Kamis, 03 Maret 2011

Sifat Hantar Listrik

Jika Anda berangkat ke sekolah, Anda biasanya menggunakan alat transportasi, seperti mobil, bus, atau sepeda motor. Apakah Anda tahu kendaraan yang Anda gunakan memakai larutan kimia untuk menghasilkan tenaga listrik? Suatu kendaraan bermotor biasanya menggunakan aki untuk menghidupkan mesin. Aki ini dapat menghantarkan listrik sehingga pada malam hari Anda juga dapat menggunakan kendaraan karena penerangan lampu yang dihasilkan aki.
Pernahkah terpikirkan oleh Anda mengapa air dapat mengalirkan arus listrik? Ketika Anda mempelajari tentang ikatan kimia, Anda mengenal senyawa ionik dan senyawa kovalen polar. Kedua senyawa tersebut dapat menghantarkan arus listrik. Tahukah Anda apa yang menyebabkannya dapat menghantarkan listrik? Pada bab ini, Anda akan mempelajari sebab suatu senyawa dapat menghantarkan arus listrik.
Mobil, bus, dan sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak digunakan. Salah satu bagian yang berperan penting dalam kendaraan adalah aki. Alat yang berfungsi untuk menghidupkan mesin ini mengandung larutan asam sulfat yang merupakan suatu larutan elektrolit. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. Sifat inilah yang menyebabkan larutan asam sulfat dapat menghidupkan mesin kendaraan. Selain asam sulfat, larutanlarutan apa sajakah yang dapat menghantarkan arus listrik? Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik? Adakah hubungan antara ikatan kimia dan larutan elektrolit? Untuk mengungkap rahasia tersebut, lakukanlah penyelidikan berikut.
Sifat Larutan Elektrolit
Tujuan
Menyelidiki sifat-sifat larutan elektrolit
Alat dan Bahan
1. Batu baterai 1,5 volt 2 buah 8. Dudukan baterai
2. Kabel tembaga 1 meter 9. Dudukan lampu
3. Lampu 1 watt 10. Gelas kimia 7 buah
4. Larutan garam dapur 1 M 11. Larutan alkohol 5%
5. Larutan asam asetat 1 M 12. Larutan amonia 1 M
6. Larutan asam klorida 1 M 13. Larutan natrium hidroksida 1 M
7. Larutan gula 5%
Sebelum melakukan percobaan, carilah informasi mengenai bahan-bahan kimia yang akan Anda gunakan meliputi sifat, penggunaan, dan penanganannya.
Langkah Kerja

1. Rangkailah alat-alat seperti Gambar 5.1.
2. Tuangkan larutan garam dapur ke dalam gelas kimia hingga volume gelas kimia berisi 3 4-nya.
3. Sentuhkan ujung kabel A dan ujung kabel B ke dalam larutan dalam gelas kimia.
4. Amati yang terjadi pada lampu dan larutan.
5. Lakukan langkah nomor 2–4 untuk 6 larutan lainnya.
6. Catat hasil pengamatan di dalam buku latihan Anda seperti contoh tabel berikut.
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.
1. Larutan mana sajakah yang dapat menghantarkan arus listrik?
2. Larutan mana sajakah yang tidak dapat menghantarkan arus listrik?
3. Apakah perbedaan sifat antara larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik?
4. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik?
5. Gambarkanlah struktur ikatan kimia dari senyawa-senyawa yang terlarut dalam larutan-larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.
Kerjakanlah secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.
Apa yang Anda peroleh dari penyelidikan tersebut? Untuk memahami lebih lanjut, pelajarilah penjelasan berikut.
1. Perbedaan Sifat antara Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
Berdasarkan hasil pengamatan Selidikilah 5.1, ada larutan yang dapat menyalakan lampu dan yang tidak dapat menyalakan lampu. Di antara larutan yang dapat menyalakan lampu, ada yang nyala lampunya terang dan yang nyala lampunya redup. Nyala lampu merupakan ciri bahwa larutan tersebut dapat menghantarkan arus listrik. Dengan demikian, larutan elektrolit dan nonelektrolit dapat dibedakan dengan mengamati nyala lampu. Suatu larutan dikatakan larutan elektrolit jika larutan tersebut dapat menyalakan lampu. Sebaliknya, suatu larutan dikatakan larutan nonelektrolit jika larutan tersebut tidak dapat menyalakan lampu. Larutan elektrolit dapat dibagi dua, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
Apakah perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah? Nyala lampu elektrolit kuat terang, sedangkan nyala lampu elektrolit lemah redup. Perbedaan antara larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dapat juga diamati dari ada tidaknya gelembung. Larutan elektrolit akan menghasilkan gelembung gas, sedangkan larutan nonelektrolit tidak menghasilkan gelembung gas. Dapatkah Anda menyebutkan contoh-contoh dari larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit? Pelajarilah tabel berikut.
2. Penyebab Larutan Elektrolit Dapat Menghantarkan Arus Listrik
Untuk mengetahui penyebab larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, Anda harus memahami terlebih dahulu konsep reaksi disosiasi (penguraian senyawa menjadi ion dalam larutan). Ketika suatu senyawa dilarutkan ke dalam air, ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi, yaitu terdisosiasi (terurai) sempurna, terdisosiasi sebagian, dan tidak terdisosiasi. Senyawa elektrolit kuat akan terdisosiasi sempurna, senyawa elektrolit lemah hanya terdisosiasi sebagian, sedangkan senyawa nonelektrolit tidak terdisosiasi. Suatu senyawa yang mengalami disosiasi, baik sempurna maupun sebagian terurai menjadi ion-ion penyusunnya (ion positif dan ion negatif). Reaksi-reaksi disosiasi pada senyawa elektrolit dapat dituliskan sebagai berikut.
Daya hantar listrik berhubungan dengan ion-ion dalam larutan. Aliran arus listrik berbentuk pergerakan partikel berupa partikel elektron maupun ion. Ketika dilewatkan ke dalam larutan elektrolit, arus listrik akan dihantarkan oleh ion-ion dalam larutan sehingga lampu dapat menyala. Semakin banyak ion-ion dalam larutan, daya hantar larutan semakin kuat. Itulah sebabnya nyala lampu larutan elektrolit kuat lebih terang daripada larutan elektrolit lemah. Tahukah Anda, mengapa larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik? Ketika dilarutkan ke dalam air, larutan-larutan nonelektrolit seperti larutan gula dan alkohol tidak terurai menjadi ionionnya. Larutan nonelektrolit terurai menjadi molekul-molekulnya.
3. Hubungan antara Sifat Hantar Listrik dan Jenis Ikatan Kimia
Pada bab mengenai Ikatan Kimia, Anda telah mempelajari mengenai ikatan ion dan ikatan kovalen. Senyawa yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik, sedangkan senyawa yang memiliki ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Senyawa kovalen terbagi dua, yaitu senyawa kovalen polar dan nonpolar. Dengan menggambarkan struktur Lewis ketujuh senyawa yang diuji dalam Selidikilah 5.1, Anda dapat mengetahui hubungan antara sifat daya hantar listrik dan jenis ikatan kimia.
Senyawa yang merupakan senyawa ionik adalah garam dapur (NaCl). Adapun asam asetat (CH3COOH), asam klorida (HCl), natrium hidroksida (NaOH), dan amonium hidroksida (NH4OH) merupakan contoh-contoh senyawa kovalen polar. Bagaimana dengan larutan gula dan alkohol? Kedua senyawa tersebut termasuk senyawa kovalen nonpolar. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa ionik dan kovalen polar merupakan senyawa elektrolit, sedangkan senyawa kovalen nonpolar merupakan senyawa nonelektrolit.