Pendahuluan | Reaksi Perkembangan Aplikasi | Non redoks = biloks tidak berubah | Redoks = biloks berubah | Oksidasi | Reduksi | Pengikatan O/pelepasan H Pelepasan electron Kenaikan biloks | Pengikatan O/pelepasan H Penerimaan electron penurunan biloks | Biloks | konvensi | Biloks unsure bebas atau molekul unsure = 0 | Dalam senyawa : F=-1 Logam gol 1A = +1 Logam gol 2A = +2 |
NaF, F=-1 NaCl, Na = +1 MgCO3, Mg = +2 | H=1 | HNO3, H= +1 | O=-2 | H2O, O=-2 | Penentuan biloks | Nonlogam, biloks maks = golongan | IF7, I=+7 | Biloks total molekul netral adalah 0 | KMnO4 K + Mn + 4O =0 | Oksidator dan reduktor | Oksidator = pengoksidasi, mengalami reduksi | KMnO4, K2Cr2O7 | Reduktor = pereduksi, mengalami oksidasi | KI |
|
Sel elektrokimia | Sel galvani(volta): reaksi redoks menghasilkan listrik | Sel elektrolisis : energi listrik dikonsumsi agar reaksi berjalan | Yang sama : Reduksi di Katoda, Oksidasi di Anoda | Yang Beda : Volta: KapAn elektrolisis : KnApa |
Sel galvani | Potensial reduksi standar : potensial reduksi (aq=1M, gas=1 atm) suatu zat dibandingkan dengan SHE Makin besar nilai E⁰ makin mudah tereduksi makin sukar teroksidasi | Deret volta : urutan kereaktifan logam, makinke kiri E⁰ makin kecil makin aktif | Notasi sel: (An | Oks) m|mm+ || L+m|L (Kat | red) E⁰sel = (E⁰red)red-(E⁰red)oksi | Beberapa Sel galvani | Sel Daniel : Zn|Zn2+||Cu2+|Cu | Sel primer | Sel Laclancle : Zn2+ + 2MnO2 + 2NH4Cl🡪 ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3 | Sel aki: Pb + PbO2 + 2H2SO4 🡪 2PbSO4 + 2H2O | Sel skunder | Sel Ni-Cd: Cd + NiO2 + 2H2O 🡪 Cd(OH)2 + Ni(OH)2 | Sel hydrogen: H2+O2 🡪 2H2O | Sel bahan bakar |
Sel elektrolisis | Kaedah elektrolisis | Leburan : langsung mengalami redoks Larutan : berlaku aturan berikut | Katoda = reduksi Kation kec gol 1A, 2A, Al, Mn Air (atom H+ menjadi H2) Kation gol 1A, 2A, Al, Mn
| Anoda = oksidasi Elektroda kec Pt, Au, C
Anion kec sisa asam oksi
Air (atom O2- menjadi O2)
| Aspek kuantitatif | Hk faraday 1 Mol e = i.t/96500 1 F=1mol e = 96500 C | Hk faraday 2 w1/e1=w2/e2 dimana e= Ar/perubahan biloks | Aspek elektrolisis | Pembuatan bahan kimia, anorganik, organic Pemurnian logam, yang dimurnikan sebagai anoda Penyepuhan logam, yang dilapisi sebagai katoda
|
|
Pencegahan Korosi Pengkaratan dapat dicegah atau diperlambat dengan dua metode yaitu metode barrier dan metode elektrokimia Metode Barrier : Metode barrier melapisi besi, sehingga oksigen dan air tidak dapat bereaksi dengan besi. Adapun caranya antara lain Melapisi besi dengan minyak Mengecat besi Melapisi besi dengan logam lain yang lebih susah berkarat seperti Sn, Cr dan Ni Melapisi Fe dengan H3PO4, karat dapat bereaksi dengan H3PO4 membentuk lapisan FePO4, lapisan ini menjadi barrier Melapisi Fe dengan NaHCO3. HCO3- bereaksi dengan OH- dari karat
HCO3- + OH- 🡪 CO32- + H2O Ion karbonate bereaksi dengan Fe2+ membentuk lapisan FeCO3 pada permukaan besi. Lapisan ini bertindak sebagai barrier Metode elektrokimia : Metode dengan menggunakan prinsip elektrokimia Pengorbanan anoda/perlindungan katoda. Metode ini menggabungkan besi dengan logam lain yang memiliki potensial elektroda standar yang lebih negativ. Atau dengan membuat sel elektrokimia, dimana Fe sebagai elektroda positif dan logam lain sebagai anoda, sehingga logam lain lah yang mengalami korosi. Contoh dari metode elektrokimia adalah dengan menghubungkan besi/baja dengan logam lain yang lebih reaktif seperti Mg. Sehingga Mg lah yang berkarat, batangan Mg dapat diganti secara berkala Pelapisan dengan timah. Metode ini biasanya diaplikasikan pada kaleng minuman. Timah tergloong logam yang tahan karat. Lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh, akan tetapi jika lapisan timah tergores maka timah akan mempercepat terjadinya pengkaratan besi. Hal ini justru diharapkan supaya kaleng-kaleng bekas cepat hancur Galvanisasi atau pelapisan. Contoh umum untuk melapisi besi dengan metode elektrokimia adalah galvanisasi besi. Galvanisasi besi adalah melapisi besi/baja dilapisi dengan lapisan Zn.. Reaksi yang dapat terjadi selama proses ini adalah
Zn(s) 🡪 Zn2+(aq) + 2e- O2(aq) + 2H2O(l) + 4e- 🡪 4OH-(aq) Reaksi lain yang dapat terjadi adalah : Fe2+ + 2e- 🡪 Fe(s) 2H+ + 2e- 🡪 H2(g) Dalam hal ini elektron dari Zn mencegah Fe menjadi Fe2+
|
Beberapa contoh Elektrolisis Elektrolisis Larutan NaCl dengan elektroda C
Oksidasi : 2Cl- 🡪Cl2 + 2e- Reduksi : 2H+ + 2e- 🡪 H2 atau [2H2O + 2e- 🡪 H2 + 2OH-] Elektrolisis Larutan H2SO4 dengan elektroda Anoda (Ag) dan Katoda (Pt)
Oksidasi : Ag 🡪 Ag+ + e- Reduksi : 4H+ + 4e-🡪 2H2 Elektrolisis Larutan H2SO4 dengan elektroda Pt
Oksidasi : 4OH- 🡪 O2 + 2H2O + 4e- atau [2H2O 🡪 O2 + 4H+ + 4e-] Reduksi : 4H+ + 4e-🡪 2H2 Elektrolisis Larutan CuSO4 dengan elektroda Cu (disebut elektroplating)
Oksidasi : Cu 🡪 Cu2+ + 2e- Reduksi : Cu2+ + 2e-🡪Cu Elektrolisis lelehan PbBr2 dengan elektroda C
Oksidasi : 2Br- 🡪Br2 + 2e- Reduksi : 2Pb2+ + 4e-🡪 2Pb
|
Contoh Soal : Tentukan potensial sel standar dari Cu(s) |Cu2+(aq) ||Ag+(aq)|Ag(s) Jawab : Reaksi yang terjadi adalah Oksidasi : Cu(s) 🡪 Cu2+(aq) +2e- E° ½ sel = -(E°Cu2+/Cu) = -(+0,34) V Reduksi : Ag+(aq) + e- 🡪 Ag(s) E° ½ sel = E°Ag+/Ag = +0,8 V Reaksi total : Cu(s) + 2Ag+(aq) 🡪 Cu2+(aq) + 2Ag(s) E°sel= (E°Ag+/Ag)-(E°Cu2+/Cu)= +0,46 V
|
Contoh : Hitunglah potensial sel untuk reaksi berikut Zn(s|Zn2+(aq)(0,04 M)||Cu2+(aq)|(0,02 M) Cu(S) Jawab : Zn(s|Zn2+(aq)(0,04 M)||Cu2+(aq) (0,02 M)|Cu(s) E°= -0,76 V E°=+0,34 V Zn(s) + Cu2+(aq) 🡪 Zn2+(aq) + Cu(s) E°sel = 0,34 + 0,76 = 1,1 V sehingga 
|
Contoh 1 : arus sebesar 4 A dilewatkan pada larutan CuSO4 selama 965 s, tentukan massa Cu yang dihasilkan di katoda Jawab : Reaksi yang terjadi adalah Cu2+ + 2e- 🡪 Cu  mol
Mol Cu = mole e/2= 0,02/2 mol=0,02 mol Massa Cu = 0,02 x 63,5 = 1,27 gram
|
Contoh 2 : sejumlah arus yang sama dialirkan terhadap dua buah sel elektrolisis yaitu larutan A (larutan CuSO4) dan larutan B (larutan AgNO3). Jika selama reaksi dihasilkan endapapan Ag sebesar 5,4 gram pada larutan B. Berapa massa Ag yang mengendap pada larutan A Jawab Reaksi yang terjadi adalah : Cu2+ + 2e- 🡪 Cu Ag+ + 1e- 🡪 Ag Mol Ag = (5,4/108) mol = 0,05 mol Mol e- = 1 x mol Ag = 0,05 mol Mol Cu = ½ X mol e- = 0,025 mol Massa Cu = 0,025 mol x 63,5 = 1,59 gram
|
Komentar
Posting Komentar