. Menyiapkan alat uji elektrolit dan seluruh larutan yang akan diuji.2. Mencelupkan kedua elektroda pada larutan yang diuji. 3. Mengamati lampu pada alat (menyala terang, redup, atau tidak menyala).4. Membersihkan kedua elektroda tersebut setelah percobaan.5. Mengamplas kedua elektroda tersebut untuk setiap pengulangan pada setiap larutan.6. Mengulangi petunjuk nomor dua sampai lima untuk seluruh larutan. IV. Hasil PengamatanNO.PerlakuanHasil Pengamatan

1.Menyiapkan alat uji elektrolit dan semua bahan serta mengamplas kedua elektroda.Alat uji terangkai dengan baik dan lampu menyala terang.

2.Menguji semua bahan dengan cara mencelupkan elektroda ke dalam larutan tersebut. Yang pertama menguji air suling 25 mL.a. Lampu tidak menyalab. Tidak ada gelembungc. Non elektrolit

3.Menguji air sumur 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Ada sedikit gelembungc. Elektrolit lemah

4.Menguji larutan asam cukaa. Lampu tidak menyalab. Ada banyak gelembungc. Elektrolit lemah

5.Menguji larutan alkohol atau metanol 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Tidak ada gelembungc. Non elektrolit

6.Menguji larutan garam 25 mLa. Lampu menyala terangb. Ada banyak gelembungc. Elektrolit kuat

7.Menguji larutan gula 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Tidak ada gelembungc. Non elektrolit

8.Menguji ekstrak air jeruk 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Ada banyak gelembungc. Elektrolit lemah

9.Menguji santan 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Tidak ada gelembungc. Non elektrolit

10.Menguji larutan kunyit 25 mLa. Lampu tidak menyalab. Tidak ada gelembungc. Non elektrolit

V. Analisis DataDi awali dengan menggabungkan baterai yang positif ke negatif begitu seterusnya lalu mengisolasi setiap sambungan dua baterai, di bungkus dengan kertas, baterai yang sudah diisolasi tadi lalu di lakban diluarnya agar penggabungan baterai tidak mudah lepas. Kemudian menyiapkan kabel lalu mengupas sedikit bagian ujung kabel dengan gunting. Lalu kedua ujung kabel yang telah dikupas ditempelkan bola lampu senter dengan menggunakan timah yang disolder.Di ujung kutub baterai ditempelkan sisa kabel sehingga bola lampu menyala.Dibersihkan terlebih dahulu semua peralatan yang akan digunakan dan dikeringkan juga mengamplas kedua elektroda untuk setiap pengulangan pada setiap larutan agar peralatan tidak terkontaminasi dengan zat lain yang tidak diinginkan.Berdasarkan data percobaan diatas ternyata setelah larutan diuji dengan alat uji elektrolit lampu ada yang tidak menyala dan menyala terang, ada gelembung dan juga tidak ada gelembung. Jadi ada larutan yang bersifat elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non-elektrolit. Menyala atau tidaknya lampu memberi gambaran kepada kita ada tidaknya senyawa yang mengion dalam larutan.Pada percobaan menggunakan air suling, larutan metanol, larutan gula, santan dan larutan kunyit tidak terdapat gelembung dan juga lampu tidak menyala. Ini membuktikan bahwa keempat larutan tersebut bukan termasuk larutan elektrolit (non elektrolit). Hal ini karena larutan-larutan tersebut tidak dapat menghantarkan listrik sama sekali (ditunjukkan dengan lampu yang sama sekali tidak menyala) dan larutan ini juga tidak mengalami ionisasi (ditunjukkan dengan tidak adanya gelembung-gelembung pada elektroda).Senyawa yang merupakan elektrolit di antaranya adalah asam, basa dan garam. Pada saat percobaan menggunakan larutan cuka (CH3COOH), air sumur dan ekstrak air jeruk, terdapat gelembung pada elektroda namun lampu tidak menyala. Hal ini membuktikan bahwa larutan cuka, air sumur dan ekstrak air jeruk merupakan elektrolit lemah. Larutan cuka dan ekstrak air jeruk merupakan asam lemah sehingga termasuk elektrolit. Namun derajat ionisasi larutan cuka, air sumur dan ekstak air jeruk yang rendah, yaitu di antara 1 dan 0, sehingga ionisasi yang terjadi tidak secara keseluruhan. Hal inilah yang menyebabkan pada uji elektrolit yang terlihat hanyalah gelembung-gelembung namun lampu tidak menyala. Dari semua hal tersebut itulah sehingga larutan cuka, air sumur dan ekstrak air jeruk termasuk elektrolit lemah.Persamaan reaksi dari larutan cuka adalah sebagai berikut :

Berdasarkan data hasil percobaan menggunakan larutan garam (NaCl), terdapat gelembung yang banyak dan lampu menyala terang. NaCl merupakan garam, sehingga termasuk larutan elektrolit. Sedangkan derajat ionisasi NaCl adalah 1, berdasarkan hal ini maka dapat diketahui bahwa larutan garam terionisasi sempurna. Dari semua hal tersebut maka dapat diketahui bahwa larutan NaCl termasuk elektrolit kuat, hal inilah yang membuat larutan NaCl dapat menyalakan lampu dan menyebabkan timbulnya gelembung pada elektroda.Persamaan reaksinya adalah :

Ion Na+akan tertarik ke elektrode negatif dan ion Cl tertarik ke elektrode positif sehingga menghasilkan arus listrik yang setara dengan aliran elektron sepanjang kawat penghantar (kabel) dan lampu menjadi menyala.Dalam larutan non elektrolit zat terlarut tidak mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan tidak terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik. Sedangkan dalam larutan elektrolit zat terlarut mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik. Tentu saja kekuatan daya hantar listrik larutan berbanding lurus dengan jumlah ion-ion yang terdapat di dalamnya.Larutan yang daya hantar listriknya lemah (elektrolit lemah) menunjukkan bahwa jumlah ion-ion di dalam larutan sedikit, sedangkan larutan yang daya hantar listriknya kuat (elektrolit kuat) menunjukkan bahwa di dalam larutan terdapat banyak ion-ionnya.Bila larutan elektrolit dialiri arus listrik, ion-ion dalam larutan akan bergerak menuju elektrode dengan muatan yang berlawanan. Melalui cara ini arus listrik akan mengalir dan ion bertindak sebagai penghantar, sehingga dapat menghantarkan arus listrik.Larutan gula, larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling tidak termasuk dalam klasifikasi asam, basa maupun garam, sehingga tidak termasuk larutan elektrolit. selain itu jika gula dilarutkan dalam air maka larutan gula tidak terurai menjadi ion-ion begitu juga dengan larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling. Dalam larutan itu, zat-zat tersebut tetap berwujud molekul-molekul netral yang tidak bermuatan listrik, maka larutan-larutan tersebut tidak menghantarkan arus listrik . Berdasarkan data yang ada maka dapat kita ketahui bahwa larutan gula, larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling merupakan larutan non elektrolit.Berdasarkan penjelasan ini, maka penyebab larutan dapat menghantarkan listrik adalah karena senyawa pada larutan itu dapat mengalami ionisasi sehingga terbentuk ion positif dan ion negatif.

VI. Kesimpulan1. Larutan berdasarkan daya hantar listrik terbagi atas, larutan elektroolit dan non elektrolit. Ciri-ciri larutan elektrolit adalah adanya gelembung gas dan lampu menyala. Ciri-ciri larutan non elektrolit lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas. Berdasarkan kekuatan daya hantar listrik, larutan dapat dibagi atas, elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non elektrolit.2. Dalam larutan non elektrolit zat terlarut tidak mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan tidak terdapat ion dan larutan tidak menghantarkan listrik. Sedangkan dalam larutan elektrolit zat terlarut mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik. Tentu saja kekuatan daya hantar listrik larutan berbanding lurus dengan jumlah ion-ion yang terdapat di dalamnya.3. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, larutan yang termasuk elektrolit kuat adalah larutan garam. Larutan yang termasuk elektrolit lemah adalah larutan cuka, air sumur dan ekstrak air jeruk. Sedangkan larutan yang termasuk non elektrolit adalah larutan gula, larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling.

DAFTAR PUSTAKAHernanto, Ari dan Ruminten. 2009. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Depertemen Pendidikan Nasional.Permana, Irvan. 2009. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Depertemen Pendidikan Nasional.Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga.Utami, Budi dkk. 2009. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Depertemen Pendidikan Nasional.

LAMPIRANPertanyaan:1. Bagaimana gejala larutan yang dapat menghantarkan arus listrik?2. Kelompokkan seluruh larutan yang diuji pada kelompok larutan yang termasuk elektrolit kuat, lemah dan nonelektrolit !3. Mengapa elektroda harus dibersihkan terlebih dahulu sebelum dicelupkan?4. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan nonelektrolit tidak?5. Tarik kesimpulan dari percobaan ini !Jawaban :1. Gejala larutan yang dapat menghantarkan arus listrik adalah adanya gelembung gas dan lampu menyala.2. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, larutan yang termasuk elektrolit kuat adalah larutan garam. Larutan yang termasuk elektrolit lemah adalah larutan cuka, air sumur dan ekstrak air jeruk . Dan larutan yang termasuk non elektrolit adalah larutan gula, larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling.3. Elektroda harus dibersihkan terlebih dahulu sebelum dicelupkan agar peralatan tidak terkontaminasi dengan zat lain yang tidak diinginkan.4. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan nonelektrolit tidak karena dalam larutan non elektrolit zat terlarut tidak mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan tidak terdapat ion dan larutan tidak menghantarkan listrik. Sedangkan dalam larutan elektrolit zat terlarut mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik. Tentu saja kekuatan daya hantar listrik larutan berbanding lurus dengan jumlah ion-ion yang terdapat di dalamnya.5. Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikuta. Berdasarkan kekuatan daya hantar listrik, larutan dapat dibagi atas, elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan non elektrolit.b. Dalam larutan non elektrolit zat terlarut tidak mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan tidak terdapat ion dan larutan tidak menghantarkan listrik. Sedangkan dalam larutan elektrolit zat terlarut mengalami ionisasi sehingga di dalam larutan terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik.c. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, larutan yang termasuk elektrolit kuat adalah larutan garam. Larutan yang termasuk elektrolit lemah adalah larutan cuka, air sumur dan ekstrak air jeruk . Dan larutan yang termasuk non elektrolit adalah larutan gula, larutan kunyit, santan, larutan metanol dan air suling.

9