potensial elektroda standar-24 mei.doc

8/14/2019 Potensial Elektroda Standar-24 mei.doc

1/53

Potensial Elektroda Standar

Potensial elektroda standar suatu elektroda adalah

DGL (Daya Geral Listrik) suatu sel yang terdirdari elektroda yang dicelupkan ke dalam larutan

yang mengandung ionnya dengan keaktifan sat

dan elektroda hydrogen standar.

Sistem elektroda harus reversible secar

termodinamika

n!! ne

"#P$% menetapkan untuk menggunakan potensia

reduksi atau potensial elektroda

En!&'E

n!& (*+,n-). Ln (,a

n!)

En!&'E

n!& (*+,n-). Ln (,/

n!0)

#ntuk sel1

a) Pt2 34& 3%l () && %uS56() & %u

Esel'E%u7E

34


2/53

286 'E%u E%u' 286 9

b) Pt2 34& 3%l () && :nS56() & :n

Esel'E:n7E

3472;< 'E:n

E:n' 72;< 9

Elektroda hidrogen digunakan sebagai standa

dengan setengah7reaksi

= 34( atm) (g)3!(a>) ! e

dan ditetapkan potensial elektroda 2 9 pada 4%. Dengan elektroda pembanding ini dapa

diperoleh potensial elektroda lainnya yan

sebagian tercantum dalam table potensial elektrod

standar.

Potensial elektroda standar suatu logam adala

beda potensial antara elektroda hydrogen standa

dengan setengah7sel yang terdapat logam tercelu


3/53

dalam larutannya dengan konsentrasi molar pad

4? % atau dengan kata lain DGL sel.

Pt /34(g)0 & 43!

(a>) && n!

(a>) & (s)Pt2 34(g) & 43

!(a>) && n!(a>) & (s)

%ontoh1

Suatu sel dengan diagram berikut2

%d(s) & %d4!() && 3!( ) & 34(g)2 Pt

empunyai DGL 26 9.

a) +ulis reaksi pada elektroda

b) +ulis reaksi sel

c) 3itung potensial elektroda standar dari %d

@aAab1

a) $noda 1 %d (s)%d4!(a>) ! 4 e

Batoda 1 43!(a>) ! 4 e34(g)

b) *eaksi sel adalah Cumlah reaksi anoda dan

reaksi katoda yaitu2

%d(s) ! 43!(a>)%d4!(a>) ! 34(g)


4/53

d) Esel'EBatoda7E

anoda

26 'E

347E

%d

26 ' 7E%dE%d' 7 26 9


5/53

B59ES"

. Garis vertikal tunggal1 pembatas antar muk

fasa (padatan dan larutan)Garus vertikal dobel1 partisi berpori atau

Cembatan garam

Sel Daniell dapat dinyatakan dengan2

:n(s) & :n4!(a>) && %u4!(a>) & %u(s)2E'

!29

4. 3arga DGL menyatakan harga batas (untuk

arus nol) dari (potensial listrik termina

B$$) dikurangi (potensial listrik terminaB"*")

Esel'E

Banan7E

Biri

Esel'E

Batoda7Eanoda

Esel'E*eduksi7E

5ksidasi

8. *eaksi yang terCadi pada elektroda kiri dituli

sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang terCad

pada elektroda kanan ditulis sebagai reaksreduksi


6/53

*eaksi sel ' Cumlah 4 reaksi setengah7sel ini1

:n(s) ! %u4!(a>):n4!(a>) ! %u (s)

@ika harga DGL2 Esel ' ! (positif)2 reaks

berlangsung dengan spontan ke kanan apabila se

dihubungkan.

6. @ika menggunakan elektroda inert2 misalny

untuk reaksi sel1

-e8!(a>) ! "7(a>)-e4!(a>) ! = "4(g)

aka sel dinyatakan sebagai berikut1

Pt & 4 "7(a>)2 "4(a>) && -e8!(a>)2 -e4!(a>) & Pt2

E' 246 9


7/53

?. Potensial setengah sel n! (a>) & (s) adalah

perbedaan potensial untuk sel

Pt2 34(g) & 43!

(a>) && n!

(a>) & (s)

#ntuk setengah reaksi1

= 34! ,n n!3!! ,n

Potensial setengah sel %l7(a>) & $g%l2 $g adalah

perbedaan potensial sel1

Pt2 34(g) & 43!(a>) && %l7(a>) & $g%l2 $g

Dengan reaksi= 34! $g%l3

!! %l7 ! $g


8/53


9/53

:n(s) & :n4!(a>) && %u4!(a>) & %u(s)2E'

!29

Esel 'E%u

4!,%u7E:n

4!,:nEsel 'E

Banan7EBiri

Esel'EBatoda7E

$noda

E0sel ' 286 (72;


10/53

*eaksi sel1

n567! 3!! ? -e4!n4!! ! ? -e8!! 6345

E ' !2?4 (!2;;) ' !2;? 9

Barena harga E positif naka reaks

berlangsung spontan ke B$$.


11/53

PEG$*#3 B5SE+*$S" D$ S#3# P$D$

"L$" P5+ES"$L

. #ntuk reaksi1

n!(a>) ! ne (s)

@ika konsentrasi n! bertambah mak

kesetimbangan akan bergeser ke kiri2 karen

potensial elektroda menCadi makin positif (berkurang harga negatifnya)

@ika konsentrasi ion logam berkurang mak

potensial elektroda berkurang harga positifnya

4. S#3#1

Potensial elektroda makin positif Cika suhu

bertambah dan sebaliknya

Pengaruh konsentrasi dan suhu pada potensiaelektroda ditunCukkan oleh persamaan

E*S+.

5ksidant ! n e *eduktant


12/53

(yang dioksidasi) (yang

direduksi)

E = E0

(*+,nF). ln (/oksidant0,/*eduktant0

E' potensial elektroda dalam 9E0=potensial elektroda standar dalam 9

* ' tetapan gas (2 86 @,B.mol)

+ ' suhu dalam BF' tetapan -araday (K


13/53

isalnya untuk sel dengan reaksi1

:n(s) & :n4!(a>) && %u4!(a>) & %u(s)

E = E0 (*+,4F). ln /:n4!0,/%u4!0

Badang7kadang ditulis1

E = E0! (*+,4F). ln /%u4!0,/:n4!0

PE*S$$$ E*S+

#ntuk reaksi redoks dengan persamaan umum1

a$ ! bMc% ! dD

Persamaan ernst1

Esel'Esel7 (*+,nF). ln /%0c. /D0d, /$0a. /M0b

atau

Esel'Esel7 (4288*+,nF). log /%0

c. /D0d, /$0a. /M0b


14/53

Pada 4K B1

4288*+,- ' (4288 N 286 N 4K) , K


15/53

E' 28 7 (2?K,4). log /20 , /20

E' 28 7 2?K ' 728 volt

3arga DGL negative2 artinya reaksi yang terCad

adalah sebaliknya

%o4!() ! i%o ! i4!(2 )

Contoh:

#ntuk reaksi sel1

:n ! 4 3!:n4!! 34

E' !2;< 9

@ika p34tetap pada atm2 berapa harga Esel Cika

a) /:n4!0 ' 2 2 /3!0 '

b) /:n4!0 ' 2 /3!0 ' 2

@aAab1

Esel'Esel7 (2?K,4). log (/:n4!0.p34) , /3

!04

Esel' 0,767 (2?K,4). log (/:n4!0) , /3!04

a) Esel ' 2;< (2?K,4) log (2) ' 2K 9


16/53

b) Esel ' 2;< 7 (2?K,4) log ,(24)

Esel ' 2;< 7 (2?K,4) log ( N 6)

Esel ' 2


17/53

2 286

2 26

L$+"3$1

. Diketahui1

g4!! 4 eg E'7428< 9

%u4!! 4 e%u E' !286 9

3itung DGL sel pada 4? % Cika /g4!0 ' 2 da

/%u4!0 ' 2

@aAab1

Esel ' !286 (7428


18/53

Esel ' E 28 ' !42):n4!(a>) ! %u (s)

:n4!(a>) ! 4e:n(s) E' 72;< 9

%u

4!

(a>) ! 4e

%u (s) E

' !286 9

a) Pada keadaan standar

Esel ' !286 (72;


19/53

:n4!(a:n4!) & :n(s)

:n4!(a:n4!) !4e:n(s)

E'E:n4!&:n (*+,4-).ln a:n,a:n4!

E'E:n4!&:n (*+,4-).ln ,a:n4!

4. Elektroda gas bukan logam%ontoh1

Elektroda hidrogen (baca sebelumnya)

3

!

(a3!)&34(p34)&Pt

3!(a3!) ! e,4 34(g2 p34)

E'E3!&34 (*+,-).ln p34,a3!

Elektroda klor1

%l7(a%l7)& %l4(p%l4) & Pt

= %l4(g2 p%l4)! e%l7(a%l7)


20/53

E'E%l4&%l7(*+,-). ln a%l7,/p%l40

,4

8. Elektroda Logam Garam tak larutOang terpenting adalah elektroda reversibe

dengan anion

%ontoh1

$g%l(s) ! e$g(s) ! %l7(a%l7)

E'E$g%l & $g (*+,-). ln /a$g.a%l70,/a$g%l0

E'E$g%l & $g (*+,-). ln a%l7

%ontoh1

Elektroda kalomel

g4%l4(s) ! 4 e4 3g(l) ! 4%l7(a%l7)

$da 8 macam konsentrasi1 2 2 dan

Cenuh

#ntuk menyusun elektroda yang reversibe

terhadap suatu anion2 yang diperlukan hany

memilih logam yang dapat membentuk

garam yang tidak melarut dengan anion itu.


21/53

S5647 1 S56

47(a) & PbS56& Pb(s)

Mr7 1 Mr7(a) & $gMr (s) & $g (s)

"

7

1 "

7

(a) & $g"(s) & $g (s)

6. Elektroda *edoks1

Sn4!(a)2 Sn6!(a) & Pt

n567(a)2 n4!(a)& Pt

3454(a)2 345 & Pt

%ontoh1

-e8!(a) ! e -e4!(a)E'E-e(""")&-e("") (*+,-). ln a-e("""),a-e("")


22/53

SEL B5SE+*$S"

Padas sel konsentrasi digunakan dua elektrod

yang sama2 namun konsentrasi larutannya berbeda

:n & :n4!(2) && :n4!(2 ) & :n

*eaksi anoda 1 :n :n4!(2 )*eaksi katoda 1 :n4! (2 ) :n*eaksi sel 1 :n4!(2 ) :n4!(2 )

E 'E (2?K,4) . log 2,2

' ! 2?K ' 2?K 9

Dalam sel terCadi suatu aksi spontan untukmenyamakan konsentrasi. eskipun potensia

standar dari sel adalah nol2 tetapi terdapa

potensial untuk menggerakkan aksi di atas.

%ontoh1

%u& %u4!(2 ) && %u4!(2 ) & %u


23/53

E'E (2?K,4) . log 2,2 ' 24?K 9

%ontoh1

DGL sel1

$g& $g!(N ) && $g!( ) & $g

Oang diukur pada 4K B ialah 2 9. 3itung

konsentrasi larutan $g! pada elektroda yan

berperan sebagai anodaQ

@aAab15ksidasi 1 $g Ag+(x M) + eReduksi : Ag+(1 M) + e AgReaksi sel : Ag+(1 M) Ag+(x M)

E= - (RT/F). ln (x/1)

0,1 = - [(,!1).("#)/#$%00&. 'n x 0,0" M

PEG#B#*$ p3

Elektroda dalam larutan pekat merupakan katoda

Elektroda dalam larutan pekat merupakan anoda


24/53

Salah satu penggunaan terpenting dari sel volt

adalah penentuan p3 larutan. eskipun

elektroda standar untuk pengukuran p3 adalahelektroda hydrogen2 namun elektroda ini tidak

praktis. Pada umumnya orang menggunakan

elektroda kaca.

a) Elektroda kacaElektroda ini terdiri dari kaca berbentuk bol

yang mengandung 3%l 2 dan d

dalamnya terdapat elektroda perak,perak

klorida.


25/53

Elektroda ini dicelupkan ke dalam larutan yangakan diukur p37nya. @ika dihubungkan dengan

elektroda kalomel maka akan diperoleh diagram

berikut2

$g2 $g%l & 3%l (2 ) & gelas & larutan && elek. Balome

Potensial elektroda gelas bergantung p3 larutan

E(gelas) 'E(gelas) ! (4288.*+),-.Ph


26/53


27/53

ELEB+*5D$ 3"D*5GE

Potensial elektroda bergantung pada p3 larutan@ika suatu sel potensial menggunakan salah satu

elektroda adalah elektroda standard dan yan

lainnya bukan standar2 sedang elektrodastanda

adalah katoda2 maka

$noda 1 = 34(g) 3!(std) ! eBatoda 1 3!(std) ! e "(g)

*eaksi sel 1 = 34(g) ! 3!(std) +(s*d) + (g)

Esel 'Esel (2?K,). log (/3!0.p34,4),(/3!0.p34)

@ika p34 pada kedua elektroda atm dan

menurut perCanCian /3!0 std '2 sedangkan

E

sel' 2 maka

Esel ' 72?K . log /3!0 ' 2?K p3

Pada p3 ' 62 Esel ' 2?K N 6 ' 248


28/53

Pada p3 '


29/53

%ontoh1

Diketahui reaksi suatu sel seperti tersebut d

baAah.

%u4!! 4 e %u(s) E' 286 9%u4!( ) ! 34(g) ( ) %u (s) ! 43!(Q )

3itung p3 larutan di ruang anoda2 Cika E sel '

26 9.

@aAab1

E'Esel (2?K,4).log /3!04,(/%u4!0.p34)

Esel 'E%u 7E34' 286 ' 286 9

E ' 286 (2?K,4). Log /3!04

' 286 2?K.log /3!0

26 ' 286 2?K.log /3!0

2?K.log /3!0 ' 26 286

7log /3!0 ' (267286),2?K

p3 ' 426

%ontoh1

Diketahui suatu sel volta yang terdiri dar

elektroda seng dan elektroda hydrogen.


30/53

:n4!(a>) ! 4e :n (s) Esel ' 72;< 943!(a>) ! 4e 34(g) E

sel ' 9

@ika potensial sel ini 26< 9 pada 4? % dan

/:n4!0 ' 2 p34' atm2 hitung p3 larutan d

sekitar elektroda hydrogen.

@aAab1:n (s) ! 43!(a>) :n4!(a>) ! 34(g)

Esel ' (72;


31/53

DGL D$ EE*G" MEM$S

Energi listrik yang dihasilkan oleh sel Galvani

sel 9olta adalah sama dengan penguranganenergi bebas.

%ontoh1

:n & :n4!( ) && %u4!( ) & %u E' 2 9

G0 =7 (4) (K


32/53

Dapat disimpulkan bahAa suatu reaksi redok

yang mempunyai DGL sel positif (mempunya

G negative)2 akan berlangsung secar

spontan.

%ontoh1

3itung perubahan energy bebas standar untuk

reaksi2

"4! %l7! 45374"7! %l57! 345

Diketahui1E("4&") ' 2?8? 92 E

(%l57&%l7) ' 2K 9

@aAab1

Esel ' 2?8? 2K ' 72?8?? volt

G0' 7nFE' 74 N K


33/53

%ontoh1

DGL sel1

:n&:n%l4(2?)&&$g%l (s)2 $g

$dalah 2? volt pada suhu 4K Ba) +ulis reaksi sel

b) 3itung energy bebas

@aAab1

a) *eaksi anoda 1 :n :4!

! 4e*eaksi katoda1 4 $g%l(s) ! 4e 4$g ! 4%l7*eaksi sel 1 :n ! 4$g%l(s) 4$g ! :n4!! 4%l

b) G ' 7nFE

' 74 N 2? N K


34/53

%ontoh1

+unCukkan apakah logam i dapat mereduksi

a) :n4!menCadi :nb) -e8!menCadi -e4!

i4!! 4e i E' 724? volt:n4!! 4e :n E' 72;< volt

-e4!

! 4e -e E

' !2;; volt

%ontoh1

Dari data1

4%l57! 4345 ! 4e%l4! 65372 E ' 26 9

%l4! 4e4%l2 E' !28< 9

+unCukkan apakah %l4 mengalami reaksdisproporsionasi dalam larutan basa.

@aAab1


35/53

@ika %l4 mengalami disproporsionasi2 mak

reaksinya1

%l4! 4 537%l7! %l57! 345

E' !28< (!26) ' !2K< volt

EJ F.reaksi berlangsung spontan


36/53

D"$G*$ L$+"E*

Dengan menggabungkan 4 setengah7reaksi dapat

menghitungEuntuk reaksi lain

((

((

nEF

G

nFEG

=

=

MerapaEuntuk reaksi1

OHMnOeHMn446

486 +++ +

Edapat diperoleh dari reaksi berikut1

E n nE

OHMneHMn4

4

6 6?G +++ ++

2?

? ;2?

?OHMneHMnO

4

4

4 446 +++ ++

24

8

4 426

potensial elektroda standar-24 mei.doc

Documents