Tata Cara Penyediaan Larutan di Laboraturium

I.       PENDAHULUAN

1.1        Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar kata larutan. Peran larutan sangat penting di antaranya ialah cairan tubuh kita yang mengandung komponen larutan dari berbagai zat kimia, mineral yang terdapat di kulit bumi kebanyakan ditemukan dalam bentuk larutan, serta reaksi kimia di laboratorium dan industri kebanyakan berlangsung dalam bentuk larutan. Oleh karena itu kita perlu memahami apa yang disebut dengan larutan dan bagaimana sifat-sifatnya?

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari zat pelarut (Solvent) dan zat terlarut (Solute). Dalam kehidupan sehari-hari, larutan diartikan sebagai campuran yang berbentuk cair. Contohnya larutan gula, alkohol, larutan garam dapur, dan larutan asam cuka. Berdasarkan daya hantarnya listriknya, larutan dapat digolongkan menjdi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit.

Dalam suatu larutan dapat terjadi reaksi bolak balik yang berlangsung secara terus menerus tetapi tdak ada perubahan yang diamati, biasanya disebut dengan kesetimbangn kimia. Kesetimbangan dalam larutan dibagi menjadi dua, yaitu kesetimbangan disosiasi dan kesetimbangan kelarutan. Kesetimbangan disosiasi terjadi pada reaksi penguraian suatu molekul menjadi ion-ionnya membentuk suatu kesetimbangan. Kesetimbangan ini terjadi pada larutan asam lemah, basa lemah, larutan penyangga, dan hidrolisis garam. Kesetimbangan kelarutan terjadi pada larutan jenuh zat-zat elektrolit padat yang dilarutkan dalam air.

Dalam makalah ini, yang akan di bahas mengenai larutan khususnya larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit.

1.2        Rumusan Masalah

Bertolak dari uraian pada latar belakang diatas, maka kami dapat mengangkat beberapa permasalahan yaitu :

1.         Bagaimanakah pengertian larutan elektrolit dan non elektrolit ?

2.         Bagaimanakah penyediaan larutan elektrolit dan non elektrolit di laboratorium ?

1.3        Tujuan Pembahasan

Tujuan dari pembahasan ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis larutan serta penyediaannya dalam laboraturium kimia, selain itu juga dapat mengaplikasikan kegunaan larutan dalam kehidupan sehari-hari.

II.       PEMBAHASAN

2.1        Larutan

 Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik Larutan terdiri atas dua komponen, yaitu komponen zat terlarut dan pelarut.

•   Komponen dengan jumlah yang sedikit biasanya dinamakan zat terlarut.

• Pelarut adalah komponen yang jumlahnya lebih banyak atau yang strukturnya tidak  berubah. Contoh:

• 25 gram garam dapur dalam 100 gram air; air disebut pelarut, sedangkan garam dapur (NaCl) sebagai zat terlarut.

• Sirup (kadar gula 80 %); gula pasir merupakan komponen paling banyak daripada air akan tetapi gula dinyatakan sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut, sebab struktur air tidak berubah (wujud: cair), sedangkan gula berubah dari padat menjadi cairan. Larutan dapat digolongkan berdasarkan:

1. Wujud pelarutnya; yaitu terdiri atas larutan cair (contoh: larutan gula, larutan garam); larutan padat (contoh: emas 22 karat merupakan campuran homogen antara emas dan perak atau logam lain); larutan gas (contoh: udara).

2. Daya hantar listriknya; yaitu larutan elektrolit (dapat menhantarkan arus listrik) dan larutan non-elektrolit (tidak dapat menghantarkan arus listrik).

Jenis pelarut yang akan dibahas ialah air. Tidak semua zat jika dicampurkan ke dalam pelarut air dapat membentuk larutan. Garam dapur (NaCl) dan asam asetat (CH3COOH) merupakan contoh zat yang dapat larut dalam air, tetapi lilin tidak dapat larut dalam air. Suatu zat akan larut dalam air apabila:

– Kekuatan gaya antarpartikel zat setara dengan gaya antarpartikel dalam pelarut air.

– Zat mempunyai muatan yang sejenis dengan muatan pelarut air.

Air merupakan senyawa kovalen polar, maka zat yang dapat larut dalam air adalah:

a.      Senyawa ion, contoh NaCl, partikelnya terdiri atas ion posirif (Na⁺) dan ion negatif (Cl^–). Sedangkan air adalah senyawa kovalen polar yang partikelnya terdiri atas molekulmolekul H₂O yang memiliki muatan parsial positif (⁺) dan negatif (^-). Mekanisme pelarutan NaCl dalam H₂O

Gambar 1. Larutan garam yang merupakan                        Gambar 2. Larutan NaCl dalam air

                senyawa ion

            Sumber: koleksi pribadi

Molekul H₂O akan mengelilingi permukaan kristal NaCl. Muatan parsial positif dari molekul H2O akan tertarik ke ion Cl^_ yang ada pada bagian luar kristal. Begitu juga dengan muatan parsial negatifnya  akan tertarik ke ion Na⁺ (Gambar 2)

b.      Senyawa kovalen polar, contoh C₂H₅OH (etanol) dapat larut dalam air karena molekul-molekul C₂H₅OH dan air sama-sama memiliki muatan parsial positif dan negatif. Keduanya akan tertarik satu sama lain.

Gambar 3. Etanol dalam air

2.2        Elektrolit dan Nonelektrolit

Salah satu sifat larutan yang penting ialah daya hantar listrik. Elektrolit adalah zat yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutannya disebut larutan elektrolit. Sedangkan nonelektrolit yaitu tidak dapat menghantarkan arus listrik. Larutannya disebut larutan nonelektrolit. Berikut adalah cara penyediaan serta percobaan larutan elektrolit dan nonelektrolit di laboraturium.

 

Larutan Elektroli dan NonElektrolit

A.    Tujuan

Menguji daya hantar listrik pada berbagai larutan untuk membedakan larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit

B.     Alat dan Bahan

Alat :                                                        Bahan :

-          Gelas beker                                        -  larutan urea                - larutan amonia

-          Alat penguji elektrolit                        - larutan HCL               -  larutan alkohol

-          Baterai                                                - larutan gula                -  larutan gula

-          Batang karbon                                    - larutan garam dapur   -  air aki

-  Air sumur                   -  air kapur     -  air leding

C.     Cara Kerja

Gambar 4. Rangkaian alat penguji elektrolit

1.      Susunlah alat seperti gambar !

2.      Masukan kedua elektroda yang telah dicuci bersih ke dalam gelas beker yang berisi larutan yang akan diuji

3.      Katoda adalah elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif baterai, sedangkan anoda dihubungkan dengan kutub positif baterai.

4.      Amati bola lampu, menyala atau tidak dan amati pula kedua elektrode yang tercelup ke dalam larutan tersebut.

5.      Setiap kali berganti larutan, elektroda dicuci dan dikeringkan terlebih dahulu.

D.    Hasil Pengamatan

Larutan	Nyala Lampu		Gelembung Gas
	Ada	Tidak Ada	Ada	Tidak Ada
Larutan Urea Larutan Amonia Larutan HCL Larutan Alkohol Larutan Gula Larutan Garam Dapur Air Aki Air Sumur Air Kapur Air Leding

E.     Pertanyaan

1.      Kelompokkan larutan yang menghantarkan arus listrik dan larutan yang tidak menghantarkan arus listrik tersebut.

2.      Kelompokkan larutan yang menghasilkan gelembung gas !

3.      Kelompokan larutan kedalam larutan non elektrolit, elektrolit kuat dan elektrolit lemah !

4.      Apakah sebabnya larutan elektrolit dapat meghantarkan listrik ?

5.      Diantara sat elektrolit tersebut, manakah yang termasuk enyawa ion dan senyawa kovalen ?

Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik? Hal ini disebabkan elektrolit terurai menjadi ion-ion dalam pelarut air. Akan tetapi mengapa lelehan senyawa ion dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan lelehan (tanpa air; wujudnya cair) senyawa kovalen polar tidak dapat menghantarkan arus listrik. Pada tahun 1984, Svante August Arrhenius berhasil menjelaskan bahwa elektrolit dalam pelarut air dapat terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan non elektrolit dalam pelarut air tidak terurai menjadi ion-ionnya.

1.      Senyawa ion akan terurai menjadi ion-ion dalam pelarut air.

Contoh:

NaCl (s)                       Na⁺ (aq) + Cl^- (aq)

Senyawa ion baik dalam pelarut air maupun dalam bentuk lelehannya dapat menghantarkan arus listrik.

2.      Senyawa kovalen polar dapat menghantarkan listrik dalam pelarut air karena molekul-molekulnya akan terurai menjadi ion-ionnya.

Contoh: CH₃COOH (aq)                    H⁺(aq) + CH₃COO^- (aq)

Akan tetapi senyawa kovalen polar yang lain, seperti gula (C₁₂H₂₂O₁₁) tidak dapat menghantarkan listrik dalam pelarut air. Hal ini disebabkan molekul-molekul C₁₂H₂₂O₁₁ tidak dapat terurai menjadi ion-ion dalam pelarut air. Jadi senyawa kovalen polar dapat berupa elektrolit maupun non-elektrolit. Bersifat elektrolit jika dapat bereaksi dengan pelarut air (terhidrolisis). Zat-zat yang tergolong elektrolit yaitu asam, basa, dan garam.

                                    Gambar 5. Larutan Cuka yang merupakan senyawa kovalen polar

2.3  Daya hantar listrik senyawa ion dan senyawa kovalen polar

Daya hantar listrik senyawa ion dan senyawa kovalen polar bergantung pada wujudnya.

a.       Senyawa Ion

§  Padatan: Tidak dapat menghantarkan arus listrik. Sebab, dalam padatan, ionionnya tidak bergerak bebas.

§  Lelehan: Dapat menghantarkan listrik. Sebab, dalam lelehan, ion-ionnya dapat bergerak relatif lebih bebas dibandingkan ion-ion dalam zat padat.

§  Larutan (dalam pelarut air): Dapat menghantarkan listrik. Sebab, dalam larutan, ion-ionnya dapat bergerak bebas.

b.      Senyawa Kovalen Polar

§  Padatan: Tidak dapat menghantarkan listrik, karena padatannya terdiri atas molekulmolekul netral meski bersifat polar.

§  Lelehan: Tidak dapat menghantarkan listrik, karena lelehannya terdiri atas molekul molekul netral meski dapat bergerak bebas.

§  Larutan (dalam air) : Dapat menghantarkan listrik, karena dalam larutan molekulmolekulnya dapat terhidrolisis menjadi ion-ion yang dapat bergerak bebas.

Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya.

c.       Elektrolit kuat dan elektrolit lemah

§  Elektrolit kuat, adalah zat elektrolit yang terurai sempurna dalam air. Daya hantar listriknya relatif baik walaupun konsentrasinya relatif kecil. Tergolong elektrolit kuat yaitu:

1.      Asam-asam kuat, seperti : HCl, HClO₃, H₂SO₄, HNO₃, dan lain-lain.

2.      Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, dan lain-lain.

3.      Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al₂(SO₄)₃ dan lain-lain

§  Elektrolit lemah, adalah zat elektrolit yang terurai sebagian membentuk ion-ionnya dalam pelarut air. Contoh : asam lemah; misalnya CH₃COOH dan basa lemah misalnya HNO₃. Tergolong elektrolit lemah yaitu:

1.      Asam-asam lemah, seperti: CH₃COOH, HCN, H₂CO₃, H₂S, dan lain-lain

2.      Basa-basa lemah seperti: NH₄OH, Ni(OH)₂, dan lain-lain

3.      Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO₄, PbI₂, dan lain-lain

                                   

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa :

Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik. Larutan terdiri atas dua komponen penyusun, yaitu zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah komponen larutan yang jumlahnya biasanya lebih sedikit, sedangkan yang disebut pelarut biasanya komponen yang jumlahnya lebih banyak dan strukturnya tidak berubah. Larutan dapat digolongkan berdasarkan wujud pelarut dan daya hantar listriknya.

Berdasarkan wujud pelarutnya, larutan dibedakan menjadi padat, cair, dan gas. Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit dalam pelarut air dapat terurai menjadi ionionnya, sedangkan larutan non elektrolit dalam pelarut air tidak terurai menjadi ionionnya. Larutan elektrolit dibagi menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan elekrolit lemah. larutan elektrolit kuat yaitu zat elektrolit yang terurai sempurna dalam air, sedangkan larutan elektrolit lemah, adalah zat elektrolit yang terurai sebagian membentuk ionionnya dalam pelarut air.