Elektrokimia – Materi makalah pembahasan kali ini mengenai elektrokimia beserta pengertian, elektroda potensial, jenis, sel galvani, sel elektrolisis dan contoh soalnya, sebelum kita masuk kepokok pembahasan, dipertemuan sebelumnya sudah kami bahas mengenai Reaksi pada sel elektrolis. Baiklah langsung aja mari simak penjelasannyan berikut ini.
Pengertian Elektrokimia
Elektrokimia ialah merupakan suatu cabang dari ilmu kimia yang berhubungan dengan energi listrik. Namun sedangkan dalam Prosesnya ialah merupakan reaksi reduksi oksidasi seperti yang dijelaskan diatas. Elektrokimia terdiri dari sel volta dan sel elektrolisis.
Elektroda dan Potensial Elektroda Standar (Eo)
Penyusunan pada Elektroda dan menghasilkan elektroda itu sendiri dan bahan kimia (reagents) yang terlibat. Sel elektrokimia umumnya tersusun atas dua elektroda. Setiap elektroda disebut sebagai setengah sel (half cell). Berdasarkan jenisnya, elektroda dapat digolongkan menjadi :
Elektroda logam – Ion Logam
Yaitu elektroda yang berisi logam yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan ionnya, contohnya elektroda Cu | Cu2+
Elektroda Redoks
ialah merupakan elektroda yang sering melibatkan reaksi reduksi – oksidasi di dalamnya, contohnya elektroda Pt | Fe3+, Fe2+.
Elektroda Logam – Garam Tak Larut
Kandungan Elektroda ini yang berisi logam M berada didalam keseimbangan dengan garam sangat sedikit larutnya Mυ+Xυ– dan larutan yang jenuh dengan Mυ+Xυ– serta mengandung garam atau asam terlarut dengan anion Xz-.
Elektroda Gas
Ialah merupakan sebuah elektroda dengan berisikan gas yang berda dalam kesetimbangan dengan ion – ion dalam larutan, misalnya elektroda Pt | H2(g) | H+(aq).
Elektroda Non Dan logam Non Gas
Elektroda ialah merupakan sebuah kandungan yang dihasilkan dari selain logam dan gas, misalnya elektroda brom (Pt | Br2(l) | Br–(aq)) dan yodium (Pt | I2(s) | I–(aq)).
Jenis-Jenis Elektrokimia
Berikut ini merupakan jenis dari elektrokimia:
Sel Galvani/Sel Volta
Jika kita amatai [pada rangkaian gambar diatas ini yang mana, logam Zn mengalami oksidasi, sedangkan logam Cu akan mengalami reduksi. Reaksi kimianya adalah:
- Zn → Zn2+ + 2 e, E0 = 0,76 volt
- Cu2+ + 2 e → Cu, E0 = 0,34 volt
- Cu2† + Zn → Zn2+ + Cu, Esel = 1,1 Volt.
Jembatan garam mempunyai fungsi yakni guna untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.
Notasi sel
Namum penulisan Untuk sel volta, sebagai berikut ini: anoda || katoda atau zat yang teroksidasi || zat yang tereduksi
Seperti pada contoh diatas, berarti notasi selnya adalah:
- Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu, Esel= 1,1 volt
Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis ialah merupakan sebuah arus listrik yang dapat menimbulkan suatu reaksi redoks.
Dan juga dapat menyuebakan katoda akan mengalami tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi.
Didalam kandungan katoda, ada 2 zat yang ada, yaitu:
- kation (K+) atau
- air (H20) (bisa ada atau tidak nya semua dikaitkan dengan apa yang akan disebutkan, cairan atau lelehan.)
Kemungkinan ada 3 zat yang terkandung didalam anoda, yaitu:
- anion (A–) atau
- Maksud dari tergantung apa yang disebutkan ialah pada air (H20) cairan atau lelehan.)
- Didalam elektroda terdapat 2 macam, inert (namun yang tidak mudah bereaksi, ada 3 macam zat yakni platina (Pt), emas (Aurum/Au), dan karbon (C)) dan tak inert (mudah bereaksi, zat lainnya selain Pt, C, dan Au).
Pada sel elektrolisis terdapat beragam reaksi, yakni:
- Reaksi yang terjadi pada katoda
- Apabila didalam kation yang mana merupakan sebuah logam golongan IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), IIA (Be, Mg, Cr, Sr, Ba, Ra), Al, dan Mn, maka reaksi yang terjadi ialah 2 H20 + 2 e → H2 + 2 OH–
- Maka apabilaada kationnya yang mana mempunyai bentuk berupa H+, maka tentu pada reaksinya 2H+ + 2 e → H2
- Dan apabila dalam kation mempunya unsur berupa logam lain, maka reaksinya (nama logam)x+ + xe → (nama logam)
- Reaksi yang terjadi pada anoda
- Maka apabila didalam elektroda terdapat inert (Pt, C, dan Au), ada 3 macam reaksi:
- Jika anionnya sisa asam oksi (misalnya NO3–, SO42-), maka reaksinya 2 H20 → 4H+ + O2 + 4 e
- Apabila pada anionnya berupa OH–, jadi reaksinya 4 OH– → 2H20 + O2 + 4 e
- Lalu kemudian apabila anionnya mempunya rupa seperti halida (F–, Cl–, Br–), maka reaksinya ialah 2 X(halida) → X (halida)2 + 2 e
- Dan yang berikutnya apabila elektroda tak inert (selain 3 macam di atas), maka reaksinya Lx+ + xe
Contoh Soal Sel Volta dan Potensial
Penyusunan pada sel volta yang bermula dari elektroda magnesium dan tembaga:
- Mg²†aq +2e‾ → Mg²(8) E° = – 2,37 volt
- Cu²†aq +2e‾ →Cu(8) E°= + 0,34 volt
Tentukanlah!
- a. katoda dan anoda
- b. reaksi yang terjadi pada elektroda dan reaksi selnya
- c. notasi sel
- d. potensial sel
Pembahasan:
a. Katoda = Cu, karena
besar. Anoda = Mg, karena
kecil.
- b. Katoda (reduksi): Cu² +2e‾ → Cu(8)
- Anoda (oksidasi): Mg(8)→ Mg²†aq + 2e‾
________________________________________________________+
Cu{2+}_{(aq)} + Mg_{(s)} \to Cu_{(s)}+Mg^{2+}_{(aq)}
c. Notasi sel = Mg|Mg²†| | Cu²†
- d. Esel = e2°katoda -e°anoda
- Esel =0,34 – (-2,37) =2,71 volt
Contoh No2
Pada Suatu sel volta yang mana unsurnya terdiri atas elektroda Ag yang dicelupkan di dalam larutan Ag†
, dan elektroda Zn yang dicelupkan dalam larutan Zn²†
, jika diketahui
- Ag† +e‾↔Ag⇔ E° =+0,80
- Zn²† + 2e‾⇔Zn E° = -0,76
Tentukan
A. anoda dan katoda
B. potensial sel
C. notasi sel
Pembahasan:
A. Katoda = Ag, karena E°
besar. Anoda = Zn, karena E° kecil.
B. Katoda (reduksi):
Ag† +e‾→Ag| x2 |
Anoda (oksidasi): Zn →Zn²† +2e‾| x1 |
________________________________________________+
C. Notasi sel:
Contoh Soal Sel Elektrolisis
Soal No. 1
Tuliskan reaksi elektrolisis larutan
dengan elektroda karbon!
Pembahasan:
Anoda:
Katoda:
________________________________________________+
Demikianlah materi elektrokimia beserta pengertian, sel volta, elektrolisi dan contoh soalnya kali ini, semoga artikel ini dapat bermanfaat serta dapat menambah ilmu pengetahuan kita semua.
Artikel Lainnya: