Kelompok 4
Disusun Oleh:
 Fahmawati Fitria
 Kisela Anggiani
 Yuanita Pratiwi
XII IPA 2
SMAN 74 Jakarta
Membahas tentang elektrokimia dan sel volta
1. Pengertian Sel Elektrokimia
Elektrokimia merupakan ilmu yang
mempelajari hubungan antara perubahan
(reaksi) kimia dengan kerja listrik, biasanya
melibatkan sel elektrokimia yang
menerapkan prinsip reaksi redoks dalam
aplikasinya. Sel elektrokimia adalah
tempat terjadinya perubahan kimia yang
menghasilkan arus listrik atau sebaliknya.
Sel Volta atau
Sel Galvani
Alessandro Guiseppe Volta
Luigi Galvani
Semakin ke kiri :
• Sifat reduktor makin kuat
• Semakin mudah teroksidasi
Semakin ke kanan :
• Sifat oksidator makin kuat
• Semakin mudah tereduksi
Fungsi dari deret logam volta adalah untuk mengetahui apakah reaksi
tersebut bisa berlangsung spontan atau tidak, jadi unsur yang berada di
kiri mampu mereduksi unsur yang berada disebelah kanannya.
Deret Volta
(H)Li K Ba Ca Na Al Zn Cr Cu HgMg AgFe Ni Si Pt Au
Gambar Sel Volta
Pada rangkaian tersebut, logam Zn dilcelupkan dalam larutan ZnSO4 yang
mengandung ion Zn+2, sementara sepotong logam tembaga dicelupkan
dalam larutan CuSO4 yang mengandung ion Cu+2 . logam zink akan larut
sambil melepaskan 2 elektron dan membentuk ion Zn+2(aq) dengan reaksi
Zn(s) Zn+2(aq) + 2e
Elektron tersebut selanjutnya akan mengalir melalui kawat penghubung,
selanjutnya diterima oleh ion Cu+2 untuk membentuk endapan logam
tembaga (Cu)
Cu+2(aq) + 2e Cu(s)
elektroda Cu (katode) semakin bertambah massanya karena berubah
menjadi ion Zn+2 sehingga jumlah ion Zn+2 dalam larutan semakin
bertambah
Penambahan ion Zn+2 ini tidak sebanding dengan jumlah anion SO4-2
yang tetap. karena ion positif dan negatif tidak seimbang, ion-ion negatif
dari jembatan garam akan bergerak ke larutan ZnSO4 untuk menetralkan
kelebihan ion Zn+2, sedangkan ion-ion positif akan bergerak ke larutan
CuSO4 untuk menetralkan kelebihan ion SO4-2 katoda.
Ion-ion positif dan negatif yang mengalir ke masing-masing larutan berasal
dari jembatan yaitu larutan garam (spt:NaCl atau KCl) yang berfungsi
untuk menetralkan muatan listriknya.
Energi listrik yang dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel volta ini berasal
dari: elektron yang mengalir dari anoda ke katoda karena adanya proses
oksidasi yang melepaskan elektron.
Potential Elektroda
Potensial Elektroda merupakan ukuran
terhadap besarnya kecenderungan suatu
unsur untuk melepaskan atau
mempertahankan elektron.
Potensial elektroda tergantung pada :
- Jenis Elektroda
- Suhu
- Konsentrasi ionnya
Perhitungan potensial Sel
E°sel = E°reduksi - E°oksidasi
Reaksi berlangsung spontan jika
E°sel > 0
Contoh:
1. Tentukan potensial sel dan notasi sel dari
reaksi
Zn (s) + Cu2+ → Zn2+ + Cu
Diketahui :
Zn → Zn2+ + 2e E°= -0.76 volt
Cu2+ + 2e → Cu E°= +0.34 volt
Jawab:
E°sel Zn(s) +Cu2+ →Zn2+ +Cu = +1.10volt
E°oksidasi Zn → Zn2+ + 2e = -0.76 volt
E°reduksi Cu2+ + 2e → Cu = +0.34 volt
Penulisan Sel Volta dengan Notasi
Misalnya, sel elektrokimia yang tersusun dari elektrode Zn
dalam larutan ZnSO4 dan elektrode Cu dalam
larutan CuSO4. Aturan penulisan selnya sebagai berikut.
Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s)
Reaksi pada anode (oksidasi) dituliskan terlebih dahulu (sisi
kiri) diikuti reaksi pada katode/reduksi (sisi kanan). Kedua
sisi dipisahkan oleh dua buah garis yang menyatakan
rangkaian dalam dan rangkaian luar/ jembatan garam.
Kegunaan Sel Volta
Dalam kehidupan sehari-hari, arus listrik yang
dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam sel
volta banyak kegunaannya, seperti
untuk radio, kalkulator, televisi, kendaraan
bermotor, dan lain-lain. Sel volta ada yang
sekali pakai, ada pula yang dapat diisi ulang.
Sel volta yang sekali pakai disebut sel primer,
sedangkan sel volta yang dapat diisi ulang
disebut sel sekunder. Sel volta dalam
kehidupan sehari-hari ada dalam aki.
Aki (accumulator)
Aki adalah jenis baterai yang banyak digunakan
untuk kendaraan bermotor. Aki menjadi pilihan
yang praktis karena dapat menghasilkan listrik
yang cukup besar dan dapat diisi kembali.
Sel aki terdiri atas anode Pb (timbel = timah
hitam) dan katode PbO2 (timbel (IV) oksida).
Keduanya merupakan zat padat, yang dicelupkan
dalam larutan asam sulfat (lihat gambar 2). Kedua
elektrode tersebut, juga hasil reaksinya, tidak
larut dalam larutan asam sulfat sehingga tidak
diperlukan jembatan garam.
Reaksi pengosongan aki:
Tiap sel aki mempunyai beda potensial 2 volt. Aki 12 volt
terdiri atas 6 sel yang dihubungkan seri. Aki dapat diisi
kembali karena hasil-hasil reaksi pengosongan aki tetap
melekat pada kedua elektrode. Pengisian aki dilakukan
dengan membalik arah aliran elektron pada kedua
elektrode. Pada pengosongan aki, anode (Pb) mengirim
elektron pada katode. Sebaliknya pada pengisian aki,
elektrode Pb dihubungkan dengan kutub negatif sumber
arus sehingga PbSO4 yang terdapat pada elektrode Pb itu
direduksi. Sementara itu, PbSO4 yang terdapat pada
elektrode PbO2 mengalami oksidasi membentuk PbO2.
2. Sel Elektrolisis
Elektrolisis artinya penguraian suatu zat
akibat arus listrik. Proses penggunaan arus
listrik untuk menghasilkan reaksi kimia disebut
sel elektrolisis. Perbedaan sel elektrolisis dan
sel volta terletak pada kutub elektrode. Pada
sel volta, anode (–) dan katode (+), sedangkan
pada sel elektrolisis sebaliknya, anode (+) dan
katode (–)
Reaksi Dalam Sel Elektrolisis
1. Reaksi pada Katode
Oleh karena katode bermuatan negatif maka pada
katode
terjadi reaksi reduksi. Reaksi di katode bergantung
jenis
kation dalam larutan.
a. Kation dapat berasal dari golongan alkali, alkali
tanah, Al
atau Mn yaitu ion-ion logam yang memiliki elektrode
lebih dari kecil atau lebih negatif daripada pelarut (air),
sehingga air yang tereduksi.
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
2 H2O(l) + 2 e¯ → 2 OH¯(aq) + H2(g)
b. Ion-ion logam yang memiliki E° lebih besar dari
-0,83direduksi menjadi logam yang diendapkan
pada
permukaan katode.
M+ + e¯ → M
c. Ion H+ dari asam direduksi menjadi gas
hidrogen (H2)
2 H+(aq) + 2 e¯ → H2(g)
d. Apabila di dalam elektrolisis yang dipakai
adalah leburan,
maka akan terjadi reaksi seperti berikut.
Mn2+ + e¯ → M
2. Reaksi pada Anode
Oleh karena anode bermuatan positif maka pada
anode
terjadi reaksi oksidasi.
a. Ion-ion sisa asam oksi, misalnya SO42¯ dan NO3¯
tidak
teroksidasi maka yang dioksidasi adalah air.
2 H2O(l) → 4 H+(aq) + 4 e¯ + O2(g)
b. Ion-ion halida yaitu F–, Br–, I¯ dioksidasi menjadi
halogen
(X2) yaitu F2, Cl2, Br2, I2 dengan reaksi seperti berikut.
2 X¯ → X2 + 2 e¯
c. Ion OH¯ dari basa yang dioksidasi menjadi gas
oksigen(O2).
4 OH¯(aq) → 2 H2O(l) + 4 e¯ + O2(g)
3. Bahan Elektrode
a. Apabila dalam reaksi elektrolisis
menggunakan elektrode
terbuat dari C, Pt dan Au atau logam inert,
maka elektrode
tersebut tidak bereaksi.
b. Apabila elektrode terbuat dari logam aktif
misal Cu maka
anode tersebut akan mengalami oksidasi.
Reaksi yang terjadi seperti berikut.
M → Mn+ + n e¯
Proses dalam Sel Volta
Pada anoda, logam Zn melepaskan elektron dan
menjadi Zn2+ yang larut.
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Pada katoda, ion Cu2+ menangkap elektron dan
mengendap menjadi logam Cu.
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
Hal di atas dapat diketahui dari berkurangnya massa
logam Zn setelah reaksi, sedangkan massa logam Cu
bertambah. Reaksi total yang terjadi pada sel volta
adalah:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
Gambar Baterai Aki
Reaksi pengisian aki:

Elektrokimia baru

  • 1.
    Kelompok 4 Disusun Oleh: Fahmawati Fitria  Kisela Anggiani  Yuanita Pratiwi XII IPA 2 SMAN 74 Jakarta Membahas tentang elektrokimia dan sel volta
  • 2.
    1. Pengertian SelElektrokimia Elektrokimia merupakan ilmu yang mempelajari hubungan antara perubahan (reaksi) kimia dengan kerja listrik, biasanya melibatkan sel elektrokimia yang menerapkan prinsip reaksi redoks dalam aplikasinya. Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya perubahan kimia yang menghasilkan arus listrik atau sebaliknya.
  • 3.
    Sel Volta atau SelGalvani Alessandro Guiseppe Volta Luigi Galvani
  • 4.
    Semakin ke kiri: • Sifat reduktor makin kuat • Semakin mudah teroksidasi Semakin ke kanan : • Sifat oksidator makin kuat • Semakin mudah tereduksi Fungsi dari deret logam volta adalah untuk mengetahui apakah reaksi tersebut bisa berlangsung spontan atau tidak, jadi unsur yang berada di kiri mampu mereduksi unsur yang berada disebelah kanannya. Deret Volta (H)Li K Ba Ca Na Al Zn Cr Cu HgMg AgFe Ni Si Pt Au
  • 5.
  • 6.
    Pada rangkaian tersebut,logam Zn dilcelupkan dalam larutan ZnSO4 yang mengandung ion Zn+2, sementara sepotong logam tembaga dicelupkan dalam larutan CuSO4 yang mengandung ion Cu+2 . logam zink akan larut sambil melepaskan 2 elektron dan membentuk ion Zn+2(aq) dengan reaksi Zn(s) Zn+2(aq) + 2e Elektron tersebut selanjutnya akan mengalir melalui kawat penghubung, selanjutnya diterima oleh ion Cu+2 untuk membentuk endapan logam tembaga (Cu) Cu+2(aq) + 2e Cu(s) elektroda Cu (katode) semakin bertambah massanya karena berubah menjadi ion Zn+2 sehingga jumlah ion Zn+2 dalam larutan semakin bertambah Penambahan ion Zn+2 ini tidak sebanding dengan jumlah anion SO4-2 yang tetap. karena ion positif dan negatif tidak seimbang, ion-ion negatif dari jembatan garam akan bergerak ke larutan ZnSO4 untuk menetralkan kelebihan ion Zn+2, sedangkan ion-ion positif akan bergerak ke larutan CuSO4 untuk menetralkan kelebihan ion SO4-2 katoda. Ion-ion positif dan negatif yang mengalir ke masing-masing larutan berasal dari jembatan yaitu larutan garam (spt:NaCl atau KCl) yang berfungsi untuk menetralkan muatan listriknya. Energi listrik yang dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel volta ini berasal dari: elektron yang mengalir dari anoda ke katoda karena adanya proses oksidasi yang melepaskan elektron.
  • 7.
    Potential Elektroda Potensial Elektrodamerupakan ukuran terhadap besarnya kecenderungan suatu unsur untuk melepaskan atau mempertahankan elektron. Potensial elektroda tergantung pada : - Jenis Elektroda - Suhu - Konsentrasi ionnya
  • 8.
    Perhitungan potensial Sel E°sel= E°reduksi - E°oksidasi Reaksi berlangsung spontan jika E°sel > 0
  • 9.
    Contoh: 1. Tentukan potensialsel dan notasi sel dari reaksi Zn (s) + Cu2+ → Zn2+ + Cu Diketahui : Zn → Zn2+ + 2e E°= -0.76 volt Cu2+ + 2e → Cu E°= +0.34 volt Jawab: E°sel Zn(s) +Cu2+ →Zn2+ +Cu = +1.10volt E°oksidasi Zn → Zn2+ + 2e = -0.76 volt E°reduksi Cu2+ + 2e → Cu = +0.34 volt
  • 10.
    Penulisan Sel Voltadengan Notasi Misalnya, sel elektrokimia yang tersusun dari elektrode Zn dalam larutan ZnSO4 dan elektrode Cu dalam larutan CuSO4. Aturan penulisan selnya sebagai berikut. Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s) Reaksi pada anode (oksidasi) dituliskan terlebih dahulu (sisi kiri) diikuti reaksi pada katode/reduksi (sisi kanan). Kedua sisi dipisahkan oleh dua buah garis yang menyatakan rangkaian dalam dan rangkaian luar/ jembatan garam.
  • 11.
    Kegunaan Sel Volta Dalamkehidupan sehari-hari, arus listrik yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam sel volta banyak kegunaannya, seperti untuk radio, kalkulator, televisi, kendaraan bermotor, dan lain-lain. Sel volta ada yang sekali pakai, ada pula yang dapat diisi ulang. Sel volta yang sekali pakai disebut sel primer, sedangkan sel volta yang dapat diisi ulang disebut sel sekunder. Sel volta dalam kehidupan sehari-hari ada dalam aki.
  • 12.
    Aki (accumulator) Aki adalahjenis baterai yang banyak digunakan untuk kendaraan bermotor. Aki menjadi pilihan yang praktis karena dapat menghasilkan listrik yang cukup besar dan dapat diisi kembali. Sel aki terdiri atas anode Pb (timbel = timah hitam) dan katode PbO2 (timbel (IV) oksida). Keduanya merupakan zat padat, yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat (lihat gambar 2). Kedua elektrode tersebut, juga hasil reaksinya, tidak larut dalam larutan asam sulfat sehingga tidak diperlukan jembatan garam.
  • 13.
    Reaksi pengosongan aki: Tiapsel aki mempunyai beda potensial 2 volt. Aki 12 volt terdiri atas 6 sel yang dihubungkan seri. Aki dapat diisi kembali karena hasil-hasil reaksi pengosongan aki tetap melekat pada kedua elektrode. Pengisian aki dilakukan dengan membalik arah aliran elektron pada kedua elektrode. Pada pengosongan aki, anode (Pb) mengirim elektron pada katode. Sebaliknya pada pengisian aki, elektrode Pb dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus sehingga PbSO4 yang terdapat pada elektrode Pb itu direduksi. Sementara itu, PbSO4 yang terdapat pada elektrode PbO2 mengalami oksidasi membentuk PbO2.
  • 15.
    2. Sel Elektrolisis Elektrolisisartinya penguraian suatu zat akibat arus listrik. Proses penggunaan arus listrik untuk menghasilkan reaksi kimia disebut sel elektrolisis. Perbedaan sel elektrolisis dan sel volta terletak pada kutub elektrode. Pada sel volta, anode (–) dan katode (+), sedangkan pada sel elektrolisis sebaliknya, anode (+) dan katode (–)
  • 16.
    Reaksi Dalam SelElektrolisis 1. Reaksi pada Katode Oleh karena katode bermuatan negatif maka pada katode terjadi reaksi reduksi. Reaksi di katode bergantung jenis kation dalam larutan. a. Kation dapat berasal dari golongan alkali, alkali tanah, Al atau Mn yaitu ion-ion logam yang memiliki elektrode lebih dari kecil atau lebih negatif daripada pelarut (air), sehingga air yang tereduksi. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut. 2 H2O(l) + 2 e¯ → 2 OH¯(aq) + H2(g)
  • 17.
    b. Ion-ion logamyang memiliki E° lebih besar dari -0,83direduksi menjadi logam yang diendapkan pada permukaan katode. M+ + e¯ → M c. Ion H+ dari asam direduksi menjadi gas hidrogen (H2) 2 H+(aq) + 2 e¯ → H2(g) d. Apabila di dalam elektrolisis yang dipakai adalah leburan, maka akan terjadi reaksi seperti berikut. Mn2+ + e¯ → M
  • 18.
    2. Reaksi padaAnode Oleh karena anode bermuatan positif maka pada anode terjadi reaksi oksidasi. a. Ion-ion sisa asam oksi, misalnya SO42¯ dan NO3¯ tidak teroksidasi maka yang dioksidasi adalah air. 2 H2O(l) → 4 H+(aq) + 4 e¯ + O2(g) b. Ion-ion halida yaitu F–, Br–, I¯ dioksidasi menjadi halogen (X2) yaitu F2, Cl2, Br2, I2 dengan reaksi seperti berikut. 2 X¯ → X2 + 2 e¯ c. Ion OH¯ dari basa yang dioksidasi menjadi gas oksigen(O2). 4 OH¯(aq) → 2 H2O(l) + 4 e¯ + O2(g)
  • 19.
    3. Bahan Elektrode a.Apabila dalam reaksi elektrolisis menggunakan elektrode terbuat dari C, Pt dan Au atau logam inert, maka elektrode tersebut tidak bereaksi. b. Apabila elektrode terbuat dari logam aktif misal Cu maka anode tersebut akan mengalami oksidasi. Reaksi yang terjadi seperti berikut. M → Mn+ + n e¯
  • 20.
    Proses dalam SelVolta Pada anoda, logam Zn melepaskan elektron dan menjadi Zn2+ yang larut. Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e- Pada katoda, ion Cu2+ menangkap elektron dan mengendap menjadi logam Cu. Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) Hal di atas dapat diketahui dari berkurangnya massa logam Zn setelah reaksi, sedangkan massa logam Cu bertambah. Reaksi total yang terjadi pada sel volta adalah: Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
  • 21.
  • 22.