SEL ELEKTROKIMIA

SEL ELEKTROKIMIA

Elektrokimia merupakan suatu bab yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan aliran listrik. Sel elektrokimia merupakan suatu sel atau tempat terjadinya aliran elektron yang disebabkan oleh perubahan energi kimia menjadi energi listrik atau sebaliknya. Reaksi elektrolisis merupakan perubahan non-spontan terjadi dengan mengalirkan arus listrik melalui sistem kimia, dimana reaksi tersebut termasuk elektrokimia. Reakai spontan reduksi-oksidasi (reaksi redoks) yang dapat manghasilkan listrik juga termasuk elektrokimia. Sel ini terbagi menjadi dua, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Sel Volta melibatkan perubahan energi kimia menjadi energi listrik sedangkan sel elektrolisis melibatkan perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi kimia dalam sel volta berlangsung spontan dan dalam sel elektrolisis berlangsung tidak spontan. Kedua sel  tersebut sama-sama mempunyai dua elektroda, yaitu katoda dan anoda. Di katoda berlangsung reaksi reduksi dan di anoda berlangsung reaksi oksidasi. Hal yang membedakan kedua sel tersebut adalah kutub listrik di masing-masing kedua elektrodanya. Pada sel volta KPAN [katoda positif(+), anoda negatif(-)] dan pada sel elektrolisis KNAP [katoda negatif(-), anoda positif(+)].

Sel Volta merupakan jenis sel elektrokimia yang dapat menghasilkan energi listrik dari reaksi redoks yang berlangsung spontan. Sel Volta juga disebut dengan sel Galvani. Pada sel Volta,anoda adalah kutup negatif dan katoda adalah kutup postif. Anoda dan katoda yang berupa logam dicelupkan kedalam larutan elektrolit yang mengandung masing-masing ion logamnya. Kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam, sedangkan kedua elektroda dihubungkan dengan kawat. Listrik yang dihasilkan diukur dengan Voltmeter yang dipasang pada kawat. Setiap unsur/spesi mempunyai potensial reduksi standar (E⁰). Berdasarkan masing-masing harga potensial reduksi standarnya tersusunlah deret volta. Dalam urutan deret voltanya, spesi yang mempunyai potensial reduksi standar lebih kecil itu berada disebelah kiri spesi yang mempunyai potensial reduksi standar lebih besar. Semakin ke kiri dalam deret voltanya, spesi semakin mudah teroksidasi (semakin kuat sifat reduktornya) dan semakin ke kanan spesi semakin mudah tereduksi (semakin kuat sifat oksidatornya). Berikut salah contoh sel volta yang menghasilkan energi listrik adalah reaksi antara seng dan tembaga.

Gambar Sel Volta

Notasi sel untuk sel volta, penulisannya adalah: anoda || katoda atau zat yang teroksidasi || zat yang tereduksi

Seperti pada contoh diatas, berarti notasi selnya adalah:

Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu, E_sel= 1,1 volt

Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menimbulkan reaksi redoks. Sel Elektrolisis merupakan reaksi kimia yang berlangsung tidak spontan,  artinya reaksi kimia dalam sel elektrolisis baru akan terjadi kalau ada aliran listrik yang dimasukkan ke dalamnya. Misalnya dalam larutan NaCl akan berlangsung reaksi kimia (redoks), kalau ke dalam larutan itu dimasukkan aliran listrik. Spesi yang tereduksi dan oksidasi dalam sel elektrolisis bergantung pada wujud zat yang dilektrolisisnya. Jika wujud zat yang dilektrolisis adalah liquid/lelehan/cairan, maka yang akan mengalami reaksi redoks adalah langsung kation-anion zatnya. Pada sel elektrolisis, katoda akan tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi. Berikut adalah salah satu contoh sel elektrolisis yang menghasilkan energi listrik reaksi antara seng dan tembaga.

Gambar sel elektrolisis

Ada berbagai macam reaksi pada sel elektrolisis, yaitu:

·         Reaksi yang terjadi pada katoda

·         Jika kation merupakan logam golongan IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), IIA (Be, Mg, Cr, Sr, Ba, Ra), Al, dan Mn, maka reaksi yang terjadi adalah 2 H₂0 + 2 e → H₂ + 2 OH-

·         Jika kationnya berupa H⁺, maka reaksinya 2H⁺ + 2 e → H₂

·         Jika kation berupa logam lain, maka reaksinya (nama logam)^x+ + xe → (nama logam)

·         Reaksi yang terjadi pada anoda

·         Jika elektroda inert (Pt, C, dan Au), ada 3 macam reaksi:

·         Jika anionnya sisa asam oksi (misalnya NO₃^-, SO₄^2-), maka reaksinya 2 H₂0 → 4H⁺ + O₂ + 4 e

·         Jika anionnya OH^-, maka reaksinya 4 OH^- → 2H₂0 + O₂ + 4 e

·         Jika anionnya berupa halida (F^-, Cl^-, Br^-), maka reaksinya adalah 2 X(halida) → X (halida)₂ + 2 e

·         Jika elektroda tak inert (selain 3 macam di atas), maka reaksinya L" > L^x+ + xe

Ditulis oleh : Rahayu Dwi Wulansari (15630077)