Archive for the Reaksi Redoks dan Elektrokimia Category

Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Posted in Reaksi Redoks dan Elektrokimia with tags , , , , , on Mei 2, 2012 by isepmalik

  • Reaksi redoks melibatkan transfer elektron. Salah satu metode untuk menelusuri elektron adalah menggunakan bilangan oksidasi atom-atom dalam senyawa. Sejumlah aturan dipakai untuk menetapkan bilangan oksidasi ini. Oksidasi adalah peningkatan dalam bilangan oksidasi (lepasnya elektron). Reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Suatu zat pengoksidasi menerima elektron dan zat pereduksi memberikan elektron.
  • Persamaan reduksi-oksidasi dapat disetarakan baik dengan metoda bilangan oksidasi maupun metoda setengah reaksi yang memisahkan reaksi ke dalam dua bagian (setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi). Suatu persamaan setara dapat digunakan untuk menghitung stoikiometri reaksi redoks dan elektrolisis.
  • Elektrokimia adalah kajian pertukaran reaksi kimia dan energi listrik yang terjadi melalui reaksi redoks dimana elektron ditransfer dari zat pereduksi menjadi zat pengoksidasi. Kedua reaksi redoks tersebut dipisahkan ke dalam dua setengah reaksi, setengah reaksi melibatkan reduksi dan setengah reaksi kedua melibatkan reaksi reduksi.
  • Jika reaksi redoks terjadi dalam larutan, elektron ditransfer secara langsung sehingga tidak ada kerja yang dapat dimanfaatkan. Tetapi jika zat pengoksidasi dipisahkan secara fisis dari zat pereduksi sedemikian sehingga elektron mengalir melalui kawat dari satu kutub ke kutub lain, energi kimia yang dihasilkan dapat digunakan untuk kerja. Suatu sel Galvani adalah bahan di mana energi kimia diubah menjadi energi listrik. Proses yang berlawanan, di mana energi listrik digunakan untuk menghasilkan reaksi kimia, dinamakan elektrolisis dan dibangun dalam sel elektrolisis dengan dorongan arus listrik melalui sel.
  • Oksidasi terjadi pada anoda, reduksi terjadi pada katoda. Daya dorong pada elektron dinamakan potensial sel (Esel). Sel Galvani selalu berlangsung pada arah yang memberikan nilai Esel positif. Potensial reduksi standar ditetapkan untuk setengah reaksi yang dituliskan sebagaimana proses reduksi melalui penetapan potensial nol volt untuk setengah reaksi 2H + 2e → H2 pada keadaan standar.
  • Satuan potensial listrik adalah volt (V), didefinisikan sebagai Joule kerja per Coulomb muatan: E(V) = (-kerja (J) / muatan (C)) = -w/q; dimana tanda kerja ditentukan menurut pandangan sistem (sel). Kerja maksimum dapat dihitung dari persamaan: wmaks = q.Emaks; dengan Emaks adalah potensial sel bila tidak ada aliran arus. Kerja sebenarnya selalu lebih kecil dari kerja maksimum ang mungkin karena kerja dibuang melalui friksi panas ketika arus mengalir melalui kawat.
  • Untuk proses yang dilangsungkan pada suhu dan tekanan tetap, perubahan energi bebas sama dengan kerja-berguna maksimum yang diperoleh dari proses: ∆G = wmaks = -q.Esel = -nFE; dengan F (Faraday) adalah perubahan 1 mol elektron 96,485 Coulomb dan n adalah jumlah mol elektron yang ditransfer dalam reaksi.
  • Sel konsentrasi adalah sel Galvani dimana kedua kompartemen mempunyai komponen yang sama tapi berbeda konsentrasi. Elektron mengalir dalam arah yang cenderung menyamakan konsentasi. Persamaan Nerst memberikan hubungan antara sel potensial dan konsentrasi dari komponen sel.
  • Batere adalah sel Galvani, atau sekumpulan sel yang dihubungkan secara seri, yang berperan sebagai sumber arus listrik siap pakai. Accu mempunyai anoda timbal, katoda timbal berlapis PbO2 dan elektrolit asam sulfat. Batere sel kering tidak mengandung elektrolit cair tapi berupa pasta selain mangan dioksida, karbon dan amonium klorida (versi asam), atau kalium hidroksida. Pada sel kering, seng sebagai anoda dan batang karbon sebagai katoda.
  • Sel bahan bakar adalah sel Galvani yang pereaksinya dipasok secara sinambung. Misalnya, sel hidrogen-oksigen yang didasarkan pada reaksi gas hidrogen dan oksigen membentuk air.
  • Korosi melibatkan oksidasi logam membentuk terutama oksida dan sulfida. Beberapa logam seperti alumunium membentuk lapisan oksida tipis pencegah korosi berikutnya. Korosi besi adalah proses elektrokimia.

(Sumber: Yayan Sunarya. (2003). Kimia Dasar: Prinsip-prinsip Kimia Terkini Jilid 2).

Iklan