Senyawa kovalen yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan larutan elektrolit yaitu

Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik sedangkan larutan nonelektrolit tidak? Hantaran listrik melalui larutan dapat diterangkan dengan teori ion yang dikemukakan oleh Svante August Arrhenius [1859 – 1927] dari Swedia pada tahun 1887. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit mengandung ion-ion yang bergerak bebas [kata ion berasal dari bahasa Yunani yang berarti pengembara].

Ion-ion inilah yang menghantarkan arus listrik melalui larutan. Berkat hasil penelitiannya dalam menjelaskan sifat elektrolit larutan, ia mendapatkan hadiah nobel kimia pada tahun 1903. Nah, tahukah kalian senyawa apa saja yang dapat menghasilkan ion dalam larutannya? Berdasarkan pengamatan, senyawa yang dapat menghasilkan ion dalam larutannya dapat berupa senyawa ion atau senyawa kovalen polar.

Senyawa Ion

Tentunya kalian sudah mengetahui bahwa sebagaian besar unsur-unsur di alam terdapat dalam bentuk senyawanya. Senyawa itu terbentuk kerena unsur-unsur itu saling berikatan. Cara unsur-unsur ini berikata berbeda-beda, bergantung pada jenis unsurnya.

Senyawa ion adalah senyawa yang terbentuk dari ion melalui ikatan ionik. Ion-ion penyusun senyawa ion terdiri atas ion positif yang disebut kation dan ion negatif yang disebut anion. Jika senyawa ion dilarutkan dalam air, maka ion-ion tersebut akan terurai dan bergerak bebas sehingga larutan ini digolongkan ke dalam larutan elektrolit kuat.

Apakah kristal [padatan] senyawa ion dapat menghantarkan listrik?

Kristal [padatan] senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik, sebab walaupun kristal mengandung ion-ion tetapi ion-ion itu tidak dapat bergerak bebas. Akan tetapi, jika kristal itu dipanaskan hingga meleleh maka ion-ion dapat bergerak bebas. Jadi lelehan senyawa ion juga dapat menghantarkan arus listrik. contoh senyawa ion antara lain NaCl, KCl dan CaO.

Jadi, dapat dikatakan bahwa senyawa ion dalam tiga jenis wujud zat memberikan gejala daya hantar listrik yang cukup unik, yaitu sebagai berikut.

■ Senyawa ion dalam wujud padatan tidak dapat menghantarkan arus listrik karena ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas.

■ Senyawa ion dalam wujud lelehan dapat menghantarkan arus listrik dengan baik karena ion-ionnya dapat bergerak bebas.

■ Senyawa ion dalam wujud larutan dapat menghantarkan arus listrik karena ionnya mampu bergerak bebas.

Sebagai contoh: NaCl merupakan senyawa ion. Jika kristal NaCl dilarutkan dalam air, maka ikatan antara ion positif Na+ dan ion negatif Cl– terputus dan ion-ion itu berinteraksi dengan molekul air. Ion-ion ini dikelilingi oleh molekul air. Peristiwa ini disebut hidrasi. Dalam keadaan terhidrasi, ion-ion bebas bergerak di seluruh bagian larutan. Perhatikan ilustrasi proses hidrasi senyawa ion pada gambar berikut ini.

Pelarutan NaCl dalam air dinyatakan dengan persamaan berikut.

Semua senyawa ion merupakan zat elektrolit, sebab jika larut dalam air dapat menghasilkan ion-ion. Beberapa reaksi ionisasi dari larutan elektrolit dapat dilihat pada contoh berikut.

NaCl padat [kristal] tidak menghantarkan listrik karena ion-ionnya terikat kuat. Apabila NaCl dilelehkan pada temperatur ±800oC, ion Na+ dan Cl– akan dapat bergerak bebas sehingga lelehan NaCl merupakan penghantar listrik yang baik.

Senyawa Kovalen Polar

Senyawa kovalen ialah senyawa yang terdiri atas atom-atom [bukan ion] yang berikatan secara kovalen. Seperti diketahui, air tergolong pelarut polar. Oleh karena itu, antara molekul air dan molekul zat terlarut yang bersifat polar akan terdapat suatu gaya tarik-menarik yang cukup kuat sehingga dapat memutuskan salah satu ikatan membentuk ion-ion. Dengan kata lain, molekul senyawa kovalen polar dapat diuraikan oleh air [mengalami hidrolisis] membentuk ion-ion yang bergerak bebas.

Senyawa kovalen polar terbentuk karena dua atom yang bergabung mempunyai perbedaan keelektronegatifan. Contoh senyawa kovalen polar, di antaranya larutan asam klorida, larutan amonia, dan asam cuka murni. Senyawa-senyawa ini dalam bentuk murni bukan penghantar listrik yang baik, tetapi bila senyawa-senyawa tersebut dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan listrik.

Apakah yang menyebabkan hal tersebut terjadi? HCl merupakan senyawa kovalen polar. Air juga merupakan molekul polar yang mempunyai kutub positif dan negatif. Ketika HCl dilarutkan ke dalam air, terjadilah pembentukan ion, yaitu ion H+ dan ion Cl–. Reaksi ionisasinya adalah sebagai berikut.

Beberapa senyawa kovalen polar dapat terionisasi tapi tidak sempurna, hanya sedikit ion yang dihasilkan pada saat pelarutan maka larutan bersifat elektrolit lemah. Contoh HNO2 dan CH3COOH. Reaksi ionisasi kedua senyawa tersebut adalah sebagai berikut.

Selain proses pelarutan, larutan elektrolit ada yang dihasilkan akibat reaksi senyawa kovalen dengan air, sehingga membentuk ion-ion. Contoh NH3 dan SO2. Reaksinya adalah sebagai berikut.

Apakah lelehan senyawa kovalen dapat menghantarkan listrik?

Oleh karena senyawa kovalen tidak dapat membentuk ion kecuali dalam larutannya [khusus senyawa kovalen polar dalam pelarut polar], maka tidak ada senyawa kovalen baik itu padatan/kristal maupun lelehannya yang dapat menghantarkan arus listrik sekalipun senyawa kovalen tersebut bersifat polar.

Larutan Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

Elektrolit kuat, adalah zat elektrolit yang terurai sempurna dalam air. Daya hantar listriknya relatif baik walaupun konsentrasinya relatif kecil. Tergolong elektrolit kuat yaitu sebagai berikut.

■ Asam-asam kuat, seperti : HCl, HClO3, H2SO4, HNO3, dan lain-lain.

■ Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca[OH]2, Ba[OH]2, dan lain-lain.

■ Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2[SO4]3 dan lain-lain.

Elektrolit lemah, adalah zat elektrolit yang terurai sebagian membentuk ion-ionnya dalam pelarut air. Contoh: asam lemah; misalnya CH3COOH dan basa lemah misalnya HNO3. Tergolong elektrolit lemah yaitu:

■ Asam-asam lemah, seperti: CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S, dan lain-lain.

■ Basa-basa lemah seperti: NH4OH, Ni[OH]2, dan lain-lain.

■ Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2, dan lain-lain.

Kuat atau lemahnya suatu elektrolit, secara kuantitatif dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi/derajat disosiasi:

Nilai α dapat berubah-ubah, antara 0 dan 1, dengan ketentuan sebagai berikut.

● α = 1, larutan terdissosiasi sempurna = elektrolit kuat

● 0