Elektrolit

Elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik, ion-ion merupakan atom-atom bermuatan elektrik. Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya. Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa atau garam. Beberapa gas tertentu dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu misalnya pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik dengan asam, basa, dan garam kuat. Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit sebagai contoh ikatan ion NaCl yang merupakan salah satu jenis garam yakni garam dapur. NaCl dapat menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan lelehan. atau bentuk liquid dan aqueous. sedangkan dalam bentuk solid atau padatan senyawa ion tidak dapat berfungsi elektrolit.

Etimologi

Kata elektrolit berasal dari bahasa Yunani Kuno yakni ήλεκτρο- (ēlectro-), sebuah awalan yang berkaitan dengan listrik, dan λυτός (lytos) yang berarti "dapat dilepaskan atau dilonggarkan".^[1]

Pembentukan

Larutan elektrolit normalnya terbentuk ketika garam dilarutkan dengan sebuah zat pelarut (contohnya air). Komponen individual dari garam kemudian terdisosiasi akibat proses interaksi termodinamis antara molekul pelarut dan terlarut yang disebut "solvasi". Salah satu contoh solvasi adalah ketika garam NaCl dilarutkan dalam air, kemudian garam yang berwujud padat akan larut dan mengalami disosiasi:

NaCl_(s) → Na⁺_(aq) + Cl⁻_(aq)

Zat lain juga dapat bereaksi dengan air dan menghasilkan ion, contohnya karbondioksida. Apabila gas karbondioksida dilarutkan dalam air, maka akan terbentuk sebuah larutan yang mengandung ion hidronium, karbonat, dan asam karbonat.

Garam cair juga dapat menjadi elektrolit. Contohnya, ketika garam NaCl dilelehkan, bentuk cairnya dapat menghantarkan listrik. Cairan ionik yang berupa garam cair dengan titik leleh di bawah 100 °C,^[2] merupakan elektrolit nonakueous kuat yang sering diaplikasikan dalam baterai dan sel bahan bakar.^[3]

Apabila sebagian besar zat terlarut terdisosiasi menjadi ion bebas, maka elektrolit tersebut merupakan elektrolit kuat. Sebaliknya, apabila sebagian besar zat terlarut tidak terdisosiasi menjadi ion, maka elektrolit tersebut merupakan elektrolit lemah. Sifat dari elektrolit biasa dimanfaatkan dalam proses elektrolisis untuk mendapatkan unsur atau campuran tertentu pada sebuah larutan.

Elektrolit dan nonelektrolit

Larutan adalah yang antar zat penyusunnya tidak memiliki bidang batas dan bersifat homogen di setiap bagian campuran. Komponen larutan dalah pelarut dan zat terlarut. Elektrolit merupakan suatu zat yang ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghasilkan arus listrik. Nonelektrolit adalah tidak dapat menghantarkan arus listrik ketika dilarutkan dalam air.^[4] Semakin banyak jumlah ion, semakin kuat daya hantarnya. Sedangkan larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebabkan karena zat-zat tersebut tetap berwujud molekul-molekul netral yang tidak bermuatan^[5]

Berdasarkan daya hantarnya larutan elektrolit terbagi menjadi dua, yaitu elektrolit kuat dengan daya hantar yang besar. Contohnya larutan asam kuat, basa kuat dan garam. yang kedua elektrolit lemah, yaitu larutan dengan daya hantar yang lemah.^[6]

Tabel contoh larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah dan nonelektrolit.^[4]

Elektrolit kuat	Elektrolit lemah	Nonelektrolit
HCl (asam klorida)	CH₃COOH (asam asetat)	CH₃OH (metanol)
H₂SO₄ (asam sulfat)	HF (asam fluorida)	C₂H₅OH (etanol)
HNO₃ (asam nitrat)	HNO₂ (asam nitrit)	C₁₂H₂₂O₁₁ (sukrosa)
HClO₄ (asam perklorat)	NH₃ (amonia)	C₆H₁₂O₆ (glukosa)

Sifat daya hantar listrik

Larutan tergolong ke dalam campuran homogen yang terdiri dari pelarut dan zat terlarut. Pelarut -pelarut yang biasa digunakan adalah air. Sedangkan zat terlarut terdiri dari berbagai senyawa ion maupun kovalen. sifat daya hantar listrik zat yang terlarut dalam air dapat diketahui dengan uji nyala

Gambaran bentuk molekul elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit^[6]

Jenis larutan	Sifat dan pengamatan lain	Contoh senyawa	Reaksi ionisasi
Elektrolit kuat	- Terionisasi sempurna - Menghantarkan arus listrik - Lampu menyala terang - Terdapat gelembung gas	NaCl, NaOH, H₂SO₄, HCl, dan KCl	NaCl —> Na⁺ + Cl^- NaOH —> Na⁺ + OH^- H₂SO₄ —> H⁺ + SO₄^2- HCl —> H⁺ + Cl^- KCl —> K⁺ + Cl^-
Elektolit lemah	- Terionisasi sebagian - Menghantarkan arus listrik - Lampu menyala redup - Terdapat gelembung gas	CH₃COOH, N₄OH, HCN, dan Al(OH)₃	CH₃COOH –> H⁺ + CH₃COO^- HCN –> H⁺ + CN^- Al(OH)₃ –> Al³⁺ + OH^-
Nonelektrolit	- Tidak terionisasi - Tidak menghantarkan arus listrik - Lampu tidak menyala - Tidak terdapat gelembung gas	C₆H₁₂O₆ C₁₂H₂₂O₁₁ CO(NH₂)₂ C₂H₅OH	C₆H₁₂O₆ C₁₂H₂₂O₁₁ CO(NH₂)₂ C₂H₅OH

Penghantaran arus listrik

Larutan elektrolit terdapat ion-ion yang berbeda muatan dan bergerak bebas. Bila arus listrik dihubungkan, kation bergerak menuju katode dan anion bergerak menuju anode sehingga arus listrik mengalir dalam sistem tersebut.

Senyawa pembentuk larutan elektrolit

Senyawa yang dalam larutannya dapat menghantarkan arus listrik berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar, karena senyawa-senyawa tersebut dapat terionisasi saat dilarutkan dalam air.

Senyawa ion

Senyawa ion tersusun dari ion-ion yang bentuknya padat dan kering. Ion-ion penyusun senyawa ion dalam pelarutnya akan bergerak bebas sehingga larutan ion dapat menghantarkan arus listrik. Senyawa ion dalam bentuk kristal, ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh senyawa ion adalah NaCl, KCl, NaOH dan KOH.^[5]

Senyawa kovalen polar

Senyawa kovalen polar apabila dilarutkan dalam air, maka akan terurai menjadi ion-ion. Hal tersebut disebabkan oleh ikatan kovalen pada senyawa tersebut mudah putus dalam pelarut air dan menghasilkan ion-ion. Contohnya asam klorida (HCl), Amonia (NH3).^[5]

Referensi

^ "electrolyte noun - Definition, pictures, pronunciation and usage notes | Oxford Advanced Learner's Dictionary at OxfordLearnersDictionaries.com". www.oxfordlearnersdictionaries.com. Diakses tanggal 2020-09-03.
^ Freemantle, Michael (2009). An Introduction to Ionic Liquids. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-84755-161-0.
^ Jiangshui Luo; Jin Hu; Wolfgang Saak; Rüdiger Beckhaus; Gunther Wittstock; Ivo F. J. Vankelecom; Carsten Agert; Olaf Conrad (2011). "Protic ionic liquid and ionic melts prepared from methanesulfonic acid and 1H-1,2,4-triazole as high temperature PEMFC electrolytes". Journal of Materials Chemistry. 21 (28): 10426–10436. doi:10.1039/C0JM04306K. (...) The relatively high ionic conductivity, wide electrochemical window and good thermal stability demonstrated that the C2H3N3–CH3SO3H system is a suitable candidate for high temperature PEMFC electrolytes.
^ ^a ^b Chang,Raymond.2004.Kimia Dasar jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlanngga
^ ^a ^b ^c Haryanto,U.T.2010.Kimia untuk SMA Kelas X. Jawa Tengah : Viva Pakarindo
^ ^a ^b Hikmat.web.id