Cara Menentukan Konduktivitas dalam Senyawa

Senyawa yang menghantarkan arus disatukan oleh gaya atau tarikan elektrostatik. Mereka mengandung atom atau molekul bermuatan positif, yang disebut kation, dan atom atau molekul bermuatan negatif, yang disebut anion. Dalam keadaan padat, senyawa ini tidak menghantarkan listrik, tetapi ketika dilarutkan dalam air, ion-ionnya berdisosiasi dan dapat menghantarkan arus. Pada suhu tinggi, ketika senyawa ini menjadi cair, kation dan anion mulai mengalir dan dapat menghantarkan listrik bahkan tanpa adanya air. Senyawa nonionik, atau senyawa yang tidak terdisosiasi menjadi ion, tidak menghantarkan arus. Anda dapat membuat rangkaian sederhana dengan bola lampu sebagai indikator untuk menguji konduktivitas senyawa berair. Senyawa uji dalam pengaturan ini akan menyelesaikan rangkaian dan menyalakan bola lampu jika dapat menghantarkan arus.

Cara termudah untuk menentukan apakah suatu senyawa dapat menghantarkan arus adalah dengan mengidentifikasi struktur atau komposisi molekulnya. Senyawa dengan konduktivitas yang kuat terdisosiasi sepenuhnya menjadi atom atau molekul bermuatan, atau ion, ketika dilarutkan dalam air. Ion-ion ini dapat bergerak dan membawa arus secara efektif. Semakin tinggi konsentrasi ion, semakin besar konduktivitasnya. Garam meja, atau natrium klorida, adalah contoh senyawa dengan konduktivitas yang kuat. Ini berdisosiasi menjadi natrium bermuatan positif dan ion klorin bermuatan negatif dalam air. Amonium sulfat, kalsium klorida, asam klorida, natrium hidroksida, natrium fosfat, dan seng nitrat adalah contoh lain dari senyawa dengan konduktivitas kuat, juga dikenal sebagai elektrolit kuat. Elektrolit kuat cenderung merupakan senyawa anorganik, artinya mereka kekurangan atom karbon. Senyawa organik, atau senyawa yang mengandung karbon, seringkali merupakan elektrolit lemah atau nonkonduktif.

Senyawa yang terdisosiasi hanya sebagian dalam air adalah elektrolit lemah dan konduktor arus listrik yang buruk. Asam asetat, senyawa yang ada dalam cuka, merupakan elektrolit lemah karena hanya sedikit terdisosiasi dalam air. Amonium hidroksida adalah contoh lain dari senyawa dengan konduktivitas lemah. Ketika pelarut selain air digunakan, disosiasi ionik, dan oleh karena itu kemampuan untuk membawa arus, berubah. Ionisasi elektrolit lemah biasanya meningkat dengan meningkatnya suhu. Untuk membandingkan konduktivitas berbagai senyawa dalam air, para ilmuwan menggunakan konduktansi spesifik. Konduktansi spesifik adalah ukuran konduktivitas suatu senyawa dalam air pada suhu tertentu, biasanya 25 derajat Celcius. Konduktansi spesifik diukur dalam satuan siemens atau microsiemens per sentimeter. Tingkat pencemaran air dapat ditentukan dengan mengukur konduktansi spesifik, karena air yang tercemar mengandung lebih banyak ion dan dapat menghasilkan lebih banyak konduktansi.

Senyawa yang tidak menghasilkan ion dalam air tidak dapat menghantarkan arus listrik. Gula, atau sukrosa, adalah contoh senyawa yang larut dalam air tetapi tidak menghasilkan ion. Molekul sukrosa terlarut dikelilingi oleh kelompok molekul air dan dikatakan 'terhidrasi' tetapi tetap tidak bermuatan. Senyawa yang tidak larut dalam air, seperti kalsium karbonat, juga tidak memiliki konduktivitas: mereka tidak menghasilkan ion. Konduktivitas membutuhkan keberadaan partikel bermuatan.

Konduktivitas listrik membutuhkan pergerakan partikel bermuatan. Dalam kasus elektrolit atau senyawa ionik cair atau cair, partikel bermuatan positif dan negatif dihasilkan dan dapat bergerak. Dalam logam, ion logam positif tersusun dalam kisi kaku atau struktur kristal yang tidak dapat bergerak. Tetapi atom logam positif dikelilingi oleh awan elektron yang bebas berkeliaran dan dapat membawa arus listrik. Kenaikan suhu menyebabkan penurunan konduktivitas listrik, yang kontras dengan peningkatan konduktivitas oleh elektrolit dalam keadaan yang sama.