Disosiasi listrik: dasar teoritis elektrokimia

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Dissosiasi listrik memainkan peran besar dalam kehidupan kita, meskipun kita biasanya tidak memikirkannya. Dengan fenomena inilah konduktivitas listrik garam, asam dan basa dalam media cair dikaitkan. Dari detak jantung pertama yang disebabkan oleh listrik "hidup" dalam tubuh manusia, yang delapan puluh persen cair, hingga mobil, ponsel, dan pemutar, yang baterainya pada dasarnya adalah baterai elektrokimia, disosiasi listrik tidak terlihat di mana-mana di dekat kita.

Dalam tong raksasa yang mengeluarkan asap beracun dari bauksit yang meleleh pada suhu tinggi, logam "bersayap" - aluminium diperoleh dengan elektrolisis. Segala sesuatu di sekitar kita, dari kisi-kisi radiator krom hingga anting-anting berlapis perak di telinga kita, sekaliatau dihadapkan dengan solusi atau garam cair, dan karenanya dengan fenomena ini. Bukan tanpa alasan bahwa disosiasi listrik dipelajari oleh seluruh cabang ilmu pengetahuan - elektrokimia.

Saat dilarutkan, molekul cairan pelarut masuk ke dalam ikatan kimia dengan molekul zat terlarut, membentuk solvat. Dalam larutan berair, garam, asam dan basa paling rentan terhadap disosiasi. Sebagai hasil dari proses ini, molekul zat terlarut dapat terurai menjadi ion. Misalnya, di bawah pengaruh pelarut berair, ion Na⁺ dan CI^{- dalam kristal ionik NaCl masuk ke media pelarut dalam kualitas baru dari partikel terlarut (terhidrasi).}

Fenomena ini, yang pada dasarnya adalah proses dekomposisi lengkap atau sebagian dari zat terlarut menjadi ion sebagai akibat dari aksi pelarut, disebut "disosiasi listrik". Proses ini sangat penting untuk elektrokimia. Yang sangat penting adalah kenyataan bahwa disosiasi sistem multikomponen yang kompleks dicirikan oleh aliran bertahap. Dengan fenomena ini, juga terjadi peningkatan tajam dalam jumlah ion dalam larutan, yang membedakan zat elektrolit dari yang non-elektrolitik.

Dalam proses elektrolisis, ion memiliki arah pergerakan yang jelas: partikel dengan muatan positif (kation) - ke elektroda bermuatan negatif, yang disebut katoda, dan ion positif (anion) - ke anoda, sebuah elektroda dengan muatan yang berlawanan, di mana mereka dibuang. Kation direduksi dan anion dioksidasi. Oleh karena itu, disosiasi adalah proses reversibel.

Salah satu karakteristik mendasar dari proses elektrokimia ini adalah tingkat disosiasi elektrolitik, yang dinyatakan sebagai rasio jumlah partikel terhidrasi dengan jumlah total molekul zat terlarut. Semakin tinggi indikator ini, semakin kuat elektrolit zat ini. Atas dasar ini, semua zat dibagi menjadi elektrolit lemah, kuat sedang, dan kuat.

Derajat disosiasi tergantung pada faktor-faktor berikut: a) sifat zat terlarut; b) sifat pelarut, konstanta dielektrik dan polaritasnya; c) konsentrasi larutan (semakin rendah indikator ini, semakin besar tingkat disosiasi); d) suhu media pelarut. Misalnya, disosiasi asam asetat dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

Elektrolit kuat terdisosiasi hampir secara ireversibel, karena larutan berairnya tidak mengandung molekul asli dan ion non-hidrat. Juga harus ditambahkan bahwa semua zat yang memiliki ikatan kimia tipe polar ionik dan kovalen tunduk pada proses disosiasi. Teori disosiasi elektrolit dirumuskan oleh fisikawan dan kimiawan Swedia yang luar biasa Svante Arrhenius pada tahun 1887.