Cara Membandingkan Daya Hantar Listrik Beberapa Larutan

Untuk bisa membandingkan atau mengurutkan daya hantar listrik beberapa larutan, pertama harus memahami jenis larutan. Apakah larutan itu merupakan larutan senyawa ion, asam, basa, kovalen polar/nonpolar. Jika senyawa yang dapat terionisasi atau terdisosiasi berapa banyak jumlah ionnya. Selain itu juga perlu membandingkan konsentrasi serta proporsi hasil kali jumlah ion dan konsentrasinya.

Berikut ini jenis larutan mulai dari yang mempunyai daya hantar paling kuat, lemah, dan tidak punya kemampuan menghantarkan arus listrik.

1. Jenis senyawa garam dan asam kuat serta basa kuat, larutannya merupakan elektrolit kuat. Senyawa tersebut dapat mengalami ionisasi atau disosiasi secara total, ditandai dengan derajat ionisasi sama dengan 1 atau 100% terurai.
2. Jenis asam lemah dan basa lemah. Larutan asam/basa lemah ia terurai sebagian. Derajat ionisasinya di bawah 1 dan di atas 0. Jenis larutan ini daya hantarnya lebih kecil dari golongan garam dan asam/basa kuat.
3. Bukan termasuk garam dan asam/basa. Larutan seperti ini masuk kategori larutan nonelektrolit, tidak punya daya hantar listrik.

Secara singkat urutan daya hantar listrik larutan dengan konsentrasi dan volume sama:
Garam atau asam/basa kuat > asam/basa lemah > senyawa dengan kepolaran rendah atau tidak dapat terionisasi.

Contoh garam:
NaCl, NaNO₃, KCl, K₂SO₄, CaCl₂, CaCO₃, BaSO₄, BaCO₃, KCl, NH₄Cl, NaNO₃, CH₃COONa.

Contoh asam kuat:
HI, HBr, HCl, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HClO₃, HMnO₄

Contoh basa kuat:
LiOH , NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.

Contoh asam lemah:
HF, CH₃COOH, HCOOH, HNO₂, H₂CO₃, HClO₂, HClO, H₂SO₃, H₂S₂O₃, H₃PO₄, H₃PO₃.

Contoh basa lemah:
NH₄OH, NH₃, C₂H₅NH₂

Contoh senyawa yang tidak mengalami ionisasi ketika dalam bentuk larutan:
C₆H₁₂O₆, C₂H₅OH, C₁₁H₂₂O₁₁, CO(NH₂)₂

Contoh senyawa nonpolar:
CH₄, C₂H₆, C₆H₆, CCl₄

Cara menganalisis daya hantar listrik beberapa larutan.

1. Larutan senyawa garam atau asam/basa kuat
   Bila larutan garam atau asam/basa kuat mempunyai konsentrasi sama maka perlu dibandingkan jumlah ion masing-masing. Semakin banyak jumlah ion semakin kuat daya hantar listriknya.
   
   Contoh-A1:
   Misal perbandingan antara Na₂SO₄ 0,5 M dengan KCl 0,5 M dengan volume yang sama. Karena konsentrasinya sama-sama 0,5 M maka tinggal membandingkan jumlah ionnya karena sama-sama jenis garam.
   Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄^2–
   Hasil penguraiannya terdiri dari 2 ion Na⁺ dan 1 ion SO₄^2–, total ada 3 ion.
   Koefisien 1 biasa dalam persamaan reaksi tidak perlu ditulis.
   
   KCl → K⁺ + Cl^–
   Hasil penguraiannya terdiri dari 1 ion K⁺ dan 1 ion Cl^–, total ada 2 ion.
   
   Karena konsentrasi sama, jumlah ion dalam larutan: Na₂SO₄ > KCl. Jadi daya hantar listrik Na₂SO₄ > KCl. 
   
   
   Contoh-A2:
   BaCl₂ 0,1 M dengan HNO₃ 0,15 M, volume keduanya dianggap sama.
   BaCl₂ merupakan jenis garam, HNO₃ termasuk asam kuat, keduanya termasuk larutan elektrolit kuat. Konsentrasi HNO₃ lebih besar dari BaCl₂. Tetapi perlu dianalisis dulu jumlah ion masing-masing.
   BaCl₂ → Ba²⁺ + 2Cl^–
   BaCl₂ menghasilkan 3 ion.
   
   HNO₃ → H⁺ + NO₃^–
   HNO₃ menghasilkan 2 ion.
   
   Perbandingan jumlah ion dengan mempertimbangkan konsentrasi menjadi:
   BaCl₂ = jumlah ion × konsentrasi = 3 × 0,1 M = 0,3 M
   HNO₃ = jumlah ion × konsentrasi = 2 × 0,15 M = 0,3 M
   
   Karena dihasilkan jumlah yang sama maka daya hantar listrik kedua larutan tersebut setara, tidak ada yang lebih kuat.
   
   
   Contoh-A3:
   NaOH 0,2 M dengan HBr 0,15 M, volume keduanya dianggap sama.
   
   NaOH termasuk basa kuat, dalam larutan mengalami ionisasi 100%, HBr termasuk asam kuat, dalam larutan terurai total, (derajat ionisasi 1).
   NaOH → Na⁺ + OH^–
   NaOH menghasilkan 2 ion.
   
   HBr → H⁺ + Br^–
   HBr menghasilkan 2 ion.
   
   Karena keduanya termasuk elektrolit kuat dan jumlah ion dalam larutannya sebanding, tetapi konsentrasi NaOH lebih besar dari konsentrasi HBr maka daya hantar listrik NaOH lebih besar dibanding HBr.
   
   
2. Larutan dari asam lemah dengan basa lemah.
   Untuk jenis larutan asam/basa lemah selain konsentrasi yang perlu dipertimbangkan adalah derajat ionisasi setiap larutan asam/basa lemah. Semakin tinggi derajat ionisasi dengan konsentrasi yang sama maka semakin tinggi pula daya hantar listrik-nya.
   
   Contoh:
   Bila diketahui CH₃COOH dengan 𝛼 = 0,5 dan H₃PO₄ dengan 𝛼 = 0,3.
   Kesimpulan daya hantar CH₃COOH > H₃PO₄.

---

Contoh penerapan dalam soal:
Urutkan larutan berikut berdasarkan daya hantar listrik dari yang paling kecil hingga yang paling besar.

1. KOH 0,2 M
2. NH₄Cl 0,1 M
3. H₃PO₄ 0,2 M
4. C₆H₁₂O₆ 0,2 M
5. Al₂(SO₄)₃ 0,1 M
6. H₂SO₄ 0,1 M

Analisis:
a) KOH 0,2 M
KOH basa kuat.
KOH → K⁺ + OH^– (total 2 ion)
Proporsi ion × konsentrasi = 2 × 0,2 M = 0,4 M

b) NH₄Cl 0,1 M
NH₄Cl termasuk garam.
NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^– (total 2 ion)
Proporsi ion × konsentrasi = 2 × 0,1 M = 0,2 M

c) H₃PO₄ 0,2 M
H₃PO₄ termasuk asam lemah.
H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄^–

d) C₆H₁₂O₆ 0,2 M
C₆H₁₂O₆ (gula) hanya larut tetapi tidak mengalami ionisasi.

e) Al₂(SO₄)₃ 0,1 M
Al₂(SO₄)₃ termasuk garam.
Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2– (total 5 ion)
Proporsi ion × konsentrasi = 5 × 0,1 M = 0,5 M

f) H₂SO₄ 0,1 M
H₂SO₄ termasuk asam kuat.
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2– (total 3 ion)
Proporsi ion × konsentrasi = 3 × 0,1 M = 0,3 M

Urutan daya hantar listrik antara garam dan asam/basa kuat berdasarkan proporsi ion × konsentrasi: NH₄Cl < H₂SO₄ < KOH < Al₂(SO₄)₃

Urutan daya hantar listrik larutan C₆H₁₂O₆ dengan asam lemah H₃PO₄:
C₆H₁₂O₆ < H₃PO₄

Urutan daya hantar listrik secara keseluruhan menjadi:
C₆H₁₂O₆ < H₃PO₄ < NH₄Cl < H₂SO₄ < KOH < Al₂(SO₄)₃

KSJSS.