MateriKimia:Elektrokimia

Dari Wikibuku bahasa Indonesia, sumber buku teks bebas

< Subjek:Kimia

Elektrokimia adalah reaksi redoks yang bersangkut paut dengan listrik.

Reaksi elektrokimia dibagi menjadi 2, yaitu:

• Sel galvani/sel volta adalah reaksi redoks yang menghasilkan listrik. Contohnya baterai.
• Sel elektrolisis adalah listrik yang mengakibatkan reaksi redoks. Contohnya adalah pemurnian logam dan pelapisan logam.

Sel galvani/sel volta

==Sel galvani/sel volta==
[[Berkas:Galvanic cell labeled-id.svg|250px]]

Pada gambar di atas, logam Zn akan 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

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu,                E_sel = 1,1 Volt.

Fungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.

===Notasi sel===
Untuk sel volta, penulisannya adalah: '''anoda || katoda''' atau '''zat yang teroksidasi || zat yang tereduksi'''

Seperti pada contoh diatas, berarti notasi selnya adalah:
:Zn |Zn²⁺  || Cu²⁺ | Cu,           E⁰    = 1,1 volt

Pada gambar di atas, logam Zn akan 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

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, E_sel = 1,1 Volt.

Fungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.

Notasi sel

Untuk sel volta, penulisannya adalah: anoda || katoda atau zat yang teroksidasi || zat yang tereduksi

Seperti pada contoh diatas, berarti notasi selnya adalah:

Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu, E_sel= 1,1 volt

Sel Elektrolisis[sunting]

Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menimbulkan reaksi redoks.

Pada sel elektrolisis, katoda akan tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi.

Pada katoda, terdapat 2 kemungkinan zat yang ada, yaitu:

• kation (K⁺) atau
• air (H₂0) (bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan, cairan atau lelehan.)

Pada anoda, terdapat 3 kemungkinan zat yang ada, yaitu:

• anion (A^-) atau
• air (H₂0) (bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan, cairan atau lelehan.)
• elektroda, elektroda ada 2 macam, inert (tidak mudah bereaksi, ada 3 macam zat yaitu platina (Pt), emas (Aurum/Au), dan karbon (C)) dan tak inert (mudah bereaksi, zat lainnya selain Pt, C, dan Au).

Ada berbagai macam reaksi pada sel elektrolisis, yaitu:

• Reaksi yang terjadi pada katoda
  • Jika kation merupakan logam golongan IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), IIA (Be, Mg, Cr, Sr, Ba, Ra), Al, dan Mn, maka reaksi yang terjadi adalah 2 H₂0 + 2 e → H₂ + 2 OH-
  • Jika kationnya berupa H⁺, maka reaksinya 2H⁺ + 2 e → H₂
  • Jika kation berupa logam lain, maka reaksinya (nama logam)^x+ + xe → (nama logam)

• Reaksi yang terjadi pada anoda
  • Jika elektroda inert (Pt, C, dan Au), ada 3 macam reaksi:
    • Jika anionnya sisa asam oksi (misalnya NO₃^-, SO₄^2-), maka reaksinya 2 H₂0 → 4H⁺ + O₂ + 4 e
    • Jika anionnya OH^-, maka reaksinya 4 OH^- → 2H₂0 + O₂ + 4 e
    • Jika anionnya berupa halida (F^-, Cl^-, Br^-), maka reaksinya adalah 2 X(halida) → X (halida)₂ + 2 e

• • Jika elektroda tak inert (selain 3 macam di atas), maka reaksinya L^x+ + xe