5. Larutan elektrolit dan non elektrolit

1
MATERI POKOK
CHEMISTRY IS FUN
KIMIA
KELAS X
MATERI POKOK
BAB 5
LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON
ELEKTROLIT
BAB 6
REAKSI OKSIDASI REDUKSI
BAB 7
HUKUM
DASAR
KIMIA
PERHITUNGAN KIMIA
DAN
2
2.1 Mendeskripsikan tata nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya.
2.1 descript nomenclature for simple organic and inorganic compound along with its chemical reaction
Kompetensi Inti
1.
2.
3.
4.
Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab,
peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan
pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial
dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan,
teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,
kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan
kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian
yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan
masalah.
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan diri yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.
3
2.1 Mendeskripsikan tata nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya.
2.1 descript nomenclature for simple organic and inorganic compound along with its chemical reaction
Kompetensi Dasar
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Menganalisis sifat larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit berdasarkan daya
hantar listriknya.
Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan untuk
mengetahui sifat larutan elektrolit dan larutan non- elektrolit .
Menganalisis perkembangan konsep reaksi oksidasi-reduksi serta menentukan
bilangan oksidasi atom dalam molekul atau ion.
Menerapkan aturan IUPAC untuk penamaan senyawa anorganik dan organik
sederhana.
Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan reaksi
oksidasi-reduksi.
Menalar aturan IUPAC
dalam penamaan
senyawa anorganik dan organik
sederhana.
Menerapkan konsep massa atom relatif dan massa molekul relatif, persamaan
reaksi,
hukum-hukum dasar kimia, dan
konsep mol untuk menyelesaikan
perhitungan kimia
Mengolah dan menganalisis data terkait massa atom relatif dan massa molekul
relatif, persamaan reaksi, hukum-hukum dasar kimia, dan konsep mol untuk
menyelesaikan perhitungan kimia.
4
Bab 5 Larutan Elektrolit dan larutan non elektrolit
A. Apakah larutan itu?
1. Apakah larutan itu?
2. Apakah semua larutan dapat menghantarkan
arus listrik?
3. Mengapa ketika banjir orang bisa tersengat
arus listrik?
4. Adakah pengaruh daya hantar listrik dengan
jenis larutan (senyawa) ? Jelaskan!
5. Apa manfaat larutan elektrolit dalam
kehidupan?
Alat uji daya hantar listrik
Baterai: 6 volt ( 4 buah baterai kecil)
B. Perbedaan larutan berdasarkan daya hantar listrik
Larutan elektrolit
Larutan non elektrolit
Dapat menghantarkan arus listrik.
Tidak
listrik.
dapat
menghantarkan
arus
Terjadi proses ionisasi (peristiwa Tidak terjadi proses ionisasi.
terurainya senyawa menjadi ion-ion,
yaitu ion positif /kation dan ion
negatif/anion).
Lampu dapat menyala terang atau Lampu tidak menyala dan tidak ada
redup dan ada gelembung gas pada gelembung gas pada batang karbon.
batang karbon.
Berasal dari senyawa
senyawa kovalen polar.
Contoh:
Garam dapur, NaCl
Cuka dapur, CH3COOH
Air Accu, H2SO4
Natrium hidroksida, NaOH
ion,
dan Berasal dari senyawa kovalen non
polar.
Contoh,:
Larutan gula, C12H22O11
Larutan alkohol, C2H5OH
Larutan urea, CO(NH2)2
Larutan glukosa, C6H12O6
Apa sebab larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik?
Seorang ahli kimia dari Swedia (1887), Svante August Arrhenius
menjelaskan bahwa larutan elektrolit mengandung atom-atom bermuatan
listrik (ion-ion) yang bergerak bebas, sehingga mampu untuk
menghantarkan arus listrik melalui larutan.
Contoh: larutan HCl
HCl(aq)
H+(aq) + Cl-(aq)
Katoda (-) : 2H+(aq) + 2e
H2(g)
Anoda (+) : 2Cl-(aq)
Cl2(g) + 2e
Reaksi sel : 2H+(aq) + 2Cl-(aq)
+
H2(g) + Cl2(g)
Kation = ion yang bergerak ke katoda (elektroda
negatif)
Anion = ion yang bergerak ke anoda (elektroda
positif)
C. Elektrolit kuat dan elektrolit lemah
Elektrolit kuat
Elektrolit lemah
Lampu menyala terang
Lampu menyala redup atau tidak nyala
Terdapat banyak gelembung gas
Terdapat sedikit gelembung gas
Terionisasi sempurna (α=1)
Terionisasi sebagian /tidak semua molekul
terurai (0<α<1)
Berasal dari larutan garam, asam kuat, dan Berasal dari larutan asam lemah dan basa
basa kuat.
lemah.
Pada persamaan reaksi ionisasi ditandai Pada persamaan reaksi ionisasi ditandai
dengan panah satu arah .
dengan panah dua arah.
Asam kuat: HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3,
HClO4 ,HBrO4, HIO4.
Basa kuat (basa gol. IA dan IIA): NaOH,
KOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.
Garam yang mudah larut: NaCl, KI,
Al2(SO4)3, dll.
Asam lemah:CH3COOH, H2S, H2CO3,
H3PO4, HCN, dll.
Basa lemah: NH4OH, Mg(OH)2, Al(OH)3,
dll.
Garam yang sukar larut: CaSO4, SrSO4,
BaSO4, PbSO4, AgCl, Hg2Cl2, AgBr,
Hg2Br2, PbBr2, AgI, Hg2I2, PbI2, garam
sulfida, karbonat dan fospat.
Reaksi ionisasi elektrolit kuat
1. Ba(OH)2(aq)
Ba2+(aq) + 2OH-(aq)
2. CaCO3(aq)
Ca2+(aq) + CO32-(aq)
3. Al2(SO4)3(aq)
2Al3+(Aq) + 3SO42-(aq)
Reaksi ionisasi elektrolit lemah
1. H2S(aq)
2H+(aq) + S2-(aq)
2. H3PO4(aq)
3H+(aq) + PO43-(aq)
A xB z
xAz+ + zBx-
s=solid=padat
l=liquid=cair
g=gas
aq=aques=terlarut
1. Larutan
elektrolit dapat
berasal
dari
larutan
asam,
basa,
dan
garam.
2. Larutan
elektrolit dapat
berasal
dari
senyawa
ion
dan
senyawa
kovalen polar.
Beberapa kation dan anion
Kation
Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Sr2+, Al3+, H+, NH4+, Fe2+, Fe3+, Cu+,
Cu2+, Mn2+, Au3+, Cr3+, Ag+, Pb2+, Zn2+, Ni2+, Sn4+.
Anion
F-, Cl-, Br-, I-, S2-, O2-, NO2-, NO3-, SO42-, CO32-, ClO4-, C2O42-, PO43-,
CH3COO-, CN-, OH-, CrO42-, MnO4-, SO32-, PO33-, MnO4-, IO3-, BrO-,
ClO2-, Cr2O72-, S2O32-, HCOO-.
Latihan 1
1. Tuliskan reaksi ionisasi elektrolit kuat berikut: MgBr2(aq);
Na2SO4(aq); Ba(NO3)2(aq); Ca(ClO4)2(aq); Fe2(SO4)3(aq);
AgCN(aq);
CuSO4(aq);
(NH4)2SO4(aq);
K2Cr2O7(aq);
Al(OH)3(aq).
2. Tuliskan reaksi ionisasi elektrolit lemah berikut: HNO2(aq);
HF(aq); HCN(aq); HCOOH(aq); Mg(OH)2(aq); Al(OH)3(aq);
H2CO3(aq); H2C2O4(aq), NH4OH(aq); HClO(aq).
Derajat Ionisasi (α)
= perbandingan jumlah mol zat terurai dengan jumlah mol zat mula-mula.
1.
2.
Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan dapat berpengaruh terhadap daya hantar
listriknya. Makin besar konsentrasi larutan, elektrolit makin kuat.
Makin besar harga α, elektrolit makin kuat.
Contoh: Aluminium hidroksida, Al(OH)3 mula-mula 0,5 mol dibiarkan terurai sehingga menghasilkan 0,3 mol ion OH- ,
tentukan persentase Al(OH)3 yang terionisasi ?
Dik. mol Al(OH)3 mula-mula = 0,5 mol
mol ion OH- = 0,3 mol
Dit. %α ?
Al(OH)3(aq)
Al3+(aq)
+
3OH-(aq)
mula-mula
0,5 mol
terurai
0,1 mol
sisa reaksi
0,4 mol
0,1 mol
0,3 mol
Latihan 2
1. Asam lemah HA mula-mula 0,1 mol terionisasi sebanyak 1%. Berapa
jumlah mol ion H+?
2. 0,6 mol besi (II) hidroksida, Fe(OH)2 dibiarkan terionisasi
menghasilkan 0,2 mol ion OH-, berapa persen Fe(OH)2 yang
terionisasi?
3. Tentukan jumlah mol asam karbonat, H2CO3 mula-mula, jika jumlah
mol ion H+ dalam larutan 0,25 mol, dan derajat ionisasi 50%?
4. Berapa jumlah mol ion H+ dalam larutan H3PO4 0,5 mol yang
terionisasi sebanyak 20%?
5. Sebanyak 0,1 mol H2C2O4 dibiarkan terurai sehingga mempunyai
derajat ionisasi, α = 0,01. Tentukan jumlah mol ion H+?
6. Tentukan larutan mana yang daya hantar listriknya paling kuat
(elektrolit kuat) : C12H22O11 0,1 M, HNO3 0,1 M, CH3COOH 0,1 M, NaOH
0,1 M, H2SO4 0,1 M, Al2(SO4)3 0,1 M?
D. Reaksi yang terjadi di katoda dan anoda (reaksi sel/
reaksi elektrolisis)
1. Reaksi di katoda
Ada dua hal yang harus diperhatikan: I. jenis ion positif
II. Larutan atau leburan
Jika
ion
positif
termasuk golongan IA,
IIA, Al3+, atau Mn2+
Bila ya, maka ion (+) belum
tentu
bisa
direduksi
(menerima elektron)
Jika leburan/lelehan, maka ion (+) dapat
direduksi.
Jika larutan, maka H2O yang direduksi:
2H2O(l) + 2e
H2 (g) + 2OH- (aq)
Bila bukan, maka ion (+) bisa direduksi.
Contoh: Zn2+(aq)+ 2e
Zn(s)
2. Reaksi di anoda
Perhatikan
jenis
elektroda
yang
digunakan: Pt/Au/C
(inert) atau bukan
Bila bukan, elektroda yang dioksidasi (melepaskan elektron).
Contoh: Cu
Cu2+ + 2e
Bila ya, maka perhatikan jenis ion
negatifnya apakah sisa asam oksi
(mengandung O atau bukan.
Sisa asam oksi: NO3-, SO42-, PO43-
Bila ya, maka H2O yang dioksidasi.
2H2O(l)
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e
Bila bukan, maka ion (-) dapat
dioksidasi.
Contoh: 2Cl-(aq)
Cl2g) + 2e
4OH (aq)
H2O(l) + O2(g) + 4e
Latihan 3
Tuliskan reaksi di anoda, katoda, dan reaksi selnya jika larutan
berikut diuji daya hantar listriknya dengan menggunakan elektroda
karbon!
1. Larutan NaCl
2. Larutan H2SO4
3. Larutan CuCl2
4. Larutan NaOH