Pembahasan Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit
Identifikasi Konsep
Pada soal diberikan beberapa senyawa beserta konsentrasinya, lalu ditanyakan tentang larutan yang mempunyai daya hantar listrik paling lemah, maka konsep yang digunakan adalah larutan elektrolit.
Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi
Pernahkah kalian mendengar setrum ikan? Teknik penangkapan ikan satu ini sangat tidak dibenarkan, namun masih banyak oknum nelayan yang menggunakan cara tersebut. Alat setrum ikan tidak perlu menyentuh ikan secara langsung, tapi cukup disentuhkan pada air laut dan ikan di sekitarnya langsung mati. Wah kok bisa ya? Ternyata dalam air laut terkandung ion-ion seperti KaTeX can only parse string typed expression dan KaTeX can only parse string typed expression sehingga dapat menghantarkan listrik. Untuk lebih memahaminya yuk kita simak materi tentang larutan elektrolit dan nonelektrolit berikut.
Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi dua jenis yaitu larutan elektrolit dan nonelektrolit. Larutan elektrolit merupakan larutan yang dapat menghantarkan listrik, contohnya adalah larutan garam dapur. Sementara itu, larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik, contohnya adalah larutan gula. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik? Nah ada teori yang bisa digunakan untuk menjawab pertanyaan ini. Teori ini dikemukakan oleh ilmuan kimia berbangsa Swedia yaitu Svante August Arrhenius (1859-1927). Menurut Arrhenius zat elektrolit dapat menghantarkan listrik karena ketika dilarutkan dalam air, zat tersebut terurai menjadi atom-atom yang bermuatan yang disebut dengan ion. Proses penguraian tersebut dinamakan ionisasi. Jika atomnya bermuatan positif maka disebut dengan kation, sedangkan jika atom bermuatan negatif maka disebut sebagai anion. Dalam larutannya, ion-ion selalu bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan listrik. Di sisi lain, larutan nonelektrolit tidak terurai menjadi ion-ion dalam larutannya, akan tetapi tetap dalam bentuk molekulnya yang tidak bermuatan. Dengan demikian larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.
Seberapa banyak suatu larutan terionisasi dapat dinyatakan menggunakan nilai derajat ionisasi (α). Derajat ionisasi merupakan perbandingan mol zat yang terurai atau terionisasi dengan mol zat mula-mula. Persamaan derajat ionisasi dapat dinyatakan sebagai berikut:

Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan listrik maka larutan elektrolit dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan lemah. Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat terionisasi sempurna, artinya seluruh molekulnya berubah menjadi ion-ion yang bergerak bebas sehingga memiliki nilai α = 1. Contoh dari larutan elektrolit kuat adalah senyawa ionik seperti garam (seperti NaCl, KCl, dan KNO3), senyawa kovalen polar seperti asam kuat (seperti HCl, KaTeX can only parse string typed expression, dan KaTeX can only parse string typed expression), dan senyawa yang memiliki jenis ikatan ionik dan kovalen polar sekaligus yaitu basa kuat (seperti NaOH, KOH, dan LiOH).
Adapun elektrolit lemah adalah larutan yang hanya mengalami ionisasi sebagian. Artinya, dalam larutannya terdapat ion-ion dan zat yang masih dalam bentuk molekul sehingga akan memiliki nilai 0 < α < 1. Contoh dari larutan elektrolit lemah adalah senyawa kovalen polar jenis asam lemah seperti HF dan basa lemah seperti KaTeX can only parse string typed expression. Sementara itu, larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak terionisasi sehingga memiliki nilai α = 0. Contohnya yaitu senyawa kovalen nonpolar seperti KaTeX can only parse string typed expression. Meskipun pada umumnya senyawa kovalen polar dapat menghantarkan listrik, tetapi ada juga yang tidak, yaitu larutan gula. Larutan gula tidak mengalami ionisasi melainkan tetap dalam bentuk molekulnya.
Jika konsentrasi suatu larutan diketahui maka setelah terionisasi konsentrasi hasil ionisasi larutan tersebut akan sesuai dengan jumlah ion yang dihasilkan. Contohnya kita punya larutan HCl 1 M. Larutan HCl dapat terionisasi menjadi 1 ion KaTeX can only parse string typed expression dan 1 ion KaTeX can only parse string typed expression sesuai persamaan reaksi berikut:

Dari hasil ionisasi tersebut maka total konsentrasi setelah ionisasi adalah 2M. Dari sini kita akan mendapatkan pola bahwa semakin besar konsentrasi dan semakin banyak jumlah ion yang dihasilkan maka daya hantar listrik akan semakin baik. Hal ini tentunya untuk larutan elektrolit kuat ya, karena untuk elektrolit lemah tidak mengalami ionisasi sempurna, sehingga jumlah zat yang terurai harus diketahui terlebih dahulu untuk melihat pengaruh konsentrasinya.
untuk menjawab soal ini mari kita analisis satu-persatu:
natrium asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan garam sehingga termasuk elektrolit kuat yang dapat mengalami ionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:

setelah terionisasi maka total konsentrasinya menjadi 0,2 M.
asam sulfat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan asam kuat sehingga termasuk elektrolit kuat yang dapat mengalami ionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:

setelah terionisasi maka total konsentrasinya menjadi 0,3 M
asam asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan asam lemah sehingga termasuk elektrolit lemah, maka larutan ini hanya terionisasi sebagian, untuk menentukan total konsentrasi maka kita perlu mengetahui derajat ionisasinya.
natrium hidroksida NaOH 0,1 M merupakan basa kuat sehingga termasuk elektrolit kuat, maka larutan ini terionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:
setelah terionisasi sempurna maka total konsentrasinya menjadi 0,2 M seperti pada natrium asetat.
kalsium asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan garam sehingga termasuk elektrolit kuat yang akan terionisasi sempurna sesuai persamaan reaksi:

setelah terionisasi sempurna maka total konsentrasinya menjadi 0,3 M.
Semua larutan tersebut termasuk elektrolit kuat kecuali asam asetat.
Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi dua jenis yaitu larutan elektrolit dan nonelektrolit. Larutan elektrolit merupakan larutan yang dapat menghantarkan listrik, contohnya adalah larutan garam dapur. Sementara itu, larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik, contohnya adalah larutan gula. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik? Nah ada teori yang bisa digunakan untuk menjawab pertanyaan ini. Teori ini dikemukakan oleh ilmuan kimia berbangsa Swedia yaitu Svante August Arrhenius (1859-1927). Menurut Arrhenius zat elektrolit dapat menghantarkan listrik karena ketika dilarutkan dalam air, zat tersebut terurai menjadi atom-atom yang bermuatan yang disebut dengan ion. Proses penguraian tersebut dinamakan ionisasi. Jika atomnya bermuatan positif maka disebut dengan kation, sedangkan jika atom bermuatan negatif maka disebut sebagai anion. Dalam larutannya, ion-ion selalu bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan listrik. Di sisi lain, larutan nonelektrolit tidak terurai menjadi ion-ion dalam larutannya, akan tetapi tetap dalam bentuk molekulnya yang tidak bermuatan. Dengan demikian larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.
Seberapa banyak suatu larutan terionisasi dapat dinyatakan menggunakan nilai derajat ionisasi (α). Derajat ionisasi merupakan perbandingan mol zat yang terurai atau terionisasi dengan mol zat mula-mula. Persamaan derajat ionisasi dapat dinyatakan sebagai berikut:

Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan listrik maka larutan elektrolit dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan lemah. Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat terionisasi sempurna, artinya seluruh molekulnya berubah menjadi ion-ion yang bergerak bebas sehingga memiliki nilai α = 1. Contoh dari larutan elektrolit kuat adalah senyawa ionik seperti garam (seperti NaCl, KCl, dan KNO3), senyawa kovalen polar seperti asam kuat (seperti HCl, KaTeX can only parse string typed expression, dan KaTeX can only parse string typed expression), dan senyawa yang memiliki jenis ikatan ionik dan kovalen polar sekaligus yaitu basa kuat (seperti NaOH, KOH, dan LiOH).
Adapun elektrolit lemah adalah larutan yang hanya mengalami ionisasi sebagian. Artinya, dalam larutannya terdapat ion-ion dan zat yang masih dalam bentuk molekul sehingga akan memiliki nilai 0 < α < 1. Contoh dari larutan elektrolit lemah adalah senyawa kovalen polar jenis asam lemah seperti HF dan basa lemah seperti KaTeX can only parse string typed expression. Sementara itu, larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak terionisasi sehingga memiliki nilai α = 0. Contohnya yaitu senyawa kovalen nonpolar seperti KaTeX can only parse string typed expression. Meskipun pada umumnya senyawa kovalen polar dapat menghantarkan listrik, tetapi ada juga yang tidak, yaitu larutan gula. Larutan gula tidak mengalami ionisasi melainkan tetap dalam bentuk molekulnya.
Jika konsentrasi suatu larutan diketahui maka setelah terionisasi konsentrasi hasil ionisasi larutan tersebut akan sesuai dengan jumlah ion yang dihasilkan. Contohnya kita punya larutan HCl 1 M. Larutan HCl dapat terionisasi menjadi 1 ion KaTeX can only parse string typed expression dan 1 ion KaTeX can only parse string typed expression sesuai persamaan reaksi berikut:

Dari hasil ionisasi tersebut maka total konsentrasi setelah ionisasi adalah 2M. Dari sini kita akan mendapatkan pola bahwa semakin besar konsentrasi dan semakin banyak jumlah ion yang dihasilkan maka daya hantar listrik akan semakin baik. Hal ini tentunya untuk larutan elektrolit kuat ya, karena untuk elektrolit lemah tidak mengalami ionisasi sempurna, sehingga jumlah zat yang terurai harus diketahui terlebih dahulu untuk melihat pengaruh konsentrasinya.
untuk menjawab soal ini mari kita analisis satu-persatu:
natrium asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan garam sehingga termasuk elektrolit kuat yang dapat mengalami ionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:

setelah terionisasi maka total konsentrasinya menjadi 0,2 M.
asam sulfat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan asam kuat sehingga termasuk elektrolit kuat yang dapat mengalami ionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:

setelah terionisasi maka total konsentrasinya menjadi 0,3 M
asam asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan asam lemah sehingga termasuk elektrolit lemah, maka larutan ini hanya terionisasi sebagian, untuk menentukan total konsentrasi maka kita perlu mengetahui derajat ionisasinya.
natrium hidroksida NaOH 0,1 M merupakan basa kuat sehingga termasuk elektrolit kuat, maka larutan ini terionisasi sempurna dengan persamaan reaksi:

setelah terionisasi sempurna maka total konsentrasinya menjadi 0,2 M seperti pada natrium asetat.
kalsium asetat KaTeX can only parse string typed expression 0,1 M merupakan garam sehingga termasuk elektrolit kuat yang akan terionisasi sempurna sesuai persamaan reaksi:

setelah terionisasi sempurna maka total konsentrasinya menjadi 0,3 M.
Semua larutan tersebut termasuk elektrolit kuat kecuali asam asetat.
Kesimpulan
Dari penjabaran tersebut dapat disimpulkan bahwa larutan yang mempunyai daya hantar listrik paling lemah adalah asam asetat 0,1 M karena dari jenis larutannya pun merupakan asam lemah, sementara senyawa yang lain termasuk garam dan basa kuat yang termasuk pada elektrolit kuat. Jadi besarnya konsentrasi untuk soal ini tidak berpengaruh. Kita cukup menggunakan informasi berupa jenis larutan tersebut. Jadi, jawaban yang benar adalah C.
Pelajari Materi Terkait di Pahamify