1. elektrokimia

8/16/2019 1. Elektrokimia

1/8


2/8

Potensial Sel (Esel)

7n2

2e E7no

7n (red) < =1,>? "

6u2

2e E6uo

6u (red) < @,A1"

Potensial oksidasi logam = !otensial "ed#ksi ionn$a ata# Eoks = E "ed

Sehingga: 7n → 7n2 2e BBBBBBE (oks) < 1,>? "

7n

#arutan 7nS':

7n2

2e

6u

#arutan 6uS':

6u2

2e

(=) ()

+noda $atoda

7n (s) 7n

2

2e 6u (s)6u2

2e'ksidasi &eduksi

Reaksi sel%

6u (s)6u2

2e

7n (s) 7n2

2e ('ksidasi) E < 1>? "

(&eduksi) E < @,A1 "

7n (s) 6u2

7n2

6u (s) (&edoks) E < 2,0> "

Potensial sel !olta tergantung pada:1. macam logam yang digunakan (seberapa jauh perbedaannya pada deret !olta)

2. konsentrasi (molar) elektrolitnya.

Secara umum Esel diperoleh dari proses berikut:

logam # dalam larutan garamnya ( #C )

#ogam dalam larutanny ( y )

5ila E@ (red) 9 E@

# (red) , maka ion y akan direduksi dan logam # akan direduksi , sehingga

terjadi reaksi sebagai berikut.

y

y e → (s) reduksi D C (C)#(s) → #C C e oksidasi D C (y)gam

C y y #(s) → C(s) y #C

Potensial sel yang terjadi dirumuskan sebagai berikut.

E sel = ( E M & E L

& ) ' olt

2


3/8

ika konsentrasi ion=ion < 1 , rumus di atas dapat disederhanakan menjadi :

E sel < E

@

= E #@

dengan E

@

9 E #@

dan E adalah E red

Notasi Sel

otasi sel adalah penulisan skematis tentang suatu sel !olta dengan ketentuan berikut:

(1) sisi kiri dan kanan dipisahkan oleh jembatan garam yang ditandai sebagai (2) sisi kiri menunjukkan proses oksidasi(0) sisi kanan menunjukkan proses reduksi

Fntuk sel di atas,notasi sel:

7n * 7n2 ** 6u2* 6u

('ksidasi) (&eduksi)

6ontoh:o

o3e dalam 3e

2 (1) E3e < =1,>@ "

+g dalam +g (@,1) E+g < @,G@ "

&eaksi: +g e → +g (s) D 2C

3e (s) → 3e2

2e

2+g 3e (s) → 2+g (s) 3e2

otasi sel: 3e * 3e2 ** 2+g * 2+g

Potensial sel%

Esel = ( E&

Ag ' E&e ) 2

@>,@ log 2

2

D+gH

D3eH+

+

Esel < I@,G@ J (=1,>@)K = 2@>,@

log 2)1,@(1

< 2,0 "

5esarnya potensial reduksi standar (Eo) pada 2?o6 untuk beberapa ion logam seperti berikut ini.

&eaksi setengah sel Eo ("olt)

$ e → $ = 2,L25a2 2e → 5a = 2,L1Sr 2 2e → Sr = 2,GL

6a2 2e → 6a = 2,GA a e → a = 2,A1

*+ + e * &,&

6u2 2e → 6u @,A18g2 2e → 8g @,AL+g e → +g @,G@

Makin besar (makin positif) potensial reduksi suatu zat maka makin mudah direduksi, dan

sebaliknya

-onto sel Volta

0


4/8

/. 0ate"ei (sel ke"ing)

Sel kering sebenarnya tidak kering sama sekali, akan tetapi elektrolitnya merupakan serbuk basah yang mengandung amonium klorida dan seng klorida (pasta).

Susunan selnya dapat dituliskan sebagai berikut.

7n : n'2 , 86l , 7n6l2 (pasta) : 6 (gra-it)

&eaksi yang terjadi di :

+noda (=): 7n (s) → 7n2 2e$atoda (): 2 8

2n'2(s) 2e → 280 (g) n2'0 82'

&eaksi total: 7n (s) 2 8 2n'2 (s) → 7n2 280 (g) n2'0 82' (l)M

4alam sel kering alkalin, ammonium klorida digantikan dengan kalium hidroksida, yang reaksi

totalnya sebagai berikut:

7n 2 n'2 (s) 82' (l) → 7n('8)2 (s) n2'0 (s) 2 '8= (a;)

4ari reaksi total itu dapat dilihat bah/a senya/a yang larut tidak ikut dalam reaksi, sehinggakonsentrasi tidak berubah secara signi-ikan. 4engan demikian sel ini memiliki tegangan yang lebih

stabil.

1. Aki ( sel sek#nde")

+ki disebut sel sekunder, karena dapat diisi ulang setelah energi listriknya habis. &eaksi pada

saat penggunaan dan isi ulang dapat dituliskan sebagai berikut.

a. Pada saat se2agai s#m2e" list"ik%

otasi sel: Pb * 82S' (ρ ± 1,0) * Pb'2

+noda (=) : Pb (s) S'2= → PbS' (s) 2e

$atoda (): Pb'2 (s) 8 S'

2= 2e → PbS' (s) 282'

Pb (s) Pb'2 (s) 8 2S'

2= → 2PbS' (s) 282'

Pada saat diisi:

2 PbS' (s) 2 82' Energi ( listrik ) → Pb (s) Pb'2 (s) 8 2 S'2=

SEL ELEKTROLISIS

= Pada sel elektrolisis terjadi perubahan : energi listrik menjadi energi kimia energi listrik digunakan

untuk proses kimia

Ketent#an !ada Elekt"olisis %

A. P"oses di Katoda: ( < &eduksi )

5entuk at :

(/) Le2#"an: semua kation direduksi ( n n e → ) isalnya : a e a

(1) La"#tan%

a). +sam : 8 dari asam , direduksi : 28 2e → 82 (g)

b). Tidak sem#a kation logam direduksi :

N on=ion logam golongan +, +, dan +, ( misalnya a, $ , 6a2, +l0 ) :


5/8


6/8

a e a (s) Eo < =2,A1 "

82' 2e 82(g) 2'8= Eo < =@,G0 "

Eo 82' 9 Eo a , sehingga 82' lebih mudah direduksi dari pada a

. adi tidak memungkinkan

dalam reaksi ini terjadi logam natrium seperti pada elektrolisis leburan a6l.

Selama elektrolisis terjadi reaksi sebagai berikut:

a6l (a;) a 6l= 2QPada katoda: 282' 2e 82(g) 2'8

=

Pada anoda: 26l= 6l2 (g) 2e

2a6l (a;) 282' 2 a 82(g) 2'8

= 6l2 (g)

as 82 dan 6l2 ditampung secara terpisah, sehingga di dalam larutan kaya akan a dan '8= yang

kemudian dapat dipekatkan menghasilkan a'8.

5. Elekt"olisis La"#tan K 1SO6&eaksi yang terjadi:

7at: $ 2S' (a;) 2$ S'

=

$atoda: 282' 2e 82(g) 2'8= 2Q

+noda: 282' '2 (g) 8 e

$ 2 S' (a;) 2 82' 2$ S'

= 82(g) 2'8= '2 (g) 8

+tau : 2 82'

82(g) '2 (g)

6. Elekt"olisis La"#tan -#SO6

Elektroda yang digunakan bukan 6 atau Pt, melainkan elektroda +g (dapat dioksidasi).

&eaksi yang terjadi:

6uS' (a;) 6u2 S'

2=

di katoda: 6u2 2e 6u(s)

di anoda: +g(s) +g e 2Q

6u2 2 +g(s) 6u(s) 2 +g

Pengg#naan sel elekt"olisis

Fntuk penyepuhan atau pelapisan logam:

Hukum Faraday I:

Jumlah zat yang dioksidasi atau direduksi pada masing-masing elektroda selama proses

elektrolisis sebanding dengan jumlah listrik yang dialirkan ke dalam sel.

Sat# 7a"ada$ adalah besarnya arus listrik yang digunakan untuk mereduksi sat# mol ekialen 8at pada katoda atau mengoksidasi satu mol eki!alen at di anoda.

9 A"#s / 7a"ada$ ≈ / mol elekt"on ≈ / molek 8at.

N +rus : 7a"ada$ ≈ C mol elektron ≈ C molek at ≈ :;n mol 8at (n < jumlah e yang ditangkap* dilepas oleh suatu at ).

( ≈ berarti : setara * menghasilkan )

>


7/8

assa logam yang diendapkan di katoda: m <n3

+r.i.t

m < massa logam yang diendapkan (g)

+r < +r logam

n < elektron yang ditangkapi < arus (amper)t < /aktu (detik)

3 < bilangan 3araday (L>.?@@ 6oulomb)

6ontoh : 5erapa gram 6u yang diendapkan di katoda jika larutan 6u('0)2 dialiri arus

sebesar 3araday R ( +r 6u < >0,? )

a/ab: 6u('0)2 → 6u2 2'0= , n < 2+rus 3 < molek 6u

< *2 mol < *2 C >0,? < 12A gram.

8k. 3araday : assa logam=logam yang mengendap di katode pada proses elektrolisis sebandingdengan berat eki!alennya

atau dirumuskan sebagai : m1 : m 2 < e 1 : e 2 atau e1 < berat eki!alen logam 1

atau e2 < berat eki!alen logam 2

m1 : m 2 <2

2

1

1 :n

Ar

n

Ar +r 1 < +r logam 1

+r 2 < +r logam 2

n1 < 5' logam 1 n2 < 5' logam 2

SOALSOAL LATI*AN RE


8/8

1. elektrokimia

Documents