reaksi redoks spontan

26
Reaksi Redoks Spontan Contohnya adalah reaksi antara logam zink dengan larutan tembaga(II) sulfat. Reaksi redoks spontan adalah reaksi redoks yang berlangsung serta-merta. entara itu, reaksi kebalikannya tidak terjadi. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa kebalikan dari reaksi spontan adalah tidak spontan.

Upload: yates

Post on 24-Feb-2016

242 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Reaksi Redoks Spontan. Reaksi redoks spontan adalah reaksi redoks yang berlangsung serta-merta . . Contohnya adalah reaksi antara logam zink dengan larutan tembaga (II) sulfat . Sementara itu , reaksi kebalikannya tidak terjadi . - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Reaksi Redoks Spontan

Reaksi Redoks Spontan

Contohnya adalah reaksi antara logam zink dengan larutan tembaga(II) sulfat.

Reaksi redoks spontan adalah reaksi redoks yang berlangsung serta-merta.

Sementara itu, reaksi kebalikannya tidak terjadi.

Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa kebalikan dari reaksi spontan adalah tidak spontan.

Page 2: Reaksi Redoks Spontan

Susunan Sel VoltaLogam zink dicelupkan dalam larutan yang mengandung ion Zn sementara sepotong logam tembaga dicelupkan dalam larutan ion Cu . Logam zink akan larut sambil melepas dua elektron.

2+2+

Elektron yang dibebaskan tidak memasuki larutan tetapi tertinggal pada logam zink itu.Elektron tersebut selanjutnya akan mengalir ke logam tembaga melalui kawat penghantar.

2+Ion Cu akan mengambil elektron dari logam tembaga kemudian mengendap.

Page 3: Reaksi Redoks Spontan

Sel Volta

Anode→ terjadi oksidasi→ bermuatan (–)

Katode→ terjadi reduksi→ bermuatan (+)

Page 4: Reaksi Redoks Spontan

Notasi Sel VoltaSusunan suatu sel volta dinyatakan dengan suatu notasi singkat yang disebut diagram sel.

a. Anode biasanya digambarkan di sebelah kiri, sedangkan katode di sebelah kananpada anode terjadi oksidasi Zn menjadi Zn .2+

2+b. Di katode terjadi reduksi ion Cu menjadi Cu.

c. Dua garis sejajar (||) yang memisahkan anode dan katode menyatakan jembatan garam, sedangkan garis tunggal menyatakan batas antarfase

Page 5: Reaksi Redoks Spontan

Potensial Elektrode Standar (E⁰)

Potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektrode (M) dengan elektrode hidrogen disebut potensial elektrode itu dan dinyatakan dengan lambang E.

Apabila pengukuran dilakukan pada kondisi standar, yaitu pada suhu 25°C dengan konsentrasi ion-ion 1 M dan tekanan gas 1 atm, disebut potensial elektrode standar dan diberi lambang E°.

Page 6: Reaksi Redoks Spontan

Elektrode yang lebih mudah mengalami reduksi dibandingkan terhadap elektrode hidrogen mempunyai potensial elektrode bertanda positif (diberi tanda positif), sedangkan elektrode yang lebih sukar mengalami reduksi diberi tanda negatif. Potensial elektrode sama dengan potensial reduksi. Adapun potensial oksidasi sama nilainya dengan potensial reduksi, tetapi tandanya berlawanan.

Page 7: Reaksi Redoks Spontan

Potensial Sel

Katode adalah elektrode yang mempunyai harga E° lebih besar (lebih positif), sedangkan anode adalah yang mempunyai E° lebih kecil (lebih negatif).

Page 8: Reaksi Redoks Spontan

Contoh

Tentukanlah E°sel yang disusun dari kedua elektrode itu.Jawab:Potensial sel adalah selisih potensial katode dengan anode. Katode merupakan elektrode yang potensial reduksinya lebih positif, dalam hal ini yaitu perak. E°sel = E°(katode) – E°(anode)

E°sel = +0,80 V – (–2,37 V)= +3,17 volt

Page 9: Reaksi Redoks Spontan

Potensial Reaksi Redoks

Page 10: Reaksi Redoks Spontan

Deret Keaktifan Logam (Deret Volta)

Semakin kiri kedudukan suatu logam dalam deret volta, logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron), logam merupakan reduktor yang semakin kuat.

Susunan unsur-unsur logam berdasarkan potensial elektrode standarnya disebut deret elektrokimia atau deret volta.

Sebaliknya, semakin kanan kedudukan logam dalam deret volta, logam semakin kurang reaktif (semakin sukar melepas elektron), kationnya merupakan oksidator yang semakin kuat.

Page 11: Reaksi Redoks Spontan

Aki

Sel aki terdiri atas anode Pb (timbel = timah hitam) dan katode PbO2 (timbel(IV) oksida). Keduanya merupakan zat padat, yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat.

Page 12: Reaksi Redoks Spontan
Page 13: Reaksi Redoks Spontan

Baterai Kering (Sel Leclanche)

Page 14: Reaksi Redoks Spontan

Baterai Alkalin

Page 15: Reaksi Redoks Spontan

Susunan Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis terdiri dari sebuah wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah dengan susunan seperti gambar berikut.

Page 16: Reaksi Redoks Spontan

Reaksi-reaksi ElektrolisisReaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katode, yaitu reduksi, dan reaksi anode, yaitu oksidasi.a. Spesi yang mengalami reduksi di katode

adalah spesi yang potensial reduksinya paling besar.

b. Spesi yang mengalami oksidasi di anode adalah spesi yang potensial oksidasinya paling besar.

Page 17: Reaksi Redoks Spontan

Reaksi di katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial standar reduksinya lebih kecil (lebih negatif daripada air), maka air yang tereduksi. Sebaliknya, kation selain yang disebutkan di atas akan tereduksi.

Reaksi-reaksi di Katode (Reduksi)

Page 18: Reaksi Redoks Spontan

Reaksi-reaksi di Anode (Oksidasi)Jika anode tidak terbuat dari Pt, Au atau grafit, maka anode itu akan teroksidasi.

Elektrode Pt, Au, dan grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi).Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa asam oksi seperti SO4 , NO , PO4 , dan F , mempunyai potensial oksidasi lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar dioksidasi sehingga air yang teroksidasi.

2– 2– 2– –

Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti Br , dan I , maka anion itu yang teroksidasi.

– –

Page 19: Reaksi Redoks Spontan

Hukum-hukum Faraday

“Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan (Q)”.

G ≈ QJumlah muatan listrik (Q) sama dengan hasil kali dari kuat arus (i) dengan waktu (t).

Q = i × t (coulomb)Jadi, G ≈ i t

Hukum Faraday 1

Page 20: Reaksi Redoks Spontan

"Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan massa ekivalen zat itu (ME)".

G ≈ MEPenggabungan hukum Faraday I dan II menghasilkan persamaan sebagai berikut.

G = k × i × t × ME .......... (2.5)(k = tetapan/pembanding)

Hukum Faraday 2

Page 21: Reaksi Redoks Spontan

Faraday menemukan harga k = 1 96.500

dengan, G = massa zat yang dibebaskan (dalam gram) i = kuat arus (dalam ampere) t = waktu (dalam detik) ME = massa ekivalen

Massa ekivalen dari unsur-unsur logam sama dengan massa atom relatif (Ar) dibagi dengan bilangan oksidasinya (biloks).

Jadi, G = k × i × t × ME dapat dinyatakan sebagai berikut.

Page 22: Reaksi Redoks Spontan

Stoikiometri Reaksi ElektrolisisStoikiometri reaksi elektrolisis didasarkan pada anggapan bahwa arus listrik adalah aliran elektron. Muatan listrik dari 1 mol elektron adalah 96.500 coulomb. Jumlah muatan dari 1 mol elektron ini sama dengan tetapan Faraday (1 F).

1 F ≡ 1 mol elektron ≡ 96.500 coulombHubungan kuat arus dan waktu dengan jumlah mol elektron:

Page 23: Reaksi Redoks Spontan

Penggunaan Elektrolisis dalam IndustriDapat disebutkan tiga bidang industri yang menggunakan elektrolisis, yaitu produksi zat, pemurnian logam, dan penyepuhan.a. Produksi Zat

Banyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis, misalnya logam-logam alkali, magnesium, aluminium, fluorin, klorin, natrium hidroksida, natrium hipoklorit, dan hidrogen peroksida.

b. Pemurnian LogamContoh terpenting dalam bidang ini adalah pemurnian tembaga.

c. PenyepuhanPenyepuhan (electroplating) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan.

Page 24: Reaksi Redoks Spontan

KorosiKorosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki.a. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan

oksigen (udara) mengalami reduksi.

b. Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

c. Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang berlaku sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

atau

Page 25: Reaksi Redoks Spontan

Cara-cara Mencegah Korosi Besi1) Mengecat

Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.

2) Melumuri dengan oli atau gemukCara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak besi dengan air.

3) Dibalut dengan plastikBerbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara dan air.

Page 26: Reaksi Redoks Spontan

4) Tin plating (pelapisan dengan timah)Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electroplating.

5) Galvanisasi (pelapisan dengan zink) Pipa besi, tiang telpon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.

6) Cromium plating (pelapisan dengan kromium)

7) Sacrificial protection (pengorbanan anode)