8/4/2019 Teori Modern Tentang Elektrolit Kuat

1/3

Teori Modern Tentang Elektrolit Kuat

Teori disosiasi elektrolit dapat dipakai untuk menerangkan banyak fenomena yang

penting dalam analisis kualitatif anorganik. Teori ini, sebagaimana dikemukakan oleh Arrhenius,

dapat diterapkan tanpa banyak perubahan, sejauh menyangkut elektrolit-elektrolit lemah. Tetapi

dengan munculnya bukti-bukti lebih lanjut-terutama tentang struktur bahan dalam wujud padat-

teori ini makin lama makin kurang memadai untuk elektrolit kuat. Telah menjadi jelas, bahwa

zat-zat yang diklasifikasikan sebagai elektrolit kuat, terdiri dari ion-ion, bahkan dalam bentuk

padatnya (bentuk kristal). Misalnya dalam sebuah Kristal natrium klorida, tak terdapat sama

sekali molekul natrium klorida (molekul demikian berada hanya dalam uap natrium klorida).

Kristal itu dibangun dari ion-ion natrium dan klorida, yang tersusun dalam suatu kisi berbentuk

kubus, di mana satu ion natrium selalu dikelilingi oleh enam ion klorida, dan sebaliknya. Karena

ion-ion sudah ada disana di dalam wujud padatnya, maka tidaklah tepat untuk menganggap

bahwa ketika melarut, molekul-molekul berdisosiasi menjadi ion-ion. Melarutnya suatu kristal

ionik dalam air adalah suatu proses fisika.

Telah dibuktikan bahwa dalam molekul air, kedua atom hidrogen dan atom oksigen

tersusun dalam sebuah segitiga dengan jarak 0,0958 nm antara pusat-pusat atom atom-atom

hidrogen dan oksigen, dan dengan sudut 1600

antara arah kedua atom hidrogen itu. Karena

susunan ini, sisi molekul air yang mengandung atom-atom hidrogen, menjadi elektrostatik

positif, sedangkan ujung yang berseberangan, dimana atom oksigen berada, menjadi negatif.

Maka, molekul air mempunyai sifat dipole atau dwikutub. Bila suatu Kristal ionic ditaruh dalam

air, dipol-dipol ini akan mengarahkan diri sekitar ion-ion yang berada di lapisan terluar dari kisi.

Gaya elektrostatik cenderung untuk menarik ion-ion ini keluar dari Kristal. Bila sebuah ion telah

tertarik keluar dari kisi, suatu selubung bulat simetris yang terdiri dari molekul-molekul air akan

mengarahkan diri sekitarnya, dan seluruh ion yang terhidrasi bersama bulatan selubung molekul-

molekul airnya yang simetris akan tertarik pergi dari Kristal oleh gerakan termal. Jadi, sebuah

ion baru akan terbuka terhadap aksi dari molekul-molekul air, dan lambat laun seluruh Kristal

akan melarut. Karena itu, dapatlah dikatan, bahwa dalam larutan suatu elektrolit kuat, hanya ada

ion-ion (terhidratasi); dengan perkataan lain, disosiasi adalah sempurna.

Bila kita menerima model ini untuk melarutnya elektrolit kuat, masalah-masalah lebih

lanjut harus kita hadapi. Sebagaimana telah dikatakan dalam bagian-bagian terdahulu, teori

8/4/2019 Teori Modern Tentang Elektrolit Kuat

2/3

disosiasi elektrolit sangat cocok dengan fakta bahwa konduktivitas molar dari elektrolit-elektrolit

kuat sangat bergantung pada konsentrasi, pada konsentrasi-konsentrasi yang tinggi. Fakta ini

nampaknya tak cocok dengan teori yang diuraikan di atas. Karena jumlah ion adalah konstan jika

sejumlah tertentu elektrolit dilarutkan, tak peduli konsentrasinya, kita akan mengharapkan bahwa

konduktivitas molar dari larutan-larutan semacam itu akan konstan. Barulah pada tahun 1923,

Debye dan Huckel, (diikuti oleh Onsager dalam tahun 1925) mencoba untuk menafsirkan

fenomena ini, dengan teori tarik-menarik antar ion. Teori ini telah diperdalam secara kuantitatif

dan mendorong timbulnya penemuan-penemuan penting dalam ilmu kimia larutan. Untuk

pembahasan yang lebih lengkap, hendaknya dibaca buku-buku teks kimia fisika. Dalam

pelajaran ini teori ini hanya diuraikan sekedar untuk dapat lebih mengerti fenomena yang muncul

dalam analisis anorganik kualitatif.

Teori Debye-Huckel-Onsager menerima fakta, bahwa dalam larutan elektrolit kuat,

ionisasi adalah sempurna. Dalam keadaan diam, yaitu bila elektrode-elektrode tak diberi

perbedaan potensial listrik, setiap ion dikelilingi oleh atmosfer simetris dari ion-ion muatannya

berlawanan dengannya.

Bila diberi perbedaan potensial, ion-ion mulai bermigrasi ke arah elektrode yang

bermuatan berlawanan, karena gaya elektrostatik. Namun, migrasi sebuah ion sendiri-sendiri,

adalah jauh dari bebas hambatan. Menurut teori ini, ada dua penyebab yang jelas berbeda, yang

mengakibatkan hambatan ion-ion ini. Yang pertama adalah efek elektroforesis, yang berasal dari

fakta,bahwa ion yangbersangkutan harus bergerak melawan suatu arus dari ion-ion yang

muatannya berlawanan dengannya, yang sedang bergerak menuju ke arah elektrode lainnya.

Seperti telah dikatakan, ion-ion ini membawa serta sejumlah besar molekul air (atau pelarut)

yang meliputinya, dan gesekan antara ion-ion yang terhidrasi (tersolvatasi) ini, menghambat

migrasi mereka. Makin tinggi konsentrasi, makin dekat ion-ion ini satu sama lain dan makin

kentara efek ini. Yang kedua, efek asimetri (relaksasi), adalah akibat dari rusaknya atmosfer

simetris yang terdiri dari ion-ion yang muatannya berlawanan, sekeliling ion yang bersangkutan.

Segera setelah ion ini bergerak ke arah elektrode yang sesuai, ia meninggalkan pusat (dari)

atmosfer ionnya, dengan meninggalkan di belakangnya lebih banyak ion yang berasal dari

selubung bulat yang semula. Untuk sesaat sedikitnya, terbitlah suatu distribusi ion yang simetris,

sehingga ion-ion yang tertinggal di belakang akan menarik ion bersangkutan dengan gaya

8/4/2019 Teori Modern Tentang Elektrolit Kuat

3/3

elektrostatik. Karena gaya ini arahnya tepat berlawanan dengan arah pergerakan ion, migrasi ion

itu diperlambat. Makin pekat konsentrasi larutan, efek ini akan makin kentara. Jika rangkaian

listrik diputuskan, akan memakan sedikit waktu untuk susunan ion menjadi simetris lagi (dengan

kata lain, untuk rampungnya relaksasi), dan waktu ini, yang disebut waktu relaksasi, dapat

dinyatakan secara matematik sebagai fungsi dari parameter-parameter terukur dari larutan.

Waktu relaksasi berbanding terbalik dengan konsentrasi.

Karena itu perubahan konduktivitas dengan pengenceran bukanlah diakibatkan oleh

perubahan dalam derajat disosiasi, seperti yang dikemukakan oleh Arrhenius, tetapi oleh

perubahan-perubahan gaya-gaya antar ion yang diuraikan diatas. Konduktivitas molar, pada

konsentrasi c, dapat dinyatakan dengan persamaan (yang disederhanakan) :

Ac = Ao(A+BA0)

Dengan Ao adalah nilai batas dari konduktivitas pada konsentrasi nol. A dan B adalah bilangan

konstan (untuk ion tertentu dalam pelarut tertentu pada suhu tertentu) dan masing-masing

berhubungan dengan efek asimetris dan elektroforetik. Faedah-faedah yang besar dari teori

Deybe-Huckel-Onsanger dapat dinilai dari fakta bahwa baik A dan B, keduanya dapat

dinyatakan dengan parameter-parameter larutan yang terukur, dan dengan beberapa konstanta

alam dan bahwa konduktivitas yang dihitung dari persamaan ini, sangat cocok dengan nilai-nilai

dari eksperimen, terutama bila konsentrasi tidak terlalu tinggi.

Rasio Ac/ Ao dalam teori modern tentang elektrolit kuat, yang didasarkan atas ionisasi

sempurna, tak lagi memberi derajat disosiasi untuk suatu elektrolit kuat (untuk mana

seharusnya sama dengan satu); maka lebih tepat untuk menyebutnya koefisien konduktivitas atau

rasio konduktans. Memang rasio ini memberi pendekatan derajat disosiasi untuk elektrolit

lemah, tetapi bahkan di sinipun ada gaya-gaya antar ion yang mengurangi konduktivitas, dan ini

boleh dikoreksi dengan bantuan teori Deybe-Huckel-Onsanger.