REDOKS DAN

1

• REDOKS DAN
• SEL ELEKTROKIMIA

2
PENYETARAN REAKSI REDOKS

• Dalam menyetarakan reaksi redoks
• JUMLAH ATOM dan MUATAN
• harus sama

3
Metode ½ Reaksi

• Langkah-langkah
• Tuliskan ½ reaksi reduksi / ½ reaksi oksidasi
• Samakan jumlah atom-atom yang berubah biloksnya.
• Samakan Jumlah O dan H dengan cara
• a. Suasana Asam
• Samakan O dengan menambahkan H2O
• Samakan jumlah H dengan Menambah H
• b. Suasana Basa
• Samakan O dengan menambah OH- sebanyak 2 x
  kekurangannya.
• Samakan H dengan menambahkan H2O
• 4. Samakan muatnnya dengan menambahkan elektron
  ( e- )

4
Setarakan reaksi
MnO4- Fe2
Mn2 Fe3
7
2
3
2
½ Red, MnO4-
Mn2
x1 x5
4 H2O
8 H
5 e -
e
½ Oks, Fe2
Fe3
½ Red, MnO4- 8 H 5 e -
Mn2 4 H2O
½ Oks, 5 Fe2
5 Fe3 5
e -
Mn2 5 Fe3
4 H2O
MnO4- 5 Fe2
8 H
5
Setarakan reaksi
MnO4- Fe2
MnO2 Fe3
7
4
3
2
½ Red, MnO4-
MnO2
x1 x3
4 OH-
2 H2O
3 e -
e
½ Oks, Fe2
Fe3
½ Red, MnO4- 2 H2O 3 e -
MnO2 4 OH-
½ Oks, 3 Fe2
3 Fe3 3
e -
MnO4- 3 Fe2 2 H2O
MnO2 3 Fe3 4 OH-
6
Metode Bilangan Oksidasi

1. Tentukan reaksi ½ Reaksi redusi dan ½ Reaksi
   oksidasi
2. Samakan atom-atom yang berubah biloksnya.
3. Tentukan perubahan biloksnya.(dikalikan dengan
   jumlah atomnya)
4. Gunakan perubahan biloksnya sebagai koefisien
   dengan cara menyilangkan.
5. Setarakan muatanya, dalam suasana basa dengan
   OH-, dalam asam dengan H (sekaligus menyamakan
   H dan O )

7
Setarakan reaksi
MnO4- Fe2
Mn2 Fe3
7
2
3
2
Biloks turun 5
Biloks naik 1
MnO4- 5 Fe2
8 H
Mn2 5 Fe3
4 H2O
8
SEL ELEKTROKIMIA
SEL VOLTA / GALVANI
SEL ELEKTROLISA
MENGHASILKAN LISTRIK
MEMERLUKAN LISTRIK
9
Sel Galvani
anoda oksidasi
katoda reduksi
Reaksi redoks spontan
19.2
10
PENULISAN PREAKSI PADA SEL VOLTA
Ada 3 cara penulisan

• Reaksi elektroda menggambarkan reaksi pada
  masing-masing elektroda
• Katoda Cu2 2 e Cu
• Anoda Zn Zn2 2 e

• Reaksi Sel Merupakan penjumlahan dari reaksi
  elektroda.
• Zn Cu2 Zn2 Cu

• Notasi Sel Menggambarkan perubahan pada
  ion-ionnya.
• Zn / Zn2 // Cu2/ Cu

11
Standard Reduction Potentials
Standard reduction potential (E0) adalah
potensial yang berkaitan dengan reaksi reduksi
pada elektroda bila semua zat terlarut
berkonsentrasi 1 M dan semua gas pada 1 atm.
Reduction Reaction
E0 0 V
Standard hydrogen electrode (SHE)
12
Potensial Reduksi Standar logam Zn
Zn (s) Zn2 (1 M) H (1 M) H2 (1 atm) Pt
(s)
Anode (oxidation)
Cathode (reduction)
19.3
13
Standard Reduction Potentials
Zn (s) Zn2 (1 M) H (1 M) H2 (1 atm) Pt
(s)
19.3
14
Standard Reduction Potentials Cu
Pt (s) H2 (1 atm) H (1 M) Cu2 (1 M) Cu
(s)
Anode (oxidation)
Cathode (reduction)
15
Sel Galvani

• Perbedaan potensial listrik antara katoda dan
  anoda disebut
• cell voltage (potensial sel)
• electromotive force (emf) (gaya gerak listrik
• cell potential (potensial sel)

Notasi Sel
Cu2 1 M Zn2 1 M
Zn (s) Zn2 (1 M) Cu2 (1 M) Cu (s)
anoda
katoda
19.2
16
Berapa E? sel yang tersusun atas elektroda Cd
dalam 1,0 M Cd(NO3)2 dan elektroda Cr dalam 1,0
M Cr(NO3)3 ? (Data Eo lihat tabel Hal. 57.)
Cd is the stronger oxidizer Cd will oxidize Cr
x 2
Anode (oxidation)
Cathode (reduction)
x 3
19.3
17
PERSMAAN NERNST
Untuk kondisi larutan yang tidak standar
(konsentrasi tidak 1 M ) maka Potensial sel
ditentukan dengan persamaan Nernst.
Esel Eosel - log K
0,0592
n
EOsel pada keadaan standar (dicari dulu) n
Jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi K
Tetapan kesetimbangan
18

• Soal No. 29 hal 60

Jawab
0,0592
Esel Eosel - log K
n
n2
Eosel EoCu - EoZn
Zn Zn2 2e Cu2 2e Cu
0,34 (-0,76) 1,10 Volt
Esel 1,10 - log
0,0592
1 M
2
2 M
1,109 volt
19

• Soal No. 30 hal 60

Jawab
0,0592
Mg2
Esel Eosel - log
Ag
n
n2
Eosel EoAg - EoMg
Mg Mg2 2e
2Ag 2e 2Ag
0,8 (-2,37) 3,17 Volt
0,0592
0,01
Esel 3,17 - log
1
2
3,2292 volt
20

• REAKSI AKAN BERLANGSUNG SPONTAN JIKA MEMILIKI
  HARGA EOSEL ( )
• REAKSI TIDAK AKAN BERLANGSUNG JIKA MEMILIKI
  HARGA EOSEL ( - )

21
Kespontanan reaksi Redoks
DG -nFEcell
n jumlah elektron yang diserah terimakan
96,500 C/mol
DG0 -RT ln K
22
SEL KOMERSIAL
Batteries
Dry cell
Leclanché cell
Anode
Cathode
23
Batteries
Mercury Battery
Anode
Cathode
24
Batteries
Solid State Lithium Battery
25
Batteries
Lead storage battery
Anode
Cathode
26
Batteries
A fuel cell is an electrochemical cell that
requires a continuous supply of reactants to keep
functioning
Anode
Cathode
27
SEL ELEKTROLISIS
Kutub
Kutub -
Terjadi persaingan untuk mengalami Reduksi.
Siapa yang menang ?
Terjadi persaingan untuk mengalami Oksidasi.
Siapa yang menang ?
H2O
H2O
Larutan H2SO4
H2O
H2O
SO42-
H
H
SO42-
H
28
REAKSI PADA ELEKTRODA
Reaksi Pada Katoda ( - ) tergantung pada jenis
kationnya (ion positif) ion logam aktif
(Gol I A, II A, Al dan Mn ) tidak direduksi
yang direduksi air. 2H2O 2 e H2 (g)
2 OH- Kation lain akan direduksi. Mx
x e M
29
REAKSI PADA ANODA
Dipengaruhi oleh jenis anoda yang digunakan dan
jenis anionnya.
Sisa asam Oksi tidak dioksidasi yang dioksidasi
air (SO42- NO3- ) 2H2O 4H 2 O2 4e
Inert, C, Pt, Au
Anion
Sisa asam lain dan OH- dioksidasi 2 X-
X2 (g) 2e
Anoda
Anoda tidak inert akan teroksidasi M Mx
x e
30
Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda
pada lektrolisis a. Larutan KCl elektroda
grafit. b. Larutan K2SO4 elektroda grafit. c.
Larutan Cu(NO3)2 elektroda Cu d. Lelehan
MgCl2 eletroda platina e. Larutan NaOH
elektroda grafit
31
Jawab

• Katoda (-) Reduksi 2H2O 2 e ---------? H2
  2OH-
• Anoda () Anoda 2 Cl- --------? Cl2 2
  e
• B. Katoda (-) Reduksi 2H2O 2 e ---------? H2
  2OH-
• Anoda () Anoda 2 H2O --------? O2
  4 H 4 e
• C. Katoda (-) Reduksi Cu2 2 e -------?
  Cu
• Anoda () Anoda Cu -----------?
  Cu2 2e
• D. Katoda (-) Reduksi Mg2 2 e -------? Mg
• Anoda () Anoda 2 Cl- --------? Cl2
  2 e

32
HUKUM FARADAY
Hukum Faraday I Massa zat yang dibebaskan pada
elektroda berbanding lurus dengan jumlah listrik
( Q ) yang digunakan. G Q Q i. t G
i. t
Waktu (detik)
Kuat Arus
Hukum Faraday II Massa zat yang dibebaskan pada
elektroda berbanding lurus dengan massa ekivalen
zat itu. G ME G k . i. t . E k
G
Ar
1
i. t . E
ME
Biloks
96500 C
96500 C
33
Hubungan kwantitatif jumlah arus, mol e-, pH dan
volum gas
i. t
F
i. t
96500 C
Mol e-
96500 C
C
F
96500 C
C
Mol e-
96500 C
F mol e-
Dengan konsep Stoikiometri kita dapat mengubah
mol e-
Mol H / OH-
pH
Mol e-
Massa / Volume
Mol Zat
34
Kerjakan soal-soal latihan yang ada pada buku !
No 45 s/d 50
Soal Jika kuat arus sebesar 5 Amper dilewatkan
kedalam 1 liter larutan CuSO4 selama 5 menit
dengan menggunakan elektroda Pt. Maka
tentukanlah a. Reaksi elektrodanya b.
Massa endapan yang terbentuk. Ar Cu 63,5 c.
Volume gas yang terbentuk. Diukur pada suhu 27
oC tekanan 1 atm. d. pH larutan setelah
elektrolisis. (volume larutan dianggap idak
berubah).
35
Menurut Hukum Faraday II. Massa zat yang
dihasilkan dalam elektrolisis berbanding lurus
dengan Massa Ekivalen zat.
Untuk beberapa sel yang disusun seri berlaku
G1 G2 E1 E2
36
ELEKTROLISIS NaCl DENGAN SEL DIAFRAGMA
2 Cl- Cl2(g) 2 e-
2 H2O 2 e- H2 2 OH-
Pada Ruang katoda dihasilkan larutan NaOH yang
tercampur dengan NaCl
37
Purification of Metals
Distillation
Electrolysis
Zone refining
Prinsp logam yang akan dimurnikan harus
dipasang sebagai ANODA Sebagai katoda harus
logam murni.
20.2
38
ELEKTROLISIS NaCl DENGAN SEL MERCURI
Anoda
Hg bertindak sebagai katoda
Sebagai hasil sampingan adalah Campuran NaOH dan
NaCl. Bagaimana memisahkannya ?
39
Industrial Electrolysis Processes
40
Corrosion
RUSAKNYA PERMUKAAN LOGAM AKIBAT REAKSI DENGAN
UDARA ( O2 dibantu air)
41
PERLINDUNGAN KATODA / PENGORBANAN ANODA
Prinsip Logam yang lebih reaktif (Eo kecil)
akan lebih dahulu berkarat. Syarat
Logam yang akan digunakan untuk melindungi harus
lebih reaktif
42
Anoda dikorbankan untuk melindungi Katoda