Senyawa Ion dan Senyawa Kovalen

Beberapa zat ada yang dalam keadaan padat tidak dapat menghantarkan listrik tetapi dalam keadaan cair dan larutan dapat menghantarkan listrik, misalnya garam dapur (NaCl). Demikian juga dengan HCl yang dapat menghantarkan listrik setelah dilarutkan dalam air.

Air murni merupakan penghantar listrik yang sangat buruk. Pada pengujian dengan alat uji elektrolit, tidak ditemukan adanya arus listrik yang mengalir dari satu elektrode ke elektrode yang lain (lampu tidak menyala). Akan tetapi, bila ke dalam air tersebut dilarutkan garam dapur padat, maka larutan yang terjadi dapat menghantarkan listrik dengan baik. Hal ini ditandai dengan menyalanya lampu alat uji elektrolit. Peristiwa yang sama akan terjadi bila air di tetesi larutan pekat asam klorida. Larutan NaCl dalam air dan larutan HCl dalam air dapat menghantarkan listrik dan disebut dengan larutan elektrolit.

Beberapa zat padat dan zat cair yang dilarutkan ke dalam air ternyata tidak menghantarkan listrik. Sebagai contoh ketika gula, urea, dan alkohol masing-masing dilarutkan ke dalam air. Larutan yang terbentuk tidak menghantarkan listrik dan disebut larutan non-elektrolit.

Ket : (a) Pengujian terhadap padatan garam dapur, (b) pengujian terhadap larutan garam dapur, dan (c) pengujian terhadap larutan gula.

Dari hasil pengujian di atas, maka timbul pertanyaan sebagai berikut. Mengapa garam dapur padat tidak dapat menghantarkan listrik, tetapi garam dapur cair (leburan garam dapur) dan larutan garam dapur dalam air dapat menghantarkan listrik ? Mengapa larutan gula, urea, dan alkohol tidak dapat menghantarkan listrik ? Mengapa HCl dapat menghantarkan listrik setelah dilarutkan dalam air ? Simak penjelasan berikut untuk mengetahui jawabannya.

Svante Arrhenius pada tahun 1884 mengajukan teorinya, bahwa dalam larutan elektrolit yang berperan menghantarkan arus listrik adalah ion-ion (partikel-partikel bermuatan listrik) yang bergerak bebas di dalam cairan atau larutan. NaCl padat merupakan senyawa ion yang di dalamnya terdapat ion-ion Na⁺ dan Cl^-. Namun demikian, NaCl padat tidak dapat menghantarkan listrik karena ion-ion Na⁺ dan Cl^- terikat sangat rapat dalam kristal sehingga tidak bebas bergerak. Kondisi ini tidak terjadi pada NaCl cair. Dalam keadaan cair, jarak antar ion-ion Na⁺ dan Cl^- sangat renggang sehingga ion-ion tersebut bebas bergerak untuk menghantarkan listrik.

Hal yang sama terjadi pada larutan NaCl (NaCl padat yang dilarutkan dalam air). Oleh karena pengaruh air, garam dapur (NaCl) akan terurai menjadi ion positif (kation) Na⁺ dan ion negatif (anion) Cl^- yang bebas bergerak. Proses peruraian ini disebut dengan disosiasi.

Bagaimana dengan HCl yang merupakan senyawa kovalen ? Oleh karena HCl merupakan senyawa kovalen, maka tidak ada ion pada HCl, adanya adalah molekul-molekul HCl. Molekul-molekul ini meskipun bebas bergerak tetapi tidak dapat membawa muatan listrik karena bukan ion. HCl merupakan senyawa kovalen polar, yang berarti mempunyai kutub-kutub positif dan negatif akibat adanya perbedaan keelektronegatifan. Di dalam air, molekul HCl tersebut dapat terurai karena pengaruh air yang juga bersifat polar sehingga membentuk ion-ion H⁺ dan Cl^-. Ion-ion dalam larutan HCl inilah yang berperan sebagai penghantar listrik. Proses peruraian ini disebut dengan ionisasi.

Ion-ion positif akan bergerak menuju ke elektrode negatif dan ion-ion negatif akan bergerak menuju ke elektrode positif dengan membawa muatan listrik. Pristiwa bergeraknya ion negatif dan positif ke kutub elektrode ini dapat diperagakan dengan percobaan sederhana. Kertas saring yang dibasahi dengan larutan CuCrO₄ dijepit dengan penjepit buaya yang dihubungkan dengan sumber arus listrik. Kutub yang bermuatan positif akan berwarna kuning karena ion CrO₄^2- yang berwarna kuning berkumpul di kutub tersebut. Sedangkan kutub negatif akan berwarna biru karena ion Cu²⁺ yang berwarna biru berkumpul di kutub tersebut.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena di dalam larutan terkandung ion-ion yang bergerak bebas. Ion-ion tersebut berasal dari zat terlarut yang terurai menjadi ion-ion positif dan ion-ion negatif yang bebas bergerak untuk membawa muatan listrik. Zat terlarut dalam air yang menghasilkan larutan elektrolit dapat berasal dari senyawa ion (misalnya NaCl, KCl, Na₂SO₄, dan CuCrO₄) atau senyawa kovalen polar (misalnya HCl, H₂SO₄, dan HNO₃).