Konsep yang harus dipahami adalah konsep perbedaan larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, dan larutan non-elektrolit.

• Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik baik/kuat. Contoh dari larutan elektrolit kuat adalah adalah asam sulfat dan asam klorida.
• Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik yang lemah. Contoh dari larutan elektrolit lemah adalah asam cuka dan asam fluorida.
• Larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak memiliki daya hantar listrik. Contoh dari larutan non-elektrolit adalah metanol dan larutan gula.

Penentuan jenis larutan dapat diketahui menggunakan rangkaian alat yang terdiri dari lampu, sumber arus, dan elektroda yang dihubungkan dengan kawat. Elektroda kemudian dicelupkan pada cairan yang akan diuji.

1. Jika cairan tersebut menyebabkan lampu menyala terang dan menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan elektrolit kuat.
2. Jika cairan tersebut menyebabkan lampu tidak menyala atau menyala redup dan menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan elektrolit lemah.
3. Jika cairan tersebut tidak menyebabkan lampu menyala dan tidak menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan non-elektrolit.

Sehingga dapat disimpulkan larutan yang dapat menyebabkan lampu menyala dengan terang pada percobaan kemampuan daya hantar larutan adalah jenis larutan elektrolit kuat yaitu asam klorida.

Banyaknya zat terlarut yang terurai dalam pelarut air dapat ditunjukkan oleh derajat ionisasi/disosiasi. Derajat ionisasi dan disosiasi dibedakan oleh zat terlarut. Jika zat terlarut adalah senyawa ionik, maka digunakan istilah derajat disosiasi sedangkan jika zat terlarut adalah senyawa kovalen polar, maka digunakan istilah derajat ionisasi.

Contoh dari senyawa ionik adalah KCl (kalium klorida).

Persamaan reaksi ketika terurai (reaksi disosiasi): KCl $\longrightarrow$ K⁺ $+$ Cl^-

Contoh dari senyawa kovalen polar adalah HF (asam fluorida).

Persamaan reaksi ketika terurai (reaksi ionisasi): HF $\longrightarrow$ H⁺ $+$ F^-

Sehingga dapat disimpulkan banyaknya zat terlarut yang terurai dapat ditunjukkan sebagai derajat ionisasi.

*Derajat oksidasi dan derajat reduksi bukan termasuk istilah yang ada dalam kimia.

*Derajat reaksi merupakan sebuah bilangan perbandingan yang menunjukkan seberapa banyak energi panas diubah menjadi energi kinetik oleh satu bagian sudu rotor pada turbin uap.

Reaksi reduksi adalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi. Pada reaksi di atas bilangan oksidasi yang berubah adalah pada unsur C. Biloks C pada CO₃^2- dan CO₂ berturut-turut adalah +6 dan +4. Reaksi reduksi ini melibatkan penyerapan elektron dan ion sehingga keseimbangan muatan antara sisi kanan dan kiri harus diperhatikan pula.

Langkah yang harus dilakukan untuk menyetarakan reaksi reduksi:

1. Perhatikan unsur selain O dan H pada kedua sisi. Jika terdapat perbedaan jumlah, segera setarakan dengan menambahkan koefisien di depan senyawa yang kurang jumlahnya. Pada reaksi tersebut, perhatikan unsur C. Ternyata tidak ada perbedaan jumlah C sebab baik di sisi kanan maupun kiri telah memiliki satu C. Berdasarkan analisis ini, nilai a dan d dapat ditentukan yaitu nilainya 1.
2. Setelah semua unsur selain O dan H memiliki jumlah yang sama di kedua sisi, selanjutnya perhatikan jumlah unsur O di kedua sisi. Pada sisi kiri, terdapat 3 unsur O yaitu pada ion karbonat sedangkan pada sisi kanan juga telah terdapat 3 unsur O yaitu dua berasal dari karbon dioksida dan satu O berasal dari air. Berdasarkan analisis ini, nilai e dapat ditentukan yaitu 1.
3. Selanjutnya, perhatikan unsur H dan setarakan jumlah antara sisi kanan dan kiri. Pada sisi kiri, baru terdapat satu unsur H, sedangkan di sisi kanan terdapat dua unsur H yang berasal dari air. Hal ini menyebabkan H pada sisi kiri harus ditambah hingga berjumlah 2, yaitu dengan cara menambahkan koefisien 2 di depan H⁺. Berdasarkan analisis ini, nilai b dapat diketahui yaitu 2.
4. Setelah semua unsur setara jumlahnya antara sisi kiri dan kanan, maka selanjutnya adalah menyamakan muatan. Pada sisi kanan, muatan totalnya adalah 0 sebab karbon dioksida dan air tidak bermuatan. Berdasarkan hal ini, maka muatan total di sisi kiri juga harus bernilai 0.

Dari penyetaraan pada langkah 1-4, kita telah memperoleh reaksi dengan koefisien sebagai berikut.

CO₃^2- $+$ 2H⁺ $+$ 0e^- -> CO₂ $+$ H₂O atau dapat dituliskan sebagai CO₃^2- $+$ 2H⁺ $\longrightarrow$ CO₂ $+$ H₂O

Maka di sisi kiri muatannya adalah -2 (dari ion karbonat) dan +2 (dari H⁺). Muatan total dari keduanya adalah 0. Hal ini menunjukkan bahwa sisi kiri telah setara muatannya. Maka tidak diperlukan lagi elektron sehingga nilai c adalah 0.

Kesimpulan yang dapat diperoleh yaitu koefisien yang sesuai untuk mengisi nilai a, b, c, d, dan e pada reaksi reduksi berikut adalah 1, 2, 0, 1, 1.

Karbon dioksida atau CO₂

Karena karbon dioksida tidak memiliki muatan, maka nilai penjumlahan biloks unsur penyusunnya adalah 0. Unsur O termasuk unsur pada golongan VIA, sehingga memiliki bilangan oksidasi -2. Dari informasi tersebut, kita dapat menentukan biloks C.

Biloks C $+$ 2 $\times$ Biloks O $=$ 0

Biloks C $+$ 2(-2) $=$ 0

Biloks C $+$ (-4) $=$ 0

Biloks C $=$ +4

Sehingga biloks C dan O pada karbon dioksida berturut-turut adalah +4 dan -2.

Air atau H₂O

Karena air tidak memiliki muatan, maka nilai penjumlahan biloks unsur penyusunnya adalah 0. Unsur O termasuk unsur pada golongan VIA, sehingga memiliki bilangan oksidasi -2. Unsur H umumnya memiliki biloks +1.

Sehingga biloks H dan O pada air berturut-turut adalah +1 dan -2.

Glukosa atau C₆H₁₂O₆

Karena C₆H₁₂O₆ tidak memiliki muatan, maka nilai penjumlahan biloks unsur penyusunnya adalah 0. Unsur H umumnya memiliki biloks +1. Unsur O termasuk unsur pada golongan VIA, sehingga memiliki bilangan oksidasi -2. Dari informasi tersebut, kita dapat menentukan biloks C.

6 $\times$ Biloks C $+$ 12 $\times$ Biloks H $+$ 6 $\times$ Biloks O $=$ 0

6 $\times$ Biloks C $+$ 12(+1) $+$ 6(-2) $=$ 0

6 $\times$ Biloks C $+$ 12 $+$ (-12) $=$ 0

6 $\times$ Biloks C $+$ 0 $=$ 0

Biloks C $=$ 0

Sehingga biloks C, H, dan O pada karbon dioksida berturut-turut adalah 0, +1 dan -2.

Oksigen atau O₂

Karena oksigen termasuk unsur bebas maka biloks O pada oksigen bernilai 0.

Berdasarkan penentuan biloks tiap unsur pada senyawa yang terdapat di reaksi:

• unsur yang mengalami kenaikan biloks adalah O pada H₂O menjadi O₂, yaitu dari -2 menjadi 0. Reaksi ini disebut reaksi oksidasi;
• unsur yang mengalami penurunan biloks terjadi pada unsur C pada senyawa karbon dioksida menjadi glukosa, yaitu dari +4 menjadi 0. Reaksi ini disebut reaksi reduksi.

Maka dapat disimpulkan unsur yang mengalami penurunan biloks adalah unsur C berasal dari senyawa CO₂ (karbon dioksida) menjadi senyawa C₆H₁₂O₆ (glukosa) dengan perubahan biloks dari +4 menjadi 0.

Konsep yang harus dipahami adalah konsep perbedaan larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, dan larutan non-elektrolit.

• Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik baik/kuat.
• Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik yang lemah.
• Larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak memiliki daya hantar listrik.

Banyaknya zat terlarut yang terurai dalam pelarut air dapat ditunjukkan oleh derajat ionisasi/disosiasi. Derajat ionisasi dan disosiasi dibedakan oleh zat terlarut. Jika zat terlarut adalah senyawa ionik, maka digunakan istilah derajat disosiasi, sedangkan jika zat terlarut adalah senyawa kovalen polar, maka digunakan istilah derajat ionisasi.

• Larutan elektrolit kuat akan memiliki derajat disosiasi 1 (terdisosiasi sempurna/seluruhnya).
• Larutan elektrolit lemah akan memiliki derajat disosiasi lebih besar dari 0 dan kurang dari 1 (terdisosiasi sebagian).
• Larutan nonelektrolit akan memiliki derajat disosiasi 0 (tidak terdisosiasi).

Kalium hidroksida dan asam sulfat termasuk jenis larutan elektrolit kuat sehingga memiliki derajat disosiasi/ionisasi = 1. Sebaliknya, metanol termasuk jenis larutan non-elektrolit sehingga memiliki derajat disosiasi/ionisasi = 0.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan derajat ionisasi/disosiasi dari kalium hidroksida, asam sulfat, dan metanol adalah 1; 1; dan 0.

Kemampuan daya hantar listrik larutan dapat dilakukan menggunakan rangkaian alat uji sederhana yang terdiri dari lampu, sumber arus, kabel/kawat, elektrode, dan larutan yang akan diuji.

• Larutan yang mampu menyebabkan lampu menyala dengan terang atau bersamaan dengan itu terbentuk gelembung gas menunjukkan larutan tersebut adalah elektrolit kuat.
• Larutan yang menyebabkan lampu menyala redup dan/atau membentuk gelembung gas menunjukkan larutan tersebut adalah elektrolit lemah.
• Larutan non-elektrolit, tidak akan menyebabkan lampu menyala dan tidak pula terbentuk gelembung gas.

Berdasarkan tabel yang diberikan, berikut adalah analisis yang benar.

KBr: lampu menyala terang dan terbentuk gelembung gas --> larutan elektrolit kuat.

H₂CO₃: lampu tidak menyala, tetapi terbentuk gelembung gas --> larutan elektrolit lemah.

Mg(OH)₂: lampu menyala terang dan tidak terbentuk gelembung gas --> larutan elektrolit kuat.

HF: lampu menyala redup dan tidak terbentuk gas --> larutan elektrolit lemah.

C₅H₁₂O: lampu tidak menyala dan tidak terbentuk gelembung gas --> larutan non-elektrolit.



Maka kesimpulan yang tidak benar terkait jenis larutan terdapat pada Mg(OH)₂.

Dari ilustrasi yang diberikan, kita dapat menyimpulkan bahwa Anna ingin melihat apakah lampu yang dibeli ayahnya bisa menyala terang atau tidak. Sehingga larutan yang diperlukan adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik atau disebut larutan elektrolit. Larutan elektrolit yang sebaiknya dipilih adalah larutan elektrolit kuat sehingga daya hantar listrik maksimal.

Dikarenakan yang dibutuhkan Anna adalah larutan, maka beberapa bahan yang berbentuk padatan, seperti gula dan garam perlu dilarutkan terlebih dahulu dalam air. Sehingga sekarang Anna memiliki cuka, larutan gula, larutan garam, alkohol, dan aseton.

Seperti disebutkan sebelumnya, untuk mendapatkan daya hantar maksimal, Anna harus memilih larutan elektrolit kuat di antara bahan yang ada. Yang termasuk elektrolit kuat adalah larutan garam.

*Cuka merupakan jenis larutan elektrolit lemah, sedangkan larutan gula, alkohol, dan aseton merupakan larutan non-elektrolit.

Maka dapat disimpulkan, bahan yang sebaiknya dipilih oleh Anna adalah garam.

Jika analis ingin mengukur daya hantar listrik larutan ini pada saat setengah dari jumlah awalnya masih berbentuk X₂Y, maka yang harus dilakukan adalah dengan menghentikan proses pelarutan setelah reaksi telah berlangsung setengahnya. Dari soal, diberikan keterangan bahwa reaksi membutuhkan waktu reaksi dua jam dengan kecepatan reaksi yang sama, maka dapat diprediksi reaksi setelah satu jam akan menyebabkan ionisasi terjadi setengah dari jumlah awalnya. Maka tindakan penghentian reaksi harus dilakukan setelah satu jam reaksi.

Keterangan tambahan yang diberikan adalah X₂Y tidak dapat larut pada suhu kamar (suhu kamar = 25 ^oC). sehingga cara penghentian reaksi paling efektif adalah penurunan suhu menjadi suhu kamar, yaitu 25 ^oC.

Sehingga jika analis ingin mengukur daya hantar listrik larutan ini pada saat setengah dari jumlah awalnya masih berbentuk X₂Y, tindakan yang dapat dilakukan adalah setelah reaksi berlangsung satu jam, menurunkan suhu reaksi menjadi 25 ^oC.

*Menambah volume pelarut yang digunakan justru akan mempercepat proses pelarutan sehingga tidak dapat dipastikan lagi waktu yang tepat untuk menghentikan reaksi.

*Magnetic stirrer adalah alat yang digunakan untuk melakukan proses pengadukan di atas pemanas (hotplate). Mengurangi kecepatan magnetic stirrer tidak akan menghentikan proses pelarutan. Hal ini hanya akan mengurangi kecepatan proses pelarutan sehingga tindakan ini kurang tepat.

Konsep yang harus dipahami adalah konsep perbedaan antara larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, dan larutan non-elektrolit. Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik baik/kuat. Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang memiliki daya hantar listrik yang lemah. Sedangkan larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak memiliki daya hantar listrik.

Penentuan jenis larutan dapat diketahui menggunakan rangkaian alat yang terdiri dari lampu, sumber arus listrik, dan elektroda yang dihubungkan dengan kawat. Elektroda kemudian dicelupkan pada cairan yang akan diuji.

• Jika cairan tersebut menyebabkan lampu menyala terang dan menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan elektrolit kuat.
• Jika cairan tersebut menyebabkan lampu tidak menyala atau menyala redup dan menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan elektrolit lemah.
• Jika cairan tersebut tidak menyebabkan lampu menyala dan tidak menimbulkan gelembung gas di elektroda, maka cairan tersebut adalah larutan non-elektrolit.

Hasil uji laboratorium menunjukkan bahwa cairan tersebut adalah larutan non-elektrolit sehingga arus listrik dari kabel tidak dapat dihantarkan oleh cairan tersebut. Oleh sebab itu, seharusnya korban tidak mengalami dampak apapun.

Reaksi respirasi merupakan salah satu jenis reaksi redoks yang terjadi di alam. Reaksi ini merupakan kebalikan dari reaksi fotosintesis dan dibutuhkan oleh semua makhluk hidup. Reaksi ini merupakan pembakaran glukosa yang memerlukan oksigen dan akan menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi.

Reaksi respirasi

C₆H₁₂O₆ $+$ 6O₂ $\longrightarrow$ 6CO₂ $+$ 6H₂O $+$ energi

Penentuan biloks ditunjukkan pada gambar berikut.

Reaksi fotosintesis sebagai reaksi balik dari respirasi akan mereaksikan karbon dioksida dan air dengan bantuan energi matahari untuk menghasilkan glukosa dan oksigen.

Reaksi fotosintesis dituliskan sebagai berikut.

6CO₂ $+$ 6H₂O $+$ energi $\longrightarrow$ C₆H₁₂O₆ $+$ 6O₂

Setelah dibandingkan, terjadi perbedaan pada oksidator dan reduktor.

• Oksidator pada reaksi respirasi adalah oksigen, sedangkan pada reaksi fotosintesis adalah karbon dioksida.
• Reduktor pada reaksi respirasi adalah glukosa, sedangkan pada reaksi fotosintesis adalah air.

Maka perubahan yang terjadi jika reaksi respirasi diubah menjadi reaksi fotosintesis adalah oksidator berubah dari O₂ menjadi CO₂.