modul redoks 2013.docx

7/21/2019 Modul redoks 2013.docx

1/33

MODUL KIMIA REDOKS DAN

ELEKTROKIMIA (SMA KELAS XII)


2/33

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua sehingga tugas

ini dapat selesai pada waktunya.

Modul ini disusun agar pembaca dapat mengetahui seberapa besar pengaruh perpustakaan kampus

terhadap mutu pendidikan yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber.Bahan ajar ini di

susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan.Baik itu yang datang dari diri sumber pustaka maupun

sistematika penyusunan.Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah

ini dapat terselesaikan.

Bahan ajar ini memuat tentang Redoks dan lektrokimia!. "enyusun juga mengucapkan terima kasih

kepada dosen pembimbing yang telah banyak membantu penyusun agar dapat menyelesaikan bahan ajar ini.

Semoga bahan ajar ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca.#alaupun bahan ajar

ini memiliki kelebihan dan kekurangan."enyusun mohon untuk saran dan kritiknya.Terima kasih.

Mataram$ %uni &'()

"enulis

2


3/33

DAFTAR ISI

*ATA "N+ANTAR...............................................................................................................

,A-TAR S............................................................................................................................

"TA *,/,/*AN M0,/1..............................................................................................

*0M"TNS ,ASAR ,AN N,*AT0R..........................................................................

"N,A2/1/AN....................................................................................................................

A. ,eskripsi Singkat.........................................................................................................

B. "etunjuk "enggunaan Bahan Ajar 3Modul4..................................................................

/RAAN MATR

BAB RA*S R,0*S ,AN 1*TR0*MA...................................................................

"eta *onsep.....................................................................................................................

A. "ersamaan Reaksi Redoks.................................................................................

B. lektrokimia.......................................................................................................

(. Sel 5olta.........................................................................................................

&. Sel lektrolisis...............................................................................................

*orosi..............................................................................................................................

2ukum -araday................................................................................................................

,A-TAR "/STA*A

3


4/33

PETA KEDUDUKAN MODUL

4

Kimia lin kun an

kesetimaan an

La u "eaksi

te"m#kimia

Elekt"#kimia

#lime"

Sen a&a

'i("#ka"#n (an

min%ak umi

Pen)ema"an

lin kun an

Re(#ksLa"utan asam

Ikatan kimia (an

tata naman a

St"uktu" at#m (an

s stem e"i#(ik

Lamang unsu"e (an$e"samaan "eaksi

Mate"i (an

$e"ua*an

KOMPETENSI DASAR dan INDIKATOR

*, dari * ( 6

(.( Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

ndikator 6

Mengagungkan kebesaran Tuhan 7M

Menyadari bahwa ketentuan yang ditetapkan oleh Tuhan 7M adalah

yang terbaik bagi kita.

*, dari * & 6

(.& Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur$ disiplin$ tanggung jawab$

peduli 3gotong royong$ kerjasama$ toleran$ damai4$ santun$ responsi8 danproakti8$ dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai

permasalahan dalam berinteraksi secara e8ekti8 dengan lingkungan sosial dan

alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam

pergaulan dunia.

ndikator 6

Memiliki rasa ingin tahu yang tinggi

%ujur dan teliti dalam mengolah dan menganalisis data soal.

Mampu membedakan 8akta serta opini yang berkaitan dengan contoh

aplikasi materi dalam kehidupan sehari9hari.

/let dan bertanggung jawab dalam mencari sumber pengetahuan yang

mendukung penyelesaian masalah 3dapat menyelesaikan masalah

secara runut di awal hingga akhir dengan langkah9langkah yang benar4.

*, dari * : 6

(.: Memahami$ menerapkan$ dan menganalisis pengetahuan 8aktual$

konseptual$ prosedural$ dan metakogniti8 berdasarkan rasa ingin tahunya

tentang ilmu pengetahuan$ teknologi$ seni$ budaya$ dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan$ kebangsaan$ kenegaraan$ dan peradaban terkait

penyebab 8enomena dan kejadian$ serta menerapkan pengetahuan prosedural

pada bidang kajian yang spesi8ik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk

memecahkan masalah.

*, dari * ) 6

(.) Mengolah$ menalar$ dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri$ bertindak secara e8ekti8 dan kreati8$ serta mampu menggunakanmetoda sesuai kaidah keilmuan


5/33

+

ndikator yang diharapkan dapat tercapai dalam materi ini 6

Menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi 3ion elektron 4

Menyetarakan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi

Menjelaskan konsep reaksi redoks

Menyimpulkan ciri9ciri reaksi redoks yang berlangsung secara

spontanmelalui percobaan

Siswa dapat menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa atau

ion

Siswa dapat menentukan oksidator dan reduktor dalam reaksi redoks

Memberi nama senyawa /"A; menurut


6/33

,A, I

PENDA'ULUAN

-

Tujuan

Pembelajar

an

Setelah melalui proses pembelejaran$ siswa diharapkan dapat 6

(. Menjelaskan perbedaan konsep reaksi redoks ditinjau dari

pengabungan dan pelepasan oksigen dan pelepasan dan penerimaan

elektron serta kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

&. Menentukan reaksi oksidasi atau reduksi dari suatu reaksi.

3. Memahami proses Reaksi lektrokimiaA.Desk"i$si Singkat

Modul ini dibuat dalam rangka untuk melengkapi tugas akhir pada mata

kuliah "engembangan "rogram "embelajaran *imia 3":*4 berbasis *urikulum

&'(:. ,alam penggunaan modul ini diharapkan peserta didik mampu

meningkatkan pemahaman$ serta memperdalam setia materi pembelajaran$ karena

modul ini disusun agar peserta didik dapat mempelajarinya secara terbimbing

maupun secara mandiri. Alokasi waktu dalam metode bimbingan oleh pendidik

mencapai & < )= menit dalam & < pertemuan.

Modul ini dirancang berdasarkan model pembelajaran "roblem Based

1earning 3"B14 dimana dalam penyajiannya$ masalah dicari sendiri oleh peserta

didik yang berkaitan dengan kehidupan sehari9hari$ kemudian disajikan materi

yang berkaitan dengan masalah tersebut$ sebagai bahan pemecah masalah$

disajikan tugas mandiri maupun kelompok.

Materi yang disusun dalam modul ini yaitu materi tentang Redoks dan

lektrokimia yang membahas mulai dari konsep hingga sub konsepnya.

,alam garis besar modul ini terdapat komponen9komponen sebagai

berikut 6 3(4 petunjuk penggunaan modul 3&4 langkah9langkah model pembelajaran

3:4 tuntutan bahan ajar 3modul4 seperti 6 *$ *,$ indikator$ tujuan pembelajara 3)4

uraian materi dan contoh$ 3=4 rangkuman$ 3>4 kilas balik dan 3?4 latihan. ndikator

yang dituliskan dalam modul ini adalah indikator$ dimana pembahasan materinya

perlu penkajian secara kritis dan mendalam.


7/33

/


8/33

0

,.Petun!uk Penggunaan M#(ul

Modul ini sebagai bahan suplemen dan dipelajari secara mandiri oleh

peserta didik yangsedang mengikuti program kegiatan pembelajaran. Namun

demikian$ modul"embelajaran Berbasis Masalahini juga dimungkinkan dapat

digunakan para guru dalam kegiatan pembelajaran.

Modul ini sebagai bahan re8erensi bagi para guru SMAdalam mempelajari

tentangpembelajaran matematika berbasis masalah di SMA dan waktu yangdiperkirakan untuk mempelajari modul ini & jam tatap muka @ )= menit.

Modul ini hanya menuliskan beberapa contoh alternati8 penggunaan model

pembelajaran berbasis masalah di SMA$ dengan harapan guru dapatmerencanakan

alternati8 penerapan yang lain atau mengembangkan lebih lanjut.

Modul ini terdiri dari ( materi$ setiap materi terdiri dari pengantar bab$

kegiatan pembelajaran. Masing9masing kegiatan pembelajaran berisi tujuan dan

uraian materi yang dilanjutkan dengan latihan untuk mengukur ketercapaian

tujuan. Bacalah masing9masing kegiatan belajar dengan seksama agar dapat

menyelesaikan tugas atau latihan dalam modul. 1atihan tersebut bukan tes$

melainkan bagian dari proses belajarAnda.

"ada setiap kegiatan belajar diawali dengan pertanyaan dan dilanjutkan

dengan uraian materi.

Sebelum membaca uraian materi$ Anda diharapkan terlebih dahulu

mencermati dan mencoba untuk merenungkan atau mendiskusikan

pertanyaan9pertanyaan tersebut.

Barulah kemudian Anda membaca uraian materi sebagai tambahan re8erensi

dalam memperoleh jawaban.

Setelah Anda merasa cukup paham isi uraian materi$ maka jawablah tugasataulatihan yang ada pada akhir modul.

/ntuk mengetahui pencapaian pemahaman Anda terhadap uraian pada

masing9masingkegiatan belajar$ Anda dapat mencocokkan hasil jawaban tugas

atau latihan tersebut dengan kunci jawaban pada lampiran sebagai bahan

re8leksi.

%ika Anda mengalami kesulitan atau merasa perlu melakukan klari8ikasi$

terhadap isi modul ini berdiskusilah dengan teman sejawat di sekolah atau

guru$ atau berkonsultasi dengan nara sumber yang ada seperti *epala Sekolah$

"engawas$ dll.


9/33

Mengapa.

*arena aluminium dilindungi olehlapisan oksida tipis Al&0: yang menghambat proses korosi.

1

Redok

s dan

Elektr

okimi

a

Aluminium memiliki potensial sedoks E -1,7 dan !e"si#at muda$

dioksidasi O%& 'al ini dapat mem!uat pesa(at muda$ la"ut dalam $u)an

!adai& Namun, aluminium *an+ !e"!o!ot "in+an ini tetap di+unakan

se!a+ai !a$an !aku pesa(at&


10/33

"eta konsep

,e"(asa"Reaksi ELEKTROKIMI

Te"(i"i atas

Men)aku$

,ilangan

#ksi(asi

Da$at (iseta"akanMen)aku$

Setenga

* "eaksi

Men)aku$

SelSel #lta

Te"(i"i atas

Elekt"#(e P#tensial

MengikuMem$un%a

,e"gantung

P#tensial

Elekt"#(eAn#(aKat#(a 'ukum


11/33

0ksidasi dan reduksi itu sendiri telah mengalami perkembangan pada awalnya$ reaksi oksidasi C

reduksi dikaitkan dengan pengikatan dan pelepasan oksigen$ kemudian dikembangkan menjadi proses

serah C terima electron dan perubahan bilangan oksidasi.

;ontoh 6 peristiwa korosi 3 "erkaratan 4

"ersamaan reaksi redoks dikatakan setara jika jumlah atom dan jumlah muatan diruas kiri sama dengan jumlah

atom dan jumlah muatan di ruas kanan. Terdapat dua metode untuk menyetarakan reaksi redoks yaitu dengan

cara setengah reaksi dan cara bilangan oksidasi. 3Arum Setia 6 &'(&4

1& Pen*eta"aan "eaksi "edoks den+an a"a seten+a$ "eaksi

;ara ini berlangsung dalam suasana asam maupun suasana basa

a. "enyetaraan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam suasana asam

2al C hal yang perlu dilakukan untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam

suasana asam adalah sebagai berikut 6

(4 ,itulis perubahan ion yang terjadi

&4 Bagian yang kekurangan oksigen ditambahkan 2&0

:4 Bagian yang kekurangan hydrogen ditambahkan 2D

)4 Menyamakan muatan luas kiri dan ruas kanan dengan menambahkan electron

=4 Menjumlahkan setengah reaksi oksidasi dengan setengah reaksi reduksi dan pada akhir reaksijumlah electron dihilangkan

b. "enyetaraan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam suasana basa

2al C hal yang perlu dilakukan untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam

suasana basa adalah sebagai berikut 6

(4 ,itulis perubahan ion yang terjadi

&4 Bagian yang kekurangan oksigen ditambah 029

:4 Bagian yang kekurangan hydrogen ditambah 2&0

)4 Menyamakan muatan luas kiri dan ruas kanan dengan menambahkan electron

=4 Menjumlahkan setengah reaksi oksidasi dengan setengah reaksi reduksi dan pada akhir reaksi jumlahelectron dihilangkan. 3Arum Setia 6 &'(&4

N+AT EEE ReduktorFat yang mengalamioksidasi

0ksidatorFat yang mengalami

reduksi

Persamaan reaksi redoks


12/33

onto$ soal .

3*imia SMAGMA *elas H$ Ari 2arnanto dan Ruminten4 "enerbit 6 STAA%

%& Pen*eta"aan "eaksi "edoks den+an a"a !ilan+an oksidasi

1angkah C langkah menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi sebagai

berikut 6

(4 Menentukan unsur C unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dan menuliskan diatas

lambang atomnya

&4 Menyamakan unsur C unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

*&;r&0?D 2&;&0)D 2&S0) I*&S0)D ;r&3S0)4:D &;0&D 2&0

:4 Menentukan jumlah electron yang dibebaskan dan jumlah electron yang ditangkap berdasarkan

perubahan bilangan oksidasi dan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

)4 Menyamakan jumlah electron yang diterima dan jumlah electron yang dilepaskan dengan

mengalikannya

2


13/33

=4 Tentukamn koe8isien reaksi Fat C Fat lain

Reaksi di atas yang belum berisi koe8isiennya adalah 2&S0)$ *&S0)$ dan 2&0. %umlah atom S di

sebelah kiri J ($ jumlah atom S di sebelah kanan J )$ sehingga koe8isien 2&S0)J ). *oe8isien

*&S0)J (. %umlah atom 2 di ruas kiri J ()$ jumlah atom 2 di ruas kanan J &$ sehingga koe8isien

2&0 J ?. %adi$ persamaan reaksinya6

*&;r&0?3aK4 D :2&;&0)3aK4 D )2&S0)3aK4 I *&S0)3aK4 D ;r&3S0)4:3aK4 D>;0&3g4 D ?2&03l4

3

N+AT EEE

"ertambahan biloks reduktor Jpengurangan biloks oksidator


14/33

1& /at pemuti$

Lat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda$ seperti

pada tekstil$ rambut dan kertas. "enghilangan warna terjadi melalui reaksi oksidasi. 0ksidator yang biasa

digunakan adalah natrium hipoklorit 3Na0;l4 dan hidrogen peroksida 32&0&4.3Muchtaridi Sandri

%ustiana 6 &''4

Lat pemutih merupakan senyawa yang digunakan untuk menghilangkan warna benda. Biasanya

dalam kehidupan sehari9hari banyak digunakan untuk memutihkan pakaian. #arna pada pakaian akan

hilang melalui reaksi oksidasi. 0ksidator yang sering digunakan adalah natrium hipoklorit 3Na0;l4 dan

hidrogen peroksida 32&0&4. 0ksidator mampu menghilangkan elektron $ sehingga warna akan hilang.

Reaksinya6

"roses oksidasi pada pemutihan6

4

,engan pertolongan Allah manusia meman8aatkan reaksi redoks untuk

menciptakan benda9benda yang berguna dan dapat memudahkan kepentingan manusia.

Artinya6 =. 2anya ngkau yang kami sembah 3>4$ dan hanya kepada ngkau kami

meminta pertolongan 3?4$

Reaksi Re(#ks Dalam Ke*i(u$an Se*a"i5

'a"i


15/33

%& 0otosintesis

Reaksi reduksi9oksidasi yang terjadi secara alami dapat kita lihat pada peristiwa 8otosintesis.

-otosintesis melibatkan tumbuhan hijau$ alga hijau atau bakteri tertentu. 0rganisme ini meman8aatkan

energi dalam cahaya matahari 3cahaya ultraOiolet4 melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.

,i dalam Al9PurQan telah banyak dijelaskan tentang tumbuhan diantaranya surat Al AnQaam ayat .

& Pem!aka"an

;ontoh yang paling umum dalam reaksi redoks adalah reaksi pembakaran. "ada pembakaran

propana di udara 3mengandung oksigen4$ atom karbon teroksidasi membentuk karbondioksida dan atom

oksigen tereduksi menjadi air.3Muchtaridi Sandri %ustiana 6 &''4

+

(4 ,ari senyawa berikut ini$ tentukanlah senyawa yang mengalami

penurunan dan kenaikan bilangan biloks E

a. ;u3N0:4&b. S0&0:

&9

c. -&0:

&4 "eriksalah apakah reaksi berikut tergolong reaksi redoks atau bukanredoks

a. &* &;r0)34aK D 2&S0)3aK4 I* &S0)3aK4 D *&;r&0?3aK4 D 2&03l4

b. &-e;l:3aK4 D 2&S3g4 I &-e;l:3aK4 D &2;l3aK4 D S3s4


16/33

-


17/33

Sel elektrokimia merupakan suatu sistem yang terdiri atas dua elektroda$ yaitu katode dan anode$ serta

larutan elektrolit sebagai penghantar elektron. "ada katode terjadi reaksi reduksi dan pada anode terjadi reaksi

oksidasi. ,alam reaksi redoks terjadi serah terima elektron yang menyebabkan perubahan bilangan oksidasi

beberapa unsur."ristiwa serah terima elektron dalam reaksi redoks tesebut menimbulkan arus listrik yang di

sebut REAKSI E2EKTROKIMIA& 3Buchari 6 &'(:4

Sel lektrokimia adalah sel yang disusun untuk menjadikan suatu reaksi redoks menghasilkan energy

listrik yang selanjutnya diubah menjadi reaksi kimia atau sebaliknya. Sel elektrokimia digunakan secara luas

dalam kehidupan sehari9hari$ misalnya dalam proses pemurnian logam$ penyepuhan logam dan pada berbagai

peralatan eletronika baterai$ akumulator. 3Sura*itti 6 &'('4

"ada suatu baterai atau accu yang seang digunakan$ berlangsung reaksi kimia yang menghasilkan arus

listrik. *ebalikan proses tersebut adalah penggunaan energi listrik untuk menghasilkan reaksi kimia. Misalnya

pada proses penyepuhan logam dan penyetruman accu atau aki.3Sura*itti 6 &'('4

Berdasarkan reaksinya sel elektrokimia di bagi menjadi & yaitu6

1& Sel 4olta

,alam sel ini energi kimia diubah menjadi energi listrik atau reaksi redoksnya menghasilkan arus listrik.

%& Sel elekt"olisis

,alam sel ini energi listrik diubah menjadi energi kimia atau arus listrik menghasilkan arus listrik.

3Sura*itti 6 &'('4

Elekt"okimia adalah reaksi redoks yang bersangkut paut dengan listrik. Reaksi elektrokimia dibagi

menjadi &$ yaitu6

Sel galOaniGsel Oolta adalah reaksi redoks yang menghasilkan listrik. ;ontohnya baterai.

Sel elektrolisis adalah listrik yang mengakibatkan reaksi redoks. ;ontohnya adalah pemurnian logam dan

pelapisan logam.3Buchari 6 &'(:4

A. Sel Gal6ani7Sel #lta

/

ELEKTROKIMIA


18/33

"ada gambar di atas$ logam Ln akan mengalami oksidasi$ sedangkan logam ;u akan mengalami

reduksi. Reaksi kimianya adalah6

Ln I Ln&DD & e$ 'J '$?> Oolt

;u&DD & e I ;u$ 'J '$:) Oolt

Ln D ;u&DI Ln&DD ;u$ selJ ($( 5olt.

-ungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk

menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus9menerus.3Sura*itti 6 &'('4

Notasi sel

/ntuk sel Oolta$ penulisannya adalah6 anoda 55 katodaatau 6at *an+ te"oksidasi 55 6at *an+ te"eduksi

Seperti pada contoh diatas$ berarti notasi selnya adalah6

Ln Ln&D ;u&D ;u$ selJ ($( Oolt

(. "otensial lektrode dan "otensial Sel

Reaksi reduksi dapat menimbulkan potensial listrik tertentu yang disebut potensial reduksi atau

potensial elektrode dengan simbol E. Nilai E yang sebenarnya dari suatu reaksi reduksi tidak dapat

dnihitung$ sebab tidak ada reaksi reduksi tanpa disertai dengan reaksi oksidasi. Nilai E yang digunakanadalah nilaiE relati8 yang dibandingkan terhadap suatu elektrode standar. %adi nilai E lebih tepat disebut

sebagai harga Eo 3potensial reduksi standar atau potensial elekt"ode standa"4. 3Muchtaridi

Sandri%ustiana 6 &''4

"otensial elektrode berkaitan dengan reaksi reaksi redoks$ sehingga ada dua jenis potensial

elektrode$ yaiut potensial reduksi dan potensial oksidasi. "otensial oksidasi mempunyai nilai yang sama

dengan potensial reduksi dengan tanda berlawanan. 3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4

&. ;ara Menghitung "otensial Se1,engan mengetahui nilai potensial reduksi setiap Fat yang bereaksi redoks$ kita dapat menhitung potensial

sel. 3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4

0

N+AT EEE

Sel Oolta

Anode 6 terjadi oksidasi bermuatan394

*atode 6 terjadi reduksi bermuatan 3D4

N+AT EEE

Sel OoltaAnode 6 terjadi oksidasi bermuatan

394*atode 6 terjadi reduksi

bermuatan 3D4N+AT EEE



bermuatan 3D4N+AT EEE



bermuatan 3D4

o o


19/33

Ke+unaan Sel olta

,alam kehidupan sehari9hari$ arus listrik yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam sel Oolta banyak

kegunaannya$ seperti untuk radio$ kalkulator$ teleOisi$ kendaraan bermotor$ dan lain9lain.3Buchari 6 &'(:4

Sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari ada dalam bentuk berikut.

a& Sel ate"ai

Baterai Biasa

Baterai yang sering kita gunakan disebut juga sel kering atau sel 1ecanche. ,ikatakan sel kering

karena jumlah air yang dipakai sedikit 3dibatasi4. Sel ini terdiri atas6Anode 6 1ogam seng 3Ln4 yang dipakai sebagai wadah.

*atode 6 Batang karbon 3tidak akti84.lektrolit 6 ;ampuran berupa pasta yang terdiri dari Mn0&$N2);l$ dan sedikit air.

Reaksi6

Anode . Ln3s4I Ln&D3aK4 D & eC

Katode 6

& Mn0&3s4 D & N2)3aK4 D & eC Mn&0:3s4 D & N2:3g4 D 2&03l44

Baterai Alkaline

"ada baterai alkaline dapat dihasilkan energi dua kali lebih besar dibanding baterai biasa. Sel ini

terdiri atas6

Anode .1ogam seng 3Ln4 yang sama seperti bateraibiasa digunakan sebagai wadah.Katode6 0ksida mangan 3Mn0&4.

Elekt"olit6 *alium hidroksida 3*024.

Reaksi6

Anode6 Ln3s4 Ln&D3aK4 D & eC

Katode 6 & Mn0& D 2&0 D & eC Mn&0: D & 02C

on Ln&D bereaksi dengan 02C membentuk Ln3024&.

!& Sel Aki

Sel aki atau accu merupakan contoh sel Oolta yang bersi8at reOersibel$ di mana hasil reaksi dapat

diubah kembali menjadi Fat semula. "ada sel aki jika sudah lemah dapat diisi ulang$ sedangkan pada selbaterai tidak bisa. Sel ini terdiri atas6

Anode 6 1empeng logam timbal 3"b4.

Katode 6 1empeng logam oksida timbal 3"b0&4.

Ekt"olit 6 1arutan asam sul8at 32&S0)4 encer.

Reaksi pengosongan aki6

Anode6 "b(s) D2(aq) "bS0)(s) D 2D(aq) D & eC

Katode6 "b0&(s) D(aq) D : 2D(aq) D & eC "bS0)(aq) D & 2&0

Reaksi lengkapnya6

P!(s) 8 P!O%(s) 8 %(aq) 8 % '8(aq) % P!SO9(s) 8 % '%O (l)

*etika sel ini menghasilkan arus listrik$ anode "b dan katode "b0&berubah membentuk "bS0). on2D dari 2&S0) berubah membentuk 2&0 sehingga konsentrasi 2&S0)akan berkurang. *emudian sel

1

o o

Perhatikan video tentang aplikasi sel

-


20/33

akidapat diisiGdisetrum kembali$ sehingga konsentrasi asam sul8at kembali seperti semula. "roses ini nanti

merupakan contoh dalam sel elektrolisis.3Buchari 6 &'(:4

Bila logam seng di masukan kedalam larutan tembaga 3((4 sul8at 3;uS0 )4 terjadi reaksi sebagai

berikut6

Ln3s4 D ;uS0)3aK4 LnS0)3aK4 D ;u 3s4

Adapun reaksi ion nya adalah sebagai berikut6

Ln 3s4 D2+

Cu 3aK4

2+

Zn 3aK4 D ;u 3s4

Melepaskan &

e

Menangkap &

e

Pa(a "eaksi "e(#ks te"!a(i te"!a(i $e"$in(a*an elekt"#n se)a"a lansung. Sel 6#lta

atau sel Gal6ani (a$at meng*asilkan a"us list"ik (an e"lansung se)a"a s$#ntan. Sel6#lta a(ala* sel %ang meng*asilkan a"us list"ik.

Reaksi Redoks ditin)au da"i $a"+a potensial sel

Berdasarkan da8tar potensial electrode standar$ kita dapat meramalkan berlangsung atau tidak

berlangsungnya suatu reaksi redoks.2arga potensial suatu reaksi atau potensial sel Oolta juga dapat

digunakan untuk meramalkan berlangsungnya suatu reaksi.

;ontoh 6

Ln(s) Ln&D(aq) D & eC EU J '$?> Oolt

;u&D(aq) D & eC ;u(s) E U J '$:) Oolt

D

Ln(s) D ;u&D(aq) Ln&D(aq) D ;u(s) EU J ($(' Oolt

2arga potensial sel menunjukan D($(' 5olt$berarti reaksi ini dapat berlangsung .2arga potensial sel

tersebut juga dapat dihitung dengan harga potensial sel tertsebut juga dapat dihitung dengan harga

potensial standar masing9masing electrode

EUsel JEUred CEUoks

JEU;u CEULn

J '$:) C 3C'$?>4

J D($(' Oolt

2arga potensial sel ;uG;u&D Ln&DGLn$ dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.

;u(s) ;u&D(aq) D & eC EU J C'$:) Oolt

Ln&D(aq) D & eC Ln(s) EU J C'$?> Oolt

;u(s) D Ln&D(aq) ;u&D(aq) D Ln(s) EU J C($(' Oolt

*arenaEU sel mempunyai harga negati8$ maka reaksi tidak dapat berlangsung.

,eret Oolta menggambarkan urutan kekuatan pendesakan suatu logam terhadap ion logam yang lain.

/nsur yang terletak di sebelah kiri hydrogen lebih mudah mengalami oksidasi dibanding yang terletak di

2


21/33

sebelah kanan hidrogen.1ogam yang memiliki si8at reduktor lebih kuat akan mendesak ion logam lain

yang si8at reduktornya kecil. Adapun unsur9unsur dalam deret Oolta adalah sebagai berikut.3Muchtaridi

Sandri%ustiana 6 &''4

2i:K:a:a:Na:M+:Al:Mn:/n:":0e:d:o:Ni:Sn:P!:':u:'+:A+:Pt:Au

1ogam di sebelahkiri 2 memilikiEU negati8$ sedangkan disebelahkanan 2 memilikiEU positi8. ,i

sebelahkiri 2 merupakanlogam9logam yang akti8$ sedangkan disebelahkanan 2 merupakanlogam9

logammulia.Makin kekanan si8at reduktor makin lemah$ makin ke kiri si8at reduktor makin kuat./nsur9

unsur dalam deret Oolta hanya mampu mereduksi unsur9unsur di sebelah kanannya$ tetapi tidak mampu

mereduksi unsur9unsur di sebelah kirinya. Misalnya$ Na mampu mereduksi Mg$ tetapi tidak mampu

mereduksi ;a$ seperti terlihat pada reaksi berikut.3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4

Na(s) 8 M+(s) % Na8(s) 8 M+:(s)

Na(s) 8 a(s) tidak !e"eaksi;"eaksi tidak !e"lan+sun+&

2

,alam Al9KurQan menerangkan$ Allah telah menciptakan besi yang dapat

berman8aat untuk kepentingan manusia$ dan jika tidak dipelihara maka besi akan dapat

berkarat.

LATIHAN"otensial reduksi dari 6Ln&DD &e ILn U J C '$?> Oolt

;u&DD &e I;u U J D '$:) Oolt

"otensial sel untuk reaksiLn D ;u&DI Ln&DD ;u adalah ...

a. C '$)& Oolt

b. D '$)& Ooltc. C ($( Oolt

d. C l$&= Oolt

e. D ($( Oolt


22/33

22

K i l a s , a l i k

,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menjelaskan

rangkaian sel Oolta dan rincian proses konOersi energi yang terjadi serta menerapkan

konsep reaksi redoks sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari. ;oba tuliskan penerapan

konsep reaksi redoks sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari.


23/33

A. Sel lektrolisis

Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menimbulkan reaksi redoks. "ada sel elektrolisis$ katoda akan

tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi.

"ada katoda$ terdapat & kemungkinan Fat yang ada$ yaitu6

*ation 3*

D

4 atau Air 32&'4 3bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan$ cairan atau lelehan.4

"ada anoda$ terdapat : kemungkinan Fat yang ada$ yaitu6

Anion 3A94 atau

Air 32&'4 3bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan$ cairan atau lelehan.4

lektroda$ elektroda ada & macam$ inert 3tidak mudah bereaksi$ ada : macam Fat yaitu platina 3"t4$

emas 3AurumGAu4$ dan karbon 3;44 dan tak inert 3mudah bereaksi$ Fat lainnya selain "t$ ;$ dan Au4.

Ada berbagai macam reaksi pada sel elektrolisis$ yaitu6

Reaksi yang terjadi pada katoda

%ika kation merupakan logam golongan IA31i$ Na$ *$ Rb$ ;s$ -r4$ IIA3Be$ Mg$ ;r$ Sr$ Ba$ Ra4$

Al$ dan Mn$ maka reaksi yang terjadi adalah % '%< 8 % e = '%8 % O'-%ika kationnya berupa 2D$ maka reaksinya %'88 % e = '%%ika kation berupa logam lain$ maka reaksinya 3nama logam>?88xe = 3nama logam>

Reaksi yang terjadi pada anoda

o %ika elektroda inert 3"t$ ;$ dan Au4$ ada : macam reaksi6

%ika anionnya sisa asam oksi 3misalnya N0:9$ S0)

&94$ maka reaksinya % '%< = 9'88 O%8

9 e

%ika anionnya 029$ maka reaksinya 9 O'-= %'%< 8 O%8 9 e

%ika anionnya berupa halida 3-9$ ;l9$ Br94$ maka reaksinya adalah % @3halida> = @

3halida>%8 % e

o %ika elektroda tak inert 3selain : macam di atas4$ maka reaksinya 2?88xe

23

Pe"$atikan 4ideo p"aktikum sel elekt"olisis

L A T I H A N !

(. Tuliskan reaksi kimia pada sel elektrolisis untuk larutan9larutan berikut E

a. 1arutan *N0:b. 1arutan 2&S0)c. 1arutan Ln;l&

&. Tuliskan reaksi kimia pada sel elektrolisis untuk larutan berikut E

a. Ln;l&b. ;aS0)

:. ,iketahui larutan 2&S0) dan Na&S0) .;oba tuliskan reaksi kimia pada sel

elektrolisis untuk larutan tersebut E


24/33

24

Mengenal Lele List"ik

A(a ee"a$a ikan %ang (a$at mengelua"kan

list"ik. 8#nt#*n%a lele list"ik9 t#"$e(#9 ikan $a"i9

(an elut list"ik. Menga$a ikan5ikan te"seut

(a$at meng*asilkan list"ik : ikan5ikan te"seutmemiliki #"gan ti$is $an!ang %ang te"(a$at (i

seagian tuu* elakang. O"gan te"seut

meng*asilkan len(i" %ang (iseut (engan

elekt"#sit. P"insi$ ke"!a #"gan te"seut sama

(engan ate"ai. Ot#t5#t#t ikan akan akti; a$aila

mene"ima $esan (a"i sa"a;. Se)a"a se"entak #"gan


25/33

*orosi adalah teroksidasinya suatu logam. ,alam kehidupan sehari hari$ besi yang teroksidasi disebut

dengan karatdengan rumus -e&0:


26/33

& -e(s) D 0&(g) D ) 2D(aq) & -e&D(s) D & 2&0(l EUsel J D($>? Oolt

EUsel W ' berarti proses korosi berjalanspontanbahkan dapat bereaksi lanjut membentuk karat6

) -e&D(s) D 0&(g) D ) 2&0(l) D &H 2&0(l) & -e&0:(s) H 2&0(s) D X2D(aq)

D& Pene+a$an te"$adap ko"osi

Berdasarkan proses terjadinya korosi$ maka ada & cara yang dapat dilakukan untuk mencegah korosi$

yaitu perlindungan mekanis dan perlindungan elektrokimia..

1. Perlindungan MekanisPerlindungan mekanis ialah mencegah agar permukaan logam tidak bersentuhan langsung

dengan udara. /ntuk jangka waktu yang pendek$ cara ini dapat dilakukan dengan mengoleskan lemak

pada permukaan logam.

/ntuk jangka waktu yang agak lama$ dapat dilakukan dengan pengecatan. Salah satu cat

pelindung yang baik ialah meni 3"b:0)4 karena selain melindungi secara mekanis juga memberi

perlindungan elektrokimia. Selain pengecatan$ perlindungan mekanis dapat pula dilakukan dengan

logam lain$ yaitu dengan cara penyepuhan.

"roses penyepuhan untuk perlindungan terhadap korosi harus diperhatikan harga EU dari logam

yang akan dilindungi dan logam pelindungnya. 1ogam yang baik sebagai pelindung harus mempunyai

E lebih kecil dari E logam yang dilindungi.

;ontoh9contoh perlindungan mekanisme pada besi(. Besi yang dilapisi seng

&. Besi yang dilapisi timah.

2. Perlindungan elektrokimia

"erlindungan elektrokimia ialah mencegah terjadinya korosi elektrolitik 3reaksi elektrokimia

yang mengoksidasi logam4. "erlindungan elektrokimia ini disebut jugaperlindungan katode (proteksi

katodik) atau pengorbanan anode (anodaising).;ara ini dilakukan dengan menghubungkan logam

pelindung$ yaitu logam yang lebih tidak mulia 3EU9nya lebih kecil4. 1ogam pelindung ini ditanam di

dalam tanah atau air dekat logam yang akan dilindungi. ,i sini akan terbentuk sel Oolta raksasa!

dengan logam pelindung bertindak sebagai anode. ;ontoh Ccontoh proteksi katodik

) /ntuk mencegah korosi pada pipa di dalam tanah didekatnya ditanam logam yang lebih akti8$

misalnya Mg.

2) /ntuk melindungi menara9menara raksasa dari pengkaratan$ maka bagian kaki menara

dihubungkan dengan lempeng Mg yang ditanam dalam tanah.

2-

K i l a s , a l i k

,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menerapkan

konsep reaksi redoks dan sel elektrokimia di alam dan kegunaannya untuk mencegah $

reaksi korosi. ;arilah benda9benda di sekiitarmu yang sering mengalami koosi. Buatlah

penjelasan singkat mengenai penyebab benda tersebut mengalami korosi$ reaksi kimia

yang terjadi dan cara mencegahnya.


27/33

2/

1&% 'BKBM 0ARADAC

Micheal 8araday ilmuan yang berkebangsaan asal iggris ini mengamati peristiwa

elektrolisis melalui berbagai percobaan yang dia lakukan.,alam pengamatannya jika arus

listrik searah dialirkan ke dalam suatu laruatan$ megakibatkan perubahan kimia dalam

laruatan tersebut.3Sura*itti 6 &'('4

Sehinggapada tahun (X:(9(X:&$ Micheal -araday dari inggris menemukan

hubungan kuantitati8 antara banyaknya arus listrik yang digunakan pada peristiwa

elektrolisis dengan banyaknya Fat yang pada anoda dan katoda .penemuan itu disimpulkandalam dua hokum$ yaitu sebagai berikut 6

Hukum Faraday I :

Massa !at yang di"e"askan #ada elektrolisis "er"anding lurus dengan $umlah listrik

yang digunakan%

Rumus hokum -araday adalah 6

g=me x i x t

F

Pe"$atikan 4ideo tentan+ animasi induksi $ukum

#a"ada


28/33

20

g

meJ

i x t

F

*eterangan 6

g J massa Fat yang dihasilkan 3gr4

me J massa ekiOalen J ArG Biloks

i J arus listrik

t J waktu 3detik4- J tetapan 8araday 3 ( - J >.='' coulumb4

Menurut -araday 6

(. %umlah berat 3massa4 Fat yang dihasilkan 3diendapkan4 pada elektroda sebansing dengan

jumlah muatan listrik 3;oulumb4 yang di alirkan melalui larutan elektrolit tersebut.

&. Massa Fat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan bobot

ekiOalen Fat9Fat tersebut.

Sehingga dari dua pernyataan di atas$ disederhanakan menjadi persamaan 6

g

me=

ixt

F

,alam peristiwa elektrolisis terjadi reduksi pada katoda untuk mengambil electron yang

mengalir dan oksidasi pada anoda yang memberikan aliran electron tersebut. ,alam hal ini

electron yang dilepas dan yang diambil dalam jumlah yang sama.

Bobot Fat yang dipindahkan atau yang direduksi setara dengan electron$sehingga massa

yang dipindahkan merupakan gram ekiOalen dan sama dengan mol electron. -araday

menyimpulkan bahwa satu -araday adalah jumlah listrik yang diperlukan untuk menghasilkan

satu ekiOalen Fat pada elektroda.3Sura*itti 6 &'('4Muatan ( elektron J ($> < ('9( ;oulumb

( mol electron J >$'&: < ('&:elektron

Muatan untuk ( mol electron J >$'&: . ('&: . ('9(J >.='' ;oulumb J ( 8aradayHukum Faraday II

!massa !at yang di"e"askan #ada elektrolisis "er"anding lurus

dengan massa ekui&alen !at itu%

-araday melakukan percobaan dengan mengalirkan arus listrik

ke dalam beberapa larutan disusun secara seri. Setiap larutan

mendapatkan arus listrik yang sama sehingga setiap larutan

menghasilkan massa Fat secara ekuiOalen 3gr ekuiOalennya sama4

Rumus "ukum #araday $$ adalah :m( 6 m&J e(6 e&

dimana 6

m J massaFat 3gram4

e J beratekiOalen J ArG5alensiMrG5alensi


29/33

(. ,iketahui potensial reduksi6

-e&3aK4 D &e9 I -e3s4 'J 9'$)) Oolt

Al:3aK4D:e9 I Al3s4 'J 9($>> OoltMaka potensial sel untuk reaksi :-e:3aK4D&Al3s4I :-e3s4D&Al:3aK4 adalah.

&. Mengapa batre seng karbon alkaline lebih tahan lama dari pada batre seng karbon biasa

:. %elaskan dengan disertai reaksi proses terjadinya karat pada besi dan perlindungan besi dari karat bila

dilapisi Fink E

21

Diskusikan


30/33

3

Kabar Tokoh

Michael Faraday

Aa( seka"ang9 me"u$akan aa( list"ik.

Mi)*ael Fa"a(a% m"u$akan sala* satu

ilmu&an %ang te"kenal (alam $enemuan

list"ik. Mi)*ael la*i" $a(a ta*un /1 (i

Ne&ingt#n9 Ingg"is. Mengin!ak usia 2 ta*un9

Fa"a(a% te"ta"ik $a(a )e"ama*5)e"ama*

ilmu&an ingg"is9 Si" 'um$*"% Da6%.

Selan!utn%a Fa"a(a% (ite"ima seagai asisten

Si" 'um$*"% Da6%.

Penemuan Fa"a(a% $e"tama (i i(ang

list"ik te"!a(i $a(a ta*un 02. Penemuann%a

L A T I H A N

. A"us list"ik 2 am$e"e (iali"kan ke (alam la"utan AgNO3 selama 1-+(etik. Massa $e"ak %ang (i*asikan (i kat#(a a(ala* ..=g"am. >A"

Ag?0@ F ? 1-+ 87m#l2. ,e"a$a massa temaga akan (ien(a$kan #le* a"us list"ik seesa"

9+ Am$e"e selama satu !am (a"i elekt"#lisis 8uSO4:


31/33

3

K i l a s , a l i k

,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menerapkan hukum

8araday untuk elektrolisis larutan elektrolit. ;obalah kamu jawab sola berikut ini E

1arutan ;uS0) dan larutan Ln3N0:4& disususn secara seri. %ika ke dalam larutan

tersebut dialirkan arus listrik$ pada larutan ;uS0) terdapat endapan X gram. %ika Ar ;u J

>:$= dan Ln J >=$ tentukan banyaknya logam Hn yang diendapkan pada larutan Ln3N0:4&


32/33

32

. Pe"samaan "eaksi "e(#ks (ikatakan seta"a !ika !umla* at#m (an

!umla* muatan (i"uas ki"i sama (engan !umla* at#m (an !umla*muatan (i "uas kanan. Te"(a$at (ua met#(e untuk men%eta"akan"eaksi "e(#ks %aitu (engan )a"a setenga* "eaksi (an )a"a ilangan#ksi(asi.

2. Elekt"#kimia a(ala* "eaksi "e(#ks %ang e"sangkut $aut (enganlist"ik.

:. Sel elekt"#kimia me"u$akan suatu sistem %ang te"(i"i atas (uaelekt"#(a9 %aitu kat#(e (an an#(e9 se"ta la"utan elekt"#lit seagai$eng*anta" ele)t"#n.

). Reaksi elekt"#kimia (iagi men!a(i 29 %aituB

Sel gal6ani7sel 6#lta a(ala* "eaksi "e(#ks %ang meng*asilkan

list"ik. 8#nt#*n%a ate"ai. Sel elekt"#lisis a(ala* list"ik %ang mengakiatkan "eaksi "e(#ks.

8#nt#*n%a a(ala* $emu"nian l#gam (an $ela$isan l#gam.+. K#"#si a(ala* te"#ksi(asin%a suatu l#gam. Dalam ke*i(u$an se*a"i

*a"i9 esi %ang te"#ksi(asi (iseut (engan ka"at(engan "umusFe2O3C'2O. P"#ses $e"ka"atan te"masuk $"#ses elekt"#kimia9 (imana l#gam Fe %ang te"#ksi(asi e"tin(ak seagai an#(e (an#ksigen %ang te"la"ut (alam ai" %ang a(a $a(a $e"mukaan esie"tin(ak seagai kat#(e.

-. 'ukum Fa"a(a% I B

Massa zat yan dibebaskan ada elektrolisis berbandin l"r"s %

RANGKUMAN ,A, 2


33/33

DAFTAR PUSTAKA

Arum$ Setia. &'(&. Menerapkan *onsep reaksi Reduksi 0ksidasi dalam lektrokimia 6

2ttp6GGarumsetia .wordpress.comG&'()G')G&'Grpp9

Buchari. &'(:. lektrokimia ,alam Bahan Makanan dan 0bat90batan$ ":B Batan 6 %akarta

. Brady %ames. &''&. *imia /niOersitas Asas dan Struktur$ %ilid &. Binarupa Aksara 6 Tangerang sOandari. &''?. %ago *imia SM/. "uspa Swara 6 %akarta

*itti$ Sura. &'('. *imia :. "T. +raha ;ipta *arya 6 %akarta

Muchtaridi %ustiana$ Sandri. *imia :. 7udhistira 6 Bogor

"urba Michael. &''>. *imia /ntuk SMA *elas H. Airlangga 6 %akarta

Sudarman$ /nggul. &''>. *imia SMA. Airlangga 6 %akarta

modul redoks 2013.docx

Documents