Elektrokimi

​Elektrokimia

​Elektrokimia merupakan cabang ilmu kimia yang membahas hubungan reaksi redoks dengan energi listrik. Keduanya berlangsung dalam sebuah alat yang disebut sel elektrokimia

​

​Sel Elektrokimia terbagi menjadi dua jenis, yaitu sel volta/galvani dan sel elektrolisis. Sel volta mengubah energi kimia menjadi energi listrik sedangkan sel elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia.

CONTOH BATERAI

Open Ended

Menurutmu, listrik dihasikan dari mana?

Open Ended

Mengapa sel volta dapat menghasilkan listrik meskipun tidak ada sumber energi eksternal yang terhubung?"

​SEL Volta

​Merupakan Reaksi Redoks Spontan

​Yaitu:

​reaksi redoks yang terjadi dengan sendirinya.

​Logam seng (Zn) akan larut dengan melepas elektron membentuk ion seng (Zn²⁺), sementara ion tembaga (Cu²⁺) menangkap elektron dari logam seng dan membentuk endapan tembaga (Cu). Dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron secara langsung dari logam Zn ke ion Cu²⁺. Reaksi yang terjadi, 

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺+ Cu

​

​

​Rangkaian Sel Volta

​Transfer elektron secara langsung pada reaksi di atas tidak akan menghasilkan arus listrik, oleh karena itu Luigi Galvani dan Alessandro Guiseppe Volta menemukan cara untuk menghasilkan arus listrik yaitu memisahkan logam Zn dan ion Cu²⁺ di wadah yang berbeda dalam suatu rangkaian yang disebut sel volta.

Open Ended

Bagaimana sel galvani dapat menghasilkan arus listrik?

Open Ended

Apa yang terjadi pada masing-masing elektroda?"

Open Ended

Apa peran anoda dan katoda dalam menghasilkan arus listrik?

​Pada rangkaian sel volta di atas, logam Zn dicelupkan ke dalam larutan ZnSO₄ dan logam Cu dicelupkan ke dalam larutan CuSO_4,  kemudian dihubungkan dengan voltmeter melalui kabel penghantar listrik, selanjutnya diberi jembatan garam.

​Setelah rangkaian terhubung dengan baik, lempengan logam Zn teroksidasi menjadi ion Zn²⁺ yang akan larut di dalam larutan ZnSO₄ dan melepas elektron. 

Zn → Zn²⁺+ 2e

Elektron yang dilepas akan mengalir melalui kabel listrik melewati voltmeter menuju lempengan logam Cu. Kemudian elektron tersebut akan ditangkap oleh ion Cu²⁺ yang berasal dari larutan CuSO₄ membentuk endapan Cu.

 Cu²⁺ + 2e → Cu 

Open Ended

Mengapa elektron mengalir dari anoda ke katoda?

Open Ended

Bagaimana potensi elektroda Zn dan Cu mempengaruhi arah aliran elektron

​Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sedangkan aliran arus sebaliknya mengalir dari katoda ke anoda.

Open Ended

Berdasarkan tabel potensial reduksi, elektroda mana yang bertindak sebagai anoda dan katoda dalam sel Zn/Fe? Mengapa?"

Open Ended

Dalam sel galvani, elektron mengalir karena katoda selalu merupakan elektroda yang lebih reaktif. Apakah argumen tersebut benar? Jelaskan apakah reaktivitas elektroda selalu menentukan peran katoda atau anoda!

Open Ended

Jika konsentrasi ion Cu²⁺ dalam sel galvani Zn/Cu ditingkatkan, apa yang akan terjadi pada tegangan sel?"

​Jembatan garam berfungsi untuk menetralkan kelebihan muatan pada kedua larutan tersebut, ion Na⁺ akan bergerak menuju larutan CuSO₄ untuk menetralkan kelebihan muatan negatif dan ion SO₄^2- bergerak menuju larutan ZnSO₄  yang kelebihan muatan positif.

​Lempengan logam Zn dan Cu disebut elektroda, elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut anoda sedangkan elektroda tempat terjadinya reaksi reduksi disebut katoda. Logam yang bertindak sebagai anoda pada sel volta di atas adalah Zn, sementara Cu bertindak sebagai katoda. Anoda dalam sel volta disebut juga elektroda negatif dan katoda sebagai elektroda positif.

​Faktanya tanpa jembatan garam, elektron tidak mengalir. Hal ini karena terjadinya kelebihan muatan pada kedua wadah yang berisi larutan ZnSO₄ dan larutan CuSO_4. Di wadah pertama yang berisi larutan ZnSO₄ akan mengalami kelebihan muatan positif karena terbentuk ion Zn²⁺ hasil reaksi oksidasi logam Zn, sementara di wadah kedua akan mengalami kelebihan muatan negatif SO₄^2-karena ion Cu²⁺ jumlahnya berkurang.

Diagram Sel Volta​

​Reaksi yang terjadi di kedua elektroda dapat dinyatakan dengan diagram sel atau notasi sel. Reaksi oksidasi ditulis di sebelah kiri sedangkan reduksi di sebelah kiri.Sehigga reaksi sel volta di atas dapat ditulis :  Zn I Zn²⁺ II Cu²⁺I Cu

Dua garis sejajar menyatakan jembatan garam.

​Gimana?

​Sudah Faham mengenai Sel Volta/Sel Galvani?