Elektrokimia Proses yang melibatkan nsfe

(1)

Elektrokimia

(2)

Elektrokimia

• sel elektrokimia melibatkan adanya tranfer

elektron dari elektroda tempat terjadinya

oksidasi (anoda) menuju tempat terjadinya

reaksi reduksi (katodik)

• Oksidasi : proses pelepasan elektron

• Reduksi ; proses penerimaan elektron

(3)

(4)

Sel volta Cu dan Zn

• Zn/Zn

2+

(1M)// Cu

2+

(1M)/Cu

• Anoda (-) ; Zn = Zn

2+

+ 2e

• Katoda (+) : Cu

2+

+ 2e = Cu

• Reaksi sel : Zn + Cu

2+

= Zn

2+

+ Cu

• E sel = Ecat

–

E And

(5)

Contoh lain

• Pt



Fe

2+

, Fe

3+



H

+



H

₂



Pt

Jawab

• Fe

2+



Fe

3+

+ e

( oksidasi)

• 2H

+

+ 2e



H

₂

(reduksi)

(6)

Potensial sel

• Potensial elektroda standar

(7)

Potensial sel

Contoh Sel galvani

Zn/ZnSO

₄

(1M)// CuSO

₄

(1M)/Cu

(8)

(9)

Potensial sel

melalui sirkuit luar. Menurut Hukum Faraday, ini berarti terjadi transfer 2 x 96.465 C listrik.

• Emf sel tersebut adalah + 0.3419 V sehingga kerja listrik yang dihasilkan adalah :

2 x 96.485 x 0.3419 CV = 6.598 x 104 _J

• Kerja dilakukan sistem, yaitu kerja yang dilakukan oleh sel

elektrokimia adalah sama dengan penurunan energi Gibbs maka

G = - 6.598 x 104 _J

• Perubahan energi Gibbs standar dengan potensial sel standar ;

G = - nFE dan pada keadaan standar : Go _{= - nFE}o

• Potensial sel pada keadaan standar dapat digunakan untuk

(10)

Contoh

(11)

Pers. Nernst

• Besarnya a = γ. C, untuk larutan encer koefisien aktivitas (γ) = 1, maka a = C

• persamaan Nernst untuk reaksi Cu 2+ _{+ Zn} _Zn2+ ₊

Cu,

(12)

Lanjutan

• Pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm, besarnya 2,393 RT/F = 0,0591, persamaannya menjadi

(13)

Latihan

• Tuliskan reaksi sel pada sel berikut!

– Cu /Cu 2+_{// Sn}2+ _/Sn

– Fe / Fe 2+ _{// Ag}+ _/Ag

– Zn / Zn 2+ // H+/H2

– Al / Al 3+ // Ni 2+ /Ni

– Mg /Mg 2+ _{// Pb}2+ _/Pb

• Hitunglah E sel pada kondisi standar untuk sel

• Hitung E sel;

– Al / Al 3+ _{// Ni}2+ _/Ni

(14)

Aplikasi

• Baterai /accu

• Baterai kering

• Sel bahan bakar

(15)

Baterai

• Elektroda negatif (anoda) : Pb

• Elektroda positip (katoda ): PbO2

• Elektrolit : larutan asam sulfat (H2SO4) : 30%

Reaksi

Anoda : Pb + H2SO4 = PbSO4 + 2H+ + 2e

(16)

Baterai kering

• Anoda : Zn

• Katoda : grafit/karbon /C

• Elektroolit : salmiak (NH4Cl), pasta, MnO2

• Reaksi

• Anoda : Zn  Zn 2+ + 2e

• Katoda :2MnO2 + H2O + 2e  Mn2O3 + 2OH-Dalam larutan : NH4Cl bereaksi dgn Zn 2+ 

(17)

Sel bahan bakar

• Anoda : H2

• Katoda: Oksigen (O2)

• Elektrolit basa (KOH)

Reaksi

(18)

-Sel korosi logam

• Anoda (-) : logam

• Katoda (+) : logam

• Elektrolit : udara lembab, air, larutan Reaksi : korosi logam di udara lembab Anoda : Fe  Fe 2+ + 2e

Katoda : ½ O2 + H2O + 2e = 2OH –

Reaksi ini terjadi di permukaan logam ; sehingga Fe 2 + dan OH-  Fe(OH)2 , yang dgn Oksigen 