KESETIMBANGAN
ELEKTROKIMIA
Sel elektrokimia dapat
dibedakan menjadi dua macam, yaitu sel Volta atau Galvani dan elektrolisis.
Perubahan energi yang terjadi dalam
kedua sel adalah berkebalikan. Pada sel Volta terjadi perubahan energi
kimia menjadi energi listrik, sebaliknya pada sel elektrolisis terjadi
perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Sel volta terdiri atas elektroda
positif dan negatif. Apabila kedua elektroda dihubungkan akan terjadi beda
potensial (electromotive force cell) yang menyebabkan arus mengalir dari
elektroda dengan potensial tinggi menuju elektroda dengan potensial rendah.
Dalam sel volta, proses
oksidasi dan reduksi terjadi pada tempat yang terpisah.
· Reaksi
oksidasi ( peningkatan bilangan oksidasi) terjadi pada Anoda
· Reaksi
reduksi ( penurunan bilangan oksidasi) terjadi pada Katoda
Gambar
1. Sel volta
Penggunaan atom sebagai elektroda dapat di tentukan
melalui deret volta
Li,
K, Ba, Ca,Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni. Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Semakin ke kanan bertindak sebagai reduksi karena mudah
direduksi atau sukar dioksidasi. semakin ke kiri bertindak sebagai oksidasi
karena mudah dioksidasi makin aktif dan sukar direduksi.
Reaksi pada sel volta di tuliskan melalui setengah reaksi.
Contohnya :
Reduksi : Cu2+(aq) + 2e- →Cu(s)
Oksidasi : Zn2+(aq) + 2e- → Zn(s)
Reaksi
keseluruhan : Cu2+(aq)
+ Zn(s) → Zn2+(aq)
+ Cu(s)
Notasi pada sel volta dapat di tuliskan dengan
Anoda//Katoda
Contoh
:
Zn/Zn+2//Cu+2/Cu
Keterangan
:
/ = potensial ½ sel
// = potensial sambungan sel
(jembatan garam)
Perubahan energi bebas Gibbs standar dinyatakan sebagai :
∆Go = - nFEosel
Dimana n adalah jumlah electron yang terlibat dan F adalah
ketetapan Faraday bernilai 96500 C/mol.
Reaksi berjalan spontan apabila ∆Go bernilai negative sebaliknya reaksi
berjalan nonspontan apabila ∆Go bernilai positif.
Persamaan
Nernst berhubungan dengan potensial reduksi atau setengah sel terhadap
potensial elektroda standar,suhu dan aktivitas suatu spesies kimia yang
melakukan reduksi dan oksidasi.
Dimana R adalah ketetapan umum gas
8,314 J/kmol Kdan T adalah suhu dalam kelvin
Persamaan di atas menandakan bahwa potensial listrik dari
sebuah sel bergantung pada reaksi jumlah Q. sebagai proses reaksi redoks,
reaktan akan dipakai dalam reaksi, dan selanjutkan konsentrasi reaktan akan
berkurang. Sebaliknya konsentrasi prosuk akan meningkat karena pembentukan
produk. Saat hal ini terjadi, potensial sel secara bertahap akan menurun sampai
reaksi berada di kesetimbangan, dimana ∆G=0. Pada kondisi setimbang, hasil bagi
reaksi Q= Keq. Dengan demikian menggantikan Q=keq dan E=0 ke persamaan Nernst
akan di dapatkan :
Maka
Dari persamaan di atas di
dapatkan bahwa konstanta kesetimbangan adalah berbanding lurus terhadap
potensial standar reaksi. Ketika
K > 1, E0 >0,
reaksi cenderung membentuk produk
K < 1, E0
<0, reaksi cenderung membentuk reaktan
Hal ini sesuai dengan
asas le chatelier yang mana ketika system pada kesetimbangan mengalami
perubahan, system akan meminimalkan perubahan tersebut dengan menggeser
kesetimbangan pada arah yang berlawanan.
Nama : Winda Anggraeni
NIM :15630072
Tidak ada komentar:
Posting Komentar