Larutan elektrolitik juga dikenal sebagai ionik karena mengandung ion, ini berarti ia memiliki partikel yang bermuatan listrik, ini menjadikan mereka konduktor listrik.
Larutan elektrolit biasanya terbentuk ketika kita menempatkan senyawa kimia yang merupakan produk dari reaksi asam dan basa, garam, ketika kita menempatkannya dalam pelarut, biasanya air, dalam istilah yang lebih praktis biasanya larutan ini tidak lebih dari garam yang telah larut dalam pelarut (air), yang menghasilkan larutan yang mampu menghantarkan listrik.
Pengertian Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit merupakan larutan yang bisa menghantarkan arus listrik. Dalam larutan elektrolit molekul-molekulnya terurai (terdisosiasi) menjadi partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang disebut dengan ion (ion positif-ion negatif).
Jenis
Larutan elektrolit dapat berupa:
Elektrolit kuat adalah zat yang terdisosiasi sepenuhnya dalam larutan untuk membentuk ion. (Disosiasi dipahami sebagai pemisahan senyawa menjadi anion dan kation). Beberapa contohnya adalah: HCl, HNO3, H2SO4, NaOH, KOH, dan hampir semua garam: NaCl, K2SO4, NH4NO3.
Elektrolit lemah adalah zat yang terdisosiasi sebagian untuk membentuk ion dalam larutan. Beberapa contohnya adalah: asam asetat CH3COOH, H2O, NH3 berair.
Dalam tubuh kita dan organisme hidup lainnya, kita menemukan larutan elektrolit sangat penting untuk menyeimbangkan hidrasi tubuh, dan itulah sebabnya ada minuman untuk atlet yang mengandung elektrolit.
Larutan non-elektrolitik adalah yang tidak menghantarkan listrik, air murni adalah contoh yang jelas untuk ini. Sebelumnya dianggap bahwa air mampu menghantarkan listrik tetapi ini salah karena hanya air yang dicampur dengan elektrolit seperti: kalium, natrium dan kalsium yang mampu menjadi konduktor listrik. Sukrosa atau gula biasa adalah disakarida dari rumus molekul C12H22O11 yang mengandung vitamin B1, B2, A. Ini dapat dianggap sebagai larutan non-elektrolitik. Jenis ikatan kovalen membuatnya menjadi konduktor listrik yang buruk karena elektron tidak melakukan perjalanan sepanjang kristal tetapi tertarik oleh pasangan atom yang membaginya.
Penerapan larutan elektrolit dalam kehidupan mungkin sebenarnya sering kita jumpai bahkan dialami oleh diri kita sendiri, seperti halnya dengan mengkonsumsi cairan isotonik itu juga sudah merupakan salah satu contoh penerapan larutan elektrolir dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini adalah beberapa contoh larutan elektrolit dalam kehidupan.
Jenis-Jenis Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit terbagi atas 3 yang mempunyai ciri-ciri tersendiri seperti yang ada dibawah berikut ini :
1. Larutan Elektrolit Kuat
Larutan elektrolit kuat, yakni larutan yang semua molekulnya terurai mejadi ion-ion (terionisasi sempurna). Oleh karena banyaknya ion-ion penghantar listrik yang terbentuk, maka daya hantarnya juga kuat. Umumnya larutan elektrolit kuat adalah larutan garam.
Ciri-Ciri Larutan Elektrolit Kuat:
- Penghantar arus listrik kuat atau baik
- Terionisasi dengan sempurna
- Tetapan atau derajat ionisasi (a) a = 1
- Jika diuji, larutan elektrolit kuat memiliki nyala lampu yang terang dan muncul gelembung gas yang banyak
Contohnya :
- Garam (NaCl, KCl, CuSO4 dan KNO3),
- Asam Kuat (HCl, HI, HBr, H2SO4 dan HNO3), dan
- Basa Kuat (NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 dan KOH)
Reaksi penguraian elektrolit kuat ditulis dengan tanda anak panah tunggal ke kanan. Contoh reaksi elektrolit kuat :
- NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl– (aq)
- H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO4 2- (aq)
- NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH– (aq)
2. Larutan Elektrolit Lemah
Larutan elektrolit lemah, yakni larutan yang tidak semua molekulnya terionisasi (ionisasi tidak sempurna), sehingga hanya sedikit ion-ion yang dapat menghantarkan listrik.
Ciri-Ciri Larutan Elektrolit Lemah
- Penghantar listrik yang kurang baik atau lemah
- Terionisasi sebagian
- Tetapan atau derajat ionisasi (a) 0< a <1
- Jika diuji, larutan elektrolit lemah nyala lampunya lemah dan muncul gelembung gas yang sedikit.
Contoh Larutan Elektrolit Lemah
- Asam Lemah (HCN, H3PO4, CH3COOH, dan C2O3)
- Basa Lemah (NH4OH, Al(OH3),
- dan Fe(OH)3).
3. Larutan Non Elektrolit
Larutan non-elektrolit merupakan larutan yang tidak bisa menghantarkan arus listrik. Larutan-larutan non-elektrolit terdiri atas zat-zat yang terlarut dalam air namun tidak terurai menjadi ion (tidak terionisasi). Dalam larutan, zat not-elektrolit tetap seperti molekul yang tidak bermuatan listrik. Itulah mengapa larutan ini tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Ciri-Ciri Larutan Non Elektrolit:
- Tidak dapat terionisasi
- Tidak dapat menghantarkan arus listrik atau isolator
- Tetapan atau derajat ionisasi (a) a = 0
- Jika diuji, Larutan Non Elektrolit, tidak menyala dan tidak muncul gelembung gas.
Contoh Larutan Non Elektrolit:
- Urea = CO (NH2)2
- Glukosa = C6H12O6
- Sukrosa = C12H22O11
- Etanol = C2H2OH
Contoh reaksi larutan non-elektrolit
C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq)
Cairan Isotonik dalam Tubuh
Minuman isotonik digunakan sebagai pengganti cairan tubuh yang hilang karena memiliki komposisi hampir sama dengan cairan tubuh seperti elektrolit dan komposisinya dirancang dengan tekanan osmotik sama dengan tekanan darah dalam tubuh. Karena tekanannya sama, cairan isotonik lebih mudah diserap oleh tubuh. Elektrolit adalah suatu zat yang ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Komposisi elektrolit yang terdapat didalam tubuh antara lain: Na+, Ca2+, Cl-, K+, dan fosfat.
Tubuh harus mampu memelihara konsentrasi semua elektrolit yang sesuai didalam cairan tubuh, sehingga tercapai kesetimbangan cairan dan elektrolit. Molekul air bersifat polar dan bisa menarik elektrolit. Walaupun molekul air bermuatan nol, sisi oksigennya sedikit bermuatan negatif, sedangkan hidrogennya sedikit bermuatan positif. Oleh sebab itu dalam suatu larutan elektrolit, baik ion positif maupun ion negatif menarik molekul air disekitarnya. Air akan bergerak ke arah larutan elektrolit yang berkonsentrasi lebih tinggi melalui membran semipermiabel yaitu yang bersifat permiabel untuk air tetapi tidak permeabel untuk elektrolit. Kekuatan yang mendorong air untuk bergerak dinamakan tekanan osmotis.
NaCl adalah contoh dari ikatan ionyang digunakan sebagai salah satu bahan minuman isotonik. Ikatan ion merupakan sejenis interaksi elektrostatik antara dua atom yang memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar. Elektronegativitas yang lebih besar dari 2,0 bisanya disebut ikatan ion. Ikatan ion menghasilkan ion-ion positif dan negatif yang berpisah. Muatan-muatan ion ini umumnya berkisar antara -3 e sampai dengan +3 e4
Minuman isotonik yang dijual dipasaran memiliki komposisi yang hampir sama dengan cairan tubuh. Kandungan yang terdapat di dalamnya: karbohidrat, protein, mineral (K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, P, S) dan vitamin (vitamin C & vitamin B kompleks). Selain itu minuman isotonik juga memiliki kandungan elektrolit (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-), dan gula cukup rendah hanya 6% – 7% per 100 mL-nya (rata-rata kurang lebih 26 kkal/100mL. Kebutuhan orang dewasa kurang lebih 2.100 kkal/hari). Sebuah minuman dikatakan isotonik jika memiliki Osmolaritas sekitar 250 mOsm/L – 340 mOsm/L. Gula di dalam minuman isotonik dibutuhkan untuk membantu mempercepat penyerapan elektrolit. Kandungan elektrolit dalam minuman isotonik ini hanya 2 persen saja. Sedangkan sisanya, 98% adalah air.
Dibawah ini adalah komposisi dari salah satu produk minuman isotonik :
Minuman isotonik mengandung beberapa mineral dan vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh seperti Na, Cl, Mg, K, vitamin c dan vitamin B kompleks. Ion – ion mineral yang terdapat dalam cairan isotonik memiliki berbagai manfaat bagi tubuh. Saat berkeringat, tubuh kita mengeluarkan sejumlah mineral penting yang dibutuhkan tubuh, seperti natrium (Na) dan klorida (CI) melalui pori-pori kulit. Minuman isotonik bisa menggantikan mineral-mineral tadi dengan cepat. Membantu kelancaran fungsi cairan tubuh, agar cairan tubuh tetap optimal. Dapat diserap lebih cepat oleh tubuh, sehingga lebih cepat mengembalikan kehilangan cairan tubuh, menjaga kelembapan kulit. Mudah diserap tubuh bila dibandingkan dengan air. Apalagi ketika tubuh mengalami dehidrasi, maka kita membutuhkan minuman isotonik yang mempunyai tekanan yang sama dengan sel tubuh.
Cairan isotonik umumnya digunakan untuk membuat larutan infus atau obat suntik. Bagi ibu hamil yang sering merasakan keram kaki dapat dikurangi dengan mengkonsumsi minuman ini, selain itu minuman isotonik efektif untuk penderita diare dan demam berdarah. Namun, sebenarnya minuman ini hanya membantu proses pemulihan. Ini terjadi karena bila pasien penderita demam berdarah dan tifus rutin mengonsumsi minuman isotonik, maka cairan tubuh yang hilang akan tergantikan dengan cepat. Minuman isotonik juga berfungsi sebagai oralit bagi yang menderita diare karena fungsinya hampir sama dengan oralit. Cairan isotonik ini ternyata dapat mengatasi sariawan dan tenggorokan kering.
Saat ini masyarakat hanya mengetahui minuman isotonik buatan yang dijual di pasar, sebenarnya di alam terdapat minuman isotonik alami yaitu kelapa. Air kelapa mengandung elektrolit dan mineral – mineral yang dibutuhkan oleh tubuh dan bersifat isotonik. Sehingga air kelapa dapat mengantikan cairan tubuh yang hilang.
AKI
Akumulator (accu, aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh akumulator adalah baterai dan kapasitor. Pada umumnya di Indonesia, kata akumulator (sebagai aki atau accu) hanya dimengerti sebagai “baterai” mobil. Sedangkan di bahasa Inggris, kata akumulator dapat mengacu kepada baterai, kapasitor, kompulsator, dll. Akumulator (aki):Akumulator termasuk ke dalam jenis sel sekunder, artinya sel ini dapat dimuati ulang ketika muatannya habis. Ini karena reaksi kimia dalam sel dapat dibalikkan arahnya. Jadi sewaktu sel dimuati, energi listrik diubah menjadi energi kimia, dan sewaktu sel bekerja, energi kimia diubah menjadi energi listrik. Jenis aki yang umum digunakan adalah accumulator timbal. Secara fisik aki ini terdiri dari dua kumpulan pelat yang yang dimasukkan pada larutan asam sulfat encer (H2S04). Larutan elektrolit itu ditempatkan pada wadah atau bejana aki yang terbuat dari bahan ebonit atau gelas. Kedua belah pelat terbuat dari timbal (Pb), dan ketika pertama kali dimuati maka akan terbentuk lapisan timbal dioksida (Pb02) pada pelat positif. Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dibuat untuk tidak saling menyentuh dengan adanya lapisan pemisah yang berfungsi sebagai isolator (bahan penyekat). Proses kimia yang terjadi pada aki dapat dibagi menjadi dua bagian penting, yaitu selama digunakan dan dimuati kembali atau ‘disetrum’.
Ringkasan:
Contoh larutan elektrolit seperti:
- air garam
- Asam sulfat dengan air
- Asam klorida dengan air
- Air madu
- Air kapur (larutan kalsium hidroksida)
- Semua asam, basa dan garam
Contoh larutan non-elektrolitik meliputi:
- air murni
- Larutan air gula
- larutan air dengan gliserin.
- benzena dalam air
- karbon tetraklorida dalam air
- fruktosa dalam air
- kloroform dalam air.
