Larutan elektrolit

Untuk siapa ya??? Tahulah kamu. . .

Dalam ilmu kimia, elektrolit adalah zat yang mengandung ion-ion bebas yang menjadikannya konduktif secara elektrik. Tipe yang paling umum dari elektrolit adalah larutan ion, namun leburan zat elektrolit dan elektrolit padat juga ada.

Elektrolit umumnya ada dalam bentuk larutan asam, basa, atau garam. Beberapa jenis gas juga bisa berfungsi sebagai elektrolit dalam kondisi temperatur tinggi dan tekanan rendah (contoh: ketika terjadi petir dan yang cara kerja TV plasma). Larutan elektrolit juga dapat dihasilkan dari larutan senyawa biologi (DNA dan polipeptida, dimanfaatkan dalam proses pemisahan gen) dan polimer sintetik (disebut polielektrolit; misalnya polistirena sulfonat).

Larutan elektrolit umumnya terbentuk ketika garam-garaman dilarutkan ke dalam pelarut, misalnya air, dan komponen-komponen garam terpisah akibat interaksi termodinamika antara pelarut dan zat terlarut, yang disebut proses solvasi. Contohnya, garam dapur yang dilarutkan ke air. Garam sebagai bentuk padatan akan terlarut menjadi komponen-komponen pembentuknya, yaitu Na+ dan Cl-.

Elektrolit juga bisa dibuat dengan melarutkan zat di mana zat tersebut juga bereaksi dengan air, misalnya pelarutan gas karbon dioksida ke dalam air untuk menghasilkan larutan yang berisi ion H+, karbonat, dan asam karbonat (misal, dalam proses pembuatan minuman berkarbonasi).

Lelehan zat yang biasanya dilarutkan ke dalam pelarut untuk menjadi larutan elektrolit juga dapat menjadi elekrolit juga, misalnya lelehan garam yang dapat menghantarkan listrik.

Kuat lemahnya elektrolit bergantung pada jumlah ion terlarut di dalamnya. Jika zat yang dilarutkan tidak menghasilkan ion-ion, maka itu dikatakan non elektrolit. Atau jika ion-ion yang dihasilkannya sedikit jumlahnya karena kemampuan dissosiatifnya dengan zat pelarut lemah, maka itu dikatakan larutan elektrolit lemah, dan hanya mampu menghantarkan listrik dalam jumlah yang sangat terbatas.

Larutan elektrolit kuat adalam larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang baik, karena zat terarut yang berada di dalam pelarut seluruhnya dapat berubah menjadi ion. Yang tergolong elektrolit kuat yaitu: asam kuat (HCl, HClO3, HClO4, H2SO4, HNO3, dan sebagainya), basa kuat (basa dari golongan alkali dan alkali tanah), dan garam-garaman yang memiliki kelarutan tinggi (NaCl, KCl, KI, Al2(SO4)3, dan sebagainya).

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang mampu menghantarkan arus listrik secara lemah karena komponen zat terlarutnya tidak seluruhnya berubah menjadi ion, melainkan hanya sebagian. Yang tergolong larutan elektrolit lemah adalah asam lemah, basa lemah, dan garam-garam yang sukar larut (AgCl, CaCrO4, PbI2, dan sebagainya).

Larutan non elektrolit adalah larutan yang komponen zat terlarutnya tidak dapat berubah menjadi ion. Hal ini dikarenakan ikatan molekulnya terlalu kuat sehingga sulit memisahkan diri dalam larutan. Umumnya, larutan dari senyawa polimer dan senyawa polimer itu sendiri merupakan non elektrolit. Contohnya adalah larutan urea, larutan sukrosa, larutan glukosa, larutan alkohol, dan sebagainya.

Ketika elektroda diletakkan di dalam elektrolit dan tegangan listrik diaplikasikan, elektrolit akan menghantarkan listrik. Reaksi kimia akan terjadi pada katoda yang mengkonsumsi elektron yang dikeluarkan oleh anoda, dan reaksi lainnya terjadi di anoda yang mengeluarkan elektron untuk ditangkap katoda. Hal ini akan menghasilkan awan elektron di sekitar katoda dan kondisi miskin elektron di anoda. Untuk mengatasi hal tersebut, ion-ion yang berada di dalam larutan bergerak mengambil muatan yang terkumpul sehingga terjadi reaksi kimia, sama halnya dengan yang terjadi di anoda, sehingga muatan menjadi netral dan aliran elektron bisa terus terjadi. Kondisi ini sering disebut dengan elektrolisis (elektro: listrik, lisis: mencerna).

Contoh dari elektrolisis adalah ketika larutan garam NaCl dialiri listrik, reaksi katoda yang terjadi adalah:
2H2O + 2e- --> 2OH- + H2
dan gas hidrogen akan terbebaskan dari katoda. Reaksi di anoda:
2H2O --> O2 + 4H+ + 4e-
dan gas oksigen akan menggelembung dari anoda. Ion bermuatan positif Na+ akan bereaksi dengan muatan negatif hasil netralisasi katoda, yaitu OH- dan membentuk NaOH, dan ion bermuatan negatif Cl- akan bereaksi dengan muatan positif hasil netralisasi anoda, yaitu H+, membentuk HCl. Keduanya akan bereaksi dan membentuk NaCl + H2O sehingga larutan ion NaCl akan kembali terbentuk.

Perlu diperhatikan bahwa mengapa bukan Na+ yang mendapatkan elektron agar menjadi netral namun malah H2O, dan bukan Cl- yang melepaskan elektron agar menjadi netral melainkan H2O juga, hal ini dikarenakan Na+ memiliki tingkat oksidasi yang lebih tinggi dari H2O sehingga lebih mudah bagi H2O untuk menangkap elektron dibandingkan Na+ karena energi yang diperlukan lebih sedikit. Hal ini juga berlaku bagi Cl- yang memiki tingkat reduktivitas yang tinggi.

Konduktor elektrolitik digunakan dalam berbagai bidang industri, diantaranya:
Baterai
Fuel cell
Proses electroplating
Kapasitor elektrolitik
Higrometer
Proses hidrometalurgi
Pembuatan kaca dengan melelehkan kaca menggunakan arus listrik

Dalam tubuh kita, terutama cairan tubuh dan darah, kesetimbangan cairan ditentukan oleh jumlah ion di dalam tubuh yang dihitung dalam satuan muatan listrik terlarut karena mempengaruhi penyerapan cairan secara intraseluler maupun ekstraseluler. Ion primer dalam tubuh yaitu natrium, kalium, kalsium, magnesium, klor, asam fosfat, dan asam karbonat. Seluruh bentuk kehidupan yang diketahui membutuhkan keseimbangan elektrolit secara intraseluler dan ekstraseluler karena menyangkut transportasi mineral, cairan, dan nutrisi. Ketidakseimbangan gradien elektrolit dapat mempengaruhi hidrasi tubuh, pH darah, dan fungsi otot dan syaraf. Berbadag mekanisme dan fungsi fisiologis diterapkan oeh seluruh makhluk hidup dalam menjaga keseimbangan tersebut secara terkendali.