TEORI: DAYA HANTAR LISTRIK DAN REAKSI REDOKSSifat Hantar 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
Uji Coba Labs | Download File Labs
Lihat: Lks Reaksi Eksoterm dan Endoterm | Lihat: Reaksi Eksoterm dan Endoterm
1. Perbedaan Sifat antara Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
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?
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
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 disebutsenyawa ionik, sedangkan senyawa yang memiliki ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Senyawa kovalen terbagi dua, yaitu senyawa kovalen polar dan nonpolar. Dengan menggambarkan struktur Lewis ketujuhsenyawa 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.
Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Jika dalam reaksi kimia terjadi perpindahan panas dari sistem ke lingkungan maka suhu lingkungan meningkat. Jika suhu sistem turun maka dikatakan bahwa reaksi tersebut eksoterm. Reaksi endoterm adalah kebalikan dari reaksi eksoterm (perhatikan Gambar 3.1). Ungkapkanlah dengan kalimat Anda sendiri.
Contoh:
Jika NaOH dan HCl direaksikan dalam pelarut air, kemudian suhu larutan diukur maka ketinggian raksa pada termometer akan naik yang menunjukkan suhu larutan meningkat.
Apakah reaksi tersebut eksoterm atau endoterm? Semua literature menyatakan reaksi NaOH dan HCl melepaskan kalor (eksoterm). Jika melepaskan kalor suhunya harus turun, tetapi faktanya naik. Bagaimana menjelaskan fakta tersebut dihubungkan dengan hasil studi literatur? NaOH dan HCl adalah sistem yang akan dipelajari (fokus kajian). Selain kedua zat tersebut dikukuhkan sebagai lingkungan, seperti pelarut, gelas kimia, batang termometer, dan udara sekitar. Ketika NaOH dan HCl bereaksi, terbentuk NaCl dan H2O disertai pelepasan kalor. Kalor yang dilepaskan ini diserap oleh lingkungan, akibatnya suhu lingkungan naik. Kenaikan suhu lingkungan ditunjukkan oleh naiknya suhu larutan. Jadi, yang Anda ukur bukan suhu sistem (NaOH dan HCl) melainkan suhu lingkungan (larutan NaCl sebagai hasil reaksi). Zat NaOH dan HCl dalam larutan sudah habis bereaksi. Oleh karena reaksi NaOH dan HCl melepaskan sejumlah kalor maka dikatakan reaksi tersebut eksoterm. Dengan demikian, antara fakta dan studi literatur cocok. Salah satu contoh reaksi endoterm dapat diperhatikan pada Gambar 3.2. Bagaimana hubungan antara reaksi eksoterm/endoterm dan perubahanentalpi? Dalam reaksi kimia yang melepaskan kalor (eksoterm), energy yang terkandung dalam zat-zat hasil reaksi lebih kecil dari zat-zat pereaksi.Oleh karena itu, perubahan entalpi reaksi berharga negatif.
Pada reaksi endoterm, perubahan entalpi reaksi akan berharga positif.
Secara umum, perubahan entalpi dalam reaksi kimia dapat diungkapkan dalam bentuk diagram reaksi berikut.
A + B → C + kalor (reaksi eksoterm)
C + kalor → A + B (reaksi endoterm)
Pada Gambar 3.3, tanda panah menunjukkan arah reaksi. Pada reaksi eksoterm, selisih entalpi berharga negatif sebab entalpi hasil reaksi (C) lebih rendah daripada entalpi pereaksi (A+ B). Adapun pada reaksi endoterm, perubahan entalpi berharga positif sebab entalpi produk (A+ B) Kata Kunci lebih besar daripada entalpi pereaksi (C).
