Rangkuman Elektrokimia Singkat


Reaksi Reduksi Oksidasi

Reaksi yang melibatkan terjadinya transfer elektron diikuti dengan
perubahan bilangan oksidasi pada senyawa atau unsur yang terlibat
• Oksidasi adalah peristiwa hilangnya elektron dari suatu spesies yang menyebabkan naiknya bilangan oksidasi spesies tersebut
• Reduksi adalah peristiwa penambahan elektron pada suatu spesies yang menyebabkan turunnya bilangan oksidasi spesies tersebut
• Agen pengoksidasi adalah reaktan yang mengalami reduksi
• Agen pereduksi adalah reaktan yang mengalami oksidasi

Terminologi Redoks

Rangkuman Elektrokimia SingkatRangkuman Elektrokimia Singkat

Reaksi Redoks dan Reaksi Non Redoks

Reaksi Redoks:
• Reaksi pembakaran (C x H y + O 2    → CO 2 + H 2 O)
• Reaksi penggabungan (A + B   → C)
• Reaksi dekomposisi (AB  → A+ B)
Reaksi non redoks:
• Jenis reaksi penggantian:  (AB  +  CD   → AD  +  CB)
• Reaksi pengendapan
• Reaksi asam basa

Menyelesaikan Reaksi Persamaan reaksi redoks

  1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi Bilangan oksidasi Zn naik dari 0 ke +2 dan Cu turun dari +2 menjadi 0. maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi
  2. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : Zn       →       Zn 2+
    Reduksi : Cu 2+    →    Cu
  3. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn       →       Zn 2+
    Reduksi : Cu 2+ →       Cu

4.  Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
Oksidasi : Zn  → Zn 2+  + 2e
Reduksi : Cu 2+  + 2e → Cu
5. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor
yang sesuai
Oksidasi : Zn → Zn 2+  + 2e 1X
Reduksi : Cu 2+  + 2e→ Cu 1X
6. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan
persamaan reaksi yang seimbang
Zn + Cu 2+  → Zn 2+  + Cu
7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

 Menyelesaikan Persamaan Reaksi Redoks  (dalam larutan asam)

Misal : VO 2 + (aq) + Zn (s) → VO 2+ (aq) + Zn 2+
1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi
Bilangan oksidasi Zn naik dari 0 ke +2 dan V turun dari +5 menjadi +3 maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi

  1. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : Zn  → Zn 2+Reduksi : VO 2+ → VO 2+

  2. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn → Zn 2+
    Reduksi : VO 2+ → VO 2+
    Pada larutan asam, H 2 O ditambahkan pada sisi yang kekurangan
    oksigen
    VO 2+ + 2H + → VO 2+ + H 2 O

  3. Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn → Zn 2+  + 2e
    Reduksi : VO 2+ + 2H + + e →VO 2+ + H 2 O

  4. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor yang
    sesuai agar jumlah elektron sama
    Oksidasi : Zn →Zn 2+  + 2e 1X
    Reduksi : VO 2+ + 2H + + e→VO 2+ + H 2 O 2X

  5. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan persamaan reaksi yang seimbang
    Zn + 2 VO 2+ + 4H + →2 VO 2+ + 2 H 2 O + Zn 2+

7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

Menyelesaikan Persamaan Reaksi Redoks (dalam larutan basa)

Misal : MnO 4‐ (aq) + HO 2- (aq)  → MnO 42- (aq) + O 2 (g)
1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi
Bilangan oksidasi O naik dari ‐1 ke 0 dan Mn turun dari +7 menjadi +6 maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi

  1. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : HO 2- →O 2
    Reduksi : MnO 4‐ → MnO 4 2-

  2. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : HO 2- →O 2
    Reduksi : MnO 4‐ → MnO 42-
    Pada larutan basa, OH ‐ ditambahkan pada sisi yang kelebihan oksigen
    HO 2- + OH →O 2  + H 2 O + 2e

4.  Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
Oksidasi : HO 2- + OH ‐ → O 2  + H 2 O + 2e
Reduksi : MnO 4 + e → MnO 42-

  1. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor yang
    sesuai agar jumlah elektron sama
    Oksidasi : HO 2- + OH ‐ → O 2  + H 2 O + 2e 1X
    Reduksi : MnO 4‐ + e → MnO 42- 2X

  2. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan persamaan
    reaksi yang seimbang
    HO 2- + OH + 2 MnO 4 → O 2  + H 2 O + 2 MnO 42-

7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

Sel Elektrokimia

Ada 2 jenis sel elektrokimia
1. Sel Elektrolisis adalah sel yang membutuhkan suatu sumber arus listrik luar untuk menyebabkan reaksi non spontanRangkuman Elektrokimia Singkat
2. Sel Volta/Sel Galvanis adalah sel elektrokimia dimana suatu reaksi kimia spontan dapat menghasilkan energi listrik untuk digunakan pada suatu sirkuit luar.Rangkuman Elektrokimia Singkat

Arus listrik masuk dan keluar dari sel elektrokimia melalui elektroda. Reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi terjadi pada permukaan elektroda.
Elektroda inert bila elektroda tidak ikut bereaksi
Ada 2 jenis elektroda:

  1. Katoda tempat reaksi reduksi terjadi

  2. Anoda tempat reaksi oksidasi terjadi

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Perubahan Kimia yang Menghasilkan Aliran Listrik

Rangkuman Elektrokimia Singkat

  • Kedua sel terpisah sehingga transfer elektron terjadi melalui
    suatu sirkuit luar
  • Masing‐masing setengah sel mengandung suatu spesies yang
    tereduksi dan teroksidasi yang memiliki kontak satu sama lain
  • Kedua setengah sel tersebut dihubungkan dengan suatu jembatan garam

Elektrolisis : Perubahan Kimia Karena Adanya Energi Listrik

Rangkuman Elektrokimia Singkat Rangkuman Elektrokimia Singkat

Anoda, oksidasi: 2 Cl   → Cl 2 (g) + 2e
Katoda, reduksi : 2Na + + 2e → 2 Na(l)
2 Cl + 2 Na + → 2 Na (l) + Cl 2 (g)  E net = ‐4V

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Anoda, oksidasi : 2I (aq)→ I 2 (s) + 2e E o = ‐0.535 V

Katoda, reduksi :2H 2 O (l) + 2e → H 2 (g) + 2OH (aq)

E o = ‐0.83 V

2I (aq) + 2H 2 O (l) → I 2 (s) + H 2 (g) + 2OH (aq)

E o net = ‐1.37 V

Menghitung Elektron

Kuat Arus, I ( A)=muatan listrik (C)/time ( s)
Time (s) x kuat arus (A) = muatan (C) → mol e → mol reaktan yang terlibat

Potensial Elektrokimia

Elektron yang dihasilkan pada anoda bergerak ke katoda
dengan gaya elektromotif (emf).
• Gaya ini timbul karena adanya perbedaan energi potensial
listrik elektron antara 2 elektroda.
• Kerja yang dilakukan sebanding dengan jumlah elektron
(jumlah muatan listrik) yang bergerak dari energi potensial
tinggi ke energi potensial rendah dan pada beda energi
potensial.

Kerja listrik = muatan x beda energi potensial
W (joule) = 1 volt x 1 coulomb

1 colulomb adalah jumlah muatan yang melalui suatu titik dalam
suatu sirkuit dimana arus 1 ampere mengalir selama 1 detik.

Potensial Elektroda Standar

• Potensial elektroda standard adalah jumlah kuantitatif yang
menyatakan kecenderungan suatu reaktan dalam keadaan
standar untuk menghasilkan produk
ΔG orxn = ‐nFE o
• Reaksi akan menghasilkan produk jika mempunyai nilai
E o > nol

Menghitung Potensial E o dalam Suatu Sel Elektrokimia

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Zn→      Zn 2+ + 2e
Cu 2+ + 2e →Cu
Zn + Cu 2+ → Zn2+ + Cu
Potensial hidrogen standard:
2 H3O +  (aq)+ e → H2(g, 1bar) + 2 H2O (l) E o = 0.00 V

Menggunakan Potensial Standar

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Sel Elektrokimia Pada Keadaan Tidak Standar

E = Eo – (RT/nF).ln Q

E = E^o - \frac{0,0257.V}{n}ln Q Pada 25^o C

Pada keadaan setimbang

E = E^o - \frac{0,0257.V}{n}ln K

ln K = \frac{nE^o}{0,0257.V} Pada 25^o C

 Aplikasi Elektrokimia

• Baterai

– Primer / Nonrechargable: baterai alkalin; baterai merkuri,
perak; baterai Li

– Sekunder / Rechargable: Lead‐Acid battery, (Ni‐MH)
battery, Lithium‐ion battery

• Fuel cell
• Elektroplating
• Pencegahan korosi

2 responses to “Rangkuman Elektrokimia Singkat

  1. Maaf bagan sel yg ditampilkan anda di atas terbalik, antara sel voltase dan elektrolisis, mohon segera diganti, khawatir menjadi sesat bagi pembaca awam…terimakasih…

    Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s