KATA PENGANTAR
Puji
dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaiakan karya
tulis ilmiah dengan judul LARUTAN. Karya tulis ilmiah ini disusun dalam rangka
memenuhi tugas kelompok dalam mata kuliahan Kimia.
Atas
bimbingan bapak/ibu dosen dan saran dari teman-teman maka disusunlah karya
tulis ilmiah ini. Semoga dengan tersusunnya makalah ini diharapkan dapat
berguna bagi kami semua dalam memenuhi salah satu syarat tugas kami di
perkuliahan. Karya tulis ini diharapkan bisa bermanfaat dengan efisien dalam
proses perkuliahan.
Dalam
menyusun makalah ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak,
maka penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait. Dalam
menyusun karya tulis ini penulis telah berusaha dengan segenap kemampuan untuk
membuat karya tulis yang sebaik-baiknya.
Sebagai pemula tentunya masih banyak
kekurangan dan kesalahan dalam makalah ini, oleh karenanya kami mengharapkan
kritik dan saran agar makalah ini bisa menjadi lebih baik.
Demikianlah
kata pengantar karya tulis ini dan penulis berharap semoga karya ilmiah ini
dapat digunakan sebagaimana mestinya. Amin.
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR i
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN 1
A.
Latar Belakang 1
B.
Rumusan Masalah 2
C.
Tujuan Penulisan 2
D.
Manfaat Penulisan 3
BAB II PEMBAHASAN 4
1.
Daya Hantar Larutan 4
2.
Kekuatan Daya Hantar Larutan 6
3.
Larutan Elektrolit dan Ikatan Kimia 8
BAB III PENUTUP 11
A.
Kesimpulan 11
B.
Saran 12
DAFTAR
PUSTAKA 13
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beberapa waktu yang lalu,
sebuah lembaga penelitian di Yogyakarta menyatakan bahwa dua liter air laut
yang dialirkan ke rangkaian grafit dan seng, mampu menghasilkan tegangan 1,6 V.
Hasil ini telah dibuktikan melalui eksperimen. Mengapa air laut mampu
menyalakan lampu? Bagaimana mekanismenya? Apakah semua jenis larutan dapat
menyalakan lampu?
PENGERTIAN LARUTAN
Larutan Yaitu merupakan
sistem homogen yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Pelarut yang sering
dipakai dalam melarutkan zat terlarut adalah air. Zat
terlarut umumnya jumlahnya lebih sedikit daripada zat pelarut. Contoh larutan
gula, larutan garam dapur, larutan alkohol, dan lain sebagainya. Larutan
umumnya berfase cair (liquid = l) dengan pelarut air, tetapi ada
juga larutan yang berfase padat (solid = s) seperti kuningan,
stainless steel, dan lain-lain, ataupun gas (g) seperti udara.
Zat terlarut memiliki dua sifat berdasarkan
perilakunya apabila arus listrik dialirkan. Sifat pertama, zat terlarut dapat
menghantarkan arus listrik, sehingga larutan yang terbentuk mengalami perubahan
kimia dan mampu menghantarkan arus listrik. Larutan tersebut dinamakan larutan
elektrolit. Sifat kedua, zat yang apabila dilarutkan ke dalam air tidak
dapat menghantarkan arus listrik dan tidak ada perubahan kimia, sehingga
larutan yang terbentuk dinamakan larutan nonelektrolit.Semua larutan
anorganik, baik asam, basa, maupun garam memiliki sifat mampu menghantarkan
arus listrik. Sedangkan semua larutan yang berasal dari zat organik seperti gula tebu, manosa,
glukosa, gliserin, etanol, dan urea, tidak mampu menghantarkan arus listrik.
BAB II
PEMBAHASAN
1. Daya Hantar Larutan
Air yang murni tidak akan
menghantarkan listrik. Tetapi jika zat yang bersifat asam, basa, maupun garam
telah dilarutkan di dalamnya, larutan yang dihasilkan akan mampu menghantarkan
arus listrik. Elektrolit adalah
suatu zat yang ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat
menghantarkan arus listrik. Sedangkan nonelektrolit
tidak menghantarkan arus listrik ketika dilarutkan ke dalam air. Senyawa
ionik dan kovalen polar biasanya bersifat elektrolit. Contohnya asam, basa, dan
garam.
Secara sederhana,
kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan listrik dapat diuji dengan alat uji
elektrolit. Alat uji elektrolit tersebut terdiri atas sebuah bejana yang
dihubungkan dengan dua buah elektrode. Elektrode-elektrode tersebut dihubungkan
pada saklar dan lampu. Jika larutan elektrolit dimasukkan ke dalam bejana
tersebut, lampu akan menyala. Sedangkan jika larutan nonelektrolit yang
dimasukkan, lampu tidak akan menyala. Arus listrik dalam larutan elektrolit
dihantarkan oleh migrasi partikel-partikel bermuatan.
Selain ditandai dengan
menyalanya lampu, pada larutan elektrolit juga terdapat perubahan-perubahan
kimia yang dapat diamati. Salah satu perubahan tersebut berupa timbulnya
gelembung-gelembung gas, perubahan warna larutan, atau bahkan terbentuk
endapan.
Tabel berikut menyajikan
contoh pengujian daya hantar listrik dari beberapa larutan.
Larutan
|
Rumus Senyawa
|
Nyala Lampu
|
Gelembung Gas
|
Air Suling
Alkohol 70 %
Larutan Hidrogen Klorida
Larutan Natrium Hidroksida
Larutan Amonia
Larutan Natrium Klorida
Larutan Asam Sulfat
|
H2O
C2H5O
HCl
NaOH
NH3
NaCl
H2SO4
|
-
-
terang
terang
terang
terang
terang
|
-
-
Ada
Ada
Ada
Ada
Ada
|
Air sungai dan air tanah
mengandung ion-ion. Sifat ini digunakan untuk menangkap ikan dengan menggunakan
setrum listrik. terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan impuls saraf
bekerja. Dalam kehidupan kita sehari-hari sering menggunakan larutan elektrolit
dan nonelektrolit. Contoh:
Baterai untuk jam,
kalkulator, handphone, remote control, mainan, dan lain
sebagainya. Baterai menggunakan larutan amonium klorida (NH4Cl),
KOH, atau LiOH agar dapat menghasilkan arus listrik.
Aki dipakai untuk
menstarter kendaraan, menggunakan larutan asam sulfat (H2SO4).
Oralit diminum penderita diare supaya tidak mengalami
dehidrasi atau kekurangan cairan tubuh. Cairan tubuh mengandung komponen
larutan elektrolit untuk memungkinkan
Air suling digunakan untuk membuat
larutan dalam percobaan kimia adalah nonelektrolit sehingga hanya mengandung
sedikit ion-ion.
2. Kekuatan Daya Hantar Larutan
Sebagaimana disebutkan di atas, bahwa
arus listrik dalam larutan elektrolit dihantarkan oleh partikel-partikel
bermuatan. Untuk menjelaskan fakta tersebut, Svante August Arrhenius (1884)
mengemukakan teorinya tentang dissosiasi atau ionisasi elektrolit.
Teori ini menyebutkan bahwa zat
elektrolit apabila dilarutkan dalam air, akan berdissosiasi menjadi atom-atom
atau gugus atom yang bermuatan. Atom-atom atau gugus atom bermuatan tersebut
merupakan ion-ion yang menghantarkan arus dalam elektrolit secara migrasi.
Ion-ion tersebut bermuatan positif (kation) dan bermuatan negatif (anion) serta
bergerak menuju elektrode yang muatannya berlawanan.
Reaksi ionisasi atau dissosiasi elektrolit tersebut merupakan
reaksi bolak-balik (reversible). Ionisasi elektrolit dapat dinyatakan
dengan persamaan reaksi:
NaCl à Na+ + Cl-
MgSO4 à Mg2+ + SO42-
CaCl2 à Ca2+ + 2Cl-
Na2SO4 à 2Na+ + SO42-
Oleh karena larutan harus
bersifat netral, besarnya jumlah total muatan-muatan positif harus sama dengan
muatan negatif dalam suatu larutan. Jumlah muatan yang dibawa oleh sebuah ion
besarnya sama dengan valensi ion tersebut.
Berdasarkan kemampuannya dalam
menghantarkan arus listrik, larutan elektrolit dibagi menjadi dua macam, yaitu:
Larutan elektrolit kuat,
yaitu larutan yang memiliki daya hantar listrik besar. Larutan elektrolit kuat
terionisasi sempurna di dalam air. Jika diuji dalam penguji elektrolit
sederhana, lampu akan menyala terang. Contoh larutan elektrolit kuat antara
lain larutan NaCl, KOH, H2SO4, dan HCl.
Larutan elektrolit lemah,
yaitu larutan yang memiliki daya hantar kecil karena tidak semua zat
terionisasi, atau hanya mengalami ionisasi sebagian. Jika diuji dengan penguji
elektrolit sederhana, lampu akan
menyala redup. Contoh larutan elektrolit lemah adalah larutan cuka dan amonia.
Larutan nonelektrolit tidak akan
terionisasi dalam larutan. Proses ionisasi dipengaruhi oleh konsentrasi. Untuk
membedakan larutan elektrolit dan nonelektrolit, dapat menggunakan derajat
dissosiasi (α). Derajat dissosiasi adalah fraksi molekul yang
benar-benar terdissosiasi. Atau dapat juga merupakan perbandingan mol zat
terionisasi dengan mol zat mula-mula.
Derajat dissosiasi dapat dinyatakan
dengan rumus:
α = Nilai α dapat berubah-ubah, antara 0 dan 1,
dengan ketentuan sebagai berikut.
α = 1, larutan terdissosiasi sempurna
= elektrolit kuat
0 < α < 1, larutan terdissosiasi
sebagian = elektrolit lemah
α = 0, larutan tidak terdissosiasi =
nonelektrolit
3. Larutan Elektrolit dan Ikatan
Kimia
Kemampuan untuk
menghantarkan arus listrik tidak hanya dimiliki oleh senyawa ionik. Beberapa
senyawa kovalen juga mampu menghantarkan listrik. Meski demikian, senyawa
kovalen dan ionik memiliki beberapa perbedaan dalam menghantarkan arus listrik.
1. Senyawa Ionik
Senyawa ionik adalah
senyawa yang atom-atomnya berikatan secara ionik. Ikatan ionik adalah ikatan
yang dihasilkan dari perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain. Satu
atom memberikan satu atau lebih dari elektron terluarnya. Atom yang
kehilangan elektron menjadi ion
positif (kation) dan atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion).
Dalam larutan, senyawa
ionik akan terurai sempurna menjadi ionionnya yang bergerak bebas. Ion-ion
itulah yang menghantarkan arus listrik. Dalam larutan, senyawa ionik pada
umumnya membentuk larutan elektrolit kuat.
NaCl à Na+ + Cl-
Ca(OH)2 à Ca2+ + 2 OH-
K2SO4 à 2K+ + SO42-
KOH à K+ + OH-
Hal tersebut menyebabkan
salah satu atom lebih positif dan yang lain lebih negatif. Larutan senyawa
kovalen polar mampu menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal tersebut
terjadi karena senyawa kovalen polar dalam air akan terdissosiasi menjadi
ion-ionnya.
HCl à H+ + Cl-
H2SO4 à 2 H+ + SO42-
2. Senyawa Kovalen
Senyawa kovalen adalah
senyawa yang atom-atomnya berikatan secara kovalen. Ikatan kovalen terjadi
akibat penggunaan bersama-sama pasangan elektron oleh dua atom. Senyawa kovalen
nonpolar timbul karena perbedaan elektronegativitas antaratom yang sangat
kecil, bahkan hampir sama. Sementara itu, senyawa kovalen polar timbul karena
perbedaan elektronegativitas yang cukup besar antara dua atom.
Hal tersebut menyebabkan
salah satu atom lebih positif dan yang lain lebih negatif. Larutan senyawa
kovalen polar mampu menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal tersebut
terjadi karena senyawa kovalen polar dalam air akan terdissosiasi menjadi
ion-ionnya.
HCl à H+ + Cl-
H2SO4 à 2 H+ + SO42-
Beberapa senyawa kovalen
polar tidak terdissosiasi sempurna dalam pelarut air sehingga memiliki
kemampuan daya hantar listrik yang rendah. Hal ini karena dalam pelarut air,
hanya sedikit dari zat tersebut yang terdissosiasi membentuk ion.
NH3 + H2O à NH4+ + OH-
Senyawa kovalen nonpolar
biasanya nonelektrolit. Molekul air bermuatan netral tetapi mempunyai ujung
positif (atom H) dan ujung negatif (ujung O) sehingga sangat efektif melarutkan
senyawa ionik atau senyawa kovalen polar.
Molekul-molekul air
menstabilkan ion-ion dalam larutan dengan mengelilingi ion-ion tersebut,
sehingga kation tidak bergabung kembali dengan anion. Proses di mana sebuah ion
dikelilingi oleh molekul-molekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu
disebut hidrasi. Contoh padatan NaCl akan terionisasi menghasilkan Na+ dan Cl–
saat dilarutkan dalam air.
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).
Berdasarkan kuat lemahnya
daya hantar listrik, elektrolit dibagi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit
lemah. Suatu zat yang mempunyai daya hantar listrik kuat termasuk elektrolit
kuat, dan zat yang daya hantar listriknya lemah termasuk elektrolit
lemah. Larutan elektrolit kuat contohnya asam kuat (HCl, HBr, HI, H2SO4,
HNO3), basa kuat (NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2), dan garam (NaCl, KCl,
CaCl2, BaBr2, CaSO4, dan lain-lain).
Larutan-larutan ini
terionisasi sempurna dalam air (α = 1), sehingga semua molekul terdisosiasi dan
tidak ada molekul tersisa dalam larutan.
Berbeda dengan larutan
elektrolit lemah yang terionisasi sebagian (0 < α < 1), dalam larutan
sebagian berbentuk ion-ion sebagian lagi masih dalam bentuk molekul.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari
bab pembahasan di atas, maka penulis
dapat menyimpulkan bahwa ada beberapa jenis larutan, yaitu larutan elektrolit
dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat
menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan non elektrolit itu sendiri tidak
dapat menghantarkan arus listrik. Larutan elektrolit ini pun terbagi lagi atas
larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat
yaitu larutan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik, sedangkan larutan
elektrolit lemah itu menghantarkan listrik pula, tapi tidak sebaik larutan
elektrolit kuat. Adapun kekuatan daya hantar suatu larutan tergantung dari
larutannya itu sendiri, apakah larutan itu mengandung ion-ion yang banyak atau
tidak.
B. Saran
Adapun
saran yang dapat penulis berikan atau aspirasikan dalam penulisan karya ilmiah
ini yaitu :
Sebaiknya pihak
universitas membatasi mahasiswa dalam pengambilan materi penulisan karya ilmiah
melalui internet agar mahasiswa lebih termotivasi dalam menemukan bahan atau
materi lewat beberapa buku di perpustakaan dan agar mahasiswa lebih termotivasi
untuk membaca buku.
Sebaiknya
mahasiswa lebih mendalami pemahaman materi larutan karena materi ini merupakan materi dari
salah satu mata kuliah umum yang perlu diluluskan untuk pengambilan SKS
berikutnya.
Seharusnya diberikan
waktu yang lebih lama untuk menyelesaikan makalah larutan ini karena
mempertimbangkan saat ini penulis selaku mahasiswa baru angkatan 2013 yang
sedang dalam masa kaderisasi yang menguras waktu yang tak sedikit, dan adanya
tantangan lain berupa tugas-tugas MKU lain.
DAFTAR PUSTAKA
Harnanto, Ari dan Ruminten. 2009. Kimia untuk SMA/MA kelas X. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan
Nasional.
Permana, Irvan. 2009. Memahami Kimia 1 untuk SMA/MA kelas X.
Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Setyawati, Arifatun Arifah. 2009. Mengkaji Fenomena Alam untuk Kelas X SMA/MA.
Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Utami, Budi, Agung Nugroho Catur
Saputro, Lina Mahardiani, Sri Yamtinah dan Bakti Mulyani. 2009. Kimia untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.