Sel Elektrokimia

ELEKTROKIMIA

Energi ialah salah satu kebutuhan sehari-hari manusia dalam kehidupan  yang paling penting. Sumber energi sangat diperlukan untuk memasak, mandi, transportasi, elektronik seperti TV, HP, dan komputer. Salah satu sumber energy utama untuk keperluan tersebut adalah baterai, atau yang dapat disebut dengan sel elektrokimia.

Proses elektrokimia dapat berlangsung dalam suatu sel elektrokimia. Ada dua jenis sel elektrokimia, yaitu sel Volta dan sel elektrolisis.

SEL GALVANI/SEL VOLTA

 

Sel Volta adalah jenis sel elektrokimia yang dapat menghasilkan energy listrik dari reaksi reduksi oksidasi yang berlangsung secara spontan. Sel Volta juga dapat disebut sel Galvani. Penyebutan sel Volta dan sel Galvani diberikan untuk menghargai jasa penemu kedua sel ini,yaitu Alexander Volta dan Luigi Galvani.

Dalam sel Volta, anoda sebagai kutub negatif dan katoda sebagai kutub postif. Anoda dan katoda yang berupa logam dicelupkan kedalam larutan elektrolit yang terdapat masing­-masing ion logamnya. Kedua larutan dihubungkan menggunakan jembatan garam, sedangkan kedua elektroda dihubungkan dengan kawat. Listrik yang didapat diukur dengan Voltmeter yang dipasang pada kawat. Contoh reaksi redoks spontan dalam sel Volta yang menghasilkan energi listrik adalah reaksi antara seng dan tembaga.

HUBUNGAN DENGAN ENERGI BEBAS GIBBS

            Hubungan antara  emf dari sel galvani dengan energy bebas Gibbs

ΔG= -nFE

F= 96,485 kC/mol

            Saat sel mencapai kesetimbangan berlaku:

NOTASI SEL

Rangkaian sel volta bisa ditulis dalam bentuk notasi atau diagram sel. Dalam menuliskan diagram sel, anoda dituliskan di bagian kiri dan katoda di bagian kanan yang dipisahkan oleh jembatan garam. Jembatan garam tersebut dilambangkan dengan dua garis sejajar (||). Secara umum, notasi sel dapat dituliskan sebagai berikut:

anoda | Larutan | | Larutan | katoda

sehingga pada contoh sel volta di atas dituliskan dalam bentuk notasi sel :

Zn | Zn²⁺| | Cu²⁺| Cu

SEL ELEKTROLISIS

Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menghasilkan reaksi redoks.

Pada sel elektrolisis, katoda akan mengalami reduksi dan anoda yang akan mengalami oksidasi.

Pada katoda, terdapat 2 kemungkinan zat yang terkandung, yaitu:

·         kation (K⁺), atau

·         air (H₂O) (ada atau tidak ada tergantung cairan atau lelehan.)

Pada anoda, terdapat 3 kemungkinan zat yang terkandung, yaitu:

·         anion (A^-) atau

·         air (H₂O) (ada atau tidak ada tergantung cairan atau lelehan.)

·         elektroda, elektroda tersebut ada 2 macam, inert (tidak mudah bereaksi, ada 3 macam  zat juga yaitu platina (Pt), emas(Au), dan karbon (C)) dan yang tak inert (mudah bereaksi, zat lain selain Pt, C, dan Au).

Ada beberapa macam reaksi yang terdapat pada sel elektrolisis, yaitu:

Reaksi yang terjadi pada bagian katoda

·         Kation merupakan logam golongan IA(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), IIA(Be, Mg, Cr, Sr, Ba, Ra), Al, dan Mn, maka reaksi yang dapat terjadi adalah 2 H₂O + 2 e → H₂ + 2 OH

·         Kationnya berupa H­_­­­⁺, maka reaksinya 2H⁺ + 2 e → H₂

·         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:

Ø  Jika anionnya sisa asam oksi (seperti nitrat, sulfat), maka reaksinya 2 H₂O → 4H⁺ + O₂+4 e

Ø  Jika anionnya OH(hidroksida), maka reaksinya 4 OH→ 2 H₂O + O₂+ 4 e

Ø  Jika anionnya berupa golongan halida (F, Cl, Br), maka reaksinya adalah 2 X(halida) → X (halida)₂+ 2 e

·         Jika elektroda tak inert (selain 3 yang di atas),  reaksinya M" > M^x++ x

Atkins, P.W.1989. Kimia Fisika Jilid I edisi keempat. Jakarta : Erlangga

Chang, Raymond. 2003. Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti edisi ketiga Jilid I.

Jakarta : Erlangga

Ditulis Oleh: Wahyu Aziz Al Farobi (15630061)