ELEKTRODA HIDROGEN STANDAR SEBAGAI ELEKTRODA PEMBANDING

Secara sembarangan (konvensi), emf dari elektroda hydrogen standarsama dengan nol.

Elektroda ini ada pada keadaan standar jika fugasitas gasnya =1 dan aktifitas ion H+=1.

IUPAC memilih menempatkan elektroda hidrogen pada sisi kiri, dan emf dari elektroda

lainnya diambil sebagai emf sel tersebut. Hanya emf yang demikian, pada kondisi standar

disebut sebagai potensial elektroda standar atau potensial reduksi standar.

    Contoh :

Pt, H2 (1 bar)| H+ (a=1)|| Cu2+ (a=1)|Cu

 

Sel tersebut memberikan EoSel = + 0,34 Volt. Karena Eo

Hidrogen = 0 Volt, maka ini menunjukkan

tendensi yang lebih besar untuk proses :

    daripada        

 

Untuk sel : Pt, H2 (1 bar)| H+ (a=1)|| Zn2+ (a=1)|Zn       EoSel = -0,78 V

Artinya pada sel tersebut, ada tendensi yang lebih besar untuk proses :

Kita dapat mereduksi emf sel yang melibatkan dua elektroda, misalnya :

            

                     

 

Zn | Zn2+ (a=1) || Cu2+ (a=1) | Cu

Dengan emf sel  :

Esel =  Ekatoda-EAnoda

         = 0,34 V – (-0,76 V)

         = 1,1 V

Potensial setengah sel adalah suatu sifat intensif : Ingat !! bahwa dalam penulisan reaksi sel

elektroda, tak ada perbedaan apakah ditulis untuk 1 elektron ataupun lebih. Jadi untuk reaksi

elektroda hidrogen dapat ditulis :

Tetapi dalam menuliskan proses keseluruhan kita harus menyeimbangkan elektronnya.

Jadi untuk sel  :  Pt, H2 (1 bar)| H+ (a=1)|| Cu2+ (a=1)|Cu

Reaksi elektroda dapat ditulis :

Sehingga keseluruhan prosesnya adalah :

Proses ini didasari pelewatan 2 elektron pada sirkuit luar. Kita dapat menuliskannya (sama

baiknya) sebagai :

Dalam proses ini setiap 0,5 mol Cu2+ hilang, 0,5 mol Cu muncul, 1 mol elektron lewat dari

elektroda kiri ke kanan

ELEKTRODA KALOMEL

Pada elektroda ini, raksa (Hg) ada dalam keadaan kontak dengan raksa (I) klorida,

Hg2Cl2 (kalomel), dicelupkan ke dalam larutan KCl 0,1 m atau KCl jenuh.

Gambar 6. Elektroda Kalomel

Jika diset dengan elektroda hidrogen standar.

Pt, H2 (1 bar)| H+ || Cl- | Hg2Cl2(s)|Hg

Reaksi elektroda :

Reaksi keseluruhan : 

Emf pada keadaan standar 0,337 Volt (Eo = 0,337 V)

Jika digunakan KCl jenuh pada 250C memberikan E = 0,2412 V.

ION SELEKTIF ELEKTRODA

Metoda potensiometri telah digunakan untuk mendeteksi titik akhir titrasi. Sekarang,

metode ini dapat digunakan secara langsung untuk menentukan konsentrasi suatu ion  (Ion

selective electrode). Metoda potensiometris didasarkan pada pengukuran beda potensial yang

terjadi antara sepasang elektroda dalam larutan yakni elektroda pembanding (EP) dengan

elektroda indikator (EI) iontertentu dimana besarannya merupakan fungsi logaritma dari

aktifitas ion tertentu yang ditunjuknya. Penentuan secara langsung suatu ion dalam larutan

dimungkinkan dengan pemilihan elektroda indicator bagi ion dimaksud. Pada elektroda ion

selektif sistem elektrodanya menggunakan suatu sistem penyekat khusus yang

Memungkinkan dia dapat respon selektif terhadap ion tertentu, dapat berupa membran gelas,

kristal garam tertentu maupun resin penukar ion.

Hubungan yang linear antara besaran dengan potensial dengan konsentrasi ionsianida

dapat dialurkan pada yaitu : a. Kurva semi logaritma dimana besaran konsentrasi ion pada

absis dengan skala log-nya dan potensial sel (E) pada skala biasa b.Pada grafik biasa (mm

block) antara beda potensial terhadap nilai minus logaritma konsentrasi ionnya

Elektroda ini mengandung membran gelas, kristal atau cairan yang mempunyai sifat

perbedaan potensial antara membran dan elektrolit yang kontak dengan membran tersebut

ditentukan oleh aktifitas dari ion tertentu. Elektroda membran yang paling tua dan paling

banyak digunakan adalah elektroda gelas. Elektroda ini dikatakan selektif-ion karena hanya

spesifik untuk ion H+. Elektrodaini dapat dilihat pada Gambar.

Elektroda gelas ini terdiri dari membran yang sangat tipis yang terbuat dari gelas yang

permeabel terhadap ion H+. Elektroda Ag ½AgCl dicelupkan ke dalam larutan buffer yang

mengandung ion Cl-. Kadang-kadang digunakan juga elektroda kalomel untuk mengganti

elektroda Ag ½AgCl. Elektroda gelas terutama digunakan pada pengukuran pH. Dengan

melakukan pengukuran terhadap deretan larutan standar ion sianida kemudian dialurkan nilai

potensial selnya terhadap konsentrasi ion akan didapatkan kurva kalibrasi standar yang dapat

digunakan langsung bagi penentuan konsentrasi ion CN- dari larutan tugas. Pada elektroda

ion selektif sianida ini membutuhkan lingkungan suasana basa dengan penambahan larutan

NaOH. titik akhir dalam titrasi atau langsung ditentukan konsentrasinya dari pengukuran

potensial. Selain membran polimer, membrane padat lainnya adalah elektroda enzim yang

saat ini juga sudah tersedia. Salah satu contoh pemakaian elektroda membran cair

adalah penentuan ion Ca dimana garam Ca dari asam dodesilfosfat merupakan komponen

aktif dalam pelarut di-n-asetilfenil fosfonat. Sedang membran cair anion selektif diperoleh

dengan menggunakan spesies kationik yang secara selektif menarik anion kedalam pelarut

organik.

Adapun klasifikasi elektroda selektif ion berdasarkan membran yang digunakan yaitu:

a. Membran Kristal

- Kristal tunggal.

- Polikristalin atau Kristal campuran.

b. Non kristalin membrane

- Gelas

- Cairan

- Cairan polimer

Dapat dikatakan bahwa elektroda ion selektif terdiri atas membran yang responsif secara

selektif terhadap suatu spesies ion tertentu dan mengadakan kontak bagian luarnya dengan

larutan yang akan ditentukan. Sedang bagian dalam berisi larutan yang mempunyai aktifitas

tertentu yang mengadakan kontak dengan elektroda pembanding. Membran yang digunakan

dapat berupa polimer ataupun membran cair yang terdiri atas pelarut yang tidak bercampur

dengan air dan suatu reagen yang bersifat sebagai pengekstraksi melalui mekanisme chelat.

Jika membran cair tersebut memisahkan dua larutan, selektivitas ion tercapai terlebih dahulu

melalui selektif ion tertentu melalui fase membran dan juga melalui perbedaan mobilitasion

dalam membran. Biasanya penukar ion seperti TOA, Amberlit LA-1, LA-2,Aliquot 336S atau

penukar kation cair seperti asam bis 2-etilheksilfosfat(HDEHP), asam dinonilnaftalen

sulfonat (DNS) digunakan sebagai bahanmembran. Elektroda selektif dapat digunakan

sebagai detektor titik akhir dalam titrasiatau langsung ditentukan konsentrasinya dari

pengukuran potensial. Selain membran polimer, membrane padat lainnya adalah elektroda

enzim yang saat ini juga sudah tersedia. Salah satu contoh pemakaian elektroda membran cair

adalah penentuan ion Ca dimana garam Ca dari asam dodesilfosfat merupakan komponen

aktif dalam pelarut di-n-asetilfenil fosfonat. Sedang membran cair anion selektif diperoleh

dengan menggunakan spesies kationik yang secara selektif menarik anion kedalam pelarut

organik. 

PRINSIP KERJA ISE

Elektroda Selektif ion (ESI) adalah sel paro elektrokimia (elektroda) yang

menggunakan membran selektif ion sebagai elemen  pengenal (sensor), karenanya ESI akan

lebih merespon analit yang disensornya dibandingkan ion lain yang berada bersama-sama

dalam sampel. Membran merupakan lapisan tipis bersifat semipermeabel yang memisahkan 2

fasa dengan permeabilitas yang terkontrol. Pada saat kontak dengan larutan analit, bahan aktif

membran akan mengalami disosiasi menjadi ion-ion bebas pada antarmuka membran dengan

larutan. Jika anion yang berada dalam larutan dapat menembus batas antarmuka membran

dengan larutan yang tidak saling campur, maka akan terjadi reaksi pertukaran ion dengan ion

bebas pada sisi aktif membran sampai mencapai kesetimbangan elektrokimia.

TUGAS KIMIA ANALISIS II

SKEMA ELEKTRODA STANDAR

DISUSUN OLEH :

DINI DAMAYANTI

0661 12 067

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2014