REDOKS DAN SEL ELEKTROKIMIA. Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd

dokumen-dokumen yang mirip
MODUL SEL ELEKTROLISIS

REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

ELEKTROKIMIA. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

3. ELEKTROKIMIA. Contoh elektrolisis: a. Elektrolisis larutan HCl dengan elektroda Pt, reaksinya: 2HCl (aq)

Redoks dan Elektrokimia Tim Kimia FTP

Sulistyani, M.Si.

Mengubah energi kimia menjadi energi listrik Mengubah energi listrik menjadi energi kimia Katoda sebagi kutub positif, anoda sebagai kutub negatif

Elektrokimia. Tim Kimia FTP

REDOKS dan ELEKTROKIMIA

1. Bilangan Oksidasi (b.o)

Sel Volta (Bagian I) dan elektroda Cu yang dicelupkan ke dalam larutan CuSO 4

Sel Volta KIM 2 A. PENDAHULUAN B. SEL VOLTA ELEKTROKIMIA. materi78.co.nr

9/30/2015 ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA. Elektrokimia? Elektrokimia?

Kegiatan Belajar 3: Sel Elektrolisis. 1. Mengamati reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada reaksi elektrolisis

TES AWAL II KIMIA DASAR II (KI-112)

BAB 8. ELEKTROKIMIA 8.1 REAKSI REDUKSI OKSIDASI 8.2 SEL ELEKTROKIMIA 8.3 POTENSIAL SEL, ENERGI BEBAS, DAN KESETIMBANGAN 8.4 PERSAMAAN NERNST 8

Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta Bag. I

Elektrokimia. Sel Volta

UH : ELEKTROLISIS & KOROSI KODE SOAL : A

MODUL SEL ELEKTROKIMIA

Soal-soal Redoks dan elektrokimia

Hand Out HUKUM FARADAY. PPG (Pendidikan Profesi Guru) yang dibina oleh Pak I Wayan Dasna. Oleh: LAURENSIUS E. SERAN.

LEMBAR AKTIVITAS SISWA

9/30/2015 ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA. Elektrokimia? Elektrokimia?

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

SOAL Latihan ELEKTROKIMIA dan ELEKTROLISA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA ELEKTROKIMIA

PRODUKSI GAS HIDROGEN MELALUI PROSES ELEKTROLISIS SEBAGAI SUMBER ENERGI

LATIHAN-1 SEL ELEKTROLISIS

1. Tragedi Minamata di Jepang disebabkan pencemaran logam berat... A. Hg B. Ag C. Pb Kunci : A. D. Cu E. Zn

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Hidrogen (bahasa Latin: hidrogenium, dari bahasa Yunani: hydro: air, genes:

II Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Penyisihan Besi (Fe) Dalam Air Dengan Proses Elektrokoagulasi. Satriananda *) ABSTRAK

10/31/2013 Rahmayeni

b. Ruas yang kurang H maka ditambah H 2 O. untuk suasana basa: a. Ruas yang kurang O maka ditambah OH - ( tetapi koefisien OH - langsung dikali 2)

SOAL SELEKSI NASIONAL TAHUN 2006

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA BEDA POTENSIAL SEL VOLTA

KIMIA FISIKA I. Disusun oleh : Dr. Isana SYL, M.Si

KIMIA ELEKTROLISIS

Pembahasan Soal-soal Try Out Neutron, Sabtu tanggal 16 Oktober 2010

POTENSIOMETRI & ELEKTROGRAVIMETRI

SEL VOLTA SEL ELEKTROLISA

Persamaan Redoks. Cu(s) + 2Ag + (aq) -> Cu 2+ (aq) + 2Ag(s)

LATIHAN SOAL KIMIA KELAS XII

YAYASAN PEMBINA UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA SMA LABSCHOOL KEBAYORAN

BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KECIL

APLIKASI REAKSI REDOKS DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI Oleh : Wiwik Suhartiningsih Kelas : X-4

berat yang terkandung dalam larutan secara elektrokimia atau elektrolisis; (2). membekali mahasiswa dalam hal mengkaji mekanisme reaksi reduksi dan

Bab IV Hasil dan Pembahasan

JURNAL PRAKTIKUM KIMIA DASAR II Elektrolisis Disusun Oleh:

Review I. 1. Berikut ini adalah data titik didih beberapa larutan:

KISI KISI SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER GASAL MADRASAH ALIYAH TAHUN PELAJARAN 2015/2016

2. Logam Mg dapat digunakan sebagai pelindung katodik terhadap logam Fe. SEBAB Logam Mg letaknya disebelah kanan Fe dalam deret volta.

Elektron maksimal: 2(3 2 ) = Elektron maksimal: 2(4 2 ) = 32 elektron = elektron terakhir: 2 golongan II A 10 sisa 10

MODUL KIMIA SMA IPA Kelas 12

ELEKTROKIMIA Reaksi Reduksi - Oksidasi

Review II. 1. Pada elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda karbon, reaksi yang terjadi pada katoda adalah... A. 2H 2

Bab 2. Reaksi Redoks dan Elektrokimia. A. Penyetaraan Reaksi Redoks B. Sel Elektrokimia C. Sel Elektrolisis D. Korosi dan Pengendaliannya

ELEKTROKIMIA Potensial Listrik dan Reaksi Redoks

ELEKTROKIMIA Termodinamika Elektrokimia

D. 3 dan 4 E. 1 dan 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MODUL KIMIA KELAS XI SEMESTER GANJIL

4. Sebanyak 3 gram glukosa dimasukkan ke dalam 36 gram air akan diperoleh fraksi mol urea sebesar.

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2016

Oleh Sumarni Setiasih, S.Si., M.PKim.

Nama Kelompok : Adik kurniyawati putri Annisa halimatus syadi ah Alfie putri rachmasari Aprita silka harmi Arief isnanto.

H? H 2 O? 9/23/2015 KIMIA TEKNIK KIMIA TEKNIK KIMIA TEKNIK. Teori Atom. Pengertian : Unsur? Senyawa? Teori Atom. Teori Atom

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT (Diskusi Informasi) INFORMASI Larutan adalah campuran yang homogen antara zat terlarut dan zat pelarut.

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan

REAKSI REDOKS dan ELEKTROKIMIA

Tinjauan Pustaka. Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya reaksi reduksi-oksidasi. Sel elektrokimia terdiri dari (Achmad, 2001):

AMALDO FIRJARAHADI TANE

AMALDO FIRJARAHADI TANE

Oksidasi dan Reduksi

Konversi ini mengambil tempat dalam sel elektrokimia yang bisa berbentuk

PRODUKSI GAS HIDROGEN MELALUI PROSES ELEKTROLISIS AIR SEBAGAI SUMBER ENERGI HYDROGEN PRODUCTION BY ELECTROLYSIS PROCESS AS AN ENERGY SOURCE

MODUL 3 LARUTAN. A. Sifat Dasar Larutan. B. Konsentrasi Larutan

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator. Sifat Koligatif Larutan

Potensiometri. Bab 1. Prinsip-Prinsip Dasar Elektrokimia

LEMBARAN SOAL 11. Mata Pelajaran : KIMIA Sat. Pendidikan : SMA Kelas / Program : X ( SEPULUH )

LAMPIRAN 1 DATA PENGAMATAN. mol NaCl

REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI

ELEKTROKIMIA Konsep Dasar Reaksi Elektrokimia

Soal ini terdiri dari 10 soal Essay (153 poin)

BAB II PEMBAHASAN. II.1. Electrorefining

Dalam 1 golongan dari atas ke bawah energi ionisasi bertambah kecil ionisasi K < ionisasi Na.

D. 2 dan 3 E. 2 dan 5

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2016

Hasil Penelitian dan Pembahasan

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA SEL VOLTA SEDERHANA

OLIMPIADE SAINS NASIONAL V. Bidang Kimia

AMALDO FIRJARAHADI TANE

Chapter 7 Larutan tirtawi (aqueous solution)

Bab II Tinjauan Pustaka

SIMULASI UJIAN NASIONAL 1

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KE EMPAT : TEMBAGA

Transkripsi:

REDOKS DAN SEL ELEKTROKIMIA Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd putri_anjarsari@uny.ac.id

PENYETARAN REAKSI REDOKS Dalam menyetarakan reaksi redoks JUMLAH ATOM dan MUATAN harus sama

Metode ½ Reaksi Langkah-langkah: 1. Tuliskan ½ reaksi reduksi / ½ reaksi oksidasi 2. Samakan jumlah atom-atom yang berubah biloksnya. 3. Samakan Jumlah O dan H dengan cara: a. Suasana Asam * Samakan O dengan menambahkan H 2 O * Samakan jumlah H dengan Menambah H + b. Suasana Basa * Samakan O dengan menambah OH - sebanyak 2 x kekurangannya. * Samakan H dengan menambahkan H 2 O 4. Samakan muatnnya dengan menambahkan elektron ( e - )

Setarakan reaksi : MnO 4 - + Fe 2+ Mn 2+ + Fe 3+ +7 +2 +2 +3 ½ Red, MnO - 4 + 8 H + + 5 e - Mn 2+ ½ Oks, Fe 2+ Fe +3 + 4 H 2 O + e x1 x5 ½ Red, MnO 4 - + 8 H + + 5 e - Mn 2+ + 4 H 2 O ½ Oks, 5 Fe 2+ 5 Fe +3 + 5 e - MnO - 4 + 5 Fe 2+ + 8 H + Mn 2+ + 5 Fe 3+ + 4 H 2 O

Setarakan reaksi : MnO 4 - + Fe 2+ MnO 2 + Fe 3+ +7 +2 +4 +3 ½ Red, MnO - 4 + 2 H 2 O + 3 e - MnO 2 ½ Oks, Fe 2+ Fe +3 + 4 OH - + e x1 x3 ½ Red, MnO 4 - + 2 H 2 O + 3 e - MnO 2 + + 4 OH - ½ Oks, 3 Fe 2+ 3 Fe +3 + 3 e - MnO 4 - + 3 Fe 2+ + 2 H 2 O MnO 2 + 3 Fe 3+ + 4 OH -

Metode Bilangan Oksidasi 1. Tentukan reaksi ½ Reaksi redusi dan ½ Reaksi oksidasi 2. Samakan atom-atom yang berubah biloksnya. 3. Tentukan perubahan biloksnya.(dikalikan dengan jumlah atomnya) 4. Gunakan perubahan biloksnya sebagai koefisien dengan cara menyilangkan. 5. Setarakan muatanya, dalam suasana basa dengan OH -, dalam asam dengan H + (sekaligus menyamakan H dan O )

Setarakan reaksi : MnO 4 - + Fe 2+ Mn 2+ + Fe 3+ +7 +2 +2 +3 Biloks turun 5 Biloks naik 1 MnO 4- + 5 Fe 2+ + 8 H + Mn 2+ + 5 Fe 3+ + 4 H 2 O

SEL ELEKTROKIMIA SEL VOLTA / GALVANI SEL ELEKTROLISA MENGHASILKAN LISTRIK MEMERLUKAN LISTRIK

Sel Galvani anoda oksidasi katoda reduksi Reaksi redoks spontan 19.2

PENULISAN PREAKSI PADA SEL VOLTA Ada 3 cara penulisan 1. Reaksi elektroda : menggambarkan reaksi pada masing-masing elektroda Katoda : Cu 2+ + 2 e Anoda : Zn Cu Zn 2+ + 2 e 2. Reaksi Sel: Merupakan penjumlahan dari reaksi elektroda. Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu 3. Notasi Sel: Menggambarkan perubahan pada ion-ionnya. Zn / Zn 2+ // Cu 2+ / Cu

Standard Reduction Potentials Standard reduction potential (E 0 ) adalah potensial yang berkaitan dengan reaksi reduksi pada elektroda bila semua zat terlarut berkonsentrasi 1 M dan semua gas pada 1 atm. Reduction Reaction 2e - + 2H + (1 M) H 2 (1 atm) E 0 = 0 V Standard hydrogen electrode (SHE)

Potensial Reduksi Standar logam Zn Zn (s) Zn 2+ (1 M) H + (1 M) H 2 (1 atm) Pt (s) Anode (oxidation): Cathode (reduction): 2e - + 2H + (1 M) Zn (s) Zn 2+ (1 M) + 2e - H 2 (1 atm) Zn (s) + 2H + (1 M) Zn 2+ + H 2 (1 atm) 19.3

Standard Reduction Potentials Ecell 0 = 0.76 V Standard emf (E 0 ) cell Ecell 0 = E 0 cathode - E0 anode Zn (s) Zn 2+ (1 M) H + (1 M) H 2 (1 atm) Pt (s) Ecell 0 = E 0 H /H - E 0 + Zn 2+ /Zn 2 0.76 V = 0 - E0 Zn 2+ /Zn E0 Zn 2+ /Zn = -0.76 V Zn 2+ (1 M) + 2e - Zn E 0 = -0.76 V 19.3

Standard Reduction Potentials Cu Ecell 0 = 0.34 V Ecell o 0 0 = E cathode - E anode 0 E cell = E 0 Cu 2+ /Cu E 0 H + /H 2 0 0.34 = E Cu 2+ /Cu - 0 o E Cu 2+ /Cu = + 0.34 V Pt (s) H 2 (1 atm) H + (1 M) Cu 2+ (1 M) Cu (s) Anode (oxidation): Cathode (reduction): H 2 (1 atm) 2H + (1 M) + 2e - 2e - + Cu 2+ (1 M) Cu (s) H 2 (1 atm) + Cu 2+ (1 M) Cu (s) + 2H + (1 M)

Perbedaan potensial listrik antara katoda dan anoda disebut: cell voltage (potensial sel) electromotive force (emf) (gaya gerak listrik Sel Galvani cell potential (potensial sel) Zn (s) + Cu 2+ (aq) Notasi Sel Cu (s) + Zn 2+ (aq) [Cu 2+ ] = 1 M & [Zn 2+ ] = 1 M Zn (s) Zn 2+ (1 M) Cu 2+ (1 M) Cu (s) anoda katoda 19.2

Berapa E sel yang tersusun atas elektroda Cd dalam 1,0 M Cd(NO 3 ) 2 dan elektroda Cr dalam 1,0 M Cr(NO 3 ) 3? (Data E o lihat tabel Hal. 57.) Cd 2+ (aq) + 2e - Cd (s) E 0 = -0.40 V Cr 3+ (aq) + 3e - Cr (s) E 0 = -0.74 V Anode (oxidation): Cathode (reduction): 2e - + Cd 2+ (1 M) Cd is the stronger oxidizer Cd will oxidize Cr Cr (s) Cr 3+ (1 M) + 3e - Cd (s) x 3 2Cr (s) + 3Cd 2+ (1 M) 3Cd (s) + 2Cr 3+ (1 M) x 2 Ecell 0 = E 0 cathode - E 0 anode E 0 = -0.40 (-0.74) cell Ecell 0 = 0.34 V 19.3

PERSMAAN NERNST Untuk kondisi larutan yang tidak standar (konsentrasi tidak 1 M ) maka Potensial sel ditentukan dengan persamaan Nernst. E sel = E o sel - 0,0592 n log K E O sel pada keadaan standar (dicari dulu) n = Jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi K = Tetapan kesetimbangan

REAKSI AKAN BERLANGSUNG SPONTAN JIKA MEMILIKI HARGA E O SEL ( + ) REAKSI TIDAK AKAN BERLANGSUNG JIKA MEMILIKI HARGA E O SEL ( - )

Kespontanan reaksi Redoks DG = -nfe cell DG 0 = -nfe 0 cell n = jumlah elektron yang diserah terimakan F = 96,500 J V mol = 96,500 C/mol DG 0 = -RT ln K = -nfe 0 cell E 0 cell = RT nf (8.314 J/K mol)(298 K) ln K = n (96,500 J/V mol) ln K E 0 cell E 0 cell = 0.0257 V n = 0.0592 V n ln K log K

SEL KOMERSIAL Batteries Dry cell Leclanché cell Anode: Zn (s) Zn 2+ (aq) + 2e - + Cathode: 2NH 4 (aq) + 2MnO 2 (s) + 2e - Mn 2 O 3 (s) + 2NH 3 (aq) + H 2 O (l) Zn (s) + 2NH 4 (aq) + 2MnO 2 (s) Zn 2+ (aq) + 2NH 3 (aq) + H 2 O (l) + Mn 2 O 3 (s)

Batteries Mercury Battery Anode: Zn(Hg) + 2OH - (aq) ZnO (s) + H 2 O (l) + 2e - Cathode: HgO (s) + H 2 O (l) + 2e - Hg (l) + 2OH - (aq) Zn(Hg) + HgO (s) ZnO (s) + Hg (l)

Batteries Solid State Lithium Battery

Batteries Lead storage battery Anode: Pb (s) + SO 2- (aq) PbSO 4 (s) + 2e - 4 Cathode: PbO 2 (s) + 4H + (aq) + SO 2- (aq) + 2e - 4 PbSO 4 (s) + 2H 2 O (l) Pb (s) + PbO 2 (s) + 4H + (aq) + 2SO 2- (aq) 4 2PbSO 4 (s) + 2H 2 O (l)

Batteries A fuel cell is an electrochemical cell that requires a continuous supply of reactants to keep functioning Anode: 2H 2 (g) + 4OH - (aq) 4H 2 O (l) + 4e - Cathode: O 2 (g) + 2H 2 O (l) + 4e - 4OH - (aq) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O (l)

SEL ELEKTROLISIS Kutub + Kutub - Terjadi persaingan untuk mengalami Oksidasi. Siapa yang menang? H 2 O H 2 O SO 4 2- SO 4 2- H 2 O H 2 O H + H + H + Terjadi persaingan untuk mengalami Reduksi. Siapa yang menang? Larutan H 2 SO 4

REAKSI PADA ELEKTRODA Reaksi Pada Katoda ( - ) tergantung pada jenis kationnya (ion positif) * ion logam aktif (Gol I A, II A, Al dan Mn ) tidak direduksi yang direduksi air. 2H 2 O + 2 e H 2 (g) + 2 OH - * Kation lain akan direduksi. M x+ + x e M

REAKSI PADA ANODA Dipengaruhi oleh jenis anoda yang digunakan dan jenis anionnya. Inert, C, Pt, Au Anion Sisa asam Oksi tidak dioksidasi yang dioksidasi air (SO 4 2- NO 3- ) 2H 2 O 4H + + 2 O 2 + 4e Anoda Sisa asam lain dan OH - dioksidasi 2 X - X 2 (g) +2e Anoda tidak inert akan teroksidasi M M x+ + x e

Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda pada lektrolisis: a. Larutan KCl elektroda grafit. b. Larutan K 2 SO 4 elektroda grafit. c. Larutan Cu(NO 3 ) 2 elektroda Cu d. Lelehan MgCl 2 eletroda platina e. Larutan NaOH elektroda grafit

Jawab A. Katoda (-) Reduksi 2H 2 O + 2 e --------- H 2 + 2OH - Anoda (+) Anoda 2 Cl - -------- Cl 2 + 2 e B. Katoda (-) Reduksi 2H 2 O + 2 e --------- H 2 + 2OH- Anoda (+) Anoda 2 H 2 O -------- O 2 + 4 H + 4 e C. Katoda (-) Reduksi Cu 2+ + 2 e ------- Cu Anoda (+) Anoda Cu ----------- Cu +2 + 2e D. Katoda (-) Reduksi Mg 2+ + 2 e ------- Mg Anoda (+) Anoda 2 Cl- -------- Cl 2 + 2 e

Hukum Faraday I : HUKUM FARADAY Massa zat yang dibebaskan pada elektroda berbanding lurus dengan jumlah listrik ( Q ) yang digunakan. G Q G = i. t Hukum Faraday II : Q = i. t Massa zat yang dibebaskan pada elektroda berbanding lurus dengan massa ekivalen zat itu. G ME Kuat Arus G = k. i. t. E Waktu (detik) ME = Ar Biloks 1 k = G = 96500 C i. t. E 96500 C

Hubungan kwantitatif jumlah arus, mol e -, ph dan volum gas F = F = i. t 96500 C Mol e- = C 96500 C F = mol e - Mol e- = i. t 96500 C C 96500 C Dengan konsep Stoikiometri kita dapat mengubah mol e - Mol e - Mol Zat Massa / Volume Mol H + / OH - ph

Soal: Jika kuat arus sebesar 5 Amper dilewatkan kedalam 1 liter larutan CuSO 4 selama 5 menit dengan menggunakan elektroda Pt. Maka tentukanlah : a. Reaksi elektrodanya b. Massa endapan yang terbentuk. Ar Cu 63,5 c. Volume gas yang terbentuk. Diukur pada suhu 27 o C tekanan 1 atm. d. ph larutan setelah elektrolisis. (volume larutan dianggap idak berubah). Kerjakan soal-soal latihan yang ada pada buku! No 45 s/d 50

Menurut Hukum Faraday II. Massa zat yang dihasilkan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan Massa Ekivalen zat. Untuk beberapa sel yang disusun seri berlaku : G 1 : G 2 = E 1 : E 2

ELEKTROLISIS NaCl DENGAN SEL DIAFRAGMA 2 Cl - Cl 2(g) + 2 e - 2 H 2 O + 2 e - H 2 + 2 OH - Pada Ruang katoda dihasilkan larutan NaOH yang tercampur dengan NaCl

Purification of Metals Distillation Ni (s) + 4CO (g) NiCO 4 (g) Electrolysis 200 0 C 70 0 C NiCO 4 (g) Ni (s) + 4CO (g) Cu (s) (impure) Cu 2+ (aq) + 2e - Cu 2+ (aq) + 2e - Zone refining Prinsp : Cu (s) (pure) logam yang akan dimurnikan harus dipasang sebagai ANODA Sebagai katoda harus logam murni. 20.2

ELEKTROLISIS NaCl DENGAN SEL MERCURI Anoda Hg bertindak sebagai katoda Sebagai hasil sampingan adalah Campuran NaOH dan NaCl. Bagaimana memisahkannya?

Industrial Electrolysis Processes

Corrosion RUSAKNYA PERMUKAAN LOGAM AKIBAT REAKSI DENGAN UDARA ( O 2 dibantu air)

PERLINDUNGAN KATODA / PENGORBANAN ANODA Prinsip : Logam yang lebih reaktif (E o kecil) akan lebih dahulu berkarat. Syarat : Logam yang akan digunakan untuk melindungi harus lebih reaktif

Anoda dikorbankan untuk melindungi Katoda