ELEKTROKIMIA2

Sahabat | ELEKTROKIMIACopyright rifa [email protected]://rifa.student.umm.ac.id/2010/02/05/elektrokimia/

ELEKTROKIMIA

Elektrokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang hubunganantara perubahan zat dengan arus listrik yang berlangsung dalam sel elektrokimia.Sel elektrokimia di bedakan menjadi dua yaitu sel volta atau sel galvani dan selelektrolisis.1.Sel Volta atau Sel Galvani

Sel volta atau sel galvani adalah suatu sel elektrokimia yang terdiri atas dua buahelektrode yang dapat menghasilkan energi listrik akibat terjadinya reaksi redokssecara spontan pada kedua elektroda tersebut. a.Sel Volta 1)Deret volta a)Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au. b)Semakin ke kanan, semakin mudah direduksi dan sukar di oksidasi. c)Semakin ke kiri semakin mudah dioksidasi dan sukar direduksi. 2)Prinsip kerja a)Terdiri atas elektrode dan elektrolit yang dihubungkan dengan sebuah jembatangaram. b)Pada anode terjadi reaksi oksidasi dan pada katode terjadi reaksi reduksi. c)Arus elektron mengalir dari katode ke anode. d)Arus listrik mengalir dari katode ke anode. e)Adanya jembatan garam untuk menyetimbangkan ion-ion dalam larutan. f)Terjadi perubahan energi: energi kimia menjadi energi listrik. 3)Macam-macam sel volta a)Aki Aki adalah jenis baterai yang banyak digunakan untuk kendaraan bermotor. Akimenjadi pilihan praktis karena dapat menghasilkan listrik yang cukup besar dandapat di isi kembali. Sel aki terdiri atas anode Pb (Timbel = timah hitam) dankatode PbO2 (Timbel(IV) Oksida). Keduanya merupakan zat padat yang dicelupkandalam asam sulfat. Kedua eletrode tersebut juga hasil reaksinya tidak larut dalamasam sulfat, sehingga tidak diperlukan jembatan garam. Tiap sel aki mempunyaibeda potensial kurang lebih 2V. Aki 12V terdiri atas 6 sel yang dihubungkan seri. Aki dapat di isi kembali karena hsil-hasil reaksi pengosongan aki tetap melekatpada kedua elektrode. Pengisian aki dilakukan dengan membalik arah aliranelektron pada kedua elektrode. Pada pengosongan aki, anode (Pb) mengirimelektron pada katode, sebaliknya pada pengisian aki elektrode Pb dihubungkandengan kutub negatif sumber arus sehingga PbSO4 yang terdapat pada elektrodePb itu direduksi. Sementara itu PbSO4 yang terdapat pada elektrode PbO2mengalami oksidasi membentuk PbO2. b)Baterai kering Baterai kering di temukan oleh Leclanche yang mendapat hak paten ataspenemuan itu pada tahun 1866. Sel leclanche terdiri atas suatu silinder zink yangberisi pasta dari campuran batu kawi, salmiak, karbon dan sedikit air (jadi sel initidak 100% kering) zink berfungsi sebagai anode sedangkan sebagai katode

page 1 / 4


digunakan elektrode inert, yaitu grafit, yang di celupkan ditengah-tengah pasta.Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator. Potensial suatu sel leclanche adalah 1,5 volt. Sel ini kadang disebut sel keringasam karena adanya NH4Cl yang bersifat asam. Sel leclenche tidak dapat di isiulang.

c)Baterai alkalin

Baterai kering jenis alkalin pada dasarnya sama dengan sel Leclanshe, tetapibersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Potensial dari baterai alkkalin juga sebesar 1,5 Volt, tapi baterai ini dapa bertahanlebih lama. d)Baterai litium Baterai litum telah mengalami berbagai penyempuranaan. Baterai litum yang kinibanyak di gunakan adalah baterai litium-ion. Baterai litum ion tidak menggunaknlogam litium, tetapi ion litium. Ketika ion litum digunakan, ion litum berpindah darisatu elektrode ke elektrode lainnya melalui suatu elektrolit. Ketika di Charge, aliranion litium dibalik. b. Sel Galvani Sebuah sel galvani terdiri dari dua setengah sel, masing-masing terdiri dari sebuahelektrode dan sebuah elektrolit. Kedua elektrolit dihubungkan dengan suatujembatan garam. Jika elektrode dihubungkan dengan kawat, elektron akan mengalirmenurut arah yang ditunjukkkan. Gerak elektron dalam kawat menunjukkan bahwasuatu arus listrik mengalir. Secara listrik, arah aliran elektron bergantung padatanda selisih potensial antara elektrode, elektron akan mengalir dari elektrodenegatif lewat kawat ke elektrode positif. Ciri khas dar sel galvani adalah energi bebas yang diubah menjadi energi listrik.Jika pada sel elektrokimia perubahan reaksi terjadi karena potensial elekrik yangtimbul mendorong reksi kimia tidak spontan menggantikan potensial elektrik yangmelintasi elektrode maka pada sel galvani yang terjadi kebalikannya. Pada selgalvani, aliran elekron di proodksi sebagai hasil dari reaksi spontanoksidasi-reduksi. c.Notasi Sel Pada notasi sel, bagian kanan menyatakan katode ( yang mengalami reduksi), dan bagian kiri menyatakan anode ( yangmengalami oksidasi ). Pemisahan olehjembatan garam dinyatakan oleh II sedangkan batas fasa dinyatakan I . Contoh : Tuliskan notasi sel untuk reaksi Cu2+ +Zn => Cu + Zn 2+ Maka notasi selnya : Zn I Zn2+ II Cu2+ I Cu

page 2 / 4


2.Potensial Elektrode dan Potensial Sel

a.Potensial Elektrode Pengukuran potensial sel dapat di gunakan untuk membandingkan kecenderunganlogam-logam atau spesi lain ntuk mengalami oksidasi atau reduksi. Misalnya, jikaelektrode Zn Zn2+ diganti dengan elektrode Ag/Ag+, ternyata elektron mengalirdari elektrode Cu ke elektrode Ag menghasilkan potensial standar (E0sel ) = 0,45volt. Jadi, tembaga lebih mudah teroksidasi perak. Berdasarkan data di atas, urutankecenderungan teroksidasi dari logam-logam Zn, Cu, dan Ag adalah Zn > Cu > Ag. Untuk membandingkan kecenderungan oksidasi atau reduksi dari suatu elektrode,telah ditetapkan suatu elektrode pembanding, yaitu elektrode hidrogen. Elektrodehidrogen terdiri atas hidrogen yang dialirkan ke dalam larutan asam (H+) melaluilogam inert, yaitu platina. Potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektrode (M)dengan elektrode hidrogen disebut potensial elektrode itu dan dinyatakan denganlambang E0. Apabila pengukuran dilakukan pada kondisi standart, yaitu pada suhu250C dengan konsentrasi ion-ion 1 M dengan tekanan gas 1 atm, disebut potensialelektrode standar dan diberi lambang E0. Elektrode yang lebih mudah mengalami reduksi dibandingkan terhadap elektrodehidrogen mempunyai potensial elektrode bertanda positif (diberi tanda positif),sedangkan elektrode yang lebih sukar mengalami reduksi diberi negatif. Menurut kesepakatan (konvensi), potensial elektrode dikaitkan dengan reaksireduksi. Jadi, potensial elektrode sama dengan potensial reduksi. Adapun potensialoksidasi sama nilainya dengan potensial reduksi, tetapi tandanya berlawanan.

b.Potensial Sel Potensial sel volta dapat ditentukan melalui percobaan dengan menggunakanvoltmeter atau potensiometer. Potensial sel volta dapat juga dihitung berdasarkandata potensial elektrode positif (katode) dan potensial elektrode negatif (anode). E0sel = E0katode - E0anode Katode adalah elektrode yang mempunyai harga E0 lebih besar (lebih positif),sedangkan anode adalah yang mempunyai E0 lebih kecil (lebih negatif).

3.Potensial Reaksi Redoks

Potensial reaksi redoks sama dengan potensial sel yang di betuknya. Setengahreaksi reduksi menyusun katode, sedangkan setengah reaksi oksidas menyusunanode. Contoh :

page 3 / 4


Potensial reaksi redoks Zn(s) + Cu2+(aq) => Zn2+(aq) + Cu(s) dapat dihitungsebagai berikut. Notasi sel volta yang dapat dibuat dari reaksi tersebut adalah Zn Zn2+ Cu2+ Cu. Potensial selnya adalah : E0 = E0Cu2+ Cu - E0 Zn2+ Zn =0,34 - (-0,76) volt = 1,10volt. Jadi, potensial reaksi redoks tersebut adalah 1,10 volt.

page 4 / 4

ELEKTROKIMIA2

Documents

Transcript of ELEKTROKIMIA2