Kalian pernah lihat isi aki motor yang berupa air? Untuk apa ya ada airnya? Nah teman-teman, air yang ada di dalam aki itu berfungsi sebagai larutan elektrolit. Hah? Apa itu elektrolit? Sederhananya larutan elektrolit itu adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Emang bisa ya? Ya bisa dong, yuk simak penjelasan tentang larutan elektrolit dan nonelektrolit di artikel ini.

Sebelum membahas lebih lanjut, pastikan teman-teman ingat dengan arti larutan ya. Larutan merupakan suatu campuran homogen antara pelarut dan zat terlarut, contohnya campuran air dengan garam, air dengan gula, atau air dengan sirup. Kembali ke topik, lalu apa itu larutan elektrolit dan non-elektrolit? Untuk lebih mudahnya, coba kita perhatikan animasi berikut.

Source: courses.lumenlearning.com

Gambar di atas merupakan hasil pengujian daya hantar listrik oleh beberapa larutan,
Gelas a : larutan nonelektrolit → lampu tidak menyala
Gelas b : larutan elektrolit kuat → lampu menyala terang
Gelas c : larutan elektrolit lemah → lampu menyala redup
Nah, sampai sini sudah kebayang atau belum?

 

Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika larutan elektrolit disusun pada rangkaian alat uji seperti pada gambar di atas, maka lampu akan menyala dan akan ada gelembung gas pada larutan. Gelas (b) dan (c) merupakan larutan elektrolit karena dapat menghantarkan listrik sehingga lampu dapat menyala. Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena adanya ion-ion bebas yang berasal dari zat terlarut yang terionisasi menjadi ion-ionnya. Ion-ion inilah yang berperan untuk menghantarkan arus listrik. Semakin banyak tersedia ion bebas dalam suatu larutan elektrolit, maka semakin besar kemampuan larutan tersebut untuk menghantarkan arus listrik.

Berdasarkan proses pembentukan ion-ionnya (ionisasi), larutan elektrolit terbagi menjadi dua jenis, yaitu larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah. 

• Larutan elektrolit kuat

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang zat terlarutnya terionisasi sempurna membentuk ion-ion bebas. Saat larutan terionisasi sempurna, maka jumlah ion-ion bebas akan semakin banyak sehingga dapat menghantarkan listrik dengan sangat baik. Contoh dari larutan elektrolit kuat adalah NaCl, NaOH, H₂SO₄, HCl, dan lain-lain. Perlu diingat bahwa larutan elektrolit kuat selalu terdiri dari asam kuat, basa kuat, dan garam.

• Larutan elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang zat terlarutnya terionisasi sebagian membentuk ion-ion bebas. Karena terionisasi sebagian, maka jumlah zat yang terionisasi menjadi ion bebas tidak banyak sehingga kemampuan daya hantar listriknya lemah. Contoh dari larutan elektrolit lemah adalah CH₃COOH, CH₃COONa, NH₃, HCN, dan lain-lain.

Larutan Nonelektrolit

Selanjutnya, larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Ketika larutan nonelektrolit disusun pada rangkaian alat uji seperti pada gambar diatas, maka lampu tidak menyala dan tidak ditemukan adanya gelembung gas pada larutan. Gelas (a) merupakan larutan nonelektrolit karena tidak dapat menghantarkan arus listrik sehingga lampu tidak menyala. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat terlarutnya tidak terionisasi sehingga tidak ditemukan adanya ion-ion bebas. Contoh larutan nonelektrolit adalah gula, alkohol, urea, dan lain-lain.

 

Derajat Ionisasi

Derajat ionisasi (α) merupakan suatu perbandingan antara jumlah molekul zat yang terionisasi dengan jumlah molekul zat pada keadaan mula-mula.

α =  ^{jumlah mol zat terionisasi} / _{jumlah mol zat mula-mula}

Derajat ionisasi dapat digunakan untuk mewakili kekuatan asam atau basa suatu larutan.

• Elektrolit kuat, α= 1
• Elektrolit lemah, 0 < α < 1
• Nonelektrolit, α = 0

Untuk lebih memahami materi larutan elektrolit & nonelektrolit, coba simak contoh soal dan pembahasan berikut!

 

Contoh Soal 1

Suatu zat dilarutkan ke dalam 200 mL akuades dan diperoleh konsentrasi larutan tersebut sebesar 1 M. Jika zat kemudian terionisasi hingga 25%. Berapakah massa zat yang terurai? (MR zat = 50 g/mol)

Pembahasan

Mol mula-mula,
n = M / V 
n = 1 M / 0,2 L
n = 0,5 mol 

Mol zat terurai
n = 0,5 mol ×25%
n = 0,125 mol 

Massa zat terurai
n = m / MR 
m = n×MR 
m=0,125 mol × 50^g/_mol 
m = 6,25 g 

Contoh Soal 2

Suatu larutan CH₃COOH 4 mol dilarutkan ke dalam air hingga volume air menjadi 2 liter saat keadaan setimbang. Larutan tersebut kemudian terionisasi dengan jumlah ion H+ yang terbentuk sebanyak 0,04 mol. Hitunglah derajat ionisasi larutan tersebut!

Pembahasan

Reaksi ionisasi

        CH₃COOH ? CH₃COO^- + H⁺

m       4 mol         -                -

t     0,04 mol        0,04 mol    0,04 mol

s     3,96 mol        0,04 mol    0,04 mol

 

α =  ^{jumlah mol zat terionisasi} / _{jumlah mol zat mula-mula}

α = 0,04 mol / 4 mol 
α = 10^-2  ~Rohay