LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT
Mata Pelajaran : Kimia Kelas : X (Sepuluh) Nomor Mo Modul : Kim.X.07
Pen enul ulis is : Dr Drs. s. As Asep ep Ja Jama mall Nu Nurr Ar Arif ifin in Pen enyu yunt ntin ing g Mat Mater erii : Dr Drs. s. Ucu Ucu Cah Cahya yana na,, M.Si M.Si Pen enyun yunti ting ng Me Medi diaa : Dr Drs. s. Sl Slam amet et Su Suta tanto nto,, M. M.Si Si..
DAFTAR ISI
IDENTITAS DAFTAR ISI PENDAHULUAN
Kegiatan Belajar 1:
LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT .. .... ...... .... .. 5 Tujuan Tuj uan Pembe Pembela lajar jaran an Khusus Khusus ...... ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... 5 Uraian Ura ian Mat Materi eri ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... 5 A. Apa Apakah kah Lar Laruta utan n Itu? Itu? ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... 5 B. Per Perbed bedaan aan Lar Laruta utan n Be Berda rdasar sarkan kan Da Daya ya Ha Hanta ntarr Lis Listri trik k ... ...... ...... ... 9 C. Peng Pengelom elompokka pokkan n Laru Larutan tan Berda Berdasarka sarkan n Jeni Jenisnya snya ...... ........... .......... ..... 10 TUGAS TUG AS KE KEGIA GIATAN TAN 1 ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... 13
Kegiatan Belajar 2:
LARUTAN ELEKTROLIT DAN IKATAN KIMIA ........... Tujuan Tujua n Pembel Pembelajara ajaran n Khusus Khusus ..... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... ........ ... Uraian Urai an Mate Materi ri ...... ........... .......... ........... ........... ........... ............ ........... .......... ........... ........... ........... ............ .......... .... A. Rea Reaksi ksi Ioni Ionisas sasii Elekt Elektron ron Kuat Kuat dan Ele Elektr ktroli olitt Lemah Lemah ... ...... ...... ..... B. Hubu Hubungan ngan Elek Elektroli trolitt denga dengan n Jeni Jeniss Ikata Ikatan n Kimi Kimiaa ..... .......... ........... ........ C. Day Dayaa Han Hantar tar Listr Listrik ik Seny Senyawa awa Ion ..... ........... ........... .......... ........... ........... ........... ........ D. Daya Hant Hantar ar List Listrik rik Seny Senyawa awa Kova Kovalen len ...... ............ ........... .......... ........... ......... ... TUGAS TUG AS KE KEGIA GIATAN TAN 2 ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...
15 15 15 15 18 19 19 22
........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ............ ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ............ ........... .......... ......... .... 25 PENUTUP ..... KUNCI TUGAS ...... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ............ ........... .......... ........... ........... .......... ........... ............ ........... .......... ........... ........... ....... .. 26 DAFTAR PUSTAKA ..... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ............ ........... .......... ........... ........... .......... ........... ......... ... 26
PENDAHULUAN
Selamat dan sukses, Anda telah dapat menyelesaikan modul ke enam dengan baik dan benar. Sekarang marilah kita lanjutkan dengan modul ke tujuh, yang diberi judul “Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit”. Pada modul ke tujuh ini , mengacu kepada pendeskripsian sifat-sifat larutan, metode pengukuran dan terapannya, sehingga diperlukan adanya percobaan uji larutan elektrolit. Di dalam materi pokok akan dipaparkan tentang larutan elektrolit dan non elektrolit,, perbedaan elektrolit kuat, lemah dan non elektrolit berdasarkan elektrolit berdasar kan percobaan, penyebab adanya larutan yang menghantarkan listrik dan jenis-jenis senyawa yang termasuk elektrolit. Pengetahuan inilah diharapkan Anda mampu memahaminya setelah mempelajari modul ini. Larutan memiliki peranan besar dalam kehidupan sehari-hari, misalnya di sekitar kita didapat air teh manis, cuka dapur, air accu, yang merupakan contoh larutan, ataupun tubuh kita dapat menyerap mineral, vitamin vitami n dan makanan dalam bentuk larutan, begitu begit u pula hewan dan tumbuhan menyerap makanan dalam bentuk larutan pula. Apakah Anda ingin mengetahui lebih rinci tentang larutan? Silahkan pelajari dan pahami materi pembelajaran modul ini dengan baik. Untuk memperoleh pemahaman yang baik dan benar sehingga dapat menjawab tugas kegiatan dengan nilai maksimal, maka disarankan agar mengikuti langkah-langk langkah-langkah ah petunjuk belajar berikut : a. Hend Hendakny aknyaa menginga mengingatt kembali kembali materi yang yang terdahul terdahulu, u, terutama terutama mengenai mengenai unsur, unsur, senyawa dan campuran, serta ikatan kimia. b. Apab Apabila ila Anda melaku melakukan kan percoba percobaan, an, hendakn hendaknya ya lebih teliti teliti dan cermat. cermat. Lakukan Lakukan percobaan sesuai cara kerja, amati hasil percobaannya. c. Cobala Cobalah h Anda Anda menjawab menjawab pertany pertanyaan-pe aan-pertanyaa rtanyaan n yang yang terdapat terdapat dalam dalam uraian uraian materi materi secara mandiri lalu membandingkan jawabannya dengan petunjuk jawaban. d. Diupayak Diupayakan an Anda Anda membaca buku-buk buku-buku u lain untuk lebih memahami memahami tentang larutan. e. Kerja Kerjakan kan setiap setiap tugas tugas kegiatan kegiatan ataup ataupun un tes akhir akhir modul, modul, kemudia kemudian n cocokkan cocokkan dengan kunci jawaban. Bila Anda mempelajari modul ini dengan cermat dan teratur, tentu Anda akan dapat menyelesaikan tugas mandiri dengan tuntas. Adapun waktu yang diperlukan untuk mempelajari modul ini 6 x 45 menit, termasuk waktu yang diperlukan untuk mengerjaka tes akhir modul.
Kegiatan Belajar 1
LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT Setelah Anda mempelajari kegiatan belajar 1 diharapkan Anda dapat : a. Menyusu Menyusun n rancangan rancangan percoba percobaan an untuk untuk mengidentifikas mengidentifikasii larutan elektrolit atau non elektrolit. b. Memb Membuat uat ciri-ciri ciri-ciri larutan larutan elektr elektrolit olit atau atau ono elektroli elektrolitt yang didasa didasarkan rkan kepada percobaan. c. Memb Membuat uat defin definisi isi laruta larutan n elektro elektrolit lit dan dan non non elektro elektrolit. lit. d. Menj Menjelas elaskan kan mengap mengapaa larutan larutan elektrolit elektrolit dapat dapat menghant menghantarka arkan n listrik. listrik. e. Menge Mengelompokk lompokkan an jenis jenis larutan larutan elektrolit kuat, lemah dan non non elektrolit elektrolit berdasarkan berdasarka n daya hantar listriknya.
A. Apakah larutan itu? Masih ingatkah Anda, apakah larutan itu? Tentunya Anda masih ingat bukan? Larutan adalah campuran yang bersifat homogen atau serbasama. Jika Anda melarutkan 2 sendok makan gula putih (pasir) ke dalam segelas air, maka Anda telah mendapatkan larutan gula. Cobalah Anda ingat kembali, manakah dari gula dan air yang berperan sebagai zat terlarut dan zat pelarut. Di SMP atau bahkan di SD Anda pernah membedakan benda-benda yang dapat menghantarkan menghanta rkan listrik atau tidak dapat menghantark menghantarkan an listrik, melalui percobaan berikut.
plastik
paku +
sumber listrik Gambar 1.
+
sumber listrik
Percobaan daya hantar listrik suatu benda 5
Setelah diamati percobaan seperti di atas, kita dapat membedakan benda yang dapat menghantarkan listrik listri k dengan lampu menyala. Sedangkan benda yang tidak menghantarkan listrik lampunya padam. Ternyata paku dapat menghantarkan listrik sedangkan plastik tidak menghantark menghantarkan an listrik. Bagaimanakah seandainya rangkaian uji elektrolit elektroli t pada percobaan di atas, dapatkah kita gunakan untuk uji coba berbagai larutan. Marilah kita lakukan percobaannya sesuai petunjuk percobaan berikut.
a. Ala Alatt dan dan bahan bahan yan yang g harus harus dise disediak diakan an Tabel 1. Alat dan bahan Alat dan bahan
Ukuran/satuan
Gelas kimia Alat penguji elektrolit Baterai Air suling Larutan HCl Larutan asam cuka (CH 3COOH) Larutan NaOH Larutan ammonia (NH 3) Larutan gula Larutan NaCl (garam dapur) Etanol (alcohol) Air ledeng Air sumur
100 ml – 9 volt – 1M 1M 1M 1M – 1M 70% – –
Jumlah 10 1 set 1 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL
b. Cara Ke Kerja 1. Rangkaian alat penguji penguji elektrolit elektrolit seperti gambar 2 di bawah ini 5
4
3 7 2
6 +
+
+
+
1 Gambar 2.
6
Pengisi elektrolit
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
batu ba baterai kabe ka bell pe peng nghu hubu bung ng bola lampu elektroda elektroda larutan yang diuji gelas kimia
2. Masukkan Masukkan kira-k kira-kira ira 50 ml air air kran ke ke dalam dalam gelas gelas kimia dan uji daya daya hantar hantar listriknya. Catat apakah lampu menyala atau timbul pada elektroda. 3. Bersihkan Bersihkan elektroda elektroda dengan air dan keringk keringkan, an, kemudian kemudian denga dengan n cara yangs ama uji daya hantar listrik larutan di bawah ini. Catatlah di tabel 2 pengamatan Tabel 3. Pengamatan
Bahan yang diuji
Rumus zat terlarut
Lampu menyala/ Tidak menyala
Pengamatan lain
Air suling Air ledeng Air sumur Larutan HCl Asam cuka Larutan NaOH Larutan amonia Larutan gula Larutan NaCl Alkohol
HCl CH3COOH NaOH NH3 C12H22O11 NaCl C2H5OH
. ..... ... ... . ..... ...... ...... ...... . ..... . ..... ...... . .....
...... . ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ......
c. Se Setel telah ah mel melaku akukan kan per percob cobaan aan.. Cobalah Anda jawab pertanyaan-pertanyaan berikut dan jangan lupa berdiskusi dengan teman-temanmu ini. 1. Coba Cobalah lah amati amati dengan dengan seksama, seksama, apa apa yang terjadi terjadi pada pada lampu lampu dan batang batang elektroda, adakah perubahan? 2. Dian Diantara tara bahan bahan yang yang diuji, diuji, zat manakah manakah yang yang dapat dapat menghan menghantarka tarkan n arus listrik dan yang tidak ti dak dapat menghantarkan listrik. 3. Buat Buatlah lah definisi definisi tentan tentang g larutan larutan elektrolit elektrolit dan laruta larutan n non elektroli elektrolit. t. 4. Dian Diantara tara larutan larutan elektro elektrolit lit di atas, atas, manakah manakah zat terlarut terlarutnya nya yang yang tergolong tergolong (a) ikatan ion; (b) ikatan kovalen. Jawab :
7
Jawaban Anda sudah benar, tetapi yakinkah Anda dengan jawaban hasil diskusinya? Cobalah Anda bandingkan dengan jawaban di bawah ini. 1. Pada saat saat melaku melakukan kan percob percobaan aan dapat dapat diamati diamati yang yang terjadi terjadi pada pada lampu 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-z Zat-zat at yang yang dapat dapat meng menghant hantarka arkan n listrik listrik adalah adalah HCl, CH CH 3COOH, NaOH, NH3 dan NaCl. Sedangkan yang tidak menghantarkan listrik : C 12H22O11 dan C2H5OH. 3. Dari hasil hasil pengama pengamatan, tan, larutan-laru larutan-larutan tan yang yang dapat dapat memberik memberikan an nyala nyala pada pada lampu, baik terang, redup ataupun tidak menyala, tetapi ada gelembung gas disebut larutan elektrolit. Sedangkan sebaliknya disebut larutan non elektrolit karena tidak terdapat nyala lampu ataupun gelembung gas pada elektrodanya. Pada saat Anda 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 Bagaimanaka h hal ini i ni dapat dijelaskan? Mengapa suatu larutan dapat menghantarkan listrik sementara yang lainnya tidak? Untuk dapat memahami keanekaragaman larutan ditinjau dari daya hantar listriknya, cobalah Anda pelajari dan pahami uraian materi berikut.
8
B. Per Perbeda bedaan an Larutan Larutan Berdasarka Berdasarkan n Daya Hant Hantar ar Listrik Listrik Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolitt dan larutan non elektrolit. Untuk lebih mudah pemahaman Anda, cobalah elektroli perhatikan tabel 3 berikut. Perbandingan n sifat-sifat larutan elektrolit dan larutan non elektrolit Tabel 3. Perbandinga
→
Larutan Elektrolit
Larutan non Elektrolit
1. Dapat me menghantarkan li listrik. 2. Terjadi proses ionisasi (terurai menjadi ion-ion) 3. La Lamp mpu u da dapa patt men menya yala la te tera rang ng at atau au redup dan ada gelembung gas Contoh: Garam dapur (NaCl) Cuka dapur (CH 3COOH) Air accu (H2SO4) Garam magnesium (MgCl 2)
1. Tidak da dapat me menghantarkan li listrik 2. Tidak terjadi proses ionisasi 3. lamp lampu u tid tidak ak me meny nyal alaa dan dan td tdak ak ad adaa gelembung gas. Contoh : Larutan gula (C12H22O11) Larutan urea (CO NH2)2 Larutan alkohol C2H5OH (etanol) Larutan glukosa (C6H12O6)
Adakah pengaruh pengaruh daya hantar listrik dengan jenis zat tersebut? Seorang ahli kimia dari Swedia (1887), Svante August Arrhenius (1859 – 1927) menjelaskan menjelaska n bahwa larutan elektrolit mengandun mengandung g atom-atom bermuatan listrik (ion-ion) yang bergerak bebas, hingga mampu untuk menghanta menghantarkan rkan arus listrik melalui larutan. Contoh : larutan HCl Larutan HCl di dalam air mengurai menjadi kation (H+) dan anion (Cl-). Terjadinya hantaran listrik pada larutan HCl disebabkan ion H + menangkap elektron pada katoda dengan membebaskan gas Hidrogen. Sedangkan ion-ion Cl melepaskan elektron pada anoda dengan menghasilkan gas klorin. Perhatikan gambar berikut. Reaksi di katoda : 2H +(aq) + 2e (aq)
Reaksi di anoda : 2Cl
Total reaksi : 2H +(aq) + 2Cl- (g) Gambar 3.
→
H 2(g)
Cl2(g) + 2e H 2(g) + Cl 2 (g)
Hantaran listrik melalui Larutan HCl 9
C. Pe Pengelo ngelompok mpokkan kan Larutan Berd Berdasark asarkan an Jenisn Jenisnya ya Seperti yang telah diuraikan sebelumnya bahwa berdasarkan daya hantar listriknya, listri knya, larutan dapat dibagi menjadi larutan elektrolit dan non elektrolit. Sedangkan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah sesuai skema penggolongan berikut.
Bagaimanakah Anda dapat dengan mudah mengelompokkan larutan ke dalam elektrolit kuat, elektrolit lemah l emah ataupun non elektrolit? Pahamilah tabel di bawah ini, cobalah untuk diingat! Tabel 4.
Jenis Larutan
Gambaran bentuk molekul dari elektrolit kuat (a), elektrolit lemah (b) dan non elektrolit (c) Sifat dan Pengamatan Lain
Contoh Senyawa
Reaksi Ionisasi
Elektrolit - terionisasi sempurna NaCl, HCl, kuat - menghantarkan arus NaOH dan H2SO4 listrik listrik K Cl - la lampu menyala terang - ter terda dapat pat gel gelemb embung ung gas gas
NaCl → Na+ + ClNaOH Na+ + OHH2SO4 2H+ + SO42K Cl K+ + Cl-
Elektrolit - terionisasi se sebagian CH3COOH, N4OH lemah - menghantarkan arus HCN dan Al(OH)3 listrik - lam lampu pu men menya yala la red redup up - ter terda dapat pat gel gelemb embung ung gas gas
CH3COOH H++ CH3COOHCN H+ + CNAl(OH)3 Al3+ + 3OH-
Non elektrolit
- tidak terionisasi - tidak menghantarkan arus listrik - lampu tidak menyala - ti tida dak k ter terda dapa patt gelembung gas
C6H12O6, C12H22O11 C6H12O6 CO(NH2)2 dan C2H5OH C12H22O11 CO(NH2)2 C2H5OH
Apakah Anda sudah pamah? Untuk mengetahui kemajuan belajar Anda, cobalah jawab pertanyaan berikut sebagai uji pemahaman pemahaman..
10
Isilah titik-titik di bawah ini. 1. Ap Apaa yang yang dim dimak aksu sud d deng dengan an : a. larutan b. zat terlarut (solute) c. zat pelarut (solvent) 2. Baga Bagaiman imanaa cara membedak membedakan an larutan larutan elektrolit elektrolit dan non non elektrolit, elektrolit, jelaskan jelaskan!! 3. Meng Mengapa apa larutan larutan elektroli elektrolitt dapat mengha menghantar ntar listrik listrik sedangka sedangkan n non elektrolit elektrolit tidak? 4. Kelom Kelompokk pokkan an zat-zat zat-zat berikut berikut ke dalam dalam larutan larutan elektro elektrolit lit atau larutan larutan non non elektrolit. a. la larutan urea f. la larutan asam klorida b. larutan garam g. air accu (H 2SO4) c. larutan gula h. air kali d. la l arutan cuka dapur i. ai a ir sumur e. la l arutan alcohol 70% j. air hujan 5. Data percob percobaan aan apa apa saja yang yang membedaka membedakan n larutan larutan elektrolit elektrolit kuat kuat dengan dengan elektrolit lemah. Jawaban
Jawaban Anda pasti benar, karena Anda rajin dantekun. Cobalah bandingkan dengan jawaban di bawah ini. 1. a. larutan larutan yang yang bers bersifat ifat homo homogen gen (ser (serba ba sama) sama) dari 2 buah buah zat atau lebih b. solu solute te (zat terlarut terlarut): ): zat yang yang berperan berperan sebaga sebagaii terlarut terlarut dalam jumlah jumlah sedikit sedikit c. solve solvent nt (zat pelarut): pelarut): zat yang yang berperan berperan seba sebagai gai pelarut pelarut dalam dalam jumlah jumlah banyak banyak 2. Berdasarkan Berdasarkan daya daya hantar hantar listrik, ditandai dengan lampu nyala, redup redup dan dan tidak tidak menyala dan didapatkan gelembung gas pada elektroda disebut larutan elektrolit. Sedangkan larutan non elektrolit akan didapatkan lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas. 11
3. Larutan Larutan elektrolit elektrolit dapat dapat menghanta menghantarkan rkanlistrik listrik karena karena terjadi terjadi proses proses ionisasi ionisasi sedangkan sedangka n larutan non elektrolit tidak terjadi proses ionisasi (proses ionisasi atau reaksi kimia : proses terbentuknya ion positif dan negatif dari suatu zat yang dilarutkan ke dalam air). 4. Kelompok Kelompok larutan larutan elektr elektrolit olit : larutan larutan garam, garam, cuka cuka dapur, dapur, asam asam klorida, klorida, air accu, air hujan, air kali dan air sumur. Kelompok larutan non elektrolit : larutan urea, larutan gula, larutan l arutan alkohol. 5. Adanya Adanya larutan larutan elektrolit elektrolit kuat kuat ditandai ditandai dengan dengan gelembu gelembung ng gas banyak banyak dan dan lampu nyala terang. Sedangkan elektrolit lemah gelembung sedikit dan lampu nyala redup atau bahkan tidak menyala.
12
TUGAS 1 Berilah tanda silang (X) pada jawaban yang menurut Anda paling benar! 1. Pernyata Pernyataan an yang ben benar ar tenta tentang ng elek elektrolit trolit .... a. zat-z zat-zat at yang yang jika dilarut dilarutkan kan dengan dengan air air akan terura teruraii menjadi menjadi ion negatif negatif dan dan ion positif b. zat-z zat-zat at yang jika jika dilarutkan dilarutkan dalam dalam air akan akan terurai terurai menjadi menjadi molekul-mole molekul-molekul kul c. zat-z zat-zat at yang yang jika dilaru dilarutkan tkan dalam dalam air air tidak tidak akan terura teruraii menjadi menjadi atom-ato atom-atom m d. zat-z zat-zat at yang jika jika dilarutka dilarutkan n dalam air air tidak akan akan terurai terurai menjadi menjadi ion-ion ion-ion e. zat-z zat-zat at yang yang dilarutka dilarutkan n dalam dalam air akan akan terurai terurai menjad menjadii gas-gas gas-gas tertentu tertentu 2. Pasanga Pasangan n senyawa senyawa berikut berikut yang yang termaksu termaksud d elektrolit elektrolit adalah adalah .... .... a. as asam am su sulf lfat at da dan n et etan anol ol b. as asam am sul sulfat fat dan na natriu trium m nitr nitrat at c. as asam am cu cuka ka da dan n ur urea ea d. as asam am kl klor orid idaa da dan n ur urea ea e. glu luk kosa dan ure ureaa 3. Diantara Diantara larutan larutan berikut, berikut, manaka manakah h yang menimb menimbulka ulkan n nyala lampu lampu paling paling terang jika diperiksa dengan alat penguji hantaran listrik? a. CH3COOH b. NH3 c. CO(NH2)2 d. HCl e. C2H5OH 4. Suatu larutan dikatak dikatakan an penghanta penghantarr listrik yang yang baik baik bila larutan larutan tersebut tersebut mengandung …. a. mo mole leku kull-mo mole leku kull ne netra trall b. lar laruta utan n yang yang be bersi rsifat fat kov kovale alen n c. el elec ectr tron on yan yang g berg berger erak ak beb bebas as d. pela larrut air e. io ionn-io ion n yang yang ber berge gera rak k beba bebass 5. Yang dima dimaksud ksud pela pelarut rut univ universa ersall adalah adalah ……… a. alkohol b. eter c. air d. benzena e. kloroform 13
Cobalah hitung tingkat penguasaan Anda dengan rumus Tingkat penguasaan jumlah jawaban benar x 100% = materi belajar 10 Jika tingkat pemahaman hasil belajar telah diperoleh 70% Anda boleh melanjutkan kepada kegiatan belajar 2. Jika belum, ulangi lagi membaca dan menelaah uraian materi. Anda harus yakin, pasti mampu memahami kegiatan belajar 1 dengan betul. Selamat , sukses untuk Anda.
14
Kegiatan Belajar 2
LARUTAN ELEKTROLIT LARUTAN DAN IKATAN KIMIA Setelah Anda mempelajari kegiatan belajar dua ini diharapkan Anda dapat: 1. Menjelaskan perbedaan reaksi ionisasi dalam larutan elektrolit. 2. Memb Membedak edakan an jenis jenis ikatan kimia kimia dalam dalam larutan larutan elektrolit elektrolit.. 3. Menj Menjelas elaskan kan daya hant hantar ar listrik listrik sen senyawa yawa ion. 4. Menj Menjelas elaskan kan daya daya hant hantar ar listrik listrik senya senyawa wa kovale kovalen n polar. polar.
Selamat buat Anda telah dapat menuntaskan proses pembelajaran kegiatan belajar 1. Bagaimana dengan percobaan daya hantar listrik berbagai larutan, menarik bukan?
α
Dari kesimpulan yang diperoleh, bahwa larutan l arutan elektrolit dapat menghanta menghantarkan rkan arus listrik disebabkan penguraian zat menjadi ion-ion penyusunnya (proses ionisasi) dalam pelarut air. Apakah Anda sudah mampu menuliskan reaksi ionisasi elektrolit? Apakah ada perbedaan penulisan reaksi ionisasi elektrolit kuat dengan elektrolit lemah? Agar Anda dapat menjawab pertanyaan tersebut di atas, cobalah Anda pelajari uraian materi berikut dengan tekun.
A. Reaks Reaksii Ionisasi Ionisasi Elektrolit Elektrolit Kuat Kuat dan Elektroli Elektrolitt Lemah Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan larut an 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. Bagaimanakah Anda dapat membedakan reaksi ionisasi elektrolit kuat dengan elektrolit lemah? Untuk dapat menjawabnya, pelajarilah uraian materi berikut.
15
1. Rea Reaksi ksi Ion Ionisa isasi si Elek Elektro trolit lit Kuat Kuat Larutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung gasnya banyak, maka laurtan ini merupakan elektrolit kuat. Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam. Dalam proses ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka = 1 (terurai senyawa), pada persamaan reaksi ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan. Perlu diketahui pula elektrolit kuat ada 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. Kati Ka tion on : Na+, L+, K+, Mg2+ , Ca2+ , Sr2+ , Ba2+ , NH4+ Anion : Cl-, Br-, I-, SO42- , NO3-, ClO4-, HSO4-, CO32- , HCO32Cobalah Anda buatkan 5 macam garam lengkap dengan reaksi ionisasinya sesuai dengan kation dan anion pembentuknya seperti di bawah ini. No 1. 2. 3. 4. 5.
Kation dan Anion Ru Rumus Senyawa
Reaksi Kimia
Mg 2+BrNa+SO4 2Ca 2+ClO4Ba 2+NO3 2NH4+Cl-
Jawaban Anda sudah benar bukan? Untuk meyakinkan jawaban Anda, cocokkan dengan jawaban di bawah ini. 1. Mg 2+ Rumus kimia BrMgBr2 Mg 2+ + 2Br-
16
2. Na 2+ SO42-
Na2SO4
2Na+ + SO42-
3. Ca 2+ ClO42-
Ca(ClO4)4
Ca2+ + 2ClO4-
4. Ba 2+ NO3-
Ba(NO3)2
Ba2+ + 2NO3-
5. NH4+ Cl-
NH4+ + Cl-
NH4Cl
Gambar 4.
Perbandingan daya hantar larutan
2. Re Reaks aksii Ionis Ionisasi asi Elek Elektro trolit lit Lem Lemah ah Larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya maka larutan ini merupakan elekrtolit lemah. Daya hantarnya buruh dan memiliki á (derajat ionisasi) kecil, karena sedikit larutan yang terurai (terionisasi). 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) Di bawah ini diberikan beberapa lartuan elektrolit lemah, tuliskanlah reaksi ionisasinya. a. H2S(aq) d. HCOOH(aq) b. H3PO4 (aq) e. HCN(aq) c. HF(aq) Jawab:
17
Jawaban Anda sudah benar bukan? Untuk meyakinkan Anda cobalah co balah cocokkan dengan jawaban berikut. 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)
B. Hubung Hubungan an Elektro Elektrolit lit dengan dengan Jenis Ikata Ikatan n Kimia Kimia Pada percobaan daya hantar listrik yang telah Anda kerjakan, didapat zat elektrolit seperti NaCl, HCl, NaOH, NH3 dan CH3COOH. Ion–ion apakah yang ada dalam larutan elektrolit di atas? Cobalah Anda isi pada tabel 5 berikut. Tabel 5 No 1. 2. 3. 4. 5.
Larutan Elektrolit Larutan garam dapur Larutan asam klorida Larutan cuka Larutan natrium hidroksida Larutan amoniak atau amonia hidroksida
Rumus kimia
Kation
Anion
NaCl HCl CH 3COOH NaOH NH 3 / NH4OH
Tentu Anda masih ingat bukan? Untuk NaCl berasal dari Na + dan Cl-, HCl berasal dari H + dan Cl-, CH3COOH berasal dari H+ dan CH3COO-, NaOH berasal dari Na + dan OH- serta NH4OH berasal dari NH4+ dan OHMarilah kita bedakan dari berbagai larutan elektrolit berdasarkan jenis ikatannya. Jika diperhatikan lebih teliti : dari jenis ikatannya, larutan NaCl berasal dari senyawa ion, sedangkan HCl, CH 3COOH, NH4Cl berasal dari senyawa kovalen dan NaOH berasal dari senyawa yang berikatan ion dan kation.
18
C. Day Daya a Hantar Hantar List Listrik rik Seny Senyaw awa a 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 tet api ion-ion itu terikat satu sama lain dengan rapat dan kuat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi dalam keadaan kristal (padatan) senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik, listr ik, tetapi jika garam yang berikatan ion tersebut dalam keadaan lelehan atau larutan, maka ion-ionnya akan bergerak bebas, sehingga dapat menghantarkan menghanta rkan 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 akhirnya akan terlepas satu sama lain dan bergerak bebas dalam larutan. NaCl (s) + air
Na+ (aq) + Cl- (aq)
Gambar 5.
Proses pelarutan padatan kristal
D. Daya Hanta Hantarr Listrik Listrik Senya Senyawa wa Koval Kovalen en Senyawa kovalen terbagi menjadi senyawa kovalen non polar misalnya : F 2, Cl2, Br2, I2, CH4 dan kovalen polar misalnya : HCl, HBr, HI, NH 3. Dari hasil percobaan, hanya senyawa yang berikatan kovalen polarlah polarla h yang dapat menghantarkan menghanta rkan arus listrik. Bagaimana Bagaimanakah kah hal ini dapat dijelaskan? 19
Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar, pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektro negatif dibanding dengan atom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom Cl lebih negatif. Struktur lewis HCl
Jadi walaupun molekul HCl bukan senyawa ion, jika dilarutkan ke dalam air maka larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena menghasilka menghasilkan n ion-ion yang bergerak bebas. HCl (g) + H2O (l) H3O+ (aq) + Cl- (aq) atau HCl (aq) H3O+ + Cl- (g) atau HCl (aq) H+ (aq) + Cl- (aq) Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik? Karena HCl dalam keadaan murni berupa molekul-moleku molekul-molekull tidak mengandun mengandung g ion-ion, maka cairan HCl murni tidak ti dak dapat menghantarkan arus listrik. Sudah pahamkah Anda dengan uraian di atas? Cobalah jawab pertanyaanpertanyaan berikut. Kelompokkan senyawa-senyawa berikut menjadi senyawa ion dan senyawa kovalen, buatlah reaksi ionisasinya di dalam kotak jawaban. KCl, CaCl2, NaBr, HI, HBr, H2SO4, HClO4, Na2SO4, MgCl2, NH4Cl, NH4OH, HNO3, Fe2(SO4)3, Ba(NO3)2, H2CO3
20
Jawab:
No.
Senyawa
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
KCl CaCl2 NaBr HI HBr H2SO4 HClO4 Na2SO4 MgCl2 NH4Cl NH4OH HNO3 Fe2(SO4)3 Ba(NO3)2 H2CO3
Jenis Ikatan
Reaksi Ionisasi
Jawaban Anda sudah benar, selamat untuk Anda! Tetapi untuk lebih l ebih meyakinkan, cocokkan dengan jawaban berikut : A. Kelompok ikatan ion KCl K+ + ClCaCl2 Ca2+ + 2ClNaOH Na+ + OHNaSO4 2Na+ + SO42MgCl2 Mg2+ + 2ClFe2(SO4)3 2Fe3+ + 3SO42Ca(OH) 2 Ca2+ + 2OHB. Kelomp Kelompok ok ikat ikatan an kov kovale alen n HI H+ + IHBr H+ + BrH2SO4 2H+ + SO42HClO4 H+ + ClO4NH4OH NH4+ + OHNH4Cl NH4+ + ClHNO3 H+ + NO3H2CO3 2H+ + CO32-
21
TUGAS 2 Berilah tanda silang pada jawaban yang paling tepat! 1. Senyawa Senyawa di bawah bawah ini apabila apabila dilaru dilarutkan tkan dalam dalam air terionis terionisasi asi sempurn sempurnaa …. a. amoniak d. garam dapur b. alkohol e. gu gula c. cuka 2. Bebera Beberapa pa se senya nyawa wa ber beriku ikutt : 1. NaCl 2. HCl 3. CH3COOH
4. NaOH 5. C2H5OH
Senyawa kovalen yang dapat menghantarkan arus listrik adalah …… a. 1 dan 2 d. 3 dan 5 b. 2 dan 3 e. 2 dan 5 c. 1 dan 4 3. dari larutan larutan berikut berikut ini yang yang diharapkan diharapkan mengha menghantar ntar arus arus listrik yang yang paling paling baik adalah ... a. la laru ruta tan n ure reaa 1M b. la laru ruta tan n asa asam m cuk cukaa 0,1 0,1 M c. la laru ruta tan n asa asam m cuk cukaa 1 M d. larutan H2SO4 0,1 M e. larutan H2SO4 1 M 4. Pada Pada pengha penghanta ntaran ran listri listrik k melalui melalui HCl HCl ion-ion ion-ion H+ akan bergerak untuk mengambil elekron ke arah …. a. anoda d. anion b. ka katoda e. elektrode c. kation 5. Kristal Kristal senyawa senyawa ionik ionik mempunya mempunyaii ion-ion yang yang tidak tidak dapat bergera bergerak k bebas. bebas. Ionion ini dapat bergerak bebas jika … a. didinginkan d. didisosiasikan b. dikristalkan e. dibekukan c. dilelehkan
22
6. Pada senyaw senyawaa polar terjadi terjadi suatu gaya gaya yang dapat dapat memutusk memutuskan an ikatan ikatan sehingga sehingga terbentuk ion. Gaya tersebut adalah gaya …. a. magnet d. tolak menolak b. gravitasi e. tarik menarik c. potensial 7. Larutan H2SO4 dapat menghantarkan listrik karena …. a. H2SO4 mengalami ionisasi dengan adanya arus listrik b. H2SO4 larut dalam air dengan melepaskan melepaskan elektron c. H2SO4 dapat larut dalam air d. H2SO4 merupakan senyawa ion e. H2SO4 dalam air terionisasi sebelum dihubungkan dihubungkan dengan baterai 8. Kelompok Kelompok manak manakah ah yang yang merupaka merupakan n elektrolit elektrolit dan dan berikat berikatan an ion …. …. a. N2SO4, KCl, NaOH b. NaCl, KB KBr, r, MgC gCll2 c. CH3COOH, CO(NH2)2 , NaCl d. KCl, Mg MgBr2, H2SO4 e. H2SO4 , CO(NH2)2 , NaCl 9. Dari senyaw senyawaa berikut berikut terionisas terionisasii sempurna sempurna dan berika berikatan tan kovalen kovalen kecual kecualii a. HCl dan H2SO4 d. H2O dan NaCl b. HI HI dan HCl e. HNO3 dan H2SO4 c. H2SO4 dan HI 10. Senyawa elektrolit elektrolit kuat yang menghasilkan menghasilkan 2 ion H + dalam reaksi ionisasinya adalah … a. H2CO3 d. H2SO4 b. H2S e. H3PO4 c. HBr
Jawaban Anda sudah benar, untuk mengetahui daya serap pengetahuan yang Anda capai, hitunglah dengan rumus: Tingkat penguasaan jumlah jawaban benar x 100% = materi belajar 10 Jika tingkat penguasaan materi hasi belajar telah diperoleh 70% berarti Anda boleh melanjutkan ke modul berikutnya. Jika belum, ulangi kembali dengan teliti dan cermat uraian materinya.
23
24
PENUTUP Bersyukurlah Anda kepda Tuhan Yang Maha Kuasa, masih diberikan kekuatan untuk menyelesaikan modul ini dengan baik. Rangkuman di bawah ini ada baiknya Anda baca dan ingat kembali sebagai persiapan untuk menjawab tugas akhir modul. 1. Laru Larutan tan adalah adalah campuran campuran homog homogen en (serbasa (serbasama) ma) terdiri terdiri dari zat terlarut terlarut (jumlahn (jumlahnya ya sedikit) dan zat pelarut (jumlahnya banyak). 2. Berd Berdasar asarkan kan daya daya hantar hantar listrik, listrik, larutan terbag terbagii dua yaitu larutan larutan elektro elektrolit lit dan larutan non elektrolit. 3. Laru Larutan tan elektrolit elektrolit adalah adalah larutan larutan yang dapat dapat menghant menghantarka arkan n listrik karena karena terjadi terjadi proses ionisasi (penguraian zat menjadi ion-ion yang bergerak bebas pada larutannya. Sedangkan Sedangkan larutan non elektrolit tidak terjadi proses ionisasi. 4. Laru Larutan tan elektrolit elektrolit dapat dapat dibedak dibedakan an menjadi menjadi elektrolit elektrolit kuat kuat dan elektrolit elektrolit lemah. lemah. 5. Elek Elektrolit trolit ditinjau ditinjau dari dari jenis ikatan, ikatan, didapat didapatkan kan senyaw senyawaa ion, yang yang berikatan berikatan dan senyawa kovalen polar yang berikatan kovalen polar. Selamat sukses untuk Anda.
25
KUNCI TUGAS TUGAS 1
1. 2. 3. 4. 5.
A B D E C
6. 7. 8. 9. 10.
B C C C C
6. 7. 8. 9. 10.
E E B D D
TUGAS 2
1. 2. 3. 4. 5.
D B E B C
DAFTAR PUSTAKA Goenawan, O. Kimia 2A. Grasindo, Jakarta 1999. Ucu Cahyana, dkk. Kimia 2A. Piranti, Jakarta 2002. Priscilla Retnowati. Seribu Pena Kimia SMU Kelas 2. Erlangga, Jakarta 1999. Ralph H. Petaruci. Kimia Dasar Jilid 2. Erlangga, Jakarta, 1999. Omay Sumarna, dkk. Kimia untuk SMA Kelas X. Regina, Bogor, 2004. Unggul Sudarmo. Kimia untuk SMA Kelas X. Erlangga, Jakarta, 2004.
26
