keupayaan elektrod
TRANSCRIPT
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
1/19
Keupayaan elektrod piawai
Tenaga Dalam Kimia
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
2/19
Daya Gerak Elektrik D.g.e. : ukuran perbezaan keupayaan di antara
elektrod-elektrod apabila arus yang mengaliradalah sifar.
Bagi sel Daniel, d.g.e. apabila arus tidak mengalirialah 1.10V.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
3/19
Keupayaan elektrod
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
4/19
Apabila keseimbangan tercapai di antara tindakbalas di atas, satu beza keupayaan yang kecilterbentuk di antara elektrod logam dan larutan.
Mn+(ak) + ne- === M(p)
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
5/19
Elektrod hidrogen piawai Keupayaan bagi elektrod yang tunggal ini tidak
mungkin dapat diukur.
Sistem elektrod disambung dengan sistemelektrod rujukan piawai (elektrod hidrogenpiawai)
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
6/19
Keupayaan elektrod piawai
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
7/19
Elektrod hidrogen piawai Elektrod platinum ini yang bersentuhan dengan
gas hidrogen pada tekanan 1 atmosfera,dibiarkan bersentuhan dengan larutan akueus ionH+ yang berpekatan 1.0 mol dm-3 pada suhu
298 K.
Keseimbangan yang berlaku pada permukaanplatinum adalah
2H+(ak) + 2e- == H2
(g) E = 0
Keupayaan elektrod hidrogen diambil sebagaisifar.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
8/19
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
9/19
Keadaan-keadaan piawai
(i) [ion] = 1.0 mol dm-3
(ii) Tekanan gas = 1 atm.
(iii) Suhu =25C /298 K
(iv) Elektrod platinum digunakan sebagai elektrodlengai bagi sistem setengah sel yang tidakmelibatkan logam.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
10/19
Keupayaan elektrod piawai, E E bagi suatu unsur ditakrifkan sebagai D.g.e.
sel yang terbentuk apabila setengah sel unsur itu
disambungkan dengan elektrod hidrogen piawai
pada keadaan piawai.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
11/19
Maksud E :
a) E yang bertanda negatif, misalnya EZn2+/Zn = -0.76V menunjukkan:
(i) elektrod zink menjadi kutub negatif apabiladigabung dengan elektrod hidrogen piawai
(ii) zink lebih mudah dioksidakan berbandingdengan H2. Ini bermaksud zink ialah agen
penurunan yang lebih kuat daripada H2.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
12/19
b) E yang bertanda positif, misalnya ECu2+/Cu = +0.34V menunjukkan:
(i) elektrod kuprum menjadi kutub positifapabiladigabung dengan elektrod hidrogen piawai.
(ii) ion kuprum lebih mudah diturunkanberbanding dengan H+. Ini bermaksud ionkuprum(II) adalah agen pengoksidaan yang lebihkuat daripada ion hidrogen.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
13/19
Keupayaan redoks piawai Keupayaan redoks piawai merupakan beza
keupayaan antara ion-ion yang berseimbangandalam sistem redoks di mana kepekatan ion-ionadalah 1.0 mol dm-3 pada suhu 298 K. Oleh itu,
E bagi sesuatu unsur , sebatian atau ion jugadikenali sebagai keupayaan redoks piawai.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
14/19
Siri elektrokimia Siri ini didapati dengan menyusunkan semua
sistem redoks mengikut tertib keupayaan elektrodbermula dengan nilai yang paling negatif.
Agen
pengoksidaanAgen penurunan E/V
K+ + e --> K -2.92Na+ + e --> Na -2.71Ca2+ + 2e --> Ca -2.87Mg2+ + 2e --> Mg -2.38Al3+ + 3e --> Al -1.66Zn2+ + 2e --> Zn -0.76Fe2+ + 2e --> Fe -0.44Sn2+ + 2e --> Sn -0.14Pb2+ + 2e --> Pb -0.132H+ + 2e --> H2 0Cu2+ + 2e --> Cu +0.34Ag+ + e --> Ag +0.80
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
15/19
Kegunaan siri elektrokimia1. Membandingkan kekuatan relatif agen pengoksidaan danagen penurunan
Fe3+ + e Fe2+ E = +0.77V
Cl2 + e 2Cl- E = +1.36V
Cl2 adalah agen pengoksidaan lebih kuat daripada Fe3+
Fe2+
adalah agen penurunan lebih kuat daripada Cl-.
2. Menghitung d.g.e. sel
(a) Mendarab E dengan -1.
Jika E adalah untuk t/b penurunan.
Maka jika t/b pengoksidaan berlaku pada elektrod, E akandidarab
dengan -1.
Contoh: Zn2+ + 2e Zn E = -0.76V
Zn Zn2++ 2e E= +0.76V
(b) d.g.e sel/ Esel =E (pengoksidaan/kanan) - E
(penurunan/kiri)
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
16/19
Latihan
Tentukan d.g.e sel berikut:(a) Pt/ Fe3+ (ak), Fe2+ (ak)|| H +(ak), MnO4
- (ak),Mn2+(ak) / Pt
(b) Ni(p)/Ni2+(ak)|| Pb2+(ak)/Pb(p)
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
17/19
3. Meramalkan kemungkinan tindak balas
Dari segi siri elektrokimia:
Agen pengoksidaan di sebelah kiri siri elektrokimiadapat mengoksidakan mana-mana agenpenurunan di sebelah kanan jika agenpenurunan itu berada di atas agenpengoksidaan.
Agen pengoksidaan
Agen penurunan
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
18/19
Dari segi nilai d.g.e/ E keseluruhan
- Jika E keseluruhan adalah +ve, tindak balasakan berlaku secara spontan.
- Jika E keseluruhan adalah ve, tindak balastidak mungkin berlaku.
Latihan:
a. Cr2O72 + Cl2
b. Br- + Mn2+
c. Pepejal AgCl digoncangkan dalam larutan 1.0 Mlarutan ferum(II) nitrat.
-
8/2/2019 Keupayaan elektrod
19/19
4. Meramalkan kestabilan relatif ion akueus