PowerPoint Presentation

1BAHAN AJAR KIMIAMateri Kelas: XII IPADibuat Oleh: tuti maryatiMateri: Sel Elektrokimia6 Oct 05 2

30 September 2006, by tuti maryatiSEL ELEKTROKIMIA3INDIKATOR1.Menyimpulkan ciri2x reaksi redoks yang berlangsung secara spontan melalui percobaan

2. Menggambarkan susunan sel Volta atau sel Galvani & menjelaskan fungsi tiap bagian -nya 3. Menjelaskan bagaimana energi listrik dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel Volta 4. Menuliskan lambang sel dan reaksi2x yang tejadi pada sel Volta 5. Menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standar

4SEL ELEKTROKIMIAKP AN

2. Sel ElektrolisisArus listrikreaksi kimiaKatoda : kutub (-)Anoda : kutub (+)KN APSel VoltaReaksi kimia arus listrik Katoda : kutub (+)Anoda : kutub (-) persamaannya :Katoda : tempat terjadi rx. reduksiAnoda : tempat terjadi rx. oksidasiRX. REDOKS SPONTANRX. REDOKS TIDAK SPONTAN5Gambar struktur sel Volta

Zn Zn2+ + 2 e (oks)Cu2+ + 2 e Cu (red)Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu (redoks)REAKSINYA :BAGAIMANA KALAU :Zn2+ + 2 e Zn (red)Cu Cu2+ + 2e (oks)Zn2+ + Cu + Cu Zne-e-(anoda) (-)(katoda) (+)ZnSO4 1 M CuSO4 1 MZn2+ Cu2+ SO42- SO42-Jembatan garamK+ Cl-6Contoh Rx. pendesakan :( 1)Zn(2)ZnZn CuSO4 (aq)

Reaksinya : Zn (s) + CuSO4 (aq) ZnSO4 (aq) + Cu (s) atau Zn (s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s)

Penulisan Lambang Sel ( Notasi Sel) : Zn (s) / Zn2+ (aq) // Cu2+ (aq) / Cu (s) atau Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu

Anoda Katoda jembatan garam7 DERET VOLTA ( Deret Potensial Reduksi) : - 3,05 V ..............................................................................................+ 1,70Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Eo reduksi makin kecil makin mudah mengalami oksidasi logamnya makin reaktif logam kiri bisa mengusir logam kananTentukan reaksi berikut berlangsung spontan atau tidak.Ba (s) + ZnSO4 (aq)Pb (s) + SnSO4 (aq)Ni(NO3)2 (aq) + Sn (s) EXAMPLE :8POTENSIAL ELEKTRODA STANDAR( E reduksi)Setiap atom memiliki potensial elekrode yang nilainya relatif terhadappotensial atom hidrogen yang disebut potensial elektrode satandar ( E).Menurut perjanjian : - setiap unsur yang lebih mudah mengalami reduksi dibanding hidrogen, maka potensial reduksi unsur tersebut diberi tanda positif.ex. Cu2+ (aq) + 2e Cu E = + 0,34 volt - setiap unsur yang lebih mudah megalami oksidasi dibanding hidrogen, maka potensial reduksi unsur tersebut diberi tanda negatif. ex. Ni2+ (aq) + 2e Ni E = - 0,25 voltPerkiraan berlangsungnya reaksi redoksReaksi redoks dapat berlangsung apabila potensial redoksnya berharga (+),sebaliknya bila berharga (-) reaksinya tidak berlangsung.

910MENGHITUNG POTENSIAL SEL ( E ) , dapat dengan cara : sel1. Menjumlahkan 2 pers. reaksi disertai E reaksinya 2. Esel = Ekatoda - Eanoda atau Esel = Ereduksi - EoksidasiCatatan : Nilai E reduksi tidak bergantung pada koefisien reaksi. Jika penyetaraan reaksi memerlukan pengalian koefisien reaksi maka nilai potensialnya adalah tetap, hanya tandanya saja yang berubah orApakah reaksi redoks berikut berlangsung atau tidak ?Jika diketahui EoCu = + 0,34 Volt EoZn = - 0,76 VoltZn , Zn2+ // Cu2+ , Cu

11Example :Cu2+ + 2 e CuEo = + 0,34 VoltZn Zn2+ + 2 e Eo = +0,76 Volt

Cu2+ + Zn Cu + Zn2+ Eo sel = + 1,1 VoltKarena Eosel berharga positif, maka reaksi berlangsung spontan

+ad 1. Menjumlahkan 2 pers. reaksi disertai E reaksinya 2. Apakah reaksi redoks berikut berlangsung atau tidak ? Jika diketahui EoCu = + 0,34 Volt EoZn = - 0,76 VoltZn2+ , Zn // Cu , Cu2+

12 Zn2+ + 2 e Zn Eo = - 0,76 Volt Cu Cu2+ + 2 e Eo = - 0,34 Volt

Cu2+ + Zn Eo sel = - 1,1 Volt karena harga Eo sel negatif, maka reaksi tidak berlangsung.Jadi tanda panahnya harus ditulis tidak berlangsung yaitu tanda panah yang dicoret ( ) 3. Ramalkan apakah reaksi berikut dapat berlangsung apa tidak ? Mg + Fe2+ Mg2+ + Fe EoMg = - 2,38 Volt EoFe = - 0,44 Volt Mg Mg2+ + 2e Eo = + 2,38 Volt Fe2+ + 2e Fe Eo = - 0,44 Volt Mg + Fe2+ mg2+ + Fe Eosel = + 1,94 Volt13/+Kesimpulannya ....................4. Diketahui : Fe2+ + 2e FeE = - 0,44 volt Ag+ + e AgE = +0,80 volt

a. tentukan harga potensial selnya yang menyatakan reaksi tersebut berlangsung ! b. Siapa yang bertindak sebagai katoda dan siapa anoda ! c. tuliskan lambang / notasi selnya !

14Catatan : semua Eo tetap sebagai Eo reduksi, sekalipun logam tersebut melakukan reaksi oksidasi15orad 2. Esel = Ekatoda - Eanoda

Esel = Ereduksi - Eoksidasi

Example :Dik EoAg = + 0,80 volt EoAl = - 1,66 volthitung potensial redoks pada reaksi :Al + 3 AgNO3 Al(NO3)3 + 3 Ag 16Ingat, Eo reduksi yang lebih kecil akan mengalami oksidasi Al Al3+ + 3 e Eo = + 1,66 volt Ag+ + e Ag Eo= + 0,80 volt X 1X 3333+Al + 3 Ag+ Al3+ + 3 Ag Eosel = + 2,46 volt Atau dengan rumus :17Atau dengan rumus :Eosel = EoKatoda EoAnoda = + 0,80 ( - 1,66) volt = + 2,46 voltAtau Eosel = EoBesar EoKecil = + 0,80 ( - 1,66) volt = + 2,46 volt18Sel Volta KomersialDigolongkan menjadi :A. Sel Primer ( tidak dapat diisi ulang ) Ex : 1. Baterai Kering ( Sel Leclanche ) anoda : Zn ( s) Zn2+ (aq) + 2e katoda : 2 MnO2(s) + 2 NH4+ (aq) + 2e Mn2O3 (s) + 2 NH3 (aq) + H2O (l) 2. Baterai Alkalin ( lebih tahan lama & lebih mahal ) anoda : Zn (s) + 2 OH- (aq) ZnO (s) + H2O (l) + 2e katoda : 2 MnO2 (s) + H2O (l) + 2e Mn2O3 (s) + 2 OH- (aq) 3. Baterai Kancing anoda : Zn (s) + 2 OH- (aq) Zn(OH)2 (s) + 2e katoda : HgO (s) + H2O (l) + 2e Hg (s) + 2 OH- (aq) 19B. Sel Sekunder ( dapat diisi ulang dgn energi listrik ) Ex : Sel Aki ( Accu)anoda : Pb (s) + 2 H+ (aq) PbSO4 (s) + 2 ekatoda : PbO2 (s) + 2 H+(aq) + SO42-(aq) + 2e PbSO4 (s) + 2 H2O (l) Pb (s) + PbO2(s) + 4 H+(aq) + 2 SO42-(aq) 2 PbSO4(s) + 2 H2O (l)

20Jika aki dipakai terjadi reaksi sebagai berikut :21 KOROSI ( PERKARATAN ) Korosi adalah peristiwa oksidasi terhadap logam sehingga membentuk senyawa lain, hal ini karena pengaruh udara, air, garam, kelembaban dan sebagainya, hingga membentuk senyawa oksida, sulfida karbonat, yang melekat pada permukaan logam yang melindungi proses korosi lebih lanjut. Untuk logam Fe mudah teroksidasi oleh udara ( terutama udara lembab), sehingga membentuk oksida Fe2O3. n H2O yang tidak melekat pada permukaan logam besi tersebut yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi lebih lanjut ke dalam besi sehingga besi mudah berkarat.22Beberapa cara untuk mencegah (menghambat ) terjadinya korosi, diantaranya adalah : 1. dengan mengecat / melapisi permukaan logam untuk mencegah kontak permukaan logam dengan udara. 2. mencampurkan logam dengan logam lain sehingga campuran logam tersebut bersifat tahan karat. Misal : campuran antara Fe dengan Cr, sehingga membentuk campuran tahan karat ( Stainless steel). 3. melapisi / membungkus logam dengan logam lain yang kurang muliayaitu logam pelapis terletak di sebelah kiri logam yang dilapisi pada deret volta. Misal : logam Zn dan Al terletak di sebelah kiri Fe pada deret volta. Logam Zn atau Al tersebut dapat dipakai untuk melapisi Fe. Logam pelapis Zn atau Al mudah teroisidasi oleh udara membentuk lapisan oksida yang akan melapisi permukaan tersebut sehingga logam- logam tersebut tahan karat.23 4. melapisi logam dengan logam yang lebih mulia. Logam pelapis terletak di sebelah kanan logam yang dilapisi. Misal : Fe dilapisi dengan Sn, logam pelapis Sn bersifat lebih tahan karat. Pada kaleng makanan terbuat dari besi yang dilapisi dengan Sn. Jika terjadi kerusakan ( lubang) pada kaleng tersebut maka besi akan mudah terkorosi sehingga mudah keropos.korosi dapat diperlambat dengan cara mengorbankan logam lain yang terletak disebelah kiri logam yang dilapisis. Misal : kawat tembaga ditanam di dalam tanah. Supaya kawat tembaga tidak mudah berkarat, maka di sekitar kawat tersebut ditampatkan logam yang mudah teroksidasi, misal Mg (Mg disebelah kiri Cu). Mg dan Cu dihubungkan dengan kawat, maka Mg akan teroksidasi lebih dulu sehingga kawat tembaga dapat lebih tahan karat. Cara ini dapat dipakai untuk melindungi pipa besi yang ditanam di dalam tanah.