Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

KI 3231 Struktur dan Kereaktifan Reaksi redoks. Redoks Redoks adalah reaksi reduksi dan oksidasi Ciri reaksi reduksi: e sebagai pereaksi +e  reaksi oksidasi:

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "KI 3231 Struktur dan Kereaktifan Reaksi redoks. Redoks Redoks adalah reaksi reduksi dan oksidasi Ciri reaksi reduksi: e sebagai pereaksi +e  reaksi oksidasi:"— Transcript presentasi:

1 KI 3231 Struktur dan Kereaktifan Reaksi redoks

2 Redoks Redoks adalah reaksi reduksi dan oksidasi Ciri reaksi reduksi: e sebagai pereaksi +e  reaksi oksidasi: e sebagai produk reaksi  + e Redoks digunakan untuk mengekstrak unsur

3 Ekstraksi unsur LOGAM diperoleh dari reaksi reduksi: Al 3+ +3e  Al(elektrolisis) MgO(s) +C(s)  Mg(l) +CO(g) (temp tinggi) Halogen, belerang diperoleh dari oksidasi:. 2Cl -  Cl 2 +2e (elektrolisis) 2H 2 S + 3O 2  2SO H 2 O 2H 2 S + SO 2  3S+2H 2 O (katalis, 300 o C)

4 Diagram Ellingham Mengkaitkan DG dengan temperatur Untuk ekstraksi logam Menentukan Jenis reduktor dan Temperatur yang pas

5 Diagram Ellingham Petrucci Ch 24

6 Metalurgi Besi Petrucci Ch 24 Fe 2 O 3 (s) + 3 CO(g) → 2 Fe(l) + 3 CO 2 (g)

7

8 Reaksi redoks pada AIR Air mengalami reaksi reduksi: H 2 O+e  Air mengalami reaksi oksidasi: H 2 O  + e Lengkapi produk reaksi !

9 Oksidasi oleh AIR Logam blok s kecuali Be, Ti, V, Cr, Mn dapat dioksidasi oleh air/asam 1M M(s) +H 2 O(l)  M + (aq)+1/2H 2 (g)+OH - (aq) M(s) + H + (aq)  M + (aq) +1/2H 2 (g) Mg dan Al reaksinya lambat karena dipasifkan oleh oksidanya.

10 Reduksi oleh AIR Air dalam asam merupakan reduktor yang kurang baik, kecuali bila ada oksidator kuat Co 3+ (aq)+2H 2 O(l)  Co 2+ (aq)+O 2 (g)+4H + Karena E o Co3+| Co2+ =1.92V

11 Potensial reduksi standar Besaran termodinamika, untuk mengukur Kekuatan oksidator/reduktor Reduksi merupakan Setengah reaksi redoks 2H + (aq) +2e  H 2 (g)E o =0 Zn 2+ (aq) +2e  Zn(s)E o =-0,76 Cu 2+ (aq) +2e  Cu(s)E o =0,34 Standar: larutan 1M, gas 1 atm E o positif artinya mudah tereduksi.

12 Potensial reduksi dalam asam & basa Petrucci et al

13 Dalam larutan air reduksi ion hidronium/air E o V H 3 O + +e  H 2 O + ½ H 2 0 (1M asam) H 2 O +e  OH - + ½ H (netral) H 2 O +e  OH - + ½ H (1M basa) Oksidasi air/ion hidroksida H 2 O  2H + + ½ O 2 +2e (1M asam) H 2 O  2H + + ½ O 2 +2e (netral) 2OH -  H 2 O + ½O 2 +2e (1M basa)

14 Contoh reaksi Fe  Fe 2+ E o 0.45V, Fe 2+  Fe 3+ E o -0.77V, Berapa E o reaksi Fe  Fe 3+

15 solusi E o tidak bisa dijumlahkan, yang bisa dijumlahkan adalah DG MakaFe  Fe 2+ DG =- 0.90F Fe 2+  Fe 3+ DG = 0.77F Fe  Fe 3+ DG = -0.13F E o =0.13/3 = 0.04V Coba dg Diagram Latimer

16 Diagram Latimer Penulisan : Ox  Red Contoh: 1,2 1,6 ClO 4 -  ClO 3 -  ClO 2 -  HClO  Cl 2  Cl artinya ClO H + +2e  ClO H 2 O E o = 1.2 V HClO + 2H + + 2e  Cl 2 + 2H 2 OE o = 1.6 V

17 Diagram Latimer dalam asam-basa

18 Kestabilan bilangan oksidasi Untuk melihat bilangan oksidasi zat yang stabil dalam air : Zat mereduksi hidrogen/ion H + Zat mengoksidasi oksigen/ion OH - Zat mengalami disproporsionasi

19 Contoh Mn 2+ +2e  MnE o = H + +2e  H 2 E o = 0 Mn +2H +  Mn 2+ +H 2 E o =1.18 Artinya Mn tidak stabil dalam air Cari spesi lain yang tidak stabil MnO 4 -  MnO 4 -2  MnO 2  Mn 3+  Mn 2+  Mn Alasannya: Teroksidasi/tereduksi/disproporsionasi?

20 Spesi Mangan

21 Disproporsionasi Mn 3+ +e  Mn V MnO 2 +4H + +e  Mn 3+ 2H 2 O0.95V 2Mn H 2 O  Mn 2+ +MnO 2 +4H V

22 Potensial reduksi fungsi pH reaksi MnO H + +5e  Mn H 2 OE o = 1.51V Berlaku pers. Nernst: E = E o - RT/nF LnQ dengan Q = [Mn 2+ ][H 2 O] 4 / [MnO 4 - ][H + ] 8 E = E o /5 log[H + ] -8 pada pH = 0 [H + ] = 1M E = E o pH = 3 [H + ] = M E = 1,23V pH = 6 E = 0.96V pH = 11 E = 0.51V

23 Kemapuan oksidasi pada berbagai pH Pada reaksi: I 2 +2e  2I - E o = 0.54 V Br 2 +2e  2Br - E o = 1.07 V Cl 2 + 2e  2 Cl - E o = 1.36 V pH = 0 MnO 4 - mengoksidasi Cl - Br - I - pH = 3 yang teroksidasi ion I - dan Br - pH = 6 yang teroksidasi hanya ion I - pH = 11 semua ion halida tersebut tidak teroksidasi

24 Tutorial 1 Permanganat digunakan sebagai Penitrasi pada reaksi redoks, Mana yang bisa dioksidasi oleh MnO 4 - Fe 2+ Cl -, Ce 3+ dalam suasana asam? Bolehkah digunakan HCl pada Titrasi permanganimetri? E o MnO4-|Mn2+ = 1,51 V E o Fe3+|Fe2+ = 0,77 V E o Cl2|Cl- = 1,36 V E o Ce4+|Ce3+ = 1,72 V

25 Tutorial 2 Dikromat juga dapat digunakan sebagai Penitrasi pada Titrasi redoks Apakah dikromat dapat digunakan untuk Penentuan kadar besi(II)? Bagaimana efek HCl pada reaksi tsb?

26 Elektrokimia Sel Galvani : Zn(s) + Cu 2+ (aq) → Zn 2+ (aq) + Cu(s) E O 2 /OH - = V Sel Elektrolisis: Zn 2+ (aq) + Cu(s) → Zn(s) + Cu 2+ (aq) E O 2 /OH - = V Reaksi tidak spontan, bisa terjadi karena elektrolisis Reaksi spontan, menghasilkan energi listrik

27 batere Zn(s) → Zn 2+ (aq) + 2 e - 2 MnO 2 (s) + H 2 O(l) + 2 e - → Mn 2 O 3 (s) + 2 OH - NH OH - → NH 3 (g) + H 2 O(l) NH 3 + Zn 2+ (aq) + Cl - → [Zn(NH 3 ) 2 ]Cl 2 (s)

28 Batere alkali Zn 2+ (aq) + 2 OH - → Zn (OH) 2 (s) Zn(s) → Zn 2+ (aq) + 2 e - Oksidasi: 2 MnO 2 (s) + H 2 O(l) + 2 e - → Mn 2 O 3 (s) + 2 OH - Reduksi: Zn (s) + 2 OH - → Zn (OH) 2 (s) + 2 e -

29 Accu PbO 2 (s) + 3 H + (aq) + HSO 4 - (aq) + 2 e - → PbSO 4 (s) + 2 H 2 O(l) Pb (s) + HSO 4 - (aq) → PbSO 4 (s) + H + (aq) + 2 e - PbO 2 (s) + Pb(s) + 2 H + (aq) + HSO 4 - (aq) → 2 PbSO 4 (s) + 2 H 2 O(l) E° cell = E° PbO 2 /PbSO 4 - E° PbSO 4 /Pb = 1.74 V – (-0.28 V) = 2.02 V

30 Batere kancing Zn(s),ZnO(s)|KOH(jenuh)|Ag 2 O(s),Ag(s) Zn(s) + Ag 2 O(s) → ZnO(s) + 2 Ag(s) E cell = 1.8 V

31 Sel bahan bakar O 2 (g) + 2 H 2 O(l) + 4 e - → 4 OH - (aq) 2{H 2 (g) + 2 OH - (aq) → 2 H 2 O(l) + 2 e - } 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O(l) E° cell = E° O 2 /OH - - E° H 2 O/H 2 = V – ( V) = V

32 Sel bahan bakar lainnya Berdasarkan pada reaksi CO(g) + 1/2 O 2 (g) → CO 2 (g) Elektrolitnya asam fosfat pekat, elektrodanya Pt Temperatur kerja o C Gas alam direaksikan dengan uap air membentuk hidrogen dan gas CO atau CO 2, Ini sebagai sel bahan bakar temp tinggi 750 o C, Elektrolitnya leburan alkali karbonat.

33 E sel fungsi konsentrasi ΔG = ΔG° -RT ln Q - nFE sel = -nFE sell ° -RT ln Q E sel = E sel ° - ln Q nF RT E cell = E cell ° - log Q n V Persamaan Nernst :

34 pH meter = sel konsentrasi E cell = E cell ° - log n V x2x E cell = 0 - log V x2x2 1 E cell = V log x E cell = ( V) pH 2 H + (1 M) → 2 H + (x M) E cell = E cell ° - log Q n V

35 Elektrolisis 1 mol e - = C Muatan (C) = arus (C/s) x waktu (det) n e - = I x t F

36 Industri alkali-klor

37 Elektrolisis air Katoda 2H + (aq) + 2 e - → H 2 (g) Anoda H 2 O(l) → 1/2O 2 (g) +2H e - reaksiH 2 O(l) → 1/2O 2 (g) + H 2 (g) E anoda = E° O2/H2O – (0,0592/2)log1/(pO 2 ) 1/2 [H + ] 2 = 1,229 V – (-0,0592/2) log 1/(10 -7 ) 2 = 0,815 V  E = E katoda - E anoda = -0,4141V – (0,815 V) = -1,229 V~ 1,3 V E katoda = E° H+|H2 – (0,0592/2) logpH 2 /[H + ] 2 =0 –0,0592/2 log 1/(10 -7 ) 2 = - 0,414 V

38 Elektrolisis larutan NaCl 0,1M Katoda 2H + (10 -7 M) + 2 e - → H 2 (g) Na + (10 -1 M) + e - → Na(s) Anoda H 2 O → 1/2O 2 (g) +2H + (10 -7 M) + 2 e – Cl - (0,1M) → 1/2Cl 2 (g) + e – Mana yang mungkin terjadi?

39 Tutorial 3 Bahas reaksi elektrolisis larutan NaI 0,1M diketahui E° I2|I- = 0,535V

40 Tutorial 4 Larutan Nikel(II) klorida dielektrolisis pada 1 atm Tentukan produk yang terbentuk di anoda dan katoda pada pH = 7 dan pH = 0 Tentukan pula potensial dekomposisinya.


Download ppt "KI 3231 Struktur dan Kereaktifan Reaksi redoks. Redoks Redoks adalah reaksi reduksi dan oksidasi Ciri reaksi reduksi: e sebagai pereaksi +e  reaksi oksidasi:"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google