Elektrokimia Kelas 12

Sel elektrokimia adalah suatu aplikasi penerapan reaksi redoks yang terdiri dari katoda (reduksi) dan anoda (oksidasi) yang menggunakan larutan elektrolit sebagai penghantar elektron. Ada dua macam sel elektrokimia yang akan kita pelajari hari ini, yaitu:

1. Sel Volta (Sel Galvani)

Sel volta adalah sel elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Rangkaian sel volta dapat ditulis dalam bentuk notasi. Dalam menuliskan notasi sel, anoda dituliskan di sebelah kiri dan katoda di sebelah kanan yang dipisahkan oleh jembatan garam ( || ). Secara umum, notasi sel dapat dituliskan sebagai berikut:

Untuk menunjukkan kecenderungan reduksi, kita menggunakan poetensial reduksi standar atau lebih dikenal dengan sebutan potensial elektroda standar. Untuk lebih mudahnya, perhatikan tabel potensial elektroda standar berikut:

Perbedaan potensial dari kedua elektroda disebut sebagai beda potensial sel standar (E_sel). Rumusnya:

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

Potensial sel dapat digunakan untuk memperkirakan spontan atau tidaknya suatu reaksi redoks. Reaksi redoks berlangsung spontan jika E_sel>0 (positif) dan tidak spontan jika E_sel<0 (negatif).

2. Sel Elektrolisis

Apa yang dimaksud sel elektrolisis? Sel elektrolisis adalah sel eletrokimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Pada sel elektrolisis katoda merupakan elektroda negatif, sedangkan anoda merupakan elektroda positif. Spesi yang mengalami reduksi adalah spesi (zat) yang mempunyai potensial elektroda lebih positif. Sedangkan spesi yang mengalami oksidasi adalah spesi (zat) yang mempunyai potensial elektroda lebih negatif. Dengan demikian, tidak selalu kation yang mengalami reduksi dan anion yang mengalami oksidasi. Dalam menuliskan reaksi sel elektrolisis kita harus memperhatikan beberapa hal berikut:

a. Reaksi Oksidasi

1. Jika anoda terbuat dari Pt, Au, atau C, maka anoda tidak ikut teroksidasi. Contohnya: Ion OH^– teroksidasi menjadi H₂O dan gas O₂. Reaksinya:4OH^–_(aq) → 2H₂O_(l) + O_2(g) + 4e^–
2. Jika anoda terbuat selain dari Pt, Au, atau C, maka anoda ikut teroksidasi. Contohnya: Anoda dari logam Ag maka reaksinya:Ag_(s) → Ag⁺_(s) + e^–

b. Reaksi Reduksi

1. Ion H⁺ tereduksi menjadi gas H₂. Reaksinya: H⁺_(aq)­ + 2e^– → H_2(g)
2. Ion-ion logam alkali dan alkali tanah serta Al³⁺ dan Mn²⁺tidak mengalami reduksi, yang tereduksi adalah pelarutnya. Reaksinya: 2H₂O_(l) + 2e^– → H_2(g) + 2OH^–_(aq)
3. Ion-ion logam selain alkali dan alkali tanah serta Al³⁺ dan Mn²⁺ mengalami reduksi menjadi logamnya. reaksinya: Ni²⁺_(aq) + 2e^– → Ni_(s)