MODUL PEMBELAJARAN

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

OLEH :KELOMPOK IIHARI PRIMA AHMADINURUL FAUZIAHYULI SARTIKASRI JUMHARMIRA ANASARI

PRODI KIMIAFAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMIKIP MATARAM 2015MODULLARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLITStandar Kompetensi :Memahami sifat-sifat larutan elektrolit dan nonelektrolit, serta reaksi oksidasi-reduksiKompetensi Dasar :Mengidentifikasi sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit berdasarkan data hasil percobaan.Tujuan :Kegiatan IMenyusun rancangan percobaan untuk mengidentifikasi larutan elektrolit atau nonelektrolitMenjelaskan ciri-ciri larutan elektrolit atau nonelektrolit yang didasarkan pada percobaan.Menjelaskan definisi larutan elektrolit dan nonelektrolitMenjelaskan mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrikMengelompokkan jenis larutan elektrolit kuat, lemah dan nonelektrolit berdasarkan daya hantar listriknya.Kegiatan IIMenjelaskan perbedaan reaksi ionisasi dalam larutan elektrolitMembedakan jenis ikatan kimia dalam larutan elektrolitMenjelaskan daya hantar listrik senyawa ion.Menjelaskan daya hantar listrik senyawa kovalen polar.

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

A. Apakah larutan itu ?Masih ingatkah anda apakah larutan itu? Tentunya masih ingat bukan ?

Larutan adalah campuran yang bersifat homogen atau serbasama. Jika anda melarutkan 2 sendok makan gula putih(pasir) kedalam segelas air, maka anda telah mendapatkan larutan gula.

Coba anda ingat kembali, manakah dari gula dan air yang berperan sebagai zat terlarut dan zat pelarut. Di SMP atu bahkan di SD anda pernah membedakan benda-benda yang dapat menghantarkan listrik atau tidak dapat menghantarkan listrik melalui percobaan berikut:

Setelah diamati percobaan seperti diatas, kita dapat membedakan benda yang dapat menghantarkan listrik dengan lampu menyala, sedangkan benda yang tidak menghantarkan listrik lampunya padam. Ternyata paku dapat menghantarkan listrik sedangkan plastik tidak dapat menghantarkan listrik.

Bagaimanakah seandainya rangkaian uji elektrolit pada percobaan diatas, dapatkah kita gunakan untuk uji coba berbagai larutan ?

Marilah kita lakukan percobaan sesuai petunjuk percobaan berikut:

a. Alat dan bahan yang harus disediakan Tabel 1 : Alat dan bahan

AlatdanbahanUkuran/satuanJumlah

GelaskimiaAlatpengujielektrolitBateraiAirsulingLarutanHClLarutanasamcuka(CH3COOH)LarutanNaOHLarutanammonia(NH3)

LarutangulaLarutanNaCl(garamdapur)Etanol(alcohol)AirledengAirsumur100ml9volt1M1M1M1M1M70%101set150mL50mL50mL50mL50mL50mL50mL50mL50mL50Ml

b. Cara kerja 1. Rangkaian alat penguji elektrolit seperti gambar 2 di bawah ini

Keterangan :Batu batreiKabel penghubungBola lampuElektroda karbonLarutan yang diujiGelas kimia2. Masukkan kira-kira 50 ml air keran kedalam gelas kimia dan uji daya hantar listriknya. Catat apakah lampu menyala atau timbul pada elektroda 3. Bersihkan elektroda dengan air dan keringkan, kemudian dengan cara yang sama uji daya hantar listrik larutan dibawah ini. Catatlah di tabel 2 pengamatan.Tabel 2 :BahanyangdiujiRumuszatterlarutLampumenyala/TidakmenyalaPengamatanlain

AirsulingAirledengAirsumurLarutanHClAsamcukaLarutanNaOHLarutanamoniaLarutangulaLarutanNaClAlkohol---HClCH3COOHNaOHNH3C12H22O11NaClC2H5OH

........................................................................................................................

Setelah melakukan percobaan, Cobalah anda jawab pertanyaan-pertanyaan berikut dan jangan lupa berdiskusi dengan teman-teman mu.1. Cobalah amati dengan seksama, apa yang terjadi pada lampu dan batang elektroda, adakah perubahan?2. Diantara bahan yang diuji ,zat manakah yang dapat menghantarkan arus listrik dan yang tidak dapat menghantarkan listrik.3. Buatlah definisi tentang larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.4. Diantara larutan elektrolit diatas, manakah zat terlarutnya yang tergolonga. Ikatan ionb. Ikatan kovalenJawab :

Jawaban anda sudah benar, tetapi yakinkah anda dengan jawaban hasil diskusinya? Cobalah anda bandingkan dengan jawaban dibawah ini:

1. Pada saat melakukan percobaan dapat diamati yang terjadi pada lampu dan elektroda (batang karbon). Pada lampu ada yang menyala terang, redup, dan tidak menyala. Sedangkan pada batang karbon terdapat gelembung gas dan ada pula yang tidak ada gelembungnya.2. Zat-zat yang dapat menghantarkan listrik adalah HCL,CH3COOH, NaOH,NH3 dan NaCL. Sedangkan yang tidak menghantarkan listrik :C12H12O11 dan C2H5OH.3. Dari hasil pengamatan larutan-larutan yang dapat memberikan nyala pada lampu, baik terang ,redup ataupun tidak menyala, tetapi ada gelembung gas disebut larutan elektrolit .sedangkan sebaliknya disebut larutan non elektrolit karna tidak terdapat nyala lampu ataupun gelembung gas pada elektrodanya.

Pada saat melakukan percobaan ternyata didapatkan larutan yang memberikan nyala terang , redup dan bahkan tidak menyala, ataupun pada elektrodanya, ada yang bergelembung gas ada pula yang tidak.

Bagaimanakah hal ini dapat dijelaskan? Mengapa suatu larutan dapat menghantarkan listrik sementara yang lainnya tidak?

Untuk dapat memahami keanekaragaman larutan ditinjau dari daya hantar listriknya, cobalah anda pelajaridan pahami uraian materi berikut:a. Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik Berdasarkan daya hantar listriknya , larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Untuk lebih mudah pemahaman anda cobalah perhatikan tabel 3 berikut ini.

Tabel 3: perbandingan sifat larutan elektrolit dan non elektrolitLarutanElektrolitLarutannonElektrolit

1.Dapatmenghantarkanlistrik.2.Terjadiprosesionisasi(teruraimenjadiion-ion)3.LampudapatmenyalaterangatauredupdanadagelembunggasContoh:Garamdapur(NaCl)Cukadapur(CH3COOH)

Airaccu(H2SO4)Garammagnesium(MgCl2)

1.Tidakdapatmenghantarkanlistrik2.Tidakterjadiprosesionisasi

3.lamputidakmenyaladantdakadagelembunggas.Contoh:Larutangula(C12H22O11)

Larutanurea(CO2NH2)

LarutanalkoholC2H5OH(etanol)Larutanglukosa(C6H12O6)

Adakah pengaruh daya hantar listrik dengan jenis zat tersebut?

Seorang ahli kimia dari Swedia (1887), Svante August Arrhenius (1859-1927) menjelaskan bahwa larutan elektrolit mengandung atom-atom bermuatan listrik(ion-ion) yang bergerak bebas ,sehingga mampu untuk menghantarkan arus listrik melalui larutan.Contoh : Larutan HCL

Larutan HCL didalam air mengurai menjadi kation (H+) dan anion (Cl-). Terjadi hantaran listrik pada larutan HCL disebabkan ion H+ menangkap elektron pada katoda dengan membebaskan gas hidrogen. Sedangkan ion-ion Cl- melepaskan elektron pada anoda menghasilkan gas klorin. Perhatikan gambar disamping !

B. Pengelompokkan Larutan Berdasarkan JenisnyaSeperti yang telah diuraikan sebelumnya bahwa berdasarkan daya hantar listriknya larutan dapat dibagi menjadi larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit. Sedangkan elektrolit dapat dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah sesuai skema penggolongan berikut.

Bagaimana anda dapat dengan mudah mengelompokkan larutan kedalam elektrolit kuat dan, elektrolit lemah ataupun nonelektrolit ?Pahamilah table dibawah ini cobalah untuk diingat !

TabelJenisLarutanSifatdanPengamatanLainContohSenyawaReaksiIonisasi

Elektrolitkuat-terionisasisempurna-menghantarkanaruslistriklistrik-lampumenyalaterang-terdapatgelembunggasNaCl,HCl,NaOHdanH2SO4

KClNaClNa++Cl-NaOHNa++OH-H2SO42H+ +SO42-KClK++Cl-

Elektrolitlemah-terionisasisebagian-menghantarkanaruslistrik-lampumenyalaredup-terdapatgelembunggasCH3COOH,NOHHCNdanAl(OH)3CH3COOHH++CH3COOHCNH++CN-Al(OH)3Al3+ +3OH-

Nonelektrolit-tidakterionisasi-tidakmenghantarkanaruslistrik-lamputidakmenyala-tidakterdapatgelembunggasC6H12O6,C6H12O11

CO(NH2)danC2H5OH

C6H12O6,C6H12O11

CO(NH2)C2H5OH

Apakah anda sudah paham ? untuk mengetahui kemajuan belajar anda, cobalah menjawab pertanyaan berikut sebagai uji pemahaman. Isilah Soal-soal dibawah ini.1. Apa yang dimaksud dengan :a. Larutanb. Zat terlarut (solute)c. Zat pelarut (solvent)2. Bagaimana cara membedakan larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit, jelaskan !3. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantar listrik sedangkan nonelektrolit tidak ?4. Kelompokkan zat-zat berikut ini kedalam larutan elektrolit atau larutan nonelektrolit.a. f. Larutan asam kloridag. Air accu (H2SO4)h. Air kaliLarutan ureab. Larutan garamc. Larutan gulad. Larutan cuka dapure. Larutan alcohol 70%5. Data percobaan apa saja yang membedakan larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemahCobalah bandingkan dengan jawaban dibawah ini :

1. a. Larutan yang bersifat homogen (serba sama) dari 2 buah zat atau lebihb. salute (zat terlarut) zat yang berperan sebagai terlarut dalam jumlah sedikitc. solvent (zat pelarut): zat yang berperan sebagai pelarut dalam jumlah banyak.2. Berdasarkan daya hantar listrik, ditandai dengan lampu nyala, redup dan tidak menyala dan tidak ada gelembung gas pada elektroda disebut larutan elektrolit. Sedangkan larutan nonelektrolit akan didapatkan lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas.3. Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena terjadi proses ionisasi sedangkan larutan nonelektrolit tidak terjadi proses ionisasi (proses ionisasi atau reaksi kimia : proses terbentuknya ion positif dan negative dari suatu zat yang dilarutkan kedalam air )4. Kelompok larutan elektrolit : larutan garam, cuka dapur, asam klorida, air accu, air hujan, air kali dan air sumur. Kelompok larutan nonelektrolit : larutan urea, larutan gula, larutan alcohol.5. Adanya larutan elektrolit kuat ditandai dengan gelembung gas banyak, dan lampu nyala terang. Sedangkan elektrolit lemah gelembung sedikit dan lampu nyala redup atau bahkan tidak menyala.

Kegiatan II

LARUTAN ELEKTROLIT DAN IKATAN KIMIA

Selamat buat anda yang telah dapat menuntaskan proses pembelajaran kegiatan belajar I. Bagaimana dengan percobaan daya hantar listrik berbagai larutan, menarik bukan ?Dari kesimpulan yang diperoleh bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik disebabkan penguraian zat menjadi ion-ion penyusunnya (proses ionisasi) dalam pelarut air.Apakah anda sudah mampu menuliskan reaksi ionisasi elektrolit kuat dan elektrolit lemah? Apakah ada perbedaan penulisan reaksi ionisasi elektrolit kuat dan elektrolit lemah ?Agar anda dapat menjawab pertanyaan tersebut, cobalah anda pelajari uraian materi berikut dengan tekun.A. Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat Dan Elktrolit LemahJenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit digunakan derajat ionisasi yaitu jumlah ion bebas yang dihasilkan oleh suatu larutan. Makin besar harga, makin kuat elektrolit tersebut. Bagaimana anda dapat membedakan reaksi ionisasi elektrolit kuat dengan elektrolit lemah ?Untuk dapat menjawabnya, pelajarilah uraian materi berikut.1. Reaksi ionisasi elektrolit kuatLarutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung gasnya banyak, maka larutan ini merupakan elektrolit kuat. Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam. Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion, maka a = 1 (terurai senyawa), pada persamaan reaksi ionisasi elektrolit kuat ditandau dengan anak panah satu arah kekanan. Perlu diketahui pula elektrolit kuat bada beberapa dari asam dan basa.

Contoh : NaCl(aq) Na+(aq)+Cl-(aq)KI(aq) K+(aq)+I-(aq)Ca(NO3)2(g) Ca2+(aq)+NO3-(aq)

Di bawah ini diberikan kation dan anion yang dapat membentuk elektrolit kuat.

Kation:Na+,L+,K+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,Ba2+,NH4+Anion:Cl-,Br-,I-,SO42-,NO3-,ClO4-,HSO4-,CO32-,HCO32-

Cobalah anda buatkan 5 macam garam lengkap dengan reaksi ionisasinya sesuai dengan kation dan anion pembentuknya seperti dibawah ini.

NoKationdanAnionRumusSenyawaReaksiKimia

1.2.3.Mg2+Br-Na+SO42-Ca2+ClO4-

Jawaban anda sudah benar bukan ? untuk meyakinkan jawaban anda, cocokkan dengan jawaban dibawah ini.

1.Mg2+

Br-MgBr2 Mg2++2Br-2.Na2+SO42- Na2SO42Na++SO42-3.Ca2+ ClO42- Ca(ClO4)4 Ca2++2ClO4-

B. Reaksi ionisasi Elektrolit lemahLarutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya maka larutan ini merupakan elektrolit lemah. Daya hantarnya buruh dan memiliki (derajat ionisasi) kecil, karena sedikit larutan yang terurai (terioisasi). Makin sedikit yang terionisasi makin lemah elektrolit tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak balik) artinya tidak semua molekul terurai (ionisasi tidak sempurna).

Contoh:CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)NH4OH(g)NH4+(aq)+OH-(aq)

Dibawah ini diberikan beberapa larutan elektrolit lemah, tertuliskanlah reaksi ionisasinya.a.H2S(aq)d.HCOOH(aq)b.H3PO4(aq)e.HCN(aq)c.HF(aq)

JAWAB

Jawaban Anda sudah benar bukan? Untuk menyakinkan jawaban Anda cocokkan dengan jawaban dibawah ini.

a.H2S(aq) 2H+(aq)+S2-(aq)

b.H3PO4(aq)3H+(aq)+PO43-(aq)

c.HF(g)H+(aq)+F-(aq)

d.HCOOH(aq)H+(aq)+HCOO+(aq)

e.HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)

C. Hubungan Elektrolit dengan Jenis Ikatan KimiaPada percobaan daya hantar listrik yang telah Anda kerjakan, didapat zat elektrolit seperti NaCl,HCl,NaOH,NH3danCH3COOH.Ion-ion apakah yang ada dalam larutan elektrolit di atas? Cobalah anda isi pada tabel 5 berikut.NoLarutan elektrolitRumus Kimia KationAnion

1.2.3.4.

5.

Larutan garam dapurLarutan asam kloridaLarutan cukaLarutan natrium hidroksidaLarutan amoniak atau amonia hidroksidaNaClHClCH3COOHNaOH

NH3/NH4OH

Tentu anda masih ingat bukan?Untuk NaCl berasal dari Na+ dan Cl-, HCl berasal dari H+ dan Cl-, CH3COOH berasal dari H+ dan CN3COO- , NaOH berasal dari Na+ dan OH- serta NH4OH berasal dari NH4+ dan OH- .Marilah kita bedakan dari berbagai larutan elektrolit berdasarkan jenis ikatannya jika. Jika diperhatikan lebih teliti : dari jenis ikatannya, larutan NaCl berasal dari senyawa oin, sedangkan HCl, CH3COOH, NH4Cl berasal dari senyawa kovalen dan NaOH berasal dari senyawa yang berikatan ion dan kation.

D. Daya Hantar Listrik Senyawa Ion

Sebagai contoh dari kegiatan percobaan yang tergolong larutan elektrolit yang berikatan ion adalah garam dapur.Dapatkah Anda membedakan daya hantar listrik untuk garam pada saat kristal, lelehan dan larutan?

Cobalah perhatikan uraian berikut.

NaCl adalah senyawa ion, jika dalam keadaan kristal sudah sebagai ion-ion, tetapi ion-ion itu terikat satu sama lain dengan rapat dan kuat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi dalam keadaan kristal (padatan) senyawa ion tidk dapat menghantar listrik, tetapi jika garam yang berikatan ion tersebut dalam keadaan lelehan atau larutan, maka ion-ionnya akan bergerak bebas, sehingga dapat menghantar listrik.Pada saat senyawa NaCl dilarutkan dalam air, ion-ion yang tersusun rapat dan terikat akan tertarik oleh molekul-molekul air dan air akan menyusup di sela-sela butir-butir ion tersebut (proses hidasi) yang ahirnya akan terlepas satu sama lain dan bergerak bebas daa larutan.

NaCl(s)+airNa+(aq)+Cl-(aq)

E. Daya Hantar Listrik Senyawa KovalenSenyawa kovalen terbagi menjadi senyawa kovalen nonpolar misalnya: F2,Cl2, Br2, CH4, dan kovalen polar misalnya:HCl, HBr, HI, NH3.

Dari hasil percobaan hanya senyawa yang berikatan kovalen polarlah yang dapat menghantarkan arus lisrtik. Bagaimanakah hal ini dapat di jelaskan?

Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektron negatif dibanding dengan atom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom C lebih negatif.

Struktur Lewis HCl

Jadi walaupun melekul HCl bukan senyawa ion, jika dilarutkan kedalam air maka larutannya dapat menghantarkan arus listrik kerena menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas.HCl(g)+H2O(l) H3O+(aq)+Cl-(aq)atauHCl(aq)H3O++Cl-(g)atauHCl(aq)H+(aq)+Cl-(aq)

Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik?

Karena HCl dalam keadaan murni berupa molekul-molekul tidak mengandung ion-ion, maka cairan HCl murni tidak dapat menghantar arus listrik.

Sudah pahamkah anda dengan uraian di atas? Cobalah jawab pertanyaan-pertanyaan berikut.Kelompokkan senyawa-senyawa berikut menjadi senyawa ion dan senyawa kovalen, buatla reaksi ionisasinya didalam kotak jawaban.KCl,CaCl2,NaBr,HI,HBr,H2SO4,HClO4,Na2SO4,MgCl2,NH4Cl,NH4OH,HNO3,Fe2(SO4)3,Ba(NO3)2,H2CO3NoSenyawaJenis IkatanReaksi Ionisasi

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.KClCaCl2NaBrHIHBr H2SO4HClO4Na2SO4MgCl2NH4ClNH4OHNHOH3Fe2(SO4)3Ba(NO3)2H2CO3

Jawaban anda sudah benar, selamat untuk anda! Tetapi untuk lebih menyakinkan cocokan jawabanmu dengan jawaban berikut ini.

KelompokikatanionKClK++Cl-CaCl2Ca2++2Cl-NaOHNa++OH-NaSO42Na++SO42-MgCl2Mg2++2Cl-Fe2(SO4)32Fe3++3SO42-Ca(OH)2Ca2++2OH-

B.KelompokikatankovalenHIH++I-HBrH++Br-H2SO42H++SO42-HClO4H++ClO4-NH4OHNH4++OH-NH4ClNH4++Cl-HNO3H++NO3-H2CO32H++CO32-