Percobaan Fisika Asyik: Bahaya! Air Bertemu Listrik

Apakah teman-teman pernah mendengar mengenai korslet? Biasanya jika ingin mencabut stop kontak, seringkali ada peringatan tangan tidak boleh basah. Apa benar air dapat menghantarkan listrik? Yuk kita lakukan eksperimen fisika asyik ini

Alat dan Bahan

1. Lampu kecil dengan soketnya2. Dua kabel berukuran 30 cm3. Baterai 9 volt4. Kancing baterai5. Air murni6. Garam secukupnya7. Gelas

Langkah Pembuatan

1. Pasang dua kabel pada masing-masing ujung kabel kancing baterai yang telah terpasang pada kutub baterai. 

2. Sambungkan ujung kabel yang satu pada soket yang telah dipasangi lampu. Biarkan ujung kabel baterai dan ujung kabel lampu lainnya tidak terpasang. 

3. Tuangkan air murni kedalam gelas. Kali ini, masukkan kedua ujung kabel yang tidak terpasang ke dalam air tersebut. Tapi jangan sampai kedua ujung kabelnya saling bersentuhan. Apa yang terjadi, apakah lampunya menyala?

4. Sekarang, coba masukkan garam kedalam gelas berisi air tadi dan aduk hingga larut. Lalu masukkan kedua ujung kabel kedalamnya. Apakah lampunya sekarang menyala?

Penjelasan KonsepTernyata, gelas yang berisi air murni tidak bisa menyalakan lampu! Hal ini disebabkan karena ternyata air murni tidak dapat menghantarkan listrik. Ketika kita menambahkan garam, terjadi yang namanya pemecahan molekul garam menjadi ion na (+) dan ion cl (-). Ion inilah yang berperan dalam menghantarkan listrik. Larutan garam seperti ini dinamakan larutan elektrolit. Ingat! Air murni hanya bisa didapatkan pada air minum dalam kemasan atau toko kimia (biasanya dinamakan aquades). Sedangkan pada air keran, sering terdapat butiran garam dalam air keran tersebut. Jadi jangan bermain-main dengan benda elektronik dengan tangan basah.

Meski tangan kamu basah dengan air murni, ternyata tangan kita menghasilkan garam juga melalui keringat

Larutan elektrolit dalam sebuahbaterai

Elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik, ion-ion merupakan atom-atom bermuatan elektrik. Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya. Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa atau garam. Beberapa gas tertentu dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu misalnya pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik dengan asam, basa, dan garam kuat. Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit sebagai contoh ikatan ion NaCl yang merupakan salah satu jenis garam yakni garam dapur. NaCl dapat menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan lelehan. atau bentuk liquid dan aqueous. sedangkan dalam bentuk solid atau padatan senyawa ion tidak dapat berfungsi sebagai elektrolit.

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON   ELEKTROLIT

4.1 LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

Suatu larutan pada umumnya didefinisikan sebagai suatu campuran homogen dua macam

komponen atau lebih dengan bermacam-macam konsentrasi. Berdasarkan sifat daya hantar

listriknya larutan dapat dibedakan menjadi larutan yang dapat menghantarkan listrik (elektrolit)

dan larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik (non elektrolit).

Untuk mengetahui sifat daya hantar listrik zat yang larut dalam air dapat dilakukan dengan

menggunakan alat uji elektrolit (Gambar 4.1). Jika alat itu dicobakan pada air murni ternyata lampu

pada alat uji tidak menyala. Hal ini menunjukkan bahwa air murni tidak menghantarkan listrik.

Tetapi jika kedalam air murni dilarutkan garam dapur (NaCl) larutan yang terbentuk dapat meng-

hantarkan listrik dengan baik. Untuk me- ngetahui sifat daya hantar listrik larutan ujilah daya

hantar listrik larutan-larutan 1,0M sebanyak 100 mL yang terdapat pada tabel di bawah ini.

No Bahan Rumus Senyawa

Pengamatan nyala lampu Pengamatan lain

Menyala Tidak menyala

1. Hidogen klorida HCl

2. Amoniak NH3

3. Asam sulfat H2SO4

4. Garam Dapur NaCl

5. Air kapur Ca(OH)2

6. Natrium Hidroksida NaOH

7. Gula pasir C12H22O11

8. Alkohol 70% C2H5OH

9. Asam Cuka CH3COOH

10. Aseton CH3COCH3

Berdasarkan hasil pengamatan anda di atas kelompokkan larutan tersebut kedalam kelompok

larutan elektrolit dan non elektrolit.

No Bahan Rumus Elektrolit Non Elektrolit

1. Hidogen klorida HCl

2. Amoniak NH3

3. Asam sulfat H2SO4

4. Garam Dapur NaCl

5. Air kapur Ca(OH)2

6. Natrium Hidroksida NaOH

7. Gula pasir C12H22O11

8. Alkohol 70% C2H5OH

9. Asam Cuka CH3COOH

10. Aseton CH3COCH3

Pertanyaan :

1. Mengapa larutan ada yang bersifat menghartar listrik (bersifat elektrolit) dan ada yang

bersifat tidak menghantar listrik (non elektrolit)?

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

1. Diantara larutan elektrolit itu, larutan manakah yang mengandung zat terlarut tergolong

senyawa ion dan senyawa kovalen?

a.   Senyawa ion              : …………………………………………………….…………..

1. Senyawa kovalen       : …………………………………………………….…………..

2. Senyawa kovalen tertentu jika dilarutkan dalam air dapat menghasilkan ion-ion. Manakah

dari senyawa kovalen yang diuji dapat menghasilkan ion-ion dan tidak menghasilkan ion-

ion jika dilarutkan dalam air?

Senyawa kovalen yang menghasilkan ion-ion:

………………………………………………………………………………………………

Senyawa kovalen yang tidak menghasilkan ion-ion:

………………………………………………………………………………………………

1. Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada konsentrasi yang sama nyala lampu

pada larutan elektrolit tidak sama, mengapa demikian?

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

1. Berdasarkan data pengamatan, kelompokkan larutan yang tergolong elektrolit kuat dan

elektrolit lemah, Jelaskan!

Elektrolit kuat :

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Elektrolit lemah :

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Berdasarkan data percobaan diatas ternyata setelah larutan diuji dengan alat uji elektrolit lampu

ada yang tidak menyala, menyala redup dan menyala terang. Jadi ada larutan yang bersifat tidak

menghantarkan listrik, menghantarkan listrik tapi kurang baik, dan menghantarkan listrik dengan

baik. Menyala atau tidaknya lampu memberi gambaran kepada kita ada tidaknya ion-ion yang

terdapat dalam larutan.

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.

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. Peristiwa penguraian partikel

zat terlarut menjadi ion-ionnya disebut ionisasi. Ion-ion dalam larutan elektrolit dapat dihasilkan

dengan dua cara:

1. Zat terlarut memang senyawa ion, misalnya NaCl. Kristal NaCl tertdiri atas ion-ion Na+ dan

ion-ion Cl-. Jika kristal NaCl itu dilarutkan dalam air, maka ikatan antara ion positif dan ion

negatif terputus dan ion-ion itu akan tersebar dan bergerak bebas di dalam larutan.

NaCl (s)  + air                   Na+(aq)  + Cl-(aq)

1. Zat terlarut bukan senyawa ion, tetapi jika dilarutkan dalam air, zat itu menghasilkan ion-

ion, misalnya HCl, CH3COOH dan NH3.

HCl(g)  +  air                  H+(aq)  +  Cl-(aq)

CH3COOH   +  air                    CH3COO-(aq) +  H+(aq)

NH3(g) + air                 NH4+(aq)  + OH-(aq)

NH3 cair dan CH3COOH cair tidak dapat menghantarkan listrik, karena tidak terionisasi tetapi tetap

dalam bentuk molekul-molekulnya. HCl juga larut dalam benzena, tetapi larutannya tidak dapat

menghantarkan listrik. Berarti dalam benzena HCl tetap sebagai molekul.

Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dijelaskan oleh seorang ilmuan bernama August Svante Arhenius pada tahun 1887. Menurut Arhenius, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang bergerak bebas. Ion-ion tersebut menghantarkan listrik dalam larutan.

Oke... sekarang kita ambil contoh salah satu larutan elektrolitnya adalah larutan NaCl. Kita tahu bahwa larutan NaCl atau yang sering kita sebut larutan garam merupakan salah satu larutan elektrolit.  NaCl jika dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion Na+ dan Cl-.Ion-ion tersebut bergerak bebas dalam larutan.

Didalam elektrolit tester terdapat elektrode positif dan elektrode negatif. elektrode positif akan didekati oleh ion negatif, sedangkan elektrode negatif akan didekati oleh ion positif. Ion negatif melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung gas pada satu atau dua elektrode tersebut.

Jadi kesimpulannya, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang bergerak bebas. Ion negatif akan mendekati elektrode positif dan melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir dari elektrode positif ke elektrode negatif melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung-gelembung pada salah satu atau kedua elektrode..: D

Eksperimen

 studi yang objektif, sistematis, dan terkontrol untuk memprediksi atau mengontrol fenomena. Penelitian eksperimen bertujuan untuk menyelidiki hubungan sebab akibat (cause and effect relationship), dengan cara mengekspos satu atau lebih kelompok eksperimental dan satu atau lebih kondisi eksperimen. Hasilnya dibandingkan dengan satu atau lebih kelompok kontrol yang tidak dikenai perlakuan (Danim, 2OO2). selanjutnya akan dipaparkan karakteristik Penelitian Eksperimen, yaitu sebagai ber

a. Variabel ManipulasiApabila suatu variabel secara sengaja dimanipulasi dalam suatu situasi maka

variabel itu disebut variabel manipulasi. Variabel manipulasi merupakan faktor yang menjadi sebab atau terjadinya perubahan variabel lain (yaitu variabel respon). Variabel manipulasi disebut juga variabel bebas karena variabel ini secara bebas dapat mempengaruhi variabel lain.

b. Variabel ResponVariabel yang berubah sebagai hasil atau akibat dari perubahan variable

bebas atau pemanipulasian disebut variabel respon. Perubahan pada faktor ini karena dipengaruhi oleh variabel manipulasi. Karena perubahan itu sebagai tanggapan dari faktor lain (variabel manipulasi) maka disebut variabel respon (variabel terikat).

c. Variabel KontrolDisamping variabel manipulasi, terdapat banyak faktor yang dapat

mempengaruhi suatu hasil eksperimen. Padahal yang kita inginkan dalam penelitian adalah dapat mengatakan bahwa variabel manipulas itu adalah satu-satunya variabel yang berpengaruh pada variabel respon. Oleh karena itu, penelitiharus yakin bahwa faktor lain yang dapat berpengaruh harus di cegah agar tidak mempengaruhi variabel respon kecuali variable manipulasi.

Variabel yang dapat mempengaruhi hasil ekseprimen, tetapi dijaga agar tidak memberikan pengaruh disebut variabel kotrol. Eksperimen yang dilakukan dengan pengontrolan variabel seperti itu baru dapat disebut prosedur eksperimen yang benar. Dengan demikian kita dapat mendefinisikan variabel kontrol adalah variabel yang dijaga agar tidak mempengaruhi hasil eksperimen.Contoh 1 : identifikasi variabelJudul Penelitian: Pengaruh frekwensi pemberian pupuk kompos X terhadap

pertumbuhan tembakau3.4.1 Identifikasi variabel penelitian

Berbagai variable dalam penelitian ini dapat kami identifikasi sebagai berikut:a. Variabel manipulasi (bebas): frekwensi pemberian pupuk komposb. Variabel respon (terikat): pertumbuhan tembakauc. variabel kontrol: jenis jagung, dosis pupuk, media, dsb

Contoh 2: identifikasi variabelJudul penelitian : Pengaruh suhu reaksi yang dinaikan terhadap laju reaksi antara

bahan X dengan bahan YVariabel yang perlu anda identifikasi adalah Suhu reaksi dan laju reaksi3.4.1 Identifikasi variabel penelitian

Dalam penelitian ini terdapat beberapa variable, diantaranya adalah:a. Variabel manipulasi (bebas) : suhu reaksi ( 30oC, 50oC, 75oC, dst)b. Variabel respon (terikat) : laju reaksic. variabel kontrol : konsentrasi bahan, volume, media, dsb