Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

ELEKTROKIMIA Mochamad Zakki Fahmi Lecturer of Chemistry Dept. Airlangga University.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "ELEKTROKIMIA Mochamad Zakki Fahmi Lecturer of Chemistry Dept. Airlangga University."— Transcript presentasi:

1 ELEKTROKIMIA Mochamad Zakki Fahmi Lecturer of Chemistry Dept. Airlangga University

2 ELEKTROKIMIA VOLTA/GALVANIELEKTROLISIS E Kimia → E ListrikE Listrik → E Kimia Katoda (+) Katoda (-) Anoda (-)Anoda (+) Karena potensial kimia ion logam pada elektroda lebih tinggi dari pada potensial kimia ion logam dalam larutan Karena potensial kimia ion logam pada elektroda dipaksa lebih rendah dari pada potensial kimia ion logam dalam larutan M M+M+ M+M+ M+M+

3 Potensial Sel (E sel ) Energi listrik ini berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua elektroda (voltase) atau disebut juga potensial sel (E sel ) atau gaya electromotive (emf) Untuk proses spontan E sel > 0, semakin positif E sel semakin banyak kerja yang bisa dilakukan oleh sel Satuan yang digunakan 1 V = 1 J/C Potensial sel sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi, oleh karena itu potensial sel standar diukur pada keadaan standar (298 K, 1 atm untuk gas, 1 M untuk larutan dan padatan murni untuk solid)

4 Sel Volta E° red = V E° red = 0.34 V

5 Sel Volta KONVESI (Notasi Sel) Zn (S) | Zn 2+ (aq) | | Cu 2+ (aq) | Cu (S) oksidasi reduksi E° sel = E ° reduksi – E ° oksidasi = 0.34 – (- 0.76) = 1.1 V E cell = E° cell - (0.0591/n)log([ Zn 2+ (aq ]/ [Cu 2+ (aq ] )

6 Standart

7 Potensial Sel Standar dan Konstanta Kesetimbangan

8 Pertanyaan Diketahui : 2Al + 3Zn 2+ 3Zn + 2 Al 3+ E°Zn 2+ /Zn = V E°Al 3+ /Al = V Ternyata memberikann harga E sel = 0.836V dan [Al 3+ ] = 0.01M. Tentukan perbandingan [Zn 2+ ]/[Al 3+ ] !

9 Elektroda Hidrogen Standar Ilmuwan telah menyepakati untuk memilih setengah reaksi rujukan dengan nilai 0 untuk reaksi: 2H + (aq, 1 M) + 2e  H 2 (g, 1 atm) E o rujukan = 0 H 2 (g, 1 atm)  2H + (aq, 1 M) + 2e –E o rujukan = 0 Dengan nilai rujukan ini kita bisa menyusun sel volta yang menggunakan elektroda hidrogen standar sebagai salah satu elektrodanya dan mengukur potensial sel dengan alat ukur, kemudian kita dapat menentukan potensial elektroda standar banyak zat secara luas

10 Pt(s) | H 2 (g) | H + (a) || Ag + (a) | Ag(s) |_______________| SHE H + (aq) + e-  H 2 (g)E 0 =0V Elektroda Hidrogen Standar Ag + (aq) + e -  Ag (s) Kita dapat menguklur E cell relatif terhadap SHE (cathode): E  cell = E  + (cathode) - E  - (anode) V = E  + (cathode) - 0 Karena itu, E  red (cathode) = V. Potensial standar harus ditulis dalam bentuk reaksi oksidasi: Ag + (aq) + e -  Ag(s), E  red = V Karena E  red = V kita dapat menyimpulkan bahwa reduksi Ag + dengan SHE adalah reaksi spontan.

11 Pengukuran pH Merupakan salah satu aplikasi penting dalam elektrokimia Potensial elektroda tergantung pada pH larutan Anoda : ½ H 2(g) → H + (aq) + e Katoda : H + (std) + e → ½ H 2(g) Elektroda Hidrogen H+H+ SampelStandart ½ H 2(g) + H + (std) → H + (aq) + ½ H 2(g) E sel = pH

12 Elektroda Kaca Elektroda ini digunakan sebagai penganti elektroda hidrogen yang kurang praktis Elektroda ini terdiri atas kaca yang didalamnya mengandung 0.1 M HCl dan didalamnya terdapat elektroda Ag/AgCl Elektroda ini akan dicelupkan pada larutan yang akan diukur pHnya. Jika dihubungkan denegan elektroda kalomel akan diperoleh notasi Ag,AgCl | HCl (1 M) |gelas | lart. | | elektroda kalomel E glas = (0.0591/n)pH

13

14 JENIS ELEKTRODA ACUAN 1.Elektroda Calomel  Notasi : Hg │ Hg 2 Cl 2 (jenuh), KCl (xM) ║  Konsentrasi KCl jenuh lebih mudah dibuat dan lebih sering digunakan, tetapi mudah terpengaruh oleh suhu.  Nilai potensial elektroda kalomel = 0.242V  Reaksi yang terjadi pada elektroda Calomel: Hg 2 Cl 2(s) +2e ↔ 2 Hg (l) + 2Cl - (aq)

15 JENIS ELEKTRODA ACUAN 2.Elektroda Ag/AgCl  Notasi : Ag │ AgCl (jenuh), KCl(jenuh) ║  Reaksi Redoks: Ag + + e ↔ Ag AgCl + e ↔ Ag + Cl -  Logam perak sebagai elektroda yang dicelup dalam KCl jenuh dan pasta AgCl. Potensialnya pada 25 o C adalah 0,199 V.

16 Pertanyaan Suatu elektroda H 2 dengan p(H 2 ) = 1 atm dihubungkan dengan elektroda kalomel standart. Jika GGL sel 0.8V, hitung pH larutan!

17 Anoda : H 2 (g) → 2H + (aq)+ 2e E°= 0.0V Katoda : Hg 2 Cl 2(s) + 2e → 2Hg (l) +2 Cl - E°= 0.242V

18 Elektrolisis of hair removal…

19 Is NOT our topic today!

20 Elektrolisis Merupakan proses kimia yang memisahkan senyawa dengan arus listrik Merupakan proses tidak spontan Mengunakan sumber listrik eksternal yang berperan sebagai pompa elektron dari anoda ke katoda

21 Anoda Katoda Sumber Arus Penghalang

22 Aturan Hasil Elektrolisis Elektrolisis Katoda (-)Anoda (+)

23 Hasil Elektrolisis Dikatoda Tergantung pada jenis ion yang datang : 1.Ion logam alkali (IA), Alkali Tanah(IIA) dan Al yang direduksi adalah pelarutnya 2.Ion logam transisi (gol B), yang terreduksi adalah larutannya 3.Bila ion H + dari asam 4.Bila bentuk leburan /lelehan semua kation direduksi

24 Hasil Elektrolisis Dianoda Tergantung pada jenis anionnya Tergantung pada jenis bahan/material/elektroda Anoda 1.Anion oksi (NO 3 -, SO 4 2-, dll) tidak teroksidasi,tetapi air yang teroksidasi 2. Anion Non-oksi (halida) akan teroksidasi

25 Elektroda pada Elektrolisis Elektroda Non-inert Elektroda Zn, Cu, Al, Ni dll -Yang teroksidasi bahan elektrodanya Inert -Yang teroksidasi bahan elektrodanya Elektroda C, Pt dan Au

26 Pertanyaan Bandingkan elektrolisis larutan NaCl encer : –Dengan elektroda C –Dengan elektroda Al

27 Hukum Farady Hukum farady memberikan informasi tentang seberapa banyak MOL material/logam yang teroksidasi /terreduksi oleh ARUS yang melalui elektroda MolArus Berat MateriElektron

28 Aspek Kuantitatif Elektrolisis Analisa kuantitatif didasarkan pada besarnya arus yang digunakan utk. Mengukur material

29 [mol x Valensi]Logam = [mol x Valensi]elektron x Efisiensi arus Mendekati 100%

30 Hukum Farady Pertanyaaan Elektrolisis larutan encer ZnSO 4 (100mL) dg. Arus 10A selama selama 965 s dengan efisiensi arus (η) = 80% (ar Zn = 65 dan elektrodea C), tentukan: –Jumlah atom Zn yang diendapkan –Volume gas yang diendapkan pada STP –pH larutan di daerah Anoda

31 Aplikasi ELEKTROLISIS AIR Anode :2 H 2 O (l)  O 2(g) + 4 H + (aq) + 4 e – Cathode: 4 H 2 O (l) + 4 e –  2 H 2(g) + 4 OH – (aq)

32 ELEKTROLISIS AIR Aplikasi Model elektrolisis airdengan membran untuk menghasilkan gas yang lebih murni

33 Aplikasi ELEKTROLISIS LELEHAN NaCl

34 Aplikasi ELEKTROLISIS LELEHAN NaCl

35 20/08/ Larutan yang mengandung ion Cu Tembaga kotor Cu 2+ Tembaga murni Pada Anode: Cu (s) Cu 2+ (aq) + 2e - Pada Kathode: Cu 2+ (aq) + 2e - Cu (s ) Aplikasi Pemurnian Logam

36 Aplikasi Elektroplating

37


Download ppt "ELEKTROKIMIA Mochamad Zakki Fahmi Lecturer of Chemistry Dept. Airlangga University."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google