SKL-7
Memahami reaksi oksidasi-reduksi dan sel elektrokimia serta penerapannya dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari.
Konsep 2
Mendeskripsikan diagram sel volta.
Sel volta adalah suatu sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik. Pada sel ini terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik, artinya reaksi kimia menghasilkan arus listrik. Contoh dalam kehidupan sehari-hari, bermacam-macam baterai.
Reaksi kimia dalam sel ini tergolong reaksi spontan; maka bahan-bahan yang digunakan tidak dicampur menjadi satu. Misalnya masukkan batang Zn ke dalam larutan tembaga(II)sulfat, CuSO4. Apa yang terjadi? Warna abu-abu Zn berubah menjadi merah coklat. Jika persamaan reaksinya ditulis, maka:
Zn(s) + CuSO4(aq) --> ZnSO4(aq) + Cu(s) atau Zn(s) + Cu2+(aq) --> Zn2+(aq) + Cu(s).
Zn(s) --> Zn2+(aq) + 2e dan Cu2+(aq) + 2e --> Cu(g).
Perpindahan elektron yang terjadi langsung meloncat dari Zn ke Cu2+. Elektron tidak dapat bergerak bebas dalam larutan. Hantaran listrik larutan disebabkan oleh adanya ion-ion yang bergerak bebas. Karena reaksi itu spontan, maka elektron tidak dapat dimanfaatkan sebagai sumber arus.
Agar elektron dapat bergerak bebas dan menghasilkan arus listrik, maka disusunlah suatu rangkaian atau sirkuit tertutup yang dinamakan sel elektrokimia. Zat-zat yang akan bereaksi spontan dipisahkan. Maka sel ini terdiri atas dua buah setengah sel, setengah sel oksidasi, Zn(s)/Zn2+(aq), yaitu batang elektroda Zn dicelupkan ke dalam larutan Zn2+, dalam hal ini ZnSO4(aq). Setengah sel reduksi adalah Cu2+(aq)/Cu(s), batang elektroda Cu dicelupkan ke dalam larutan CuSO4. Kemudian kedua setengah sel itu dihubungkan dengan jembatan garam antara larutan ZnSO4 dan CuSO4 yang merupakan sirkuit dalam. Sedang kedua batang elektroda dihubungkan dengan kawat sebagai sirkuit luar, tempat lalu lalang elektron. Karena logam memiliki ikatan logam, maka elektron dapat mengalir.
Jika sirkuit telah tertutup, terjadilah reaksi, Zn mengalami oksidasi, melepaskan elektron yang mengalir melalui elektroda Zn, kemudian kawat menuju Cu. Oleh karena itu Zn sebagai anoda berkutub negatif, sedang Cu sebagai katoda berkutub positif. Ion Cu2+ dalam larutan menangkap elektron dari batang Cu, mengendap pada batang Cu, sehingga Cu makin tebal. Sebaliknya batang Zn makin tipis.
Reaksi sel dapat ditulis sbb.
Zn(s) --> Zn2+(aq) + 2e Eo = 0,76 volt
Cu2+(aq) + 2e --> Cu(s) Eo = 0,34 volt
--------------------------------------------------------------------------------- +
Zn(s) + Cu2+(aq) --> Zn2+(aq) + Cu(s) Eo sel + 1,10 volt.
Harga Eo dapat dilihat pada tabel Eo Reduksi. Harga ini diberikan untuk reaksi reduksi. Jika reaksinya oksidasi, maka tanda Eo dikalikan dengan (-) atau tandanya dibalik. Eo sel harganya selalu positif. Jika suatu sel Eonya negatif, sel itu tidak berlangsung. Makin spontan reaksi, Eo sel makin besar. Untuk menghitung potensial sel, dapat digunakan rumus berikut:
Eo sel = Eo Red - Eo Oks
Dari tabel Eo Reduksi, harga paling positif berarti reaksi reduksinya paling baik, sedurukang harga paling negatif berati reaksi reduksinya paling buruk. Partikel ybs reaksi oksidasinya paling baik.
Suatu sel dapat ditunjukkan dengan diagram sel atau notasi/lambang sel. Diagram sel di atas adalah :
A(-); Zn(s)/Zn2+(aq)//Cu2+(aq)/Cu(s); K(+) Eo sel = 1,10 volt.
No comments:
Post a Comment