Untuk memperoleh nilai Ʌ
o
untuk suatu elektrolit lemah kita menggunakan Hukum Kohlrausch. Dengan menggunakan asam asetat sebagai
contoh, kita peroleh pada pengenceran tidak terbatas : Ʌ
o
HAc = λ H
+
+ λ Ac
-
Pada tiap sisi dari persamaan ini kita tambahkan Ʌ
o
garam dari asam kuat dan basa kuat, seperti NaCl,
Ʌ
o
HAc + Ʌ
o
NaCl = λ H
+
+ λ Cl
-
+ λ Na
+
+ λ Ac
-
, yang selanjutnya dapat ditulis dalam bentuk :
Ʌ
o
HAc + Ʌ
o
NaCl = Ʌ
o
HCl + Ʌ
o
NaAc ; dengan demikian :
Ʌ
o
HAc = Ʌ
o
HCl + Ʌ
o
NaAc - Ʌ
o
NaCl Konduktivitas molar pada sisi kanan semuanya dapat diperoleh dengan ektrapolasi
pada grafik plot Ʌ dengan √� , karena semua zat-zat yang terlibat merupakan
elektrolit kuat.
Suatu metode alternatif untuk memperoleh K dan Ʌ
o
untuk suatu elektrolit lemah dengan menyusun ulang persamaan 10 sehingga diperoleh persamaan :
11 1
1
2
Λ Λ
+ Λ
= Λ
K c
Jika 1 Ʌ diplotkan terhadap cɅ, diperoleh suatu garis lurus, yang nilai
intersepnya sama dengan 1 Ʌ
o
dan kemiringannya sebesar 1
2
Λ K
. Metode ini hanya memerlukan data pada konduktivitas elektrolit lemah itu sendiri Castellan,
1964.
2.4 Variasi Konduktivitas terhadap Suhu
Universitas Sumatera Utara
Konduktivitas semua elektrolit meningkat seiring kenaikan suhu. Variasi Ʌ
o
terhadap suhu dapat dinyatakan dengan persamaan Ʌ
o
t = Ʌ
o
25
o
C [1 + βt – 25] 12
di mana Ʌ
o
t adalah batas konduktansi ekivalen pada suhu t
o
C, Ʌ
o
25
o
C pada suhu 25
o
C, dan β adalah suatu tetapan. Untuk garam-garam β biasanya adalah 0,022 hingga 0,025, untuk asam 0,016 hingga 0,019. Perilaku yang sama
ditunjukkan oleh konduktivitas ekivalen elektrolit kuat pada konsentrasi tertentu. Namun, dengan elektrolit lemah, variasi
Ʌ dengan temperatur tidak biasa, karena pada elektrolit lemah pemanasan tidak hanya meningkatkan kecepatan ion-ion dan
perubahan gaya-gaya interionik, tetapi juga derajat disosiasinya Maron, 1978.
Persamaan di atas berlaku untuk konduktivitas tiap-tiap ion, dan untuk hampir semua ion, kecuali H
+
dan OH
-
, nilai β adalah 0,018 hingga 0,022; untuk ion hidrogen adalah 0,0142, dan untuk ion hidroksil adalah 0,016. Dengan ini,
dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konduktivitas ionik semakin kecil koefisien suhu, sehingga perbedaan nilai untuk ion-ion yang berbeda menjadi semakin kecil
ketika suhu dinaikkan.
Kesimpulan yang dikemukakan tersebut secara khusus berlaku untuk pengenceran yang tidak terbatas, tetapi hanya berlaku untuk elektrolit kuat pada
konsentrasi yang cukup besar. Namun untuk elektrolit lemah, memperlihatkan beberapa ketidaknormalan :konduktivitas elektrolit lemah terutama tergantung
pada derajat disosiasi, dan karena nilainya biasanya berkurang jika suhu dinaikkan, maka kemungkinan konduktivitas, khususnya untuk larutan dengan
konsentrasi tinggi, meningkat hingga suatu nilai maksimum dan kemudian berkurang ketika suhu dinaikkan Glasstone, 1968.
2.5 Hukum Perpindahan Ion Bebas
Universitas Sumatera Utara
Karena di dalam larutan elektrolit arus listrik dibawa oleh ion-ion, maka untuk konsentrasi ion-ion yang sama dengan valensi yang sama, larutan yang memiliki
pergerakan ion yang lebih cepat akan menjadi konduktor yang lebih baik. Kenyataannya pada pengenceran yang tidak terbatas, ketika ion-ion terpisah
terlalu jauh sehingga tidak ada pengaruh satu dengan yang lainnya, konduktivitas semata-mata akan tergantung pada kecepatan anion dan kation.
Jika u dan v sentimeter per detik berturut-turut menyatakan kecepatan kation dan anion, di bawah suatu tegangan 1 volt per sentimeter, kemudian dalam
larutan yang mengandung satu ekivalen elektrolit valensi satu pada pengenceran yang tidak terbatas uF coulomb muatan positif akan dibawa oleh kation dalam 1
detik, dan vF coulomb muatan negatif akan dibawa oleh anion dalam waktu yang sama. Dengan demikian arus total yang mengalir melalui larutan akan menjadi :
� =
1 �
= Ʌ
o
= �� − �−� = � + ��
13
coulomb per detik, atau ampere. Besaran u dan v kadang-kadang disebut mobilitas ion.Karena kecepatan ion-ion merupakan sifat yang khas, maka untuk menghitung
nilai konduktivitas ekivalen pada konsentrasi nol dari berbagai larutan elektrolit harus dijumlahkan.Hubungan penjumlahan ini ditemukan oleh Kohlrausch, dan
disebut hukum Kohlrausch atau hukum perpindahan bebas ion-ion. Diperoleh juga dari hukum ini bahwa perbedaan nilai
Ʌ
o
untuk garam-garam dari kation atau anion yang sama harus sama. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 2.1,
Tabel 2.1. Hukum Kohlrausch
Universitas Sumatera Utara
Anion X
Garam K Ʌ
o
= uK
+
+ vX
-
F Garam Na
Ʌ
o
= uNa
+
+ vX
-
F uK
+
- uNa
+
F F
-
111,2 18,8
90,1 18,8
21,1
Cl
-
130,0 31,5
108,9 31,5
21,1
IO
3 -
98,5 27,8
77,4 27,8
21,1
NO
3 -
126,3 105,2
21,1 Sumber : Creighton, 1951
Pada tabel tersebut diberikan konduktansi ekivalen pada konsentrasi dengan pengenceran tak hingga dari sejumlah garam natrium dan kalium pada
suhu 18
o
C. Perbedaan di antara konduktivitas ekivalen garam natrium dan kalium dari anion yang sama diberikan pada kolom yang ke empat. Nilai yang dikurung
menyatakan perbedaan di antara konduktivitas ekivalen garam natrium dan kalium untuk anion yang berurutan Creighton, 1951.
Pernyataan yang unik pada Hukum Kohlarausch ini adalah bahwa konduktivitas ion-ion merupakan sifat ion tersebut secara tunggal, dan tidak
bergantung pada ion-pasangannya.Hal ini tepat untuk pengenceran yang tidak terbatas, tetapi tidak terlalu tepat pada pengenceran yang terbatas.Namun
demikian, hukum ini seringkali digunakan untuk pengenceran yang terbatas sebagai suatu perkiraan Noggle, 1983.
2.6 Konduktivitas Ion Hidrogen dan Ion Hidroksil
