Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit: Pengertian, Jenis, Sifat, Daya Hantar Listrik, Penerapan, dan Contoh Soalnya

Sobat Pijar tahu gak, kalau air mineral termasuk larutan elektrolit? Air mineral ternyata mengandung mineral seperti natrium, kalium, klorida, dan magnesium yang dapat memecah menjadi ion-ion saat larut. 

Sedangkan untuk larutan non elektrolit bisa kamu temukan ketika kamu mengkonsumsi gula dalam minuman. Gula merupakan contoh larutan non-elektrolit. Saat kamu mencampurkan gula ke dalam air, gula tidak terurai menjadi ion-ion seperti pada larutan elektrolit. Itu sebabnya larutan gula tidak menghantarkan listrik.

Ingin mengetahui lebih lengkap tentang materi ini? Yuk, kita baca sampai habis materi tentang larutan elektrolit dan non elektrolit di artikel ini!

Baca juga: Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan - Materi Kimia Kelas 11

Pengertian Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit

Pengertian Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit merupakan jenis larutan yang mampu mengalirkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang bergerak secara bebas. Keberadaan ion-ion inilah yang bertanggung jawab atas konduktivitas listrik dalam larutan tersebut. Beberapa ciri khas dari larutan elektrolit antara lain:

1. Bersifat konduktor terhadap listrik.
2. Melibatkan proses ionisasi di dalamnya.
3. Kemampuan larutan untuk mempengaruhi kecerahan lampu, yang dapat menjadi terang atau redup.
4. Mungkin terjadi pembentukan gelembung gas sebagai dampak dari reaksi kimia.

Beberapa contoh larutan elektrolit mencakup senyawa-senyawa seperti $HClO_4$, $Ba(OH)_2$, dan $HNO_3$. Dalam senyawa-senyawa ini, ion-ion dapat bergerak bebas, memungkinkan larutan untuk menjadi penghantar listrik yang efektif.

Pengertian Larutan Non Elektrolit

Larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak memiliki kemampuan untuk menghantarkan arus listrik. Karakteristik-karakteristik utama dari larutan non-elektrolit melibatkan:

1. Tidak memiliki kemampuan konduktor terhadap listrik.
2. Tidak melibatkan proses ionisasi dalam strukturnya.
3. Tidak mempengaruhi kecerahan lampu, sehingga tidak menyebabkan lampu menyala.
4. Tidak ada pembentukan gelembung gas sebagai hasil dari reaksi kimia.

Beberapa contoh non-elektrolit termasuk senyawa-senyawa seperti $CO(HN_2)_2$, $CH_3OH$, $(C_6H_{12})_6$, dan $C_2H_5OH$. Dalam senyawa-senyawa ini, tidak terjadi pemecahan menjadi ion-ion yang bergerak bebas, sehingga larutan tidak memiliki sifat penghantar listrik.

Jenis-jenis Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Berikut ini macam macam larutan elektrolit dan non elektrolit, yaitu:

Jenis Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah jenis larutan yang dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Keberadaan ion-ion ini memungkinkan larutan elektrolit untuk melakukan konduksi listrik, baik dalam bentuk cairan maupun larutan padat. Terdapat beberapa jenis larutan elektrolit yang dapat dibedakan berdasarkan sejauh mana senyawa penyusunnya terionisasi dalam larutan.

Elektrolit Kuat

Larutan elektrolit kuat adalah jenis larutan di mana senyawa penyusunnya sepenuhnya terionisasi saat larut dalam air.

Contoh: $HCl$ (asam klorida), $HNO_3$ (asam nitrat), $NaOH$ (natrium hidroksida).

Pada saat larutan elektrolit kuat ini terbentuk, senyawa-senyawa tersebut memecah menjadi ion-ion yang sepenuhnya terbebas dan dapat bergerak secara bebas dalam larutan. Oleh karena itu, konduktivitas listriknya sangat tinggi.

Elektrolit Lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan di mana hanya sebagian kecil senyawa penyusunnya yang terionisasi dalam larutan.

Contoh: Asam asetat ($CH_3COOH$), asam karbonat $(H_2CO_3)$, $NH_4OH$ (amonia).

Sebagian kecil dari molekul-molekul dalam larutan ini terdisosiasi menjadi ion-ion. Meskipun ada ion-ion yang bergerak bebas, konduktivitas listriknya lebih rendah dibandingkan dengan elektrolit kuat.

Elektrolit Berbasis Garam

Larutan elektrolit yang terbentuk dari garam yang larut dalam air.

Contoh: $NaCl$ (natrium klorida), $KNO_3$ (kalium nitrat), $MgCl_2$ (magnesium klorida).

Garam-garam ini terionisasi menjadi ion-ion positif dan negatif ketika larut dalam air, memungkinkan listrik untuk mengalir melalui larutan.

Jenis jenis Larutan Non Elektrolit

Larutan non-elektrolit adalah jenis larutan yang tidak mampu menghantarkan arus listrik karena tidak menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas. Dalam kategori ini, senyawa-senyawa penyusun larutan tetap utuh sebagai molekul-molekul dalam bentuknya yang tidak terionisasi.

Senyawa Kovalen Polar

Larutan non-elektrolit yang terbentuk dari senyawa kovalen polar.

Contoh: $H_2O$ (air), $NH_3$ (amonia), $CH_3OH$ (metanol).

Meskipun senyawa-senyawa ini memiliki ikatan kovalen polar, mereka tidak menghasilkan ion-ion yang dapat menghantarkan listrik.

Senyawa Kovalen Nonpolar

Larutan non-elektrolit yang terbentuk dari senyawa kovalen nonpolar.

Contoh: $C_6H_{12}O_6$ (glukosa), $C_2H_5OH$ (etanol).

Senyawa-senyawa ini tidak mengandung ion-ion bebas sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Senyawa Ion Kovalen

Larutan yang terbentuk dari senyawa yang terdiri dari ion-ion yang terikat secara kovalen.

Contoh: $CO_2$ (karbon dioksida), $N_2O$ (oksida nitrous).

Meskipun memiliki ikatan kovalen, senyawa-senyawa ini tidak menghasilkan ion-ion bebas sehingga termasuk dalam kategori larutan non-elektrolit.

Sifat-sifat Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Sifat Larutan Elektrolit

1. Larutan elektrolit terurai menjadi ion positif (kation) dan ion negatif (anion) saat larutan larut.
2. Tinggi karena adanya ion yang bergerak, memungkinkan arus listrik melalui larutan.
3. Elektrolit kuat terionisasi sepenuhnya, elektrolit lemah terionisasi sebagian.
4. Larutan elektrolit cenderung membentuk larutan yang dapat menghantarkan listrik.
5. Mengalami perubahan optik karena interaksi ion dengan molekul pelarut.

Sifat Larutan Non Elektrolit

1. Larutan non elektrolit tidak dapat memisahkan diri menjadi ion-positif dan ion-negatif karena molekulnya tetap utuh dalam larutan.
2. Larutan non elektrolit memiliki konduktivitas listrik yang rendah karena tidak terdapat ion bebas yang dapat menghantarkan arus listrik.
3. Larutan non elektrolit tidak mengalami proses disosiasi ionik karena tidak terjadi pemisahan ion dalam larutan.
4. Larutan non elektrolit tidak membentuk larutan yang dapat menghantarkan listrik karena tidak ada ion bebas yang dapat membawa muatan listrik.
5. Larutan non elektrolit tidak mengalami perubahan kegiatan optik karena tidak ada ion yang berpartisipasi dalam membentuk ikatan dengan molekul pelarut.

Daya Hantar Listrik

Daya hantar listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Ini merupakan sifat penting yang digunakan untuk mengklasifikasikan bahan menjadi konduktor, isolator, atau semikonduktor. Daya hantar listrik dipengaruhi oleh sejumlah faktor, termasuk keberadaan partikel bermuatan listrik, mobilitas partikel tersebut, serta kepadatan dan struktur material.

Sifat Daya Hantar Listrik

1. Daya hantar listrik berkaitan erat dengan keberadaan partikel bermuatan di dalam suatu bahan.
2. Bahan dengan banyak partikel bermuatan, seperti ion atau elektron bebas, memiliki daya hantar listrik tinggi.
3. Mobilitas partikel bermuatan memainkan peran kunci dalam menentukan daya hantar listrik.
4. Semakin cepat partikel bermuatan bergerak, semakin tinggi daya hantar listriknya.
5. Faktor-faktor seperti suhu, tekanan, dan keberadaan koloid atau pengotor dalam bahan dapat mempengaruhi mobilitas partikel.
6. Kepadatan elektron bebas, yaitu jumlah elektron yang dapat bergerak bebas dalam suatu bahan, mempengaruhi daya hantar listrik.
7. Kepadatan elektron bebas yang tinggi cenderung meningkatkan kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik.
8. Struktur kristal bahan dan kepolaran molekulnya juga berperan dalam daya hantar listrik.
9. Bahan dengan struktur kristal teratur dan molekul yang polar cenderung memiliki daya hantar listrik yang lebih tinggi.

Penghantaran Arus Listrik

1. Daya hantar listrik terkait erat dengan keberadaan partikel bermuatan di dalam bahan.
2. Bahan yang mengandung banyak partikel bermuatan, seperti ion atau elektron bebas, memiliki daya hantar listrik tinggi.
3. Mobilitas partikel bermuatan memainkan peran penting dalam menentukan daya hantar listrik.
4. Semakin cepat partikel bermuatan bergerak, semakin tinggi daya hantar listriknya.
5. Faktor-faktor seperti suhu, tekanan, dan keberadaan koloid atau pengotor dalam bahan dapat mempengaruhi mobilitas partikel.
6. Jumlah elektron yang dapat bergerak bebas, atau kerapatan elektron bebas, mempengaruhi daya hantar listrik.
7. Kepadatan elektron bebas yang tinggi cenderung meningkatkan kemampuan bahan untuk menghantarkan arus listrik.
8. Struktur kristal bahan dan kepolaran molekulnya berperan dalam daya hantar listrik.
9. Bahan dengan struktur kristal teratur dan molekul yang polar cenderung memiliki daya hantar listrik yang lebih tinggi.

Penerapan Larutan Elektrolit dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Larutan elektrolit seperti minuman isotonik membantu menggantikan elektrolit yang hilang selama aktivitas fisik intens, seperti olahraga.
2. Baterai elektrokimia menggunakan larutan elektrolit untuk mendukung aliran listrik, yang digunakan dalam perangkat elektronik sehari-hari seperti ponsel dan laptop.
3. Larutan elektrolit digunakan dalam proses elektroplating untuk melapisi benda dengan logam lain, seperti perhiasan dan komponen elektronik.
4. Larutan elektrolit dapat digunakan dalam proses pembersihan dan desinfeksi air dan permukaan, membantu memastikan kebersihan dalam kehidupan sehari-hari.
5. Dalam elektroforesis dan uji elektrolit darah, larutan elektrolit membantu pemisahan dan analisis komponen-komponen yang penting untuk diagnosis medis.

Contoh Soal Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Berikut ini contoh soal larutan elektrolit kelas 12, yaitu : 

Soal 1

Apakah air termasuk larutan elektrolit atau non elektrolit? Berikan alasan untuk jawaban Anda.

Jawaban:

Air termasuk larutan non elektrolit. Meskipun air dapat menghantarkan sedikit ion hidrogen (H⁺) dan ion hidroksida (OH⁻) dari ionisasi air murni, konduktivitas listriknya rendah dan sebagian besar molekul air tetap utuh.

Soal 2

Tentukan apakah larutan garam meja ($NaCl$) merupakan larutan elektrolit atau non elektrolit. Jelaskan alasan Anda.

Jawaban:

Larutan garam meja ($NaCl$) merupakan larutan elektrolit. Garam meja sepenuhnya terionisasi menjadi ion natrium (Na⁺) dan ion klorida (Cl⁻) dalam air, sehingga dapat menghantarkan arus listrik dengan baik.

Soal 3

Mengapa larutan sukrosa (gula) dianggap sebagai larutan non elektrolit?

Jawaban:

Larutan sukrosa dianggap sebagai larutan non elektrolit karena molekul sukrosa tidak mengalami disosiasi ionik dalam larutan. Molekul sukrosa tetap utuh dan tidak memisahkan diri menjadi ion-positif dan ion-negatif, sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Soal 4

Apa yang membedakan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah? Berikan contoh masing-masing.

Jawaban:

Perbedaan utama antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah adalah sejauh mana disosiasi ionik terjadi dalam larutan.

Contoh Larutan Elektrolit Kuat: Asam klorida (HCl) adalah contoh larutan elektrolit kuat. Saat larutan HCl larut dalam air, semua molekulnya terionisasi sepenuhnya menjadi ion hidrogen (H⁺) dan ion klorida (Cl⁻).

Contoh Larutan Elektrolit Lemah: Asam asetat ($CH₃COOH$) adalah contoh larutan elektrolit lemah. Dalam larutan asam asetat, hanya sebagian kecil molekul yang terionisasi menjadi ion hidrogen asetat ($CH₃COO$⁻) dan ion hidrogen (H⁺).

Soal 5

Mengapa larutan asam sulfat ($H₂SO₄$) dianggap sebagai larutan elektrolit kuat?

Jawaban:

Larutan asam sulfat dianggap sebagai larutan elektrolit kuat karena mengalami disosiasi ionik sepenuhnya dalam air. Molekul asam sulfat ($H₂SO₄$) terionisasi menjadi dua ion hidrogen (H⁺) dan satu ion sulfat ($SO₄²⁻$ ), sehingga dapat menghantarkan arus listrik dengan baik.

Baca juga: Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan - Materi Kimia Kelas 11

Sobat Pijar, itulah wawasan tentang larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Semoga penjelasan tadi dapat membantumu memahami perbedaan keduanya dan memberikan gambaran lebih jelas tentang sifat-sifat unik yang dimiliki oleh masing-masing jenis larutan, ya! 

Gimana, semakin tertarik belajar Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit lebih lanjut? Yuk, belajar menggunakan aplikasi Pijar Belajar! Di Pijar Belajar, kamu bisa belajar di mana aja dan kapan aja, lho! Eits, gak cuma itu, ada banyak mata pelajaran lainnya yang bisa kamu akses seperti Fisika, Matematika, Biologi, hingga Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris. Lengkap banget, ‘kan?

Tunggu apa lagi? Yuk, mulai belajar di Pijar Belajar sekarang juga!