SEL ELEKTROKIMIA

Nama : MAGHFIROTUL IZZANI

NIM:15630021

SEL ELEKTROKIMIA

Sel elekrokimia merupakan ilmu kimia yang mempelajari  tentang perpindahan elektron yang terjadi pada sebuah media pengantar listrik (elektrode). Elektrode terdiri dari elektrode positif dan elektrode negatif. Hal ini disebabkan karena elektroda akan dialiri oleh arus listrik sebagai sumber energi dalam pertukaran elektron. Konsep elektrokimia didasari oleh proses reduksi-oksidasi (redoks) dan larutan elektrolit. Pada reaksi reduksi terjadi peristiwa penangkapan elektron sedangkan reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron yang terjadi pada media pengantar pada sel elektrokimia(Muhammad Ridwan.2016)

Proses elektrokimia membutuhkan media pengantar sebagai tempat terjadinya serah terima elektron dalam suatu sistem reaksi yang dinamakan larutan. Larutan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian yaitu larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah dan larutan non-elektrolit. Larutan elektrolit kuat merupakan larutan yang mengandung ion-ion terlarut yang dapat mengantarkan arus listrik sangat baik sehingga proses serah terima elektron berlangsung cepat dan energi yang dihasilkan relatif besar. Sedangkan larutan elektron lemah merupakan larutan yang mengandung ion-ion terlarut yang terionisasi sebagian sehingga dalam proses serah terima elektron berlangsung lambat dan energi yang dihasilkan kecil. Larutan non-elektrolit merupakan larutan yang tidak terjadi proses serah terima elektron(Muhammad Ridwan.2016)

Sel elektrokimia terdiri dari sel volta dan sel elektrolisis. Sel volta atau sel galvani merupakan sel elektrokimia yang menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia yang berlangsung sepontan. Pada sel volta anoda adalah kutub negatif dan katoda adalah kutub positif. Anoda dan katoda akan dicelupkan kedalan larutan elektrolit yang terhubung oleh jembatan garam. Jembatan garam memiliki fungsi sebagai pemberi suasana netral (grounding) dari kedua larutan yang menghasilkan listrik. Sel volta dibedakan menjadi tiga jenis yaitu sel volta primer, sel volta sekunder dan sel volta bahan bakar. Sel volta primer merupakan sel volta yang tidak dapat diperbarui dan bersifat irreversible, contohnya baterai kering. Sel volta sekunder merupakan sel volta yang dapat diperbarui dan bersifat reversible, contohnya baterai aki. Sel volta bahan bakar merupakan sel volta yang tidak dapat diperbarui tetapi tidak habis, contohnya sel campura bahan bakar pesawat luar angkasa(Muhammad Ridwan.2016)

Sel elektrolisis merupakan sel elektrokimia yang menggunakan sumber energi listrik untuk mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Pada sel elektrolisis katoda memiliki muatan negatif sedangkan anoda memiliki muatan positif. Aplikasi dari sel elektrolisis adalah penyepuhan logam emas dengan menggunakan larutan elektrolit yang mengandung unsur emas (Au). Hal ini dilakukan untuk melapisi kembali perhiasana yang kada emasnya sudah berkurang(Muhammad Ridwan.2016)

Contoh reaksi redoks spontan dalam sel volta yang menghasilkan energi listrik adalah reaksi antara seng (Zn) dan tembaga (Cu).

1. Notasi sel volta

Rangkaian sel volta dapat ditulis dalam bentuk notasi atau diagram sel. Anoda dituliskan di sebelah kiri dan katoda di sebelah kanan yang dipisahkan oleh jembatan garam. Jembatan garam dilambangkan dengan dua garis sejajar (||). Secara umum, notasi sel dituliskan sebagai berikut:

    anoda | Larutan | | Larutan | katoda               Zn | Zn²⁺ | | Cu²⁺ | Cu

Notasi tersebut menyatakan bahwa pada anoda terjadi reaksi oksidasi Zn menjadi ion Zn²⁺ , sedangkan di katoda terjadi reaksi reduksi ion Cu²⁺  menjadi Cu.

2. Potensial Elektroda Standar

Pada sel volta yang tersusun dari elektrode Zn dan Cu, ternyata elektrode Zn mengalami oksidasi dan elektrode Cu mengalami reduksi. Untuk membandingkan kecenderungan logam-logam mengalami oksidasi maupun reduksi digunakan elektroda hydrogen sebagai pembanding yang potensial elektrodanya adalah 0 volt. Potensial elektrode berkaitan dengan reaksi redoks sehingga ada dua jenis potensial elektrode, yaitu potensial reduksi dan potensial oksidasi . Potensial oksidasi merupakan nilai yang sama dengan potensial reduksi dengan tanda berlawanan.

E° oksidasi = – E° reduksi

3. Potensial Sel (Esel)

Perbedaan potensial dari kedua elektroda (katoda dan anoda) disebut beda potensial atau potensial sel standar yang diberi lambar Esel.

Esel = E° katoda – E°anoda

Katoda merupakan tempat terjadinya reaksi reduksi, dan anoda merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi. Potensial sel reduksi lebih besar daripada potensial sel oksidasi. Potensial sel dapat digunakan untuk memperkirakan spontan tidaknya suatu reaksi redoks. Reaksi redoks berlangsung spontan jika nilai Esel > 0 (positif) dan tidak spontan jika nilai Esel < 0 (negatif).

4. Deret Volta

Pada Deret Volta, unsur logam dengan potensial elektrode lebih negatif ditempatkan di bagian kiri, sedangkan unsur dengan potensial elektrode yang lebih positif ditempatkan di bagian kanan.Semakin ke kiri kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron) dan logam merupakan reduktor yang semakin kuat sehingga semakin mudah mengalami oksidasi. Sebaliknya, semakin ke kanan kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin kurang reaktif (semakin sulit melepas elektron) dan logam merupakan oksidator yang semakin kuat sehingga semakin mudah mengalami reduksi.