Elektrolit dan nonelektrolit
Zona 3. Baca lima bab singkat ini, lalu buktikan sendiri di lab. Tiap bab yang kamu tandai paham memberi XP.
Setelah belajar ini, kamu bisa
- menjelaskan mengapa sebagian larutan menghantarkan listrik dan sebagian tidak,
- membedakan elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit,
- menuliskan persamaan ionisasi dan menjelaskannya pada tiga level representasi.
1Apa yang membawa listrik di dalam larutan?
Logam menghantarkan listrik karena elektronnya bebas bergerak. Di dalam larutan, pembawa muatannya berbeda: ion, yaitu atom atau gugus atom yang bermuatan.
Elektrolit adalah zat yang larutannya dapat menghantarkan listrik karena membentuk ion yang bebas bergerak. Nonelektrolit adalah zat yang larutannya tidak menghantarkan listrik karena tidak membentuk ion.
Saat ada beda potensial, ion positif (kation) bergerak ke elektroda negatif dan ion negatif (anion) bergerak ke elektroda positif. Gerakan ion inilah yang menyalakan lampu uji. Elektron hanya mengalir di kabel dan lampu.
Air suling hampir tidak menghantarkan listrik karena ion di dalamnya sangat sedikit.
2Elektrolit kuat: hampir semuanya jadi ion
Elektrolit kuat terionisasi sempurna di dalam air. Derajat ionisasinya α = 1, dan lampu menyala terang pada konsentrasi yang cukup.
Garam dapur (senyawa ion). Kristal NaCl tersusun dari ion Na⁺ dan Cl⁻. Molekul air yang bersifat polar menarik ion-ion itu dan melepaskannya dari kristal.
NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Asam klorida (senyawa kovalen polar). HCl bereaksi dengan air dan terionisasi hampir sempurna. Biasanya ditulis sederhana:
HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Yang termasuk elektrolit kuat: asam kuat, basa kuat, dan sebagian besar garam.
3Elektrolit lemah: hanya sebagian jadi ion
Elektrolit lemah hanya terionisasi sebagian. Derajat ionisasinya 0 < α < 1. Di dalam larutan ada ion, tetapi sebagian besar zat masih berupa molekul utuh, sehingga lampu hanya redup.
Contohnya asam cuka. Reaksinya bolak-balik, ditandai panah dua arah:
CH₃COOH(aq) ⇌ H⁺(aq) + CH₃COO⁻(aq)
Derajat ionisasi dihitung dari perbandingan zat yang terionisasi dengan zat mula-mula:
α = mol zat terionisasi ÷ mol zat mula-mula
Kuat atau lemah bukan soal pekat atau encer. Itu soal seberapa banyak zat terionisasi.
4Nonelektrolit: larut, tapi tetap molekul
Gula (C₁₂H₂₂O₁₁) dan etanol (C₂H₅OH) larut dalam air, tetapi tidak membentuk ion. Molekulnya tetap utuh dan netral, hanya tersebar di antara molekul air (α = 0).
Karena tidak ada ion yang bisa membawa muatan, lampu uji tetap padam.
Larut dalam air tidak sama dengan menghantarkan listrik. Gula larut sangat baik, tapi larutannya tidak menghantarkan.
5Tiga level representasi dan rangkuman
Kimia dijelaskan pada tiga level. Lab Hydra menampilkan ketiganya sekaligus.
- Makroskopis adalah apa yang terlihat: lampu menyala, redup, atau padam.
- Submikroskopis adalah gambaran partikel: ion bergerak bebas atau molekul utuh.
- Simbolik adalah rumus dan persamaan: NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq).
| Jenis | Contoh | Partikel di larutan | α | Lampu |
|---|---|---|---|---|
| Elektrolit kuat | NaCl, HCl | Ion saja | 1 | Terang |
| Elektrolit lemah | CH₃COOH | Ion dan molekul | 0 sampai 1 | Redup |
| Nonelektrolit | Gula, etanol | Molekul saja | 0 | Padam |
Keselamatan: HCl pekat berbahaya. Jangan mencoba menuang asam kuat di rumah. Di Hydra kamu bisa melihatnya dengan aman.