BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Klasifikasi Elektrolit
Perhitungan derajat disosiasi untuk berbagai elektrolit dalam larutan berair menunjukkan bahwa secara praktis semua garam terdisosiasi sempurna menjadi
ion-ionnya. Hal yang sama juga berlaku untuk asam-asam dan basa-basa kuat. Seperti yang diharapkan dari derajat disosiasinya yang tinggi, larutan dari zat-zat
ini merupakan konduktor elektrik yang baik. Di lain pihak, terdapat banyak zat yang larutannya menunjukkan konduktivitas yang relatif rendah, hal ini
menandakan bahwa larutan-larutan tersebut hanya sedikit terdisosiasi. Di antara larutan-larutan ini termasuk sejumlah besar asam-asam organik seperti asam
asetat, propanoat, dan benzoat; asam-asam anorganik seperti asam karbonat, asam sulfida, dan asam sianida; dan basa-basa seperti ammonium, seng, dan timbal
hidroksida.
Larutan dari zat-zat yang menunjukkan konduktansi yang baik dan menandakan derajat disosiasi yang tinggi dalam larutan digolongkan sebagai
elektrolit kuat.Sebaliknya, larutan dari zat-zat yang hanya menunjukkan konduktivitas yang lemah dan derajat disosiasi yang rendah disebut elektrolit
lemah Maron, 1978.
2.2 Konduktivitas Elektrolit
Hambatan suatu konduktor elektrolit terhadap arus yang lewat dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum Ohm terhadap konduktor tersebut.Namun, sebagai
pengganti hambatan, di sini lebih sesuai menggunakan istilah konduktansi, yang mana merupakan kebalikan dari hambatan listrik.
Universitas Sumatera Utara
Seperti yang telah diketahui, hambatan tiap konduktor berbanding lurus secara langsung dengan panjangnya dan berbanding terbalik dengan luas
permukaannya,
R = ρ
� �
1
di mana R adalah hambatan dalam ohm, l adalah panjang dalan sentimeter, A adalah luas d
alam sentimeter kuadrat, dan ρ adalah hambat jenis. Nilai ρ tergantung pada dan merupakan karakteristik alami dari konduktor tersebut. Dari
persamaan 1 pernyataan untuk konduktansi L adalah sebagai berikut :
L =
1 �
=
1 ρ
�
� �
� L = κ �
� �
� 2
di mana κ = 1 ρ merupakan konduktansi jenis dari konduktor, satuannya dinyatakan dalam kebalikan ohm atau mhos per sentimeter atau ohm
-1
per sentimeter Maron, 1978.
Jelas sekali bahwa suatu zat yang memiliki tahanan yang sangat kecil terhadap aliran arus akan melewatkan lebih banyak arus. Dengan demikian
kemampuan suatu zat untuk menghantarkan listrik atau konduktivitas merupakan kebalikan dari tahanan.Kebalikan dari tahanan jenis ini disebut konduktansi
spesifik atau konduktivitas spesifik. Konduktansi atau konduktivitas jenis ini didefinisikan sebagai : konduktivitas satu sentimeter kubik cc suatu larutan
elektrolit. Konduktivitas spesifik disimbolkan dengan κ kappa. Dengan demikian,
κ =
1 �
=
1 �
x
1 �
3
Konduktivitas spesifik meningkat jika : i konsentrasi ion, dan ii kecepatan ion-ion yang bersangkutan juga meningkat Bahl, 2008.
Universitas Sumatera Utara
Suatu besaran yang lebih berguna adalah konduktivitas ekivalen Ʌ.
Konduktivitas ekivalen suatu larutan didefinisikan sebagai konduktivitas di antara dua elektroda yang berjarak 1 m satu sama lain yang mengandung tepat 1 ekivalen
zat elektrolit. Satu ekivalen zat elektrolit adalah jumlah zat yang terlarut dalam larutan yang akan menghasilkan muatan eN
dan –eN , di mana e adalah muatan
listrik dan N adalah bilangan Avogadro. Misalkan konsentrasi larutan elektrolit
adalah c ekivalen per liter, maka volume larutan yang mengandung 1 ekivalen akan menjadi 1 c liter. Dengan demikian konduktivitas ekivalen diberikan oleh
persamaan : Ʌ =
� 1000
�
4
di mana faktor 1000 berguna mengubah konsentrasi menjadi ekivalen m
-3
1 liter = 10
-3
m
3
. Karena satuan κ adalah Ω
-1
m
-1
, Ʌ memiliki satuan Ω
-1
ekivalen
-1
m
2
.Keuntungan menggunakan Ʌ sebagai pengganti konduktivitas spesifik κ
adalah Ʌ memudahkan ki ta untuk mengubah pengukuran-pengukuran
konduktivitas yang berbeda menjadi satuan konsentrasi yang umum.
Dalam satuan SI, kita menggunakan konduktivitas molar Ʌ yang
diberikan oleh persamaan κ 1000 c, di mana c sekarang dalam satuan mol liter
-1
dan Ʌ dalam Ω
-1
mol
-1
m
2
. Untuk elektrolit univalen seperti NaCl, konduktivitas ekivalen sama dengan konduktivitas molar. Untuk larutan bivalen seperti CuSO
4
, konduktivitas molar adalah dua kali konduktivitas ekivalen Chang, 1977.
Berdasarkan konduktivitasnya, dapat dikelompokkan 2 bagian kelas elektrolit.Elektrolit kuat, seperti kebanyakan garam, dan asam-asam seperti asam
klorida, asam nitrat, dan sulfat, memiliki konduktivitas molar yang tinggi yang meningkat tidak terlalu besar ketika diencerkan.Elektrolit lemah, seperti asam
asetat dan asam-asam organik lainnya dan larutan ammonia, yang memiliki konduktivitas molar yang rendah pada konsentrasi tinggi, tetapi nilainya naik
cukup besar ketika diencerkan Moore, 1983.
Universitas Sumatera Utara
2.3 Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi