< PreviousKimia X SMA14129.Jika massa dari 5 liter gas oksigen (P,T) 6,4 gram (Ar O= 16), maka pada kondisiyang sama, massa dari 1 liter C4H10 (Ar C = 12, H = 1) adalah ... .A.1,28 gramD.11,6 gramB.2,32 gramE.58 gramC.3,2 gram 30.Jika 6 ton pupuk urea (CO(NH2)2) (Mr = 60) disebar secara merata pada kebunseluas 2 hektar (20.000 m2), maka tiap m2 tanah mendapat tambahan nitrogensebesar ... .A.14 gramD.180 gramB.140 gramE.280 gramC.150 gram31.Volume gas CO2 (STP) yang dapat terbentuk pada pembakaran sempurna 6gram C2H6 (Ar C = 12, H = 1) menurut reaksi:2 C2H6(g) + 7 O2(g)⎯⎯→ 4 CO2(g) + 6 H2O(l) adalah ... .A.2,24 literD.11,2 literB.4,48 literE.89,6 literC.8,96 liter32.Campuran 8 liter gas CH4 dan C2H6 dibakar sempurna sesuai reaksi:CH4(g) + 2 O2(g)⎯⎯→ CO2(g) + 2 H2O(l)2 C2H6(g) + 7 O2(g)⎯⎯→ 4 CO2(g) + 6 H2O(l)menghasilkan gas CO2 sebanyak 12 liter. Volume CH4 dan C2H6 berturut-turutadalah ... .A.2 liter dan 6 literD.6 liter dan 2 literB.3 liter dan 5 literE.4 liter dan 4 literC.5 liter dan 3 liter33. Untuk membuat 500 mL larutan NaOH dengan konsentrasi 0,2 M diperlukanNaOH (Ar Na = 23, O = 16, dan H = 1) sebanyak ... .A.2 gramD.10 gramB.4 gramE.16 gramC.8 gram34.Volume air yang perlu ditambahkan pada 12,5 mL larutan HCl 2 M untuk membuatlarutan HCl 0,1 M adalah ... .A.250 mLD.200 mLB.237,5 mLE.112,5 mLC.225 mL35.Pada reaksi:2 AgNO3(aq) + K2CrO4(aq)⎯⎯→ Ag2CrO4(s) + 2 KNO3(aq)volume larutan AgNO3 0,1 M yang diperlukan agar tepat bereaksi dengan 10 mLlarutan K2CrO4 0,2 M adalah ... .A.10 mLD.40 mLB.20 mLE.60 mLC.30 mLKimia X SMA14236.Diketahui reaksi:Mg(s) + CuSO4(aq)⎯⎯→ MgSO4(aq) + Cu(s)Bila 6 gram magnesium tepat habis bereaksi dengan larutan CuSO4 (Ar Mg = 24,Cu = 63,5), maka dihasilkan tembaga sebanyak ... .A.7,94 gramD.48 gramB.15,88 gramE.63,5 gramC.31,75 gram37.Gas asetilena (Ar C= 12 dan H = 1) dibakar sesuai reaksi:2 C2H2(g) + 5 O2(g)⎯⎯→ 4 CO2(g) + 2 H2O(l)Bila dihasilkan 67,2 liter gas oksigen pada keadaan standar (STP), maka massagas asetilena yang dibakar sebanyak ... .A.13 gramD.41,6 gramB.26 gramE.46,8 gramC.31,2 gram38.Dari reaksi:2 Al(NO3)3(aq) + 3 Na2CO3(aq)⎯⎯→ Al2(CO3)3(aq) + 6 NaNO3(aq)bila direaksikan 200 mol larutan Al(NO3)3dengan 450 mol larutan Na2CO3, makapereaksi yang sisa adalah ... .A.50 mL larutan Al(NO3)3d.100 mL larutan Na2CO3B.100 mL larutan Al(NO3)3e.150 mL larutanNa2CO3C.150 mL larutan Al(NO3)339.Berdasarkan reaksi:Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq)⎯⎯→ PbI2(s) + 2 KNO3(aq)bila 30 mL larutan Pb(NO3)20,1M direaksikan dengan 20 mL larutan KI 0,4 M,maka massa endapan PbI2(Ar Pb = 207, I = 127) yang terbentuk adalah ... .A.0,692 gramD.2,766 gramB.1,383 gramE.3,688 gramC.1,844 gram40.Bila 100 mL larutan H2SO4 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan Ba(OH)2 2 Mmenurut reaksi:H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq)⎯⎯→ BaSO4(s) + 2 H2O(l)(Ar Ba = 137, S = 32, dan O = 16)maka endapan yang terbentuk sebanyak ... .a.46,6 gramd.4,66 gramb.23,3 grame.2,33 gramc.18,5 gramKimia X SMA143Larutan Elektrolit-Nonelektrolitdan Konsep RedoksBab4Tujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu:1.Menyimpulkan gejala-gejala hantaran listrik dalam ber-bagai jenis larutan berdasarkan data pengamatan.2.Mengelompokkan larutan ke dalam kelompok larutanelektrolit dan nonelektrolit.3.Menjelaskan penyebab larutan elektrolit dapat meng-hantarkan arus listrik.4.Menjelaskan bahwa larutan elektrolit dapat berupasenyawa ion dan senyawa kovalen polar.5.Menjelaskan berbagai konsep reaksi reduksi-oksidasi(redoks).6.Menentukan bilangan oksidasi atom unsur dalam senyawamaupun ion.7.Menentukan oksidator, reduktor, zat hasil oksidasi, danzat hasil reduksi dalam reaksi redoks.8.Memberi nama senyawa berdasarkan bilangan oksidasi.9.Menjelaskan penerapan konsep reaksi redoks dalam prosespengolahan limbah (lumpur aktif).Kata KunciPengantarDaya hantar listrik, elektrolit, reaksiionisasi, elektrolit kuat, senyawa ionik,senyawa kovalen polar, reduksi, oksidasi,bilangan oksidasi, autoredoks, lumpuraktif.Pernahkah Anda memperhatikan orang yang mencari ikan di sungai dengan caramenyetrum, apa yang terjadi? Ternyata di sekitar alat setrum tersebut tiba-tibamuncul banyak ikan yang mengapung karena telah mati. Mengapa ikan-ikan disekitar alat penyetrum bisa mati? Apakah air sungai dapat menghantarkan arus listrik?Tahukah Anda mengapa limbah cair maupun padat yang berasal dari rumah tanggaataupun industri dapat diuraikan oleh mikroorganisme? Bagaimana caramikroorganisme menguraikan/membusukkan limbah-limbah tersebut? Pe-nasaraningin tahu jawaban dari pertanyaan-pertanyaan tersebut, ikuti pembahasan berikutini.Dalam bab ini Anda akan mempelajari tentang daya hantar listrik larutanelektrolit dan nonelektrolit, konsep reaksi redoks dan penerapannya dalam prosespengolahan limbah dengan metode lumpur aktif.Kimia X SMA144A.Larutan Elektrolit - NonelektrolitB.Konsep RedoksPeta Konsepterdiri dariLarutanLarutan NonelektrolitLarutan Elektrolitpenghantar listrikSenyawa Ionbukan penghantar listrikmisalnya gula/alkoholSenyawa Kovalen PolarElektrolit Kuatasam/basa kuatElektrolit Lemahasam/basa lemahgaram tertentuairberisilemahkuatperkembangan konsepReaksi RedoksLepasOksigenIkatElektronOksidatorReduksiOksidasiBilangan OksidasiIkatOksigenLepasElektronReduktordengandengannaikturunKimia X SMA1454.1Larutan Elektrolit dan NonelektrolitA.Penggolongan Larutan Berdasarkan Daya Hantar ListrikBeberapa waktu yang lalu di awal tahun 2007, ibukota Jakarta ditimpamusibah banjir karena curah hujan yang sangat tinggi sehingga banyakmenenggelamkan perumahan penduduk. Mensikapi kondisi banjir yanglumayan tinggi tersebut, pihak PLN segera mengambil tindakan cepat dengansegera memutuskan aliran listrik yang menuju ke arah transformeter (trafo)yang terendam air banjir. Tahukah Anda mengapa pihak PLN mengambiltindakan tersebut? Apakah air dapat menghantarkan arus listrik sehingga dapatmembahayakan penduduk? Menurut pemikiran Anda, kira-kira kriteria air(larutan) yang bagaimana yang dapat menghantarkan arus listrik? Apakahsemua larutan dapat menghantarkan arus listrik?Untuk mengetahui jawaban dari pertanyaan-pertanyaan di atas, coba Andaperhatikan data ekperimen uji daya hantar listrik terhadap beberapa larutan dibawah ini. Tabel 4.1 Data Eksperimen Uji Daya Hantar Listrik Beberapa LarutanDari data tabel 4.1, tampak bahwa:1.Arus listrik yang melalui larutan asam sulfat, natrium hidroksida, dan garamdapur dapat menyebabkan lampu menyala terang dan timbul gas di sekitarelektrode. Hal ini menunjukkan bahwa larutan asam sulfat, natriumhidroksida, dan garam dapur memiliki daya hantar listrik yang baik.2.Arus listrik yang melalui larutan asam cuka dan amonium hidroksidamenyebabkan lampu tidak menyala, tetapi pada elektrode timbul gas. Halini menunjukkan bahwa larutan asam cuka dan amonium hidroksidamemiliki daya hantar listrik yang lemah.3.Arus listrik yang melalui larutan gula dan larutan urea tidak mampumenyalakan lampu dan juga tidak timbul gas pada elektrode. Hal inimenunjukkan bahwa larutan gula dan larutan urea tidak dapatmenghantarkan listrik.No.Larutan yangRumus Pengamatan Diuji Kimia Nyala Lampu Elektrode 1.Asam sulfatH2SO4 menyala terangada gelembung gas 2.Natrium hidroksidaNaOH menyala terangada gelembung gas 3.Asam cukaCH3COOH tidak menyalaada gelembung gas 4.AmoniumNH4OH tidak menyalaada gelembung gashidroksida 5.Larutan gulaC12H22O11 tidak menyalatidak ada gelembung 6.Larutan ureaCO(NH2)2 tidak menyalatidak ada gelembung 7.Garam dapurNaCl menyala terangada gelembung gasKimia X SMA146Berdasarkan keterangan di atas, maka larutan dapat dikelompokkan menjadidua, yaitu:1.Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutan elektrolit.Contoh: larutan asam sulfat, natrium hidroksida, garam dapur, asam cuka,dan amonium hidroksida.2.Larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, disebut larutannonelektrolit.Contoh: larutan gula dan larutan urea.Untuk semakin memahami daya hantar listrik beberapa larutan, lakukankegiatan eksperimen berikut.Bentuklah kelompok kerja yang masing-masing kelompok beranggotakan 3 orang siswa,kemudian lakukan eksperimen di bawah ini secara berkelompok. Setelah selesaimelakukan eksperimen, diskusikan hasil pengamatan yang diperoleh dan jawablahpertanyaan yang diberikan.Uji Daya Hantar ListrikTujuan:Setelah melakukan eksperimen ini, Anda diharapkan:1.Terampil merangkai alat uji daya hantar listrik larutan.2.Dapat melakukan pengamatan gejala hantaran arus listrik pada beberapa larutan.3.Dapat membedakan antara larutan elektrolit dan nonelektrolit.4.Dapat menjelaskan pengertian larutan elektrolit dan nonelektrolit.Alat dan bahan:1.batu baterai (sumber arus)4.elektode karbon2.bola lampu 5 watt5.beberapa macam larutan3.kabelProsedur eksperimen:1.Rangkailah alat uji daya hantar listrik sehingga dapat berfungsi dengan baik!2.Ambillah masing-masing 50 mL larutan yang akan diuji daya hantarnya dan masukkanke dalam gelas kimia yang telah diberi label!Tugas KelompokNo.Jenis LarutanRumus Kimia a.Larutan asam sulfat 0,1 MH2SO4 b.Larutan garam dapurNaCl c.Larutan asam cuka 0,1 MCH3COOH d.Air sumurH2O e.Larutan kalsium hidroksida 0,1 MCa(OH)2 f.Air jeruk- g.Larutan gulaC6H12O6 h.Air hujanH2O i.Larutan asam klorida 0,1 MHCl j.Larutan amonium hidroksida 0,1 MNH4OHKimia X SMA1473.Ujilah daya hantar listrik masing-masing larutan tersebut dengan cara mencelupkankedua elektrode karbon ke dalam larutan uji secara bergantian!Perhatian:Setiap akan mengganti larutan yang diukur daya hantar listriknya,elektrode karbon harus terlebih dahulu dicuci sampai bersih agar dataeksperimen tidak bias (valid).4.Amati perubahan yang terjadi pada lampu dan batang elektrode. Catatlah hasilpengamatan pada tabel pengamatan!Pertanyaan:1.Dari hasil eksperimen, sebutkan larutan yang bersifat elektrolit dan nonelektrolit!2.Kelompokkan larutan uji berdasarkan nyala lampu dan pengamatan elektrode dalamkategori: kelompok menyala terang dan timbul gelembung gas, menyala redup dantimbul gelembung gas, tidak menyala tetapi timbul gelembung gas, serta tidak menyaladan tidak timbul gelemgung gas. Kesimpulan apa yang dapat Anda ambil?3.Berdasarkan rumus kimia larutan uji di atas, larutan manakah yang termasuk golongan:a.senyawa ionb.senyawa kovalen4.Buatlah hubungan relasi antara jawaban pertanyaan nomor 2 dengan jawabanpertanyaan nomor 3, kemudian simpulkan dan carilah di literatur-literatur kimia,mengapa bisa seperti itu?1.Apa dasar pengelompokan larutan menjadi larutan elektrolit dan nonelektrolit?2.Jelaskan ciri-ciri suatu larutan dikategorikan sebagai larutan elektrolit!3.Menurut analisis kelompok Anda, air hujan termasuk larutan elektrolit atau non-elektrolit? Jelaskan penyebabnya?Gambar 4.1 Susunan alat uji daya hantar listrikSumber arusKatode(elektrode bermuatan negatif)Anode(elektrode bermuatan positif)Latihan 4.1Larutan elektrolitKimia X SMA148Tips Membuat Baterai yang Sederhana dan MurahTahukah Anda bahwa sebuah baterai sederhana yang menghasilkan arus listrikdalam jumlah yang aman dapat dibuat dari sebuah jeruk lemon, klip kertas yangterbuat dari baja, dan paku pines kuningan. Tidak percaya? Bagaimana caramembuatnya? Caranya sangat sederhana dan dapat Anda lakukan sendiri-sendiridengan mudah karena tidak memerlukan banyak peralatan dan prosedur yang rumit.Belahlah sebuah jeruk lemon, kemudian tancapkan sebuah paku pines dan klip kertaske dalam jeruk lemon yang telah dibelah tadi. Pines dan klip harus ditancapkansedekat mungkin tetapi tidak sampai bersentuhan. Hati-hati jangan sampai ada cairanjeruk yang ada di atas paku pines maupun klip. Basahi lidah Anda dengan air liurdan tempelkan sedikit ujung lidah di atas paku pines dan klip. Sensasi rasa yangtimbul diakibatkan oleh sejumlah kecil arus listrik sebagai hasil dari elektrolit dalamair liur di lidah.Bagaimana, mudah kan? Coba praktikkan di kelas masing-masing bersamakelompok kerja Anda.B.Teori Ion Svante August ArrheniusMengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkanlarutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik?Penjelasan tentang permasalahan di atas pertama kali dikemukakan olehSvante August Arrhenius(1859 – 1927) dari Swedia saat presentasi disertasiPhD-nya di Universitas Uppsala tahun 1884. Menurut Arrhenius, zat elektrolitdalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom ataugugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion. Ion yang bermuatanpositif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif dinamakan anion.Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi.Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yangsebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Sedangkan zatnonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapitetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yangmenyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.Dari penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan:1.Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolitdalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-iontersebut selalu bergerak bebas.Kimia di Sekitar KitaSumber: Janice Van Cleave. 2003. A+ Proyek-proyek Kimia.Terjemahan oleh Wasi Dewanto. Bandung: Pakar Raya.Kimia X SMA1492.Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zatnonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetapdalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkanarus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.Zat nonelektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapatmenghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetapdalam bentuk molekul.1.Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik, sedang larutan nonelektrolittidak dapat?2.Mengapa ion-ion dalam larutan elektrolit dikatakan dapat menghantarkan listrik?3.Mengapa ion-ion bermuatan listrik, padahal atom bersifat netral?C.Elektrolit Kuat dan Elektrolit LemahBerdasarkan kuat-lemahnya daya hantar listrik, larutan elektrolit dapatdikelompokkan menjadi dua, yaitu:a.Larutan elektrolit kuat, yaitu larutan elektrolit yang mengalami ionisasisempurna.Indikator pengamatan: lampu menyala terang dan timbul gelembung gaspada elektrode.Contoh: larutan H2SO4, larutan NaOH, dan larutan NaCl.b.Larutan elektrolit lemah, yaitu larutan elektrolit yang mengalami sedikitionisasi (terion tidak sempurna).Indikator pengamatan: lampu tidak menyala atau menyala redup dan timbulgelembung gas pada elektrode.Contoh: larutan CH3COOH dan larutan NH4OH.Secara umum, perbedaan antara larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemahdapat disimpulkan sebagai berikut.Tabel 4.2 Perbedaan Larutan Elektrolit Kuat dan Elektrolit LemahLatihan 4.2No.Elektrolit Kuat1.Dalam larutan terionisasi sempurna2.Jumlah ion dalam larutan sangatbanyak3.Menunjukkan daya hantar listrikyang kuat4.Derajat ionisasi mendekati 1(α≅ 1)Elektrolit LemahDalam larutan terionisasi sebagianJumlah ion dalam larutan sedikitMenunjukkan daya hantar listrik yanglemahDerajat ionisasi kurang dari 1 (α < 1)Kimia X SMA1501.Apa yang dimaksud dengan derajat ionisasi?2.Menurut analisis Anda, air buah jeruk itu dapat menghantarkan listrik atau tidak? Jikaseandainya dapat menghantarkan listrik, kira-kira termasuk elektrolit kuat atauelektrolit lemah? Jelaskan alasannya!D.Reaksi Ionisasi Larutan ElektrolitBerdasarkan keterangan sebelumnya telah kita ketahui bersama bahwalarutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalamireaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutannonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.Pertanyaan yang timbul sekarang adalah bagaimana cara menuliskan reaksiionisasi larutan elektrolit? Silakan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasiberikut ini.Kita dapat dengan mudah menuliskan reaksi ionisasi suatu larutan elektrolithanya dengan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi larutan elektrolit.Anda harus memahami pedoman tersebut jika ingin bisa menuliskan reaksiionisasinya.Pedoman penulisan reaksi ionisasi sebagai berikut.1.Elektrolit Kuata.Asam kuatHxZ(aq)⎯⎯→xH+(aq) + Zx–(aq)Contoh:•HCl(aq)⎯⎯→H+(aq) + Cl–(aq)•H2SO4(aq)⎯⎯→2 H+(aq) + SO42–(aq)•HNO3(aq)⎯⎯→H+(aq) + NO3–(aq)Gambar 4.2(a) Larutan elektrolitkuat (lampu menyala terang), (b)larutan elektrolit lemah (lampumenyala redup), dan (c) larutannonelektrolit (lampu tidakmenyala)Latihan 4.3(a)(b)(c)Next >