Jenis Larutan Elektrolit Lemah dan Contohnya

Larutan elektrolit lemah adalah senyawa yang ion-ionnya tidak terionisasi dengan sempurna atau terionisasi sebagian dalam air. Larutan jenis ini hanya mampu menghasilkan sedikit ion dalam air, artinya elektrolit lemah yang menghantarkan listrik dalam jumlah kecil.

Larutan elektrolit lemah memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Penghantar listrik yang lemah atau kurang baik.
• Proses ionisasi dalam air tidak sempurna atau sebagian.
• Mempunyai tetapan derajat ionisasi kurang dari 1.
• Muncul gelembung gas yang sedikit ketika dilakukan pengujian larutan.

Elektrolit lemah berasal dari dua jenis larutan, yaitu larutan asam lemah dan basa lemah.

1. Asam Lemah

Asal lemah adalah senyawa yang tidak terionisasi secara signifikan dalam larutan. Asam lemah terionisasi sebagai berikut

HA_(aq) ↔ H⁺ + A^–_(aq)

Persamaan konstanta keasamaman K_a yang menghubungkan konsentrasi kesetimbangan dari reaktan dan produk

Nila K_a yang semakin besar, mengakibatkan pembentukan H⁺ yang semakin besar, sehingga nilai pH semakin kecil. Nilai konstanta keasamaan K_a sekitar. 1.8 × 10^-6 Larutan asam dengan nilai di bawah 1.8 × 10^-6 bersifat basa, karena merupakan larutan asam yang lebih lemah dari pada air. Sebagian besar  larutan asam merupakan larutan asam lemah. Asam-asam organik merupakan anggota asam lemah terbesar. Contoh asam lemah yang terdapat dikehidupan sehari-hari, dijelaskan sebagai berikut.

a. Asam Format (CH₂O₂)

Asam format atau asam formiat atau biasa disebut asam metanol merupakan asam jenis karboksilat yang paling sederhana.  Rumus kimia dari asam format adalah CH₂O₂, dengan reaksi ionisasi

CH₂O₂ ↔ HCO₂^– + H⁺

Secara alami asam format banyak dihasilkan oleh serangga, asam format terdapat pada semut dan sengat lebah sebagai alat bertahan. Senyawa yang terbentuk dengan proses diisolali melalui distilasi (pemisahan bahan kimia) oleh semut, yang kemudian semut akan menghasilkan asam pada kantung yang disebut achidophore. Ketika menggigit sebagai bentuk perlindungan diri, semut menyemprotkan asam achidophore yang memberi efek rasa sakit pada korbannya. Selain itu, asam format juga merupakan asam yang berasal dari hasil pembakaran kimia, yaitu pembakaran metanol (etanol yang tercampur oleh air) yang dicampur dengan bensin. Senyawa kimia yang merupakan turunan dari asam format, yaitu garam, ester, dan metanoat.

b. Asam Asetat (C₂H₄O₂)

Asam asetat atau biasa dikenal dengan asam cuka merupakan salah satu jenis asam karboksilat yang paling sederhana setelah asam format. Rumus kimia dari asam asetat adalah  C₂H₄O₂, dengan reaksi ionisasi

C₂H₄O₂ ↔ C₂ H₃O₂^–+ H⁺

Asam asetat merupakan preaksi kimia yang cukup penting dalam proses pembuatan bahan baku industri. Misalnya dalam pembentukan polimer, seperti polietilena teretfalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat. Asam asetat juga dimanfaatkan untuk produksi makanan, yaitu pemberi rasa asam dan aroma pada masakan. Kode aditif makanan dari asam asetat yaitu E260.

c. Asam Fluorida (HF)

Asam fluorida atau biasa disebut hidrogen fluorida merupakan senyawa yang berbentuk gas dan tidak berwarna. Rumus kimia dari asam fluorida adalah HF, dengan reaksi ionisasi

HF ↔ F^– + H⁺

Asam fluorida menguap dalam suhu kamar. Berbeda dengan jenis hidrogen lainnya, hidrogen fluorida lebih ringan dari udara. Sennyawa ini banyak digunakan sebagai superasam pada industri-industri yang bergerak dibidang petrokimia, selain itu asam fluorida juga merupakan sumber utama dari industri fluor. Namun, asam fluorida masuk kedalam jenis gas yang berbahaya, bersifat korosif ketika tercampur dengan uap. Asam fluorida juga dapat merusak kornea dan mengakibatkan kebutaan.

d. Asam Karbonat (H₂CO₃)

Asam karbonat merupakan jenis asam organik, terbentuk dari karbondioksida yang terlarut dengan air. Rumus kimia asam karbonat yaitu H₂CO₃, dengan reaksi ionisasi

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^–

HCO₃^– ↔ H⁺ + CO₃^–

Asam karbonat merupakan senyawa yang  berguna untuk mengatur pH atau tingkat keasaman didalam darah. Asam karbonat banyak dimanfaatkan pada minuman yang mengandung karbonat jenis soft drink. Bersama dengan asam fosfat dan asam lainnya, asam karbonat memberi rasa getir pada minuman bersoda. Hal ini yang mengakibatkan sensasi seperti sedikit terbakar ketika seseorang menelan minuman bersoda. Namun, minuman yang mengandung karbonat tidak baik jika dikonsumsi terus menerus karena dapat mengakibatkan pengeroposan gigi atau iritasi pada lambung.

e. Asam sitrat (C₆H₈O₇)

Asam sitrat merupakan jenis asam organik. Rumus kimia sitrat adalah C₆H₈O₇, asam sitrat mengalami tiga kali tahap ionisasi dengan reaksi ionisasi

C₃H₅O(CO₂H)₃ ↔ H⁺ + C₄H₅O₃(CO₂H)₂^–

C₄H₅O₃(CO₂H)₂^– ↔ H⁺ + C₅H₅O₅(CO₂H)^2-

C₅H₅O₅(CO₂H)^2- ↔ H⁺ + C₆H₅O₇^3-

Disatukan menjadi

C₆H₈O₇ ↔ C₆H₅O₇^3- + 3H⁺

Asam sitrat membentuk kristal pada temperatur suhu kamar. Senyawa ini dapat sitemukan pada daun dan buah tumbuhan citrus. Asam sitrat digunakan sebagai bahan pengawet yang alami, selainitu juga diginakan sebagai penambah rasa asam pada makanan ringan. Kode aditif makanan asam sitrat adalah E330.

f. Asam Sianida (HCN)

Asam sianida merupakan jenis asam anorganik berbentuk cairan yang tak berwarna dan mudah menguap. Rumus kimia sianida adalah HCN, dengan reaksi ionisasi

HCN ↔ CN⁺ + H⁺

Asam sianida biasa digunakan dalam pembuatan asetonitril yang kemudian digunakan untuk akrilik, karet sintesis, dan plastik. Senyawa ini juga digunakan dalam berbagai proses kimia, seperti fumigasi, pengerasan besi dan baja, elektroplating, dan permunian bijih. Sianida juga terkandung dalam biji buah apel. Dalam dunia medis asam sianida digunakan untuk mengukur urin dalam badan katone, khususnya pada penderita diabetes. Akan tetapi, asam sianida merupakan senyawa yang paling berbahaya. Asam sianida merupakan racun yang mencegah sel tubuh mendapatkan atau mencegah oksigen untuk menghasilkan energi, sehingga tubuh yang tidak dapat menggunakan oksigen akan mati dengan cepat.

g. Asam Nitrit (HNO₂)

Asam nitrit merupakan asam monobasik yang berbentuk larutan dan garam nitrit. Rumus kimia asam nitrit adalah HNO₂, dengan reaksi ionisasinya

HNO₂ ↔ NO^2- + H⁺

Asan nitrit dihasilkan oleh bakteri nitrifikasi. Senyawa ini digunakan dalam industri makanan dan dimanfaatkan untuk proses pengawetan makanan terutama daging, seperti pengawetan pada sosis. Selain itu asam nitrit juga ditemukan pada pupuk. Asam asetat memiliki peran biokimia penting dalam vasodilator untik oksidan nitrat.

h. Asam Borat (H₂BO₃)

Asam borat adalah jenis asam yang berbentuk kristal, tak berwarna, atau berbentuk serbuk putih yang bersifat larut dalam air. Rumus kimia asam borat adalah H₂BO₃, dengan reaksi ionisasi

H₂BO₃ ↔ BO₃^3- + 3H⁺

Asam borat memiliki banyak kegunakan, yaitu

• Dalam dunia medis asam borat digunakan sebagai antiseptik untuk luka bakar atau salep.
• Pembasmi serangga atau insektisida.
• Pengawetan pada kayu, mecegah terbentuknya lendir atau petumbuhan kayu bahkan pada lingkungan perairan.
• Sebagai pelumas, untuk melumasi papan karambol dan novvus, yang memungkinkan permainan menjadi lebih cepat.
• Pembangkit tenaga nuklir sebagai racun netron untuk memperlambat laju pada reaksi fisi yang terjadi.
• Pembuatan serat kaca.

i. Asam Oksalat (H₂C₂O₄)

Asam oksalat merupakan jensi asam organik berbentuk kristal yang larut dalam air maupun alkohol, dan berwarna putih. Rumus kimia asam oksalat adalah H₂C₂O₄, dengan reaksi ionisasi

H₂C₂O₄ ↔ 2H⁺ + C₂O₄^2-

Tubuh memproduksi asam oksalat dari kelebihan vitamin C, kelebihan asam oksalat pada tubuh yang normal dapat dibuang melalui urin. Senyawa ini juga terdapat pada tumbuhan  selada, kubis, bunga kol, kacang hijau dan buncis. Asam oksalat digunakan dalam dunia industri, yaitu campuran bahan ditergen, pelarut produk kecantikan wanita, dan juga untuk bahan aditif makanan.

j. Hydrogen Sulfide (H₂S)

Hydrogen sulfide merupakan gas beracun, tidak berwarna, mudah terbakar dan berbau seperti telur busuk ketika berada pada konsentrasi yang rendah. Rumus kimia hydrogen sulfide adalah H₂S, dengan reaksi ionisasi

H₂S → S^2- + 2H⁺

Gas ini terbentuk karena adanya aktivitas biologis atau aktivitas anaerobik yaitu ketika bakteri-bakteri mengurai bahan organik pada keadaan tanpa adanya oksigen. Senyawa ini dapat terbakar dengan nyala api berwarna biru dan hasil pembakarannya berupa gas sulfur dioksida yang juga merupakan gas beracun. Hydrogen sulfide lebih berat dari udara, hal ini mengakibatkan hydrogen sulfide lebih cenderung berkumpul dan diam pada daerah yang lebih rendah. Senyawa ini bersifat korosif sehingga dapat mengubah logam-logam tertentu menjadi berkarat. Bau busuk yang dikeluarkan gas hydrogen sulfide dapat melumpuhkan indera penciuman manusia jika dicium dalam jangka panjang. Salah satu contoh hydrogen sulfide dapat dijumpai pada saluran pembuangan kotoran.

2. Basa lemah

Basa lemah adalah senyawa yang tidak berubah seluruhnya atau berubah sebagian menjadi ion hidroksida dalam larutan. Salah satu contoh basa lemah, yaitu amonia yang tidak mengandung ion hidroksida, akan tetapi amonia bereaksi dengan air yang kemudian menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida. Namun, pada setiap reaksi yang berlangsung reversibel sekitar 99% amonia tetap ada sebagai molekul amonia dan hanya sekitar 1% yang menghasilkan ion hidroksida. Banyak contoh larutan basa lemah dalam kehidupan sehari-hari, berikut adalah contoh-contohnya.

a. Gas Amoniak (NH₃)

Gas amonia merupakan gas yang tidak berwarna, mempunyai bau menyengat yang khas dan sangat mudah larut dalam air. Rumus kimia gas amonia adalah NH₃, dengan reaksi ionisasi

NH₃ + H₂O ↔ NH₄ + OH^–

Gas amoniak memiliki banyak kegunakan, yaitu

• Untuk obat-obatan
• Bahan campuran pupuk urea
• Bahan pembuatan nitrat
• Bahan pembuatan zat pendingin
• Bahan pada pembuatan amonium klorida pada baterai
• Membuat hidrazin sebagai bahan bakar roket
• Bahan dasar pembuatan bahan peledak
• Bahan dasar pembuatan plastik
• Bahan dasar pembuatan ditergen
• Jika dilarutkan dapat digunakan sebagai bahan pembersih rumah tangga

Gas amonia merupakan senyawa berbahaya yang dapat merusak kesehatan. Terkena gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru.

b. Besi Hidroksida (Fe(OH)₂)

Besi hidroksida merupakan logam berwarna keabu-abuan dan larut dalam asam-asam mineral encer. Rumus kimia besi hidroksida adalah Fe(OH)₂, dengan reaksi ionisasi

Fe(OH)₂ ↔ Fe₂ + 2OH^–

Kegunaan besi hidroksida, yaitu

• Pengobatan anemia akibat penyakit ginjal kronis
• Digunakan sebagai pigmen hitam
• Sebagai katalis dalam proses heber dalam reaksi pergantian gas air
• Pada proses pasivasi besi hidroksida melindungi karat pada permukaan baja

c. Aluminium hidroksida (Al(OH)₃)

Aluminium hidroksida merupakan senyawa yang bersifat amfoterik. Rumus kimia aluminium hidroksida adalah Al(OH)₃, dengan reaksi ionisasi

Al(OH)₃ ↔ Al⁺ + 3OH^–

Dalam dunia medis aluminium hidroksida digunakan sebagai salah satu jenis obat antasida, obat yang digunakan untuk menangani gejala akibat asam lambung yang berlebihan. Alumni hidrokisda menetralisir asam lambung yang ada, melindungi dinding lambung dari peradangan akibat asam yang berlebihan. Aluminium hidroksida jugan dapat dipakai untuk menurunkan kadar fosfat yang diserap oleh tubuh dari makanan. Obat ini bekerja dengan mengikat fosfat agar tidak diserap oleh tubuh.

d. Amonia Hydroksida (NH₄OH)

Amonia hydroksida memiliki sifat yang hampir sama dengan gas amonia berbentuk cair, tak berwarna dan memiliki bau tajam yang khas. Rumus kimia amonia hydroksida adalah NH₄OH, dengan reaksi ionisasi

NH₄OH ↔ NH₄⁺ + OH^–

Kegunaan amonia hydroksida yaitu:

• Bahan pembuatan pembersih rumah tangga
• Dalam industri digunakan sebagai prekusor untuk beberapa alkil amina
• Digunakan sebagai pembuatan ragi atau pemberi rasa asam pada makanan
• Bahan pembuatan pengolahan tembakau

Demikian penjelasan mengenai larutan elektrolit lemah. Semoga bermanfaat.