1.44 TETAPAN KESETIMBANGAN REAKSI OKSIDASI-REDUKSI

Tetapan kesetimbangan reaksi oksidasi-redusi sangat terkaitkan pada selisih potensial oksidasi-reduksi standart dari system-sistem yang terlibat. Bentuk umum reaksi redoks adalah sebagai berikut

aOx1 + bRed2 + …….. cOx2 + dRed1 + ……. (i)

Di sini subskrip 1 dan 2 merujuk ke system redoks satu demi satu. Tetapan kesetimbangan reaksi semacam itu, yang dinyatakan dengan konsentrasi adalah

(ii)

Tetapan kesetimbangan ini dihubungkan dengan perubahan energy bebas standart, ∆Go, dari reaksi ini:

-∆Go = RT ln K (iii)

Tanda negative berasal dari perjanjian yang biasanya digunakan dalam termodinamika kimia. Perubahan energy babas standart ini sama dengan kerja listrik yang dilakukan oleh sebuah sel galvani yang dibangun dari dua setengah sel yang dilibatkan dalam reaksi (i). jika a mol Ox1 dan b mol Red2 dihabiskan dalam reaksi ini, maka kerja listrik yang dilakukan adalah

nF(Eo1 – Eo

2) = -∆Go (iv)

dengan Eo1 dan Eo

2 adalah potensial oksidasi-reduksi standar, masing-masingdari system 1 dan 2, dan n adalah banyaknya electron yang dipertukarkan selama reaksi (banyaknya Faraday yang melewati rangkaian listrik jika a mol Ox1 dan b mol Red2 terhabiskan). Persamaan (iii) dan (iv) dapat digabung menjadi

log K = F log10 e n(Eo1 – Eo

2) RT

Untuk temperature kamar (T = 298,15 K) dengan log e = 0,4343; F = 9,6487; 10o C mol-1 dan R = 8,314 J K-4 mol-1, dapat diperoleh dengan persamaan

log K = 16,905n(Eo1 – Eo

2) (v)

Dari pernyataan di atas, dapat disimpulkan bahwa makin besar selisih antara potensial-potensial oksidasi-reduksi standar, maikn tinggi tetapan kesetimbangan, reaksi menjadi semakin sempurna. Dalam praktek, selisih sebesar 0,3 V untuk n = 1 menjamin harga K lebih dari 105, yang berarti bahwa praktis reaksi berlangsung secara kuantitatif. Sebaliknya jika selisih potensial standart, seperti yang didefinisikan oleh persamaan (i) dan (v) negative, reaksi tidak dapat berlangsung; pada kenyataannya, reaksi malah berarah sebaliknya.

[Ox2] c [Red1]d …

[Ox1] a [Red2]b …K =