Pada tahun 1884, Svante Arrhenius, ahli kimia terkenal dari
Swedia mengemukakan teori elektrolit yang sampai saat ini teori tersebut tetap
bertahan padahal ia hampir saja tidak diberikan gelar doktornya di Universitas
Upsala, Swedia, karena mengungkapkan teori ini. Menurut Arrhenius, larutan
elektrolit dalam air terdisosiasi ke dalam partikel-partikel bermuatan listrik
positif dan negatif yang disebut ion (ion positif dan ion negatif) Jumlah
muatan ion positif akan sama dengan jumlah muatan ion negatif, sehingga muatan
ion-ion dalam larutan netral. Ion-ion inilah yang bertugas mengahantarkan arus
listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan
elektrolit.
Larutan adalah
yang antarzat 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.[1] 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
Larutan ini memberikan gejala berupa menyalanya lampu atau
timbulnya gelembung gas dalam larutan. Larutan elektrolit mengandung
partikel-partikel yang bermuatan (kation dan anion). Berdasarkan percobaan yang
dilakukan oleh Michael Faraday,
diketahui bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan
terjadi proses elektrolisis yang
menghasilkan gas. Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami
reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi. Contoh, pada laruutan HCl
terjadi reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas hidrogen sebagai berikut.
HCl(aq)→ H+(aq) + Cl-(aq)
Reaksi reduksi : 2H+(aq) + 2e- → H2(g)
Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-
Pada
larutan elektrolit kuat, seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ion (terionisasi
sempurna). Karena banyak ion yang dapat menghantarkan arus listrik, maka daya
hantarnya kuat. pada persamaan reaksi, ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan
anak panah satu arah ke kanan.
Contoh
:
NaCl(s) → Na+ (aq) + Cl- (aq)
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 sebagai elektrolit.
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
Tabel contoh
larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah dan nonelektrolit.
|
Elektolit Kuat
|
Elektrolit lemah
|
Nonelektrolit
|
|
HCl
|
CH2COOH
|
CH3OH
|
|
H2SO4
|
HF
|
C2H5OH
|
|
HNO3
|
HNO2
|
C12H22O11
|
|
HClO4
|
NH3
|
C6H12O6
|
Sifat Daya Hantar Listrik dalam
Larutan
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
|
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+ +
SO42-
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+ + CH3COOH-
HCN –> H+ + CN-
Al(OH)3 –> Al3+ + OH-
|
|
Non Elektrolit
|
- 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
|
Cara Larutan Elektrolit Menghantarkan 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 anodesehingga arus
listrik mengalir dalam sistem tersebut. Berikut gambar elektrode yang terhubung
dengan sumber tegangan.
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
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).
Manfaat Larutan Elektrolit
Banyak makanan, minuman, obat-obatan, dan bahan kebutuhan
lain yang berupalarutan. Peranan larutan sungguh sangat penting dalam kehidupan kita.
Kita ketahui bahwa larutan terdiri atas pelarut dan zat terlarut. Sebagai
pelarut, air tergolong pelarut universal, karena air mampu
melarutkan banyak zat.
Di alam, sulit dijumpai air yang bersih. Air hujan yang
sebenarnya berupa air murni, begitu turun hujan dan melewati udara, maka airpun
sambil bergerak turun, melarutkan zat-zat kimia yang ada di udara, debu dan
bermacam-macam gas. Sebagai akibatnya, beberapa saat hujan turun, udara makin
segar. Kandungan air dalam tubuh kitapun lebih dari 75%. Banyak zat dalam tubuh
kita berupa larutan.
Dalam tubuh manusia, elektrolit sangat
vital keberadaannya, karena terkait dengan segala mekanisme tubuh termasuk
metabolism yaitu sebagai ion pengaktif enzim, pembentuk hormon, melancarkan
implus pada syaraf, serta mekanik pada sel2 tubuh, seperti aktivitas
permeabilitas membran sel. selain dibutuhkan untuk tubuh, larutan elektrolit
juga umum digunakan untuk elektrokimia sperti pengisi pada ACCU, baterai,
ataupun jembatan garam.
Pengertian Cairan dan elektrolit sangat diperlukan dalam rangka menjaga kondisi
tubuh tetap sehat. Keseimbangan cairan dan elektrolit di dalam tubuh
adalahmerupakan salah satu bagian dari fisiologi homeostatis. Keseimbangan
cairandan elektrolit melibatkan komposisi dan perpindahan berbagai
cairan tubuh.Cairan tubuh adalah larutan yang terdiri dari air ( pelarut) dan
zat tertentu (zatterlarut). Elektrolit adalah zat kimia yang menghasilkan
partikel-partikel bermuatan listrik yang disebut ion jika berada dalam
larutan. Cairan dan elektrolit masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman,
dan cairanintravena (IV) dan didistribusi ke seluruh bagian tubuh. Keseimbangan
cairandan elektrolit berarti adanya distribusi yang normal dari air tubuh total
danelektrolit ke dalam seluruh bagian
tubuh. Keseimbangan cairan dan elektrolitsaling bergantung satu dengan yang
lainnya; jika salah satu terganggu maka akan berpengaruh pada yang
lainnya.Cairan tubuh dibagi dalam dua kelompok besar yaitu : cairan
intraseluler dancairan ekstraseluler.
Cairan intraseluler adalah cairan yang berda di dalam sel diseluruh
tubuh, sedangkan cairan akstraseluler adalah cairan yang berada di luarsel dan
terdiri dari tiga kelompok yaitu : cairan intravaskuler (plasma),
cairaninterstitial dan cairan transeluler. Cairan intravaskuler (plasma) adalah
cairan didalam sistem vaskuler, cairan intersitial adalah cairan yang terletak
diantara sel,sedangkan cairan traseluler adalah cairan sekresi khusus seperti
cairanserebrospinal, cairan intraokuler,
dan sekresi saluran cerna.
Elektrolit Utama Tubuh Manusia
Zat terlarut yang ada dalam cairan
tubuh terdiri dari elektrolit dan nonelektrolit. Non elektrolit adalah zat terlarut yang tidak terurai dalam larutan dan
tidak bermuatan listrik, seperti : protein, urea, glukosa,
oksigen, karbon dioksida danasam-asam
organik. Sedangkan elektrolit tubuh mencakup natrium (Na+),kalium (K+),
Kalsium (Ca++), magnesium (Mg++), Klorida (Cl-), bikarbonat(HCO3-), fosfat
(HPO42-), sulfat (SO42-).Konsenterasi elektrolit dalam cairan tubuh bervariasi
pada satu bagian dengan bagian yang lainnya, tetapi meskipun konsenterasi
ion pada tiap-tiap bagian berbeda, hukum netralitas listrik menyatakan
bahwa jumlah muatan-muatannegatif harus
sama dengan jumlah muatan-muatan positif.
Komposisi dari elektrolit-elektrolit
tubuh baik pada intarseluler maupun pada plasma terinci dalam tabel di
bawah ini :No. Elektrolit Ekstraseluler
IntraselulerPlasma Interstitial1.
Kation : •
Natrium (Na+) 144,0 mEq 137,0 mEq 10 mEq
• Kalium (K+)
5,0 mEq 4,7 mEq 141 mEq
• Kalsium (Ca++) 2,5 mEq 2,4 mEq 0• Magnesium (Mg
++) 1,5 mEq 1,4 mEq 31 mEq2.
Anion : • Klorida (Cl-) 107,0 mEq 112,7 mEq 4 mEq
• Bikarbonat (HCO3-) 27,0 mEq
28,3 mEq 10 mEq
• Fosfat (HPO42-) 2,0 mEq 2,0 mEq
11 mEq
• Sulfat (SO42-) 0,5 mEq 0,5 mEq
1 mEq
•
Protein 1,2 mEq 0,2 mEq 4 mEqa.
Kation :
a) Sodium (Na+) :
Kation berlebih di ruang ekstraseluler
Sodium
penyeimbang cairan di ruang eesktraseluler
Sodium adalah
komunikasi antara nerves dan musculus
Membantu proses keseimbangan asam-basa dengan menukar ion hidrigen padaion sodiumdi
tubulus ginjal : ion hidrogen di ekresikan
Sumber : snack, kue, rempah-rempah, daging panggang.
b) Potassium (K+)
:
Kation
berlebih di ruang intraseluler- Menjaga keseimbangan kalium di ruang intrasel
Mengatur
kontrasi (polarissasi dan repolarisasi) dari muscle dan nerves.
Sumber :
Pisang, alpokad, jeruk, tomat, dan kismis.
c) Calcium
(Ca++) :-
Membentuk
garam bersama dengan fosfat, carbonat, flouride di dalam tulangdan gigi untuk membuatnya keras dan kuat.
Meningkatkan fungsi syaraf dan muscle.
Meningkatkan
efektifitas proses pembekuan darah dengan proses pengaktifanprotrombin dan trombin- Sumber : susu dengan
kalsium tinggi, ikan dengan tulang, sayuran, dll.
Anion :
a) Chloride
(Cl -) :
Kadar
berlebih di ruang ekstrasel
Membantu proses keseimbangan natrium
Komponen
utama dari sekresi kelenjar gaster
Sumber
: garam dapur
b) Bicarbonat
(HCO3 -) :
Bagian
dari bicarbonat buffer sistem
Bereaksi
dengan asam kuat untuk membentuk asam karbonat dan suasanagaram
untuk menurunkan PH.
c) Fosfat
( H2PO4- dan HPO42-) :
Bagian
dari fosfat buffer system
Berfungsi
untuk menjadi energi pad metabolisme sel
Bersama
dengan ion kalsium meningkatkan kekuatan dan kekerasan tulang
Masuk
dalam struktur genetik yaitu : DNA dan RNA.
