Sifat Hantaran Listrik & Redoks

SIFAT HANTARAN
LISTRIK DAN REAKSI OKSIDASI REDUKSI

oleh:

Susiana
3105217


Larutan adalah campuran yang homogen antara zat elektrolit dan zat pelarut. Zat terlarut (solute) yang jumlahnya lebih sedikit dan zat pelarut (solvent) yang jumlahnya lebih banyak. Zat terlarut dan zat pelarut dapat berupa zat padat, cair, atau gas. Pelarut yang paling umum digunakan adalah air.
QS. An-Nahl : 10 Allah SWT berfirman
هُوَ الَّذِي أَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً لَكُمْ مِنْهُ شَرَابٌ وَمِنْهُ شَجَرٌ فِيهِ تُسِيمُونَ ﴿10﴾

"Dialah yang telah menurunkan air hujan dari langit untuk kamu, sebahagiannya (menyuburkan) tumbuh-tumbuhan, yang pada (tempat tumbuhnya) kamu menggembalakan ternakmu"

Firman Allah di atas memberikan petunjuk pada manusia bahwa air merupakan zat yang sangat penting bagi kehidupan, dengan adanya air dapat menyuburkan tanaman, yang bermanfaat bagi hewan dan manusia, air dapat pula digunakan sebagai pelarut bermacam-macam zat, yang biasa disebut dengan larutan
Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dapat digolongkan menjadi dua, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.
• Larutan elektrolit ialah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik
• Larutan non elektrolit ialah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik

1. Pengujian Adanya Hantaran Listrik
Dari berbagai gejala pada larutan yang dialiri arus listrik, dapat dibahas sebagai berikut.
1) Larutan yang tidak menimbulkan nyala lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas berarti tidak menghantarkan arus listrik. Larutan seperti itu disebut larutan non elektrolit
2) Larutan yang tidak menimbulkan nyala lampu atau nyala lampu redup dan menimbulkan sedikit gelembung gas, berarti ada potensial listrik yang lemah dan mampu mengubah zat terlarut menjadi gas. Larutan seperti itu disebut larutan elektrolit lemah.
3) Larutan yang menimbulkan nyala lampu terang dan menimbulkan banyak gelembung gas, berarti ada potensial listrik yang kuat dan mengubah zat terlarut menjadi gas. Larutan seperti itu disebut larutan elektrolit kuat.
4) NaC1 padat apabila dialiri arus listrik menunjukkan gejala tidak menyalakan lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas. Senyawa elektrolit berwujud padat tidak menghantarkan arus listrik, karena ion-ionnya tidak ada yang bergerak bebas.
Pada prinsipnya, NaC1 padat merupakan zat elektrolit. Sifat NaC1 padat ialah:
1) Jarak antar molekul atau ionnya sangat rapat dibandingkan dengan jarak antar molekul NaC1 larutan.
2) Luas permukaan bidang sentuh molekul atau ionnya sangat kecil dibandingkan dengan luas permukaan molekul NaC1 larutan.
Karena sifat-sifat tersebut, apabila aliran listrik melewati ruang antar molekul NaC1 padat, akan mengalami banyak hambatan. Di samping itu, sentuhan elektron pada molekul atau ion NaC1 padat sangat sedikit. Keadaan itulah yang menyebabkan energi dan arus listrik tidak mampu menyalakan lampu dan tidak mampu mengubah molekul NaC1 padat menjadi gas.
Masih ingatkah kalian pelajaran Sains di SMP tentang larutan asam, basa, dan garam? Larutan asam, basa, dan garam merupakan larutan elektrolit, karena larutan tersebut dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan dapat menghantarkan listrik karena senyawa dan zat terlarut dapat terurai menjadi ion-ion yang bergerak bebas. Penguraian zat elektrolit dalam larutan menjadi ion-ion yang bergerak bebas tersebut dinamakan ionisasi.
Larutan elektrolit kuat menghasilkan banyak ion dalam larutan. Dalam percobaan, hal tersebut ditandai dengan banyaknya gelembung gas, sehingga dapat menyebabkan lampu menyala. Larutan elektrolit lemah menghasilkan sedikit ion dalam larutan. Dalam percobaan, hal tersebut ditandai dengan sedikitnya gelembung gas, sehingga nyala lampu yang ditimbulkan hanya redup, bahkan kadang-kadang tidak menyala.

Dapat disimpulkan juga, bahwa reaksi ionisasi merupakan penguraian (dissosiasi) zat elektrolit menjadi ion positif dan ion negatif. Karena muatan ion-ion tersebut berlawanan, maka antarion tersebut akan terjadi gaya tarik menarik sehingga terjadi reaksi balik dari arah kanan ke kiri. Oleh karena itu, reaksi ionisasi merupakan reaksi bolak-balik atau reaksi kesetimbangan.
Untuk menyatakan banyak sedikitnya zat-zat yang terurai atau terionisasi dinyatakan dengan derajat ionisasi. dengan simbol α. Derajat ionisasi menyatakan perbandingan jumlah mol zat yang terurai menjadi ion dengan jumlah mol zat mula-mula.

Dari rumus di atas dapat disimpulkan bahwa:
1) Makin besar derajat ionisasi makin banyak zat yang terurai, artinya sifat elektrolit makin kuat.
2) Makin kecil derajat ionisasi. makin sedikit zat yang terurai, artinya sifat elektrolit makin lemah.
Reaksi ionisasi elektrolit kuat mempunyai harga α mendekati satu. artinya reaksi dan arah kanan sangat kecil sehingga dapat diabaikan.
Contoh:
NaC1(aq) Na+(aq) + Cl- (aq)

Karena reaksi dari arah kanan sangat kecil dan dapat diabaikan, maka penulisan pada reaksi ionisasi untuk elektrolit kuat cukup memakai tanda reaksi (tanda panah) ke kanan saja.
NaCI(aq) Na+(aq) + Cl- (aq)
Untuk elektrolit lemah, tanda reaksi (tanda panah) ditulis bolak-balik.
Contoh:
CH3CHOOH(aq) CH3COO (aq) + H+(aq)

Contoh masalah:
Disediakan larutan elektrolit A dengan konsentrasi 3 M. 2 M, dan 1 M. Selidiki kemampuan larutan tersebut dalam menghantarkan arus listrik. Catat, bila daya hantar listriknya besar beri tanda +++, bila sedang tanda ++, dan bila lemah tanda +.

Kesimpulan:
Pada larutan elektrolit yang sama jenisnya, makin tinggi konsentrasi larutan makin besar daya hantar listriknya. Mengapa demikian? Pada larutan yang konsentrasinya besar, jumlah partikelnya juga lebih banyak, sehingga ionnya juga lebih banyak. Kesimpulan dan data di atas dapat dilihat dan grafik di samping.

2. Larutan Eletrolit dan Ikatan Kimia
Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa senyawa ion merupakan elektrolit karena dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan senyawa kovalen ada yang merupakan non elektrolit, tetapi ada juga yang elektrolit. Apakah ada hubungan antara sifat elektrolit dengan ikatan kimia? Untuk lebih jelasnya marilah kita lihat sifat elektrolit yang terdapat pada ikatan ion dan ikatan kovalen
a. Sifat Elektrolit pada Senyawa Ion
Senyawa yang atom-atomnya digabungkan oleh ikatan ion disebut senyawa ion. Pada senyawa ion terdapat partikel-partikel yang bermuatan listrik positif atau ion positif yang disebut kation dan partikel-partikel yang bermuatan listrik negatif atau ion negatif yang disebut anion.
Jika senyawa ion tersebut dilarutkan ke dalam air maka ion-ion tersebut akan bergerak bebas. Ion-ion yang bergerak bebas itulah yang dapat menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu kita dapat memahami mengapa senyawa elektrolit berwujud padat tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Contoh:
Kristal NaC1 terdiri atas ion Na+ dan ion Cl . Jika NaCI dilarutkan dalam air maka ikatan antara ion positif dan ion negatif terputus kemudian ion-ion itu berinteraksi dengan molekul air. Ion-ion itu dikelilingi oleh molekul air. Peristiwa itu disebut hidrasi. Ion Na+ dan ion Cl yang dikelilingi oleh molekul air ditulis sebagai Na(aq) dan Cl (aq). Senyawa ion merupakan elektrolit kuat, sehingga dalam menuliskan reaksinya digunakan satu tanda panah.
Beberapa contoh reaksi ionisasi senyawa ion:
1) KBr(aq)  K+(aq) + Br (aq)
2) Ba12(aq)  Ba2+(aq) + 21-(aq)
3) CaC12(aq)  Ca2+(aq) + 2Cl- (aq)
4) FeCI3(aq)  Fe3+(aq) + 3Cl-(aq)
b. Sifat Elektrolit pada Senyawa Kovalen
Senyawa yang atom-atomnya digabungkan oleh ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Mengapa senyawa kovalen dapat bersifat elektrolit? Telah dipelajari bahwa ada senyawa kovalen yang bersifat polar. Hal itu disebabkan adanya perbedaan keelektronegatifan yang cukup besar antara dua atom yang membentuk molekul dwikutub yang terpolarisasi sehingga menimbulkan molekul polar. Molekul dwikutub adalah molekul yang mempunyai kutub positif dan kutub negatif.
Senyawa kovalen yang bersifat polar disebut senyawa kovalen polar. Contohnya adalah HC1, HBr, dan NH3. Senyawa kovalen polar secara keseluruhan merupakan partikel yang netral. Senyawa itu dalam bentuk murni merupakan penghantar listrik yang buruk. Akan tetapi, jika senyawa tersebut dilarutkan dalam air, akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal itu disebabkan pelarut air merupakan molekul dwikutub yang juga merupakan senyawa kovalen polar yang membantu menguraikan senyawa kovalen polar menjadi ion positif dan ion negatif.
Contoh:
1) HCI(l) + H2O(l) — H3O+(aq) + Cl (aq)
2) HBr(g) + H2O(l) — H3O+(aq) + Br (aq)
3) NH3(g) + HO(l) NH4(aq) + OH(aq)
Rumus H3O+ hanyalah suatu cara untuk menunjukkan ion H+ yang terikat oleh molekul air. Untuk menyederhanakan, ion H3O+ sering ditulis sebagai ion H+. Oleh karena itu, reaksi ionisasi HC1 dan HBr biasanya dituliskan sebagai berikut.
HCI(aq)  H+(aq) + Cl- (aq)
HBr(aq)  2H+(aq) + Br- (aq)
Senyawa kovalen yang daya hantar listriknya buruk, misalnya larutan amonia dan larutan asam cuka merupakan elektrolit lemah. Zat itu dapat bereaksi dengan air membentuk ion. Akan tetapi. hanya sebagian yang terurai menjadi ion, sehingga jumlah ion di dalam larutannya juga sedikit.

EVALUASI

A. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan tepat pada buku latihan kalian
1. Apa yang dimaksud dengan :
a. Larutan non elektrolit, beserta contohnya, dan
b. Larutan elektrolit beserta contohnya?
2. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik? Jelaskan!
3. Apakah perbedaan antara elektrolit kuat dan elektrolit lemah?

B. Tulislah salah satu jawaban yang paling tepat di antara jawaban pada huruf A, B, C, D atau E pada buku latihan Anda.
1. Suatu larutan di sebut sebagai penghantar listrik yang baik, jika larutan tersebut mengandung . . . .
a. atom-atom yang bebas bergerak d. ion-ion yang mudah bereaksi dengan air
b. ion-ion yang bebas bergerak e. elektron yang bebas bergerak
c. molekul-molekul yang bebas bergerak
2. Pasangan yang termasuk larutan non elektrolit adalah . . . .
a. larutan urea dan larutan garam d. larutan gula dan larutan urea
b. larutan alkohol dan larutan asam cuka e. larutan gula dan larutan asam cuka
c. larutan garam dan larutan asam cuka
3. Larutan yang mempunyai daya hantar listrik paling lemah adalah . . . .
a. natrium asetal 0,1 M d. natrium hidroksida
b. asam sulfat 0,1 M e. natrium asetat 01, M
c. asam asetat 0,1 M
4. Senyawa elektrolit di bawah ini yang tergolong senyawa ion adalah . . . .
a. CH3COOH d. C2H5OH
b. HCL e. NH5
c. NaCl

RANGKUMAN

1. Larutan ialah campuran yang homogen antara zat terlarut dan zat pelarut
2. Peristiwa penguraian zat menjadi ion-ion disebut ionisasi
3. Larutan elektrolit ialah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang dapat bergerak bebas
4. Larutan non elektrolit ialah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik karena larutannya tidak mengandung ion tetapi berbentuk molekul
5. Elektrolit kuat ialah senyawa elektrolit yang mudah mengalami proses ionisasi (dalam air menghasilkan banyak ion-ion)
6. Elektrolit lemah ialah senyawa elektrolit yang sukar mengalami proses ionisasi (dalam air menghasilkan sedikit ion-ion)
7. Yang menyebabkan larutan elektrolit menghantarkan listrik adalah adanya ion-ion yang dapat bergerak bebas

GLOSARIUM
• Larutan, campuran yang homogen antara zat terlarut dan zat pelarut
• Larutan non elektrolit, larutan yang tidak bisa menghantarkan arus listrik
• Elektrolit, bahan yang dapat menghantarkan arus listrik karena terjadi perpindahan elektron, bahan berupa lelehan atau larutan


DAFTAR PUSTAKA

Sofyatiningrum, Etty, dkk, Sains Kimia SMA/MA 1 KTSP, Jakarta : Bumi Aksara, 2007.

Tim Guru Inti Kimia MAN Jawa Tengah, Kimia II B, Semarang : IKIP Semarang Press, 1997.

Ratih, dkk, Sains Kimia SMA/Ib, Jakarta : Bumi Aksara, 2004