Suatu reaksi dinyatakan sebagai reaksi redoks apabila....

Bagi kalian yang sudah kelas 10 MIA pasti sudah pernah dengar tentang apa itu reaksi redoks, kan? Hayoo masih inget, nggak?

Coba Sobat Pintar perhatikan fenomena gambar di atas. Pada gambar tersebut, kita bisa melihat sebuah apel yang sedang mengalami proses pembusukan. Dalam proses kimia, reaksi pembusukan apel tersebut terjadi karena adanya sebuah reaksi yang menyertainya, yaitu reaksi redoks.

Yuk Sobat, kita simak apa sih itu reaksi redoks.

Reaksi Redoks

Apa itu reaksi redoks? Reaksi redoks adalah singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung pada proses elektrokimia. Boleh dibilang, reaksi redoks adalah singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi. Berikut pengertian dari kedua istilah tersebut.

Pengertian Reduksi

Reduksi adalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi dan kenaikan elektron. Dapat dikatakan bahwa reduksi adalah reaksi dimana suatu zat kehilangan oksigen.

Pengertian Oksidasi

Oksidasi adalah reaksi yang mengalami peningkatan bilangan oksidasi dan penurunan elektron. Dapat dikatakan bahwa oksidasi adalah reaksi dimana suatu zat mengikat oksigen.

Perhatikan contoh reaksi berikut ini:

Bagaimana penjelasan reaksi oksidasi dan reduksi pada contoh di atas? Besi (III) oksida (Fe2O3) mengalami reduksi karena kehilangan atom oksigen dan berubah menjadi besi (2Fe). Adapun karbon monoksida (3CO) mengalami reaksi oksidasi karena mengikat atom oksigen dan berubah menjadi karbon dioksida (3CO2).

Konsep Bilangan Oksidasi

Konsep reaksi redoks yang melibatkan perpindahan elektron ini hanya bisa terjadi pada senyawa ionikaja, sedangkan senyawa kovalen tidak. Oleh karena itu, muncul konsep redoks yang ketiga, yaitu berdasarkan perubahan bilangan oksidasi (biloks).

Bilangan oksidasiadalah muatan positif dan negatif pada suatu atom. Unsur yang biloksnya positif, biasanya merupakan atom-atom unsur logam, seperti Na, Fe, Mg, Ca, dan unsur logam lainnya. Sementara itu, unsur yang biloksnya negatif, biasanya atom-atom unsur nonlogam, seperti O, Cl, F, dan unsur nonlogam lainnya.

Berdasarkan konsep perubahan bilangan oksidasi,reaksi reduksiadalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi. Sedangkanreaksi oksidasiadalah reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.

Terdapat delapan aturan dalam menentukan bilangan oksidasi suatu atom yang harus Sobat ketahui, antara lain adalah sebagai berikut.

1. Bilangan oksidasi unsur bebas dalam bentuk atom dan molekul adalah 0.

Contoh: bebas berbentuk atom
C, Ca, Cu, Na, Fe, Al, Ne = 0

Contoh: bebas berbentuk molekul
H2, O2, Cl2, P4, S8 = 0

2. Bilangan oksidasi ion monoatom (1 atom) dan poliatom (lebih dari 1 atom) sesuai dengan jenis muatan ionnya.

Contoh:
Bilangan oksidasi ion monoatom Na+, Mg2+, dan Al3+berturut-turut adalah +1, +2, dan +3.
Bilangan oksidasi ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO43-berturut-turut adalah +1, -2, dan -3.

3. Bilangan oksidasi unsur pada golongan logam IA, IIA, dan IIIA sesuai dengan golongannya.

IA = H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = +1.
Contoh:Bilangan oksidasi Na dalam senyawa NaCl adalah +1.

IIA = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra = +2.
Contoh:Bilangan oksidasi Mg dalam senyawa MgSO2adalah +2.

IIIA = B, Al, Ga, In, Tl = +3
Contoh:Bilangan oksidasi Al dalam senyawa Al2O3adalah +3.

4. Bilangan oksidasi unsur golongan transisi (golongan B) lebih dari satu.

Contoh:
Bilangan oksidasi Cu = +1 dan +2.
Bilangan oksidasi Au = +1 dan +3.
Bilangan oksidasi Sn = +3 dan +4.

5. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk ion = jumlah muatannya.

Contoh:
NH4+= +1

6. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk senyawa = 0.

Contoh:
H2O = 0

7. Bilangan oksidasi hidrogen (H) bila berikatan dengan logam = -1. Bila H berikatan dengan non-logam = +1.

Contoh:
Biloks H dalam AlH3= -1.

8. Bilangan oksidasi oksigen (O) dalam senyawa proksida = -1. Bilangan oksidasi O dalam senyawa non-peroksida = -2.

Contoh:
Biloks O dalam BaO2= -1.

Menentukan Reaksi Reduksi dan Oksidasi Berdasarkan Konsep Kenaikan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Pada reaksi redoks, terdapat unsur-unsur yang bertindak sebagai reduktor dan oksidator. Zat yang mengalami oksidasi itu disebutreduktor, sedangkan zat yang mengalami reduksi disebutoksidator.

Coba perhatikan contoh berikut ini!

Reaksi: Mg(s) + 2HCl ----> MgCl2(aq) + H2(g)

Karena Mg merupakan unsur bebas, jadi biloks Mg = 0. Kemudian, biloks H pada senyawa 2HCl bernilai +1 karena unsur H berikatan dengan unsur lain dan H merupakan golongan IA. Selanjutnya, karena H = +1, berarti Cl = -1 agar total biloks 2HCl = 0.

Di ruas sebelah kanan, biloks Mg pada senyawa MgCl adalah +2 karena Mg berikatan dan merupakan unsur golongan IIA. Karena Cl memiliki indeks 2, maka biloks Cl = -1, agar total biloks MgCl2= 0. Kemudian, karena H2merupakan unsur bebas, maka biloksnya bernilai 0. Unsur Mg mengalami kenaikan biloks dari 0 ke +2, sehingga mengalami reaksi oksidasi. Jadi, unsur Mg disebut sebagai reduktor. Sementara itu, unsur H mengalami penurunan biloks dari +1 ke 0, sehingga mengalami reaksi reduksi. Jadi, HCl disebut sebagai oksidator.

Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel-artikel lainnya, yaa!

Writer: Muhammad Fahmi Ridlo

Editor: Deni Purbowati

Materi Kimia - Reaksi Redoks dan Elektrokimia Kelas 12 MIA - Belajar Pintar

Sobat, ini nih, ada Peta Belajar Bersama Kimia di bab kedua.

Yuk, mulai Belajar Bersama!

Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Pengikatan dan Pelepasan Oksigen

Pada awalnya, sekitar abad ke-18, konsep reaksi oksidasi dan reduksi didasarkan atas penggabungan unsur atau senyawa dengan oksigen membentuk oksida, dan pelepasan oksigen dari senyawa.

Adapun yang dimaksud dengan reaksi reduksi dan oksidasi adalah sebagai berikut.

Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu senyawa.

Reduktor adalah:

1. Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi.
2. Zat yang mengalami reaksi oksidasi.

Contoh:

1. Reduksi Fe2O3 oleh CO
   Fe2O3 + 3CO ---> 2Fe + 3CO2
2. Reduksi Cr2O3 oleh Al
   Cr2O3 + 2Al ---> 2Cr + Al2O3

Oksidasi adalah reaksi pengikatan (penggabungan) oksigen oleh suatu zat.

Oksidator adalah:

1. Sumber oksigen pada reaksi oksidasi.
2. Zat yang mengalami reduksi.

Contoh:

1. Oksidasi Fe oleh O2
   4Fe + 3O2 ---> 2Fe2O3
2. Pemanggangan ZnS
   2ZnS + 3O2 ---> 2ZnO + 2SO2

Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Pelepasan dan Penerimaan Elektron

Reaksi oksidasi dan reduksi ternyata bukan hanya melibatkan oksigen, melainkan juga melibatkan elektron. Memasuki abad ke-20, para ahli melihat suatu karakteristik mendasar dari reaksi oksidasi dan reduksi yang ditinjau dari ikatan kimianya, yaitu adanya serah terima elektron. Konsep ini dapat diterapkan pada reaksi-reaksi yang tidak melibatkan oksigen.

Adapun yang dimaksud dengan reaksi reduksi dan oksidasi adalah sebagai berikut:

Reduksi adalah reaksi pengikatan elektron.

Reduktor adalah:

1. Zat yang melepaskan elektron.
2. Zat yang mengalami oksidasi.

Contoh:

1. Cl2 + 2e- ---> 2Cl-
2. Ca2+ + 2e- ---> Ca

Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron.

Oksidator adalah:

1. Zat yang mengikat elektron.
2. Zat yang mengalami reduksi.

Contoh:

1. K ---> K+ + e-
2. Cu ---> Cu2+ + 2e-

Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Pertambahan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Reaksi redoks dapat pula ditinjau dari perubahan bilangan oksidasi atom atau unsur sebelum dan sesudah reaksi. Reaksi redoks adalah reaksi yang ditandai dengan terjadinya perubahan bilangan oksidasi (biloks) dari atom unsur sebelum dan sesudah reaksi. Sebelum membahas konsep reaksi reduksi oksidasi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, ada baiknya kita bahas terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan bilangan oksidasi itu.

Bilangan Oksidasi

Bilangan oksidasi atau biloks adalah muatan yang dimiliki oleh atom jika elektron valensinya cenderung tertarik ke atom lain yang berikatan dengannya dan memiliki keelektronegatifan lebih besar.

Aturan penentuan bilangan oksidasi antara lain sebagai berikut:

Jumlah bilangan oksidasi atom dalam unsur bebas sama dengan 0 (nol). Contoh:

Bilangan oksidasi atom dalam unsur Na, Fe, H2, P4, dan S8 sama dengan 0 (nol).

Jumlah bilangan oksidasi ion monoatom sama dengan muatan ionnya.
Contoh:

• Bilangan oksidasi ion Na+ sama dengan +1.
• Bilangan oksidasi ion Mg2+ sama dengan +2.
• Bilangan oksidasi ion Fe3+ sama dengan +3.
• Bilangan oksidasi ion Br- sama dengan -1.
• Bilangan oksidasi ion S2- sama dengan -2.

Jumlah bilangan oksidasi semua atom dalam senyawa netral sama dengan 0 (nol). Contoh: Senyawa NaCl mempunyai muatan = 0.

Jumlah biloks Na + biloks Cl = (+1) + (-1) = 0.

Jumlah bilangan oksidasi semua atom dalam ion poliatomik sama dengan muatan ionnya. Contoh:

Ion NO3- bermuatan = -1, maka biloks N = -1 dan biloks O = -1.

Jumlah bilangan oksidasi unsur dari golongan IA adalah +1 dan unsur dari golongan IIA adalah +2, dan golongan IIIA adalah +3 Contoh:

Bilangan oksidasi Na dalam NaCl, Na2SO4, dan Na2O adalah +1.

Jumlah bilangan oksidasi unsur golongan VIA pada senyawa biner adalah -2 dan unsur golongan VIIA  pada senyawa biner adalah -1. Contoh:

Bilangan oksidasi S dalam Na2S dan MgS adalah -2.

Jumlah bilangan oksidasi unsur H yang berkaitan pada senyawa logam adalah +1, apabila berkaitan dengan senyawa non-logam -1. Contoh:

Bilangan oksidasi H dalam H2O, HCl, H2S, dan NH3 adalah +1.

Jumlah bilangan oksidasi oksigen (O) dalam senyawa peroksida = -1. Bilangan oksidasi O dalam senyawa non-peroksida = -2.  Contoh:

Bilangan oksidasi O dalam senyawa peroksida, seperti H2O2 dan BaO2 adalah -1.

Nah sekarang udah inget lagi kan tentang konsep pada Reaksi Redoks, habis ini kita belajar tentang Penyetaraan Reaksi Redoks

Sobat Pintar, terdapat 2 metode penyetaraan reaksi redoks, dibawah ini merupakan metode-metode penyetaraan reaksi redoks:

Metode Perubahan Bilangan Oksidasi

1. Setarakan atom-atom yang mengalami perubahan biloks
2. Tentukan biloks unsur-unsur tersebut dan tentukan perubahannya
3. Samakan kedua perubahan biloks
4. Tentukan jumlah muatan di ruas kiri dan kanan
5. Samakan muatan dengan cara :
   a. Jika suasana asam: tambahkan ion H+ sebanyak perbedaan muatan
   b. Jika suasana basa: tambahkan ion OH- sebanyak perbedaan muatan
6. Samakan atom hidrogen di ruas kiri dan kanan dengan cara menambahkan H2O

Contoh:
Setarakan reaksi berikut, CuS + NO3- --> Cu2+ + S + NO (suasana asam)

Penyelesaian:

Metode Setengah Reaksi

1. Tuliskan persamaan setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi
2. Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan biloks
3. Tambahkan satu molekul H2O : a. pada yang kelebihan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana basa

   b. pada yang kekurangan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana asam

4. Setarakan atom hidrogen dengan ion H+, jika suasana asam atau dengan ion OH- , jika suasana basa
5. Setarakan muatan dengan penambahan elektron
6. Jumlahkan kedua persamaan setengah reaksi dengan menyamakan elektron

Contoh:
Setarakan reaksi berikut, Bi2O3 + ClO- --> BiO3- + Cl- (suasana basa)

Penyelesaian:

Sekarang kita coba ngerjain soal-soal latihan yuk Sobat!

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Pada reaksi redoks, MnO2 + 2H2SO4 + 2NaI ---> MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + I2 yang berperan sebagai oksidator adalah....

A. NaI

B. H2SO4

C. Mn2+

D. I-

E. MnO2

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Pada persamaan reaksi redoks:

aMnO4-(aq) + bH+(aq) + cC2O42-(aq) ---> 2Mn2+(aq) + 8H2O(l) + 10CO2(g)

Harga koefisien reaksi a, b, dan c adalah.....

A. 1, 4, dan 2

B. 1, 8, dan 3

C. 2, 16, dan 5

D. 2, 8, dan 5

E. 2, 6, dan 5

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Bilangan oksidasi dari unsur Mn pada senyawa KMnO4 adalah....

A. +7

B. +6

C. +3

D. +2

E. +1

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Di antara reaksi-reaksi berikut di bawah ini yang merupakan contoh reaksi redoks adalah....

A. AgNO3(aq) + NaCl(aq) --> AgCl(s) + NaNO3(aq)

B. 2KI(aq) + Cl2(aq) --> I2(s) + 2KCI(aq)

C. NH3(aq) + H2O(l) --> NH4+(aq) + OH-(aq)

D. NaOH(aq) + CH3COOH(aq) --> CH3COONa(aq) + H2O(l)

E. Al2O3(S) + 2NaOH(aq) --> 2NaAlO2(aq) + H2O(l)

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Perhatikan persamaan reaksi redoks berikut: 2HBr + H2SO4 --> Br2 + SO2 + 2H2O

Zat yang merupakan oksidator adalah….

A. HBr

B. H2SO4

C. Br2

D. SO2

E. H2O

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Nilai bilangan oksidasi dari Cl2 didalam Ca(ClO2)2 adalah . . .
 

A. 16

B. 6

C. 1

D. 4

E. 12

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

Diketahui reaksi :
A Zn + b NO3- --> c ZN2+ + NH4+  (suasana asam)
Jika reaksi diatas disetarakan maka koefisien a, b, dan c berturut-turut adalah . . .

A. 4, 1, 1

B. 4, 1, 2

C. 4, 1, 3

D. 4, 1, 4

E. 4, 1, 5

Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya aliran elektron yang ditimbulkan oleh konversi energi kimia menjadi energi listrik atau sebaliknya. Hal ini dimungkinkan dengan pemisahan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi (reaksi redoks).

Sel elektrokimia adalah suatu alat yang menghasilkan arus listrik dari energi yang dihasilkan oleh reaksi di dalam selnya, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi (reaksi redoks). Sel elektrokimia tersusun dari dua material penghantar atau konduktor listrik yang disebut dengan katoda dan anoda. Kedua material penghantar ini disebut dengan elektroda.

Anoda merupakan elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi, sedangkan katoda adalah elektroda tempat terjadinya reaksi reduksi. Reaksi oksidasi adalah reaksi yang menghasilkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi yang menghasilkan penurunan bilangan oksidasi.

Bilangan oksidasi menunjukkan jumlah total elektron yang telah dipindahkan dari suatu unsur (hal ini akan menghasilkan bilangan oksidasi positif) dan jumlah total elektron yang telah ditambahkan ke dalam suatu unsur (menghasilkan bilangan oksidasi negatif) untuk mencapai keadaan yang baru.

Skema Sel Daniell

Sel Daniell adalah sel elektrokimia yang menggunakan seng (Zn) sebagai anoda dan tembaga (Cu) sebagai katoda. Seng dicelupkan ke dalam seng sulfat (ZnSO4), sedangkan tembaga dicelupkan ke dalam tembaga sulfat (CuSO4).

Sel Volta

Sel volta (sel galvani) adalah sel elektrokimia dimana energi kimia dari reaksi redoks spontan diubah menjadi energi listrik. Prinsip kerja sel volta dalam menghasilkan arus listrik adalah aliran transfer elektron dari reaksi oksidasi di anode ke reaksi reduksi di katode melalui rangkaian luar.

Susunan Sel Volta

Secara umum, sel volta tersusun dari:

• Anode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi.
• Katode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi reduksi.
• Elektrolit, yaitu zat yang dapat menghantarkan listrik.
• Rangkaian luar, yaitu kawat konduktor yang menghubungkan anode dengan katode.
• Jembatan garam, yaitu rangkaian dalam yang terdiri dari larutan garam. Jembatan garam memungkinkan adanya aliran ion-ion dari setengah sel anode ke setengah sel katode, dan sebaliknya sehingga terbentuk rangkaian listrik tertutup.

Notasi sel volta digunakan untuk menggambarkan rangkaian sel volta dan reaksi redoks yang berlangsung didalamnya. Sel Volta tersusun atas setengah sel antara logam seng-ion seng dan setengah sel antar logam tembaga-ion tembaga. Sel tersebut dapat dinyatakan dengan notasi yang ditulis  dalam bentuk:

Zn(s)|Zn2+(aq)||Cu2+(aq)|Cu(s)

Notasi tersebut dinamakan notasi sel volta.

Secara umum, penulisan notasi sel volta menurut  konvensi IUPAC adalah sebagai berikut.

1. Notasi sel terdiri dari anode dan katode
2. Tanda  || adalah jembatan garam untuk memisahkan fase berbeda.
3. Tanda | adalah batas fase untuk memisahkan fase berbeda.
4. Tanda koma (,) digunakan untuk memisahkan spesi-spesi dalam fase yang sama.
5. Elektroda anode terletak paling kiri dan elektrode katode paling kanan.
6. Elektrolit inert tidak ditulis

Potensial elektrode standar (Eo), adalah potensial elektrode (potensial reduksi) yang diukur pada suhu 25oC dan tekanan parsial 1 atm, dimana konsentrasi ion-ion yang terlibat dalam reaksi adalah 1 M. Potensial elektrode standar dapat digunakan untuk memperkirakan apakah suatu reaksi redoks berlangsung secara spontan atau tidak.

Potensial sel adalah kemampuan maksimum sel untuk mendorong elektron mengalir melalui rangkaian luar. Sel volta digolongkan menjadi sel primer, sel sekunder dan bahan bakar.

Reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik:

Katode : kutub (+)
Anode : kutub (-)

Potensial listrik yang dihasilkan sel Volta disebut potensial sel (Eosel).

Reaksi berlangsung spontan bila besarnya Eosel = positif (+).

Eosel = Eo reduksi - Eo oksidasi

Deret Keaktifan Logam (Deret Volta)

Urutan unsur-unsur logam pada tabel potensial elektroda standar disebut juga deret elektrokimia (deret volta). Deret ini memberikan informasi reaktivitas unsur logam dalam suatu reaksi redoks.

• Reaktivitas unsur logam semakin berkurang dari kiri ke kanan.
• Sifat reduktor (daya reduksi) logam semakin berkurang dari kiri ke kanan.
• Kecenderungan logam untuk teroksidasi semakin berkurang dari kiri ke kanan.
• Sifat oksidator (daya oksidasi) logam semakin bertambah dari kiri ke kanan.
• Kecenderungan ion logam untuk tereduksi semakin bertambah dari kiri ke kanan.

Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia dimana energi listrik digunakan untuk menjalankan reaksi redoks yang tidak spontan. Elektrolisis adalah peristiwa penguraian zat elektrolit oleh arus listrik searah. Elektroda positif (+) yang disebut juga anoda sedangkan elektroda negatif (-) disebut katoda.

Susunan Sel Elektrolisis

Secara umum, sel elektrolisis tersusun dari:

• Sumber listrik yang menyuplai arus searah (dc), misalnya baterai.
• Anode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi.
• Katode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi reduksi.
• Elektrolit, yaitu zat yang dapat menghantarkan listrik.

Reaksi kimia yang memerlukan energi listrik:

Katode : kutub (-)
Anode : kutub (+)

Elektrolisis leburan/lelehan/cairan: unsur-unsur yang terlibat dalam reaksi adalah kation, anion dan elektrodenya.

Elektrolisis larutan: unsur-unsur yang terlibat dalam reaksi adalah kation, anion, pelarut (air), dan elektrodenya.

Skema reaksi-reaksi elektrolisis larutan:

1. Reaksi di katode bergantung pada jenis kation
   jika kation merupakan logam aktif (golongan IA, IIA, Al, dan Mn), maka terjadi reduksi air:
   2H2O(l) +2e- --> H2(g) + 2OH-(aq)
   jika kation bukan logam aktif, maka reaksi reduksi:
   2H+(aq) + 2e- --> H2(g)
   Lx+(aq) + xe- --> L(s)

2. Reaksi di anode bergantung pada jenis anode dan anion
   jika anode merupakan anode inert (Pt, Au, C) dan anionnya merupakan sisa asam oksidasi (seperti SO42- atau NO3-), maka terjadi oksidasi air:
   2H2O(l) --> 4H+(aq) + O2(g) + 4e-
   jika anode merupakan anode inert (Pt, Au, C) dan anionnya merupakan sisa asam lain (seperti Cl-, Br-, I-) atau OH-, maka reaksi oksidasi:
   2Cl-(aq) --> Cl2(g) + 2e-
   4OH-(aq) --> 2H2O(l) + O2(g) + 4e-
   jika anode bukan merupakan anode inert, maka anode mengalami oksidasi:
   M(s) --> My+(aq) + ye-

Logam aktif (golongan IA, IIA, Al dan Mn) kationnya akan tereduksi menjadi logamnya, bila yang dielektrolisis adalah lelehan/leburan/cairanya

Pada pelapisan/penyepuhan logam yang digunakan sebagai anode adalah logam pelapis

Susunan Sel Elektrolisis:

Reaksi yang terjadi:

Katode (-): 2H2O(l) +2e- --> H2(g) + 2OH-(aq)
Anode (+): 2Cl-(aq) --> Cl2(g) + 2e-

Persamaan sel volta dengan sel elektrolisis

Sel Volta dan Sel Elektrolisis termasuk dari Sel Elektrokimia, dibawah ini merupakan persamaan dari Sel Volta dan Sel Elektrolisis:

1. Reaksi oksidasi berlangsung di anode dan reaksi reduksi berlangsung di katode
2. Pada rangkaian luar, elektron mengalir melalui kawat dari anode ke katode.
3. Elektrolit merupakan zat yang menghantarkan listrik di dalam sel. Arus listrik dibawa oleh anion ke anode dan oleh kation ke katode.

Perbedaan sel volta dengan sel elektrolisis

Sobat Pintar, di bawah ini merupakan tabel perbedaan antara Sel Volta dengan Sel Elektrolisis:

Hukum Faraday I

Massa zat yang dihasilkan pada suatu elektrode selama elektrolisis (G) berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang digunakan (Q).

Secara matematis, hukum Faraday I dapat ditulis dalam persamaan berikut:

G ~ Q

Sebagaimana jumlah muatan listrik (Q) sama dengan hasil kali dari kuat arus listrik (i) dengan selang waktu (t),

Q = i x t

G ~ i x t

Massa zat yang dihasilkan selama elektrolisis (G) juga berbanding lurus dengan kuat arus (i) dan selang waktu (t).

Muatan listrik (Q) yang digunakan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah mol elektron yang terlibat dalam reaksi redoks (ne). Secara eksperimen diperoleh bahwa 1 mol elektron memiliki muatan listrik sebesar 96.500 coulomb. Nilai muatan listrik elektron ini ditetapkan sebagai konstanta Faraday (F). Jadi, hubungan ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

Q = ne x F

Hukum Faraday II

Massa zat yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan massa ekivalen zat.

Di dalam Hukum Faraday II dinyatakan bahwa massa yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan massa ekivalen zat.

massa zat ~ massa ekivalen zat

w ~ ME

Massa ekivalen zat adalah massa atom relatif (Ar) dibagi dengan perubahan bilangan oksidasinya atau muatan ionnya.

ME = Ar/biloks atau muatan ion

Berikut ini adalah penggunaan sel volta:

1. Dimanfaatkan dalam baterai (sel kering)
2. Dimanfaatkan dalam aki (sel basah)
3. Untuk sel bahan bakar

Berikut ini adalah penggunaan sel elektrolisis:

1. Untuk memproduksi suatu zat
2. Untuk pemurnian logam, dengan prinsip: - logam kotor sebagai anode

   - logam murni sebagai katode.

3. Untuk penyepuhan (elektroplating), dengan prinsip; - Logam yang akan disepuh sebagai katode

   - Logam penyepuh sebagai anode

Elektrolit yaitu larutan yang mengandung ion logam penyepuh. massa logam penyepuh akan berkurang.

Jawablah soal berikut dengan benar!

Sel elektrokimia dimana energi kimia dari reaksi redoks spontan diubah menjadi energi listrik adalah pengertian dari.....

A. potensial sel

B. notasi sel

C. deret volta

D. sel volta

E. sel elektrokimia

Jawablah soal berikut dengan benar!

Diketahui:

Ag+ + e- ---> Ag E0=+0,80 volt

Mg2+ + 2e- ---> Mg E0 = -2,38 volt

Potensial standar sel Ag dan Mg adalah..

A. +0,80 volt

B. -2,38 volt

C. +2,38 volt

D. -0,80 volt

E. +3,18 volt

Jawablah soal berikut dengan benar!

Perhatikan sel elektrokimia berikut ini!

Penulisan diagram yang tepat dari gambar adalah.....

A. Zn|Zn2+||Cu2+|Cu

B. Cu|Cu2+||Zn2|Zn

C. Zn2+|Zn||Cu|Cu2+

D. Cu2+|Cu||Zn2+|Zn

E. Zn|Zn2+||Cu|Cu2+

Jawablah soal berikut dengan benar!

Dalam suatu sel volta terjadi reaksi ;

Sn + 2Ag+ --> Sn2+ + 2Ag
E0 Sn2+|Sn        E0 = -0,14 volt
E0 Ag+|Ag        E0 = +0,80 volt

harga potensial sel reaksi tersebut adalah….

A. 1,88 volt

B. 1,74 volt

C. 0,94 volt

D. 0,36 volt

E. -0,94 volt

Jawablah soal berikut dengan benar!

Arus listrik 20 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 965 detik. Massa perak yang dihasikan di katoda adalah ..... gram. (Ar Ag=108; 1F = 96500 C/mol)

A. 5,4

B. 10,8

C. 21,6

D. 54

E. 108

Jawablah soal berikut dengan benar!

Bahan yang digunakan sebagai elektrode pada sel aki (accu) adalah …

A. Pt dan C

B. Zn dan C

C. Pb dan PbO2

D. Zn dan Cu

E. Cu dan PbO2

Jawablah soal berikut dengan benar!

Logam yang tidak diperoleh dengan proses elektrolisis adalah …

A. Natrium

B. Aluminium

C. Magnesium

D. Kalsium

E. Merkuri

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi, Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anoda, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <==> Fe2+(aq) + 2e-

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e- <==> 2H2O(l)

atau

O2(g) + 2H2O(l) + 4e- <==> 4OH-(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi.

Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.

Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi. Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori.

Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3.xH2O. Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat.

Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.

Ion besi (II) yang terbentuk pada anoda selanjutnya teroksidasi menjadi ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi (karat besi), Fe2O3.xH2O.

Cara Pencegahan Korosi
Agar tidak timbul banyak kerugian dari akibat peristiwa korosi, maka diperlukan suatu cara-cara pencegahan. Model pertama yang digunakan adalah bagaimana menghindari atau menghilangkan kontak langsung antara logam dengan udara atau oksigen dan air sebagai penyebab utama terjadinya korosi.

Secara mekanis permukaan logam yang hendak dilindungi ditutup dengan bahan tertentu misalnya dengan cat. Selain itu metode lain yang digunakan adalah perlindungan katodik, dimana logam yang hendak dilindungi dihubungkan dengan logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih kecil.

Metode atau cara yang umum digunakan antara lain sebagai berikut:

1. Pengecatan
2. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
3. Perlindungan Katodik
4. Pelapisan Timah
5. Pelapisan Aluminium
6. Pelapisan dengan Kromium
7. Galvanisasi
8. Pencampuran logam
9. Pelapisan dengan plastik

Faktor yang memengaruhi terjadinya korosi antara lain:

1. Kelembaban udara
2. Elektrolit
3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)
4. Adanya O2
5. Lapisan pada permukaan logam
6. Letak logam dalam deret potensial reduksi

Jawablah soal berikut dengan benar!

Rumus molekul dari karat pada besi adalah...

A. NaCl

B. Fe

C. Fe2+

D. Fe2O3.xH2O

E. Fe(OH)2

Jawablah soal berikut dengan benar!

Berikut ini adalah cara pencegahan korosi, kecuali...

A. pengecatan

B. menambah kelembaban

C. perlindungan katodik

D. galvanisasi

E. pelumuran dengan oli

Jawablah soal berikut dengan benar!

Di daerah industri, udara dapat mengandung gas-gas SO2, CO2, O2, N2, CO dan H2O. Pasangan gas-gas yang dapat menyebabkan terjadinya korosif adalah....

A. O2 dan N2

B. CO dan N2

C. CO2 dan SO2

D. SO2 dan H2O

E. CO dan H2O

Jawablah soal berikut dengan benar!

Manakah hal berikut yang dapat mempercepat terjadinya korosi besi ?

A. besi dicat

B. besi dihubungkan dengan logam Mg

C. besi dihubungkan dengan logam Cu

D. besi dilapisi oleh timah

E. besi diberi oli

Jawablah soal berikut dengan benar!

Untuk mencegah terjadinya korosi pipa besi yang ditanam dalam tanah, pipa besi dihubungkan dengan logam....

A. Mg

B. Zn

C. Ag

D. Pb

E. Sn

Jawablah soal berikut dengan benar!

Faktor-faktor yang berasal dari lingkungan berikut ini dapat mempengaruhi korosi kecuali….

A. Suhu

B. Udara

C. Keasaman

D. Kelembapan

E. Struktur Bahan

Jawablah soal berikut dengan benar!

Mudah atau tidaknya logam berkarat tergantung pada ...

A. Banyaknya air

B. Keaktifan logam

C. Suhu lingkungan

D. Tingkat kebasaan

E. Banyaknya oksigen