ELEKTROKIMIA
-
Elektrokimia mempelajari hubungan
antara reaksi kimia dan aliran listrik. Reaksi yang dimaksud adalah reaksi yang
melibatkan adanya pelepasan dan penerimaan elektron atau reaksi reduksi dan
oksidasi (redoks.
-
Sel elektrokimia merupakan suatu
alat yang terdiri dari sepasang elektroda yang dicelupkan ke dalam suatu
larutan atau lelehan ionis dan dihubungkan dengan konduktor logam pada
rangkaian luar.
-
Sel elektrokimia terdiri dari 2
macam, yaitu:
1.
Sel Volta
2.
Sel Elektrolisis
Persamaan :
Anoda selalu terjadi reaksi oksidasi
Katoda selalu terjadi reaksi reduksi
Anoda selalu terjadi reaksi oksidasi
Katoda selalu terjadi reaksi reduksi
Perbedaan:
|
SEL VOLTA
|
SEL ELEKTROLISIS
|
|
Merubah energi kimia menjadi energy listrik
|
Merubah energi listrik menjadi energy kimia
|
|
Anode electrode negative, katoda electrode positif
|
Anode electrode positif, katode electrode negatif
|
|
Berlangsung secara spontan
|
Berlangsung jika diinduksi dengan energy listrik dari luar
|
|
Contoh: penggunaan aki dan baterai
|
Contoh: penyepuhan, pemurnian logam, dan penyetruman aki
|
A.
SEL VOLTA
-
Reaksi redoks berlangsung spontan
-
Terjadi perubahan energy kimia
menjadi energy listrik
-
Katode sebagai kutub positif dan
anode sebagai kutub negative
-
Reaksi reduksi terjadi di katode dan
reaksi oksidasi terjadi di anode
-
Electron mengalir dari anode ke
katode
-
Semakin besar E° suatu unsur,
artinya semakin mudah mengalami reduksi
-
Penulisan digram sel :
½
reaksi oksidasi // ½ reaksi reduksi
-
Mencari potensial standar sutu
reaksi:
E° sel
= E°reduksi - E°oksidasi
-
Reaksi bisa berlangsung jika harga
E°sel positif
-
Deret Potensial Logam / deret volta:
Li – K – Ba – Sr – Ca – Mg – Al – Mn – Zn – Cr – Fe – Cd –
Co – Ni – Sn – Pb – H – Cu – Hg – Ag – Pt - Au
Sebelah kiri H → harga E° = negative, makin mudah teroksidasi
Sebelah
kanan H → harga E° = positif, makin mudah tereduksi
Deret
volta dapat digunakan untuk memperkirakan berlangsung/tidaknya suatu reaksi
Contoh Soal:
Diketahui : Zn2+ +
2e → Zn E°= - 0, 76 volt
Cu2+ +
2e → Cu E°=
+ 0,34 volt
Tentukanlah: a. yang bertindak sebagai katode dan anode
b. kemanakah arah gerak electron?
c. tuliskan diagram sel nya!
d. berapah
potensial sel nya?
Jawab:
a.
Dilihat dari harga E° nya, yang lebih positif lebih mudah
tereduksi, reaksi reduksi terletak di katode, jadi yang mengalami reduksi dan
bertindak sebagai katode adalah logam Cu, sedangkan Zn bertindak sebagai anode.
b.
Electron bergerak dari anode ke
katode, berarti electron bergerak dari Zn menuju ke Cu
c.
Diagram selnya: Zn/Zn2+//Cu2+/Cu
d.
E° sel = E°reduksi - E°oksidasi
= 0,34 volt – (-0,76 volt)
= 1,1 volt
B.
SEL ELEKTROLISIS
-
Reaksi redoks tidak spontan,
membutuhkan energi listrik dari luar
-
Terjadi perubahan energi listrik
menjadi energi kimia
-
Anoda merupakan electrode positif,
dan katode electrode negative
-
Anode tempat terjadinya reaksi
oksidasi dan katode tempat terjadinya reaksi reduksi
-
Komponen sel elektrolisis:
·
Elektrolit : - berupa larutan atau
-
berupa leburan
·
Elektroda : - bersifat inert/tidak
aktif ( C, Pt, Au)
-
bersifat aktif ( Cu, Ni, Ag, dll )
|
LARUTAN ELEKTROLIT
|
|
|
DI ANODE OKSIDASI
|
DI KATODE REDUKSI
|
|
1.
Jika
menggunakan electrode inert (C, Pt, Au), maka logam tersebut tidak ikut dlm
reaksi, sehingga:
a.
Ion sisa
asam oksi (seperti SO42-, NO3-,
ClO3-) tidak teroksidasi, yang teroksidasi adalah air
2H2O → 4H+ +
4e + O2
b.
Ion-ion
Halida (F-, Cl-, Br- dan I-)
dioksidasi menjadi gas nya
2X- → X2 + 2e
c.
Ion OH-
dioksidasi menjadi gas oksigen
4OH- → 2H2O + O2 + 4e
2.
Jika
menggunakan electrode aktif, (selain C, Pt, dan Au), maka logam tersebut yang
mengalami oksidasi
L
→ Ln+ + ne
|
1.
Kation
Logam
(Gol. IA, IIA, Al3+, Mn2+)
-
Jika
berupa larutan, maka yang tereduksi adalah air
2H2O + 2e → 2OH- + H2
-
Jika
berupa leburan, maka yang tereduksi adalah logamnya
Ln+ + ne
→ L
2.
Ion-ion
logam lain tereduksi menjadi logamnya
Ln+ + ne
→ L
3.
Ion H+
dari asam tereduksi menjadi gas Hidrogen
2H+ + 2e → H2
|
Contoh
Soal:
Tentukan
hasil elektrolisis dari:
1.
Larutan NaCl dengan electrode Karbon
2.
Leburan NaCl dengan electrode Karbon
3.
Larutan NaCl dengan electrode Tembaga
4.
Leburan NaCl dengan electrode Tembaga
Jawab:
1.
Larutan NaCl dengan electrode Karbon
NaCl → Na+ + Cl-
Katode : 2H2O + 2e → 2OH- + H2 (Larutan, Na logam Gol.IA, jd yang tereduksi adalah air)
(Reduksi)
Anode : 2Cl- → Cl2 + 2e (electrode yang dipakai inert)
(Oksidasi) ___________________________________+
2H2O + 2Cl- →
2OH- + H2 +
Cl2
Hasil elektrolisis: di katode
dihasilkan gas H2 dan di anode di hasilkan gas Cl2
2.
Leburan NaCl dengan electrode Karbon
NaCl
→ Na+ + Cl-
Katode : Na+ + 1e → Na | x2 (leburan)
(Reduksi)
Anode : 2Cl- → Cl2 + 2e | x 1 (electrode yang dipakai inert)
(Oksidasi) ___________________________________+
2Na+ + 2Cl- →
2Na + Cl2
Hasil elektrolisis: di katode
dihasilkan endapan logam Na dan di anode di hasilkan gas Cl2
3.
Larutan NaCl dengan electrode Tembaga
NaCl
→ Na+ + Cl-
Katode : 2H2O + 2e → 2OH- + H2 (Larutan, Na logam Gol.IA, jd yang tereduksi adalah air)
(Reduksi)
Anode : Cu → Cu2+ + 2e (electrode aktif)
(Oksidasi) ___________________________________+
2H2O
+ Cu
→ 2OH-
+ H2 + Cu2+
Hasil elektrolisis: di katode dihasilkan
gas H2 dan di anode di hasilkan tembaga terlarut
4.
Leburan NaCl dengan electrode Tembaga
NaCl
→ Na+ + Cl-
Katode : Na+ + 1e → Na | x2 (leburan)
(Reduksi)
Anode : Cu → Cu2+ + 2e (electrode aktif)
(Oksidasi) ___________________________________+
2Na+ + Cu →
2Na + Cu2+
Hasil elektrolisis:di katode dihasilkan
endapan logam Na dan di anode di hasilkan tembaga terlarut
Tidak ada komentar:
Posting Komentar