Konsep termodinamika tidak hanya berhubungan dengan mesin uap, atau transfer energi berupa kalor dan kerja.
Dalam konteks kehidupan sehari-hari aplikasinya sangat luas mulai dari pemanfaatan baterei untuk menjalankan hampir semua alat elektronik hingga pelapisan logam pada permukaan logam lain.
Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara perubahan (reaksi) kimia dengan kerja listrik, biasanya melibatkan sel elektrokimia yang menerapkan prinsip reaksi redoks dalam aplikasinya.
Ada 2 jenis sel elektrokimia: (1) Sel yang melakukan kerja dengan melepaskan energi dari reaksi spontan dan (2) sel yang melakukan kerja dengan menyerap energi dari sumber listrik untuk menggerakkan reaksi non spontan.
Setengah Reaksi dan Sel Elektrokimia
Sel elektrokimia baik yang melepas atau menyerap energi selalu melibatkan perpindahan elektron-elektron dari satu senyawa ke senyawa yang lain dalam suatu reaksi oksidasi reduksi.
Oksidasi adalah hilangnya elektron sedangkan reduksi diperolehnya elektron
Zat pengoksidasi adalah spesies yang melakukan oksidasi, mengambil elektron dari zat yang teroksidasi.
Zat pereduksi adalah spesies yang melakukan reduksi memberikan elektron kepada zat yang tereduksi.
Setelah reaksi zat teroksidasi memiliki bilangan oksidasi lebih tinggi sedangkan zat tereduksi memiliki bilangan oksidasi lebih rendah.
Terminologi Redoks
Menyeimbangkan Persamaan Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang mengalami oksidasi dan reduksi.
Seimbangkan atom dan muatan pada masing-masing reaksi
- Mula-mula atom selain O dan H, kemudian O lalu terakhir H
- Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Reaksi Redoks suasana asam
Cr2O72-(aq) + I-(aq) -> Cr3+(aq) + I2(s) (lar asam)
Mula-mula bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi reduksi dan oksidasi
Seimbangkan atom dan muatan dimasing-masing setengah reaksi
- Seimbangkan jumlah atom Cr
- Seimbangkan O dengan menambahkan H2O
- Seimbangkan H dengan menambahkan ion H+
- Seimbangkan muatan dengan menambah elektron
- Begitupun dengan setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing-masing setengah reaksi agar jumlah e sama
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut menjadi overall
Periksa jumlah atom dan muatan
Untuk reaksi suasana basa setelah langkah ke4 tambahkan ion OH- dengan jumlah sama dengan ion H+
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G <> 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem.
Kedua tipe sel menggunakan elektroda, yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam reaksi atau yang membawa muatan
Sel Volta dan Sel Elektrolisa
Sel VoltaDapat anda lihat pada tautan berikut ..
Potensial Sel (Esel)
Sel volta menjadikan perubahan energi bebas reaksi spontan menjadi energi listrik
Energi listrik ini berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua elektroda
(voltase) atau disebut juga potensial sel (Esel) atau gaya electromotive (emf)
Untuk proses spontan Esel > 0, semakin positif Esel semakin banyak kerja yang bisa dilakukan oleh sel
Satuan yang dgunakan 1 V = 1 J/C
Potensial sel sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi, oleh karena itu potensial sel standar diukur pada keadaan standar (298 K, 1 atm untuk gas, 1 M untuk larutan dan padatan murni untuk solid)
Potensial Elektroda Standar (Eosetengah-sel)
Potensial elektroda standar adalah potensial yang terkait dengan setengah reaksi yang ada (wadah elektroda)
Menurut kesepakatan potensial elektroda standar selalu ditulis dalam setengah reaksi reduksi
Bentuk teroksidasi + ne -> bentuk tereduksi Eo1/2 sel
Potensial elektroda standar seperti halnya besaran termodinamika dapat dibalik dengan mengubah tandanya
Eosel = Eokatoda - Eoanoda
0 comments:
Post a Comment
Tim Gudang Materi mengharapkan komentar anda sebagai kritik dan saran untuk kami .. Hubungi kami jika anda mengalami kesulitan !