.

1. ELEKTROKIMIAELEKTROKIMIA DAN SELDAN SEL
VOLTAVOLTA

2. KELOMPOK 3KELOMPOK 3
 Nama anggotaNama anggota
 Ade FitrianiAde Fitriani
 Amira Falah SiregarAmira Falah Siregar
 Iftitah Magfirah K.PIftitah Magfirah K.P
 Maulana Imam Dz HrpMaulana Imam Dz Hrp
 M.Ilham PrayogiM.Ilham Prayogi
 Putri Pramestia NingrumPutri Pramestia Ningrum
 Siti Indah KhairaniSiti Indah Khairani
 Siti Sahara BatubaraSiti Sahara Batubara
 Sigit Hadi PranotoSigit Hadi Pranoto
 Zul Mahadi NataZul Mahadi Nata

3. KONSEP ELEKTROKIMIAKONSEP ELEKTROKIMIA
• Dalam arti yang sempit elektrokimia adalah ilmuDalam arti yang sempit elektrokimia adalah ilmu
pengetahuan yang mempelajari peristiwa-peristiwa yangpengetahuan yang mempelajari peristiwa-peristiwa yang
terjadi di dalam sel elektrokimia.terjadi di dalam sel elektrokimia.
 Sel jenis ini merupakan sistem yang terdiri atas 2 buahSel jenis ini merupakan sistem yang terdiri atas 2 buah
elektrode dan larutan elektrolit, peristiwa yang terjadielektrode dan larutan elektrolit, peristiwa yang terjadi
didalamnya adalah proses perpindahan elektron (reaksididalamnya adalah proses perpindahan elektron (reaksi
redoks) , dengan catatan : proses pelepasan elektronredoks) , dengan catatan : proses pelepasan elektron
(oksidasi) terjadi pada anoda dan proses penarikan(oksidasi) terjadi pada anoda dan proses penarikan
elektron (reduksi) terjadi pada katoda.elektron (reduksi) terjadi pada katoda.
 Pada elektrokimia kedua setengah sel (oksidasi danPada elektrokimia kedua setengah sel (oksidasi dan
reduksi) terjadi secara terpisah pada elektroda-reduksi) terjadi secara terpisah pada elektroda-
elektroda.elektroda.

4. Ada 2 macam sel elektrokimiaAda 2 macam sel elektrokimia ::
 Sel Volta/sel elektrokimia : reaksi redoks yang terjadiSel Volta/sel elektrokimia : reaksi redoks yang terjadi
secara spontan ( reaksi kimia yang dapat menghasilkansecara spontan ( reaksi kimia yang dapat menghasilkan
arus listrik)arus listrik)
 Sel Elektrolisis : Arus listrik yang dialirkan kedalamnyaSel Elektrolisis : Arus listrik yang dialirkan kedalamnya
menimbulkan reaksi redoks /kimiamenimbulkan reaksi redoks /kimia
 ElektrolisisElektrolisis
 Pada sel elektolisis arus listrik dari sumber diluar selPada sel elektolisis arus listrik dari sumber diluar sel
dialirkan kedalam larutan di dalam sel. Ion-ion positipdialirkan kedalam larutan di dalam sel. Ion-ion positip
(kation) bermigrasi ke elektroda negatip dan ion-ion(kation) bermigrasi ke elektroda negatip dan ion-ion
negatip (anion) bermigrasi ke elektroda positipnegatip (anion) bermigrasi ke elektroda positip
 Elektrolit yang digunakan bisa sebagai leburan danElektrolit yang digunakan bisa sebagai leburan dan
sebagai larutansebagai larutan..

5.  Pada proses penggunaan elektrolit kemungkinan terjadiPada proses penggunaan elektrolit kemungkinan terjadi
reduksi atau oksidasi dari molekul-molekul air harusreduksi atau oksidasi dari molekul-molekul air harus
pula diperhatikan. Misal ; pengendapan logam padapula diperhatikan. Misal ; pengendapan logam pada
katoda , maka potensial elektron dan atau konsentrasikatoda , maka potensial elektron dan atau konsentrasi
ion dalam larutan perlu diperhatikan.ion dalam larutan perlu diperhatikan.
 Elektroda yang digunakan dapat bersifat elektroaktif/Elektroda yang digunakan dapat bersifat elektroaktif/
lamban. Contoh elektroda yanglamban. Contoh elektroda yang elektroaktifelektroaktif (Cu dan Ag)(Cu dan Ag)
mudah teroksidasi dan sering ambil bagian dalammudah teroksidasi dan sering ambil bagian dalam
proses anoda, sedangkanproses anoda, sedangkan elektrode lambanelektrode lamban (grafit dan(grafit dan
platina) praktis tidak bereaksi kecuali pada proses-platina) praktis tidak bereaksi kecuali pada proses-
proses tertentu.proses tertentu.
 Elektrolisis leburan elektrolitElektrolisis leburan elektrolit ::
elektrolisis ini penting dalam pembuatan logam-logamelektrolisis ini penting dalam pembuatan logam-logam
aktif seperti natrium, magnesium dan alumunium.aktif seperti natrium, magnesium dan alumunium.

6. Elektrolisis MgClElektrolisis MgCl22 caircair
Anoda (oksidasi) : 2 ClAnoda (oksidasi) : 2 Cl−−
------ Cl------ Cl22 + 2e+ 2e
Katoda (reduksi) : MgKatoda (reduksi) : Mg 2+2+
+ 2 e ----- Mg+ 2 e ----- Mg
Reaksi sel : MgClReaksi sel : MgCl22 ----- Mg + Cl----- Mg + Cl22
Elektrolisis larutan elektrolitElektrolisis larutan elektrolit ::
 elektolisis ini lebih rumit dari elektrolisis leburan elektrolitelektolisis ini lebih rumit dari elektrolisis leburan elektrolit
, karena adanya molekul-molekul pelarut yang dapat, karena adanya molekul-molekul pelarut yang dapat
pula dioksidasipula dioksidasi
 (pada anoda) atau direduksi (pada katoda).Jadi pada(pada anoda) atau direduksi (pada katoda).Jadi pada
elektroda ada beberapa kemungkinan reaksi,contohelektroda ada beberapa kemungkinan reaksi,contoh
elektrolisis dalam air.elektrolisis dalam air.
Elektrolisis lar. NaClElektrolisis lar. NaCl dengan elektroda lamban :dengan elektroda lamban :
oksidasi : 2 Cloksidasi : 2 Cl −−
----- Cl----- Cl22 + 2e+ 2e
Reduksi : 2 HReduksi : 2 H22O + 2 e ----- HO + 2 e ----- H22 + 2 OH-+ 2 OH-

7.  Jadi reaksi-reaksi yang terjadi tergantung pada :Jadi reaksi-reaksi yang terjadi tergantung pada :
- keadaan dan jenis elektrolit- keadaan dan jenis elektrolit
- jenis elektroda- jenis elektroda
- beda potensial antara kedua elektroda- beda potensial antara kedua elektroda
- suhu- suhu
 Kation logam dibawah Hidrogen dalam deret Volta (Cu,Kation logam dibawah Hidrogen dalam deret Volta (Cu,
Ag) mudah direduksi dalam katoda.Ag) mudah direduksi dalam katoda.
Menurut FaradayMenurut Faraday ::
massa zat yang dihasilkan/berekasi dalam elektrolisismassa zat yang dihasilkan/berekasi dalam elektrolisis
berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yangberbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang
lewat dalam larutan , berbanding lurus dengan beratlewat dalam larutan , berbanding lurus dengan berat
atom/molekul zat terlarut dan berbanding terbalikatom/molekul zat terlarut dan berbanding terbalik
dengan jumlah elektron per mol yang diperlukan untukdengan jumlah elektron per mol yang diperlukan untuk
menimbulkan perubahan bilangan oksidasi yang terjadi.menimbulkan perubahan bilangan oksidasi yang terjadi.
 Jumlah muatan listrik yang lewat :Jumlah muatan listrik yang lewat :
Q = i t Coulomb ;Q = i t Coulomb ;
i = kuat arus t = waktu arus lewat dalam detiki = kuat arus t = waktu arus lewat dalam detik

8. Jika A = berat atom/molekul dan n = jumlah elektronJika A = berat atom/molekul dan n = jumlah elektron
yang diperlukan per mol zat yang bereaksi/dihasilkanyang diperlukan per mol zat yang bereaksi/dihasilkan
maka : W = A I t / nFmaka : W = A I t / nF
W = jumlah masa zat (dalam gram) yangW = jumlah masa zat (dalam gram) yang
bereaksi/dihasilkanbereaksi/dihasilkan
1/F = tetapan perbandingan Ini dikenal dengan Hukum1/F = tetapan perbandingan Ini dikenal dengan Hukum
FaradayFaraday
Reduksi ion AgReduksi ion Ag++
menjadi Agmenjadi Ag::
 Pada reduksi ion Ag+ : Ag+ + e ----- AgPada reduksi ion Ag+ : Ag+ + e ----- Ag
ditemukan bahwa bila muatan listrik 1Coulombditemukan bahwa bila muatan listrik 1Coulomb
(1 ampere yang mengalir selama 1 detik) maka(1 ampere yang mengalir selama 1 detik) maka
perak yang mengendap sebanyak perak (Ag). Berapaperak yang mengendap sebanyak perak (Ag). Berapa
tetapan faraday?tetapan faraday?
W = 1,118 mg = 1,118 .10W = 1,118 mg = 1,118 .10 -3-3
g. A = Arg. A = Ar AgAg = 107,868= 107,868
sehingga menurut persamaan diatas :sehingga menurut persamaan diatas :
W = AI t / nF ------ = 107,868 x1 x1 / 1 FW = AI t / nF ------ = 107,868 x1 x1 / 1 F
F = 96483 C = 96500 C = tetapan FaradayF = 96483 C = 96500 C = tetapan Faraday

9.  Dapat diturunkan bahwa 96500 Coulomb adalah jumlahDapat diturunkan bahwa 96500 Coulomb adalah jumlah
muatan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan A/nmuatan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan A/n
mol zat yang sering disebut satu ekivalen.mol zat yang sering disebut satu ekivalen.
Jika tetapan Faraday dibagi jumlah muatan listrikJika tetapan Faraday dibagi jumlah muatan listrik
elektron ( 1,6022 .10 -19) maka akan diperoleh :elektron ( 1,6022 .10 -19) maka akan diperoleh :
96500 / 1,6022 10 -19 = 6,02 .10 23 = tetapan96500 / 1,6022 10 -19 = 6,02 .10 23 = tetapan
Avogadro.Avogadro.
 Satu Faraday menyatakan jumlah muatan listrik (dalamSatu Faraday menyatakan jumlah muatan listrik (dalam
Coulomb) dari satu mol elektronCoulomb) dari satu mol elektron
Penggunaan elektrolisis :Penggunaan elektrolisis : Elektrolisis adalah prosesElektrolisis adalah proses
yang penting dalam industri. Proses ini digunakan untukyang penting dalam industri. Proses ini digunakan untuk
pembuatan logam –logam natrium, magnesium,pembuatan logam –logam natrium, magnesium,
alumunium, pembuatan hidrogen peroksida , gasalumunium, pembuatan hidrogen peroksida , gas
hidrogen dan zat-zat lain. Gas Hidrogen yang dihasilkanhidrogen dan zat-zat lain. Gas Hidrogen yang dihasilkan
pada proses ini sangat murni untuk itu sangat baikpada proses ini sangat murni untuk itu sangat baik
digunakan pada proses hidrogenasi minyak dalamdigunakan pada proses hidrogenasi minyak dalam
pembuatan margarin.pembuatan margarin.
 Proses elektrolisis juga digunakan dalam ElektroplatingProses elektrolisis juga digunakan dalam Elektroplating
dimana permukaan logam dilapisi logam lain yang lebihdimana permukaan logam dilapisi logam lain yang lebih

10. SoalSoal: Jika suatu larutan kalium yodida: Jika suatu larutan kalium yodida
dielektrolisis , akan dihasilkan Idielektrolisis , akan dihasilkan I22 pada anodapada anoda
dan Hdan H22 pada katoda. Berapa gram dari masing-pada katoda. Berapa gram dari masing-
masing zat ini terbentuk , jika arus listrik 5,20masing zat ini terbentuk , jika arus listrik 5,20
ampere mengalir selama 46 menit dalamampere mengalir selama 46 menit dalam
larutan.larutan.
JawabJawab : Anoda : 2 I: Anoda : 2 I--
----- I----- I22 + 2 e+ 2 e
Katoda : 2 HKatoda : 2 H22O + 2 e ----- HO + 2 e ----- H22 + 2 OH+ 2 OH--
W = A I t / nFW = A I t / nF
W IW I22 = (2x 126,9) x 5,20 x (46 x60) / 2 x 96500 == (2x 126,9) x 5,20 x (46 x60) / 2 x 96500 =
18,9 g18,9 g
W HW H22 = ( 2 x 1) x 5,20 x (40 x60)/ 2 x 96500 == ( 2 x 1) x 5,20 x (40 x60)/ 2 x 96500 =
0,15 g0,15 g

11. Sel VoltaSel Volta
 Sel Volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkanSel Volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkan
arus listrik sebagai akibat terjadinya reaksi pada keduaarus listrik sebagai akibat terjadinya reaksi pada kedua
elektroda secara spontan.elektroda secara spontan.
 Misal : sebatang logam seng di masukkan kedalamMisal : sebatang logam seng di masukkan kedalam
larutan seng sulfat dan logam tembaga kedalam larutanlarutan seng sulfat dan logam tembaga kedalam larutan
tembaga sukfat (lihat gambar 1).tembaga sukfat (lihat gambar 1).


12.  Logam seng mempunyai kecenderungan untukLogam seng mempunyai kecenderungan untuk
melarut membentuk ion seng, Znmelarut membentuk ion seng, Zn 2+,2+,
tetapi seba-tetapi seba-
liknya ion seng dalam larutan mempunyai kecen-liknya ion seng dalam larutan mempunyai kecen-
derungan untuk mengendap sebagai atom Zn.derungan untuk mengendap sebagai atom Zn.
Dalam waktu singkat tercapai kesetimbangan yangDalam waktu singkat tercapai kesetimbangan yang
dapat dinyatakan sebagai ;dapat dinyatakan sebagai ;
Zn ====== ZnZn ====== Zn 2+2+
+ 2 e+ 2 e
 Kecenderungan Zn untuk melarut lebih besar dariKecenderungan Zn untuk melarut lebih besar dari
pada kecenderungan Znpada kecenderungan Zn 2+2+
untuk mengendap,untuk mengendap,
maka kesetimbangan agak ke kanan, sehinggamaka kesetimbangan agak ke kanan, sehingga
pada logam Zn akan kelebihan electron, yangpada logam Zn akan kelebihan electron, yang
memberikan muatan negative pada logam. Ion-ionmemberikan muatan negative pada logam. Ion-ion
seng dalam larutan akan terorientasi denganseng dalam larutan akan terorientasi dengan
muatan negative pada logam dan terbentukmuatan negative pada logam dan terbentuk
lapisan rangkap listrik (gambar a).lapisan rangkap listrik (gambar a).

13.  Sedangkan untuk tembaga sedikit berbeda.Sedangkan untuk tembaga sedikit berbeda.
Disini kecenderungan CuDisini kecenderungan Cu 2+2+
untukuntuk
mengendap(sebagai Cu) lebih besar dari padamengendap(sebagai Cu) lebih besar dari pada
kecenderunganCu untuk melarut sehinggakecenderunganCu untuk melarut sehingga
kedudukan kesetimbangan :kedudukan kesetimbangan :
Cu ======= CuCu ======= Cu 2+2+
+ 2 e+ 2 e
Logam Cu kekurangan elektron dan logam iniLogam Cu kekurangan elektron dan logam ini
lebih positif terhadap larutan (gambar b).lebih positif terhadap larutan (gambar b).
Jika kedua elektroda digabungkan menjadi selJika kedua elektroda digabungkan menjadi sel
Volta (gambar 2) , kelebihan electron padaVolta (gambar 2) , kelebihan electron pada
elektroda Zn akan mengalir ke elektroda Cuelektroda Zn akan mengalir ke elektroda Cu
dimana terdapat kekurangan electron.dimana terdapat kekurangan electron.

14.  Karena kehilangan electron maka Zn akan melarutKarena kehilangan electron maka Zn akan melarut
menghasilkan electron, sedangkan ion-ion Cu2+ akanmenghasilkan electron, sedangkan ion-ion Cu2+ akan
terus mengendap sebagai ion Cuterus mengendap sebagai ion Cu

15.  Pada elektroda Zn terdapat kelebihan electron jadiPada elektroda Zn terdapat kelebihan electron jadi
bertidak sebagai elektroda negative(-) disebut anoda,bertidak sebagai elektroda negative(-) disebut anoda,
karena disini terjadi setengah reaksi oksidasi.karena disini terjadi setengah reaksi oksidasi.
Zn ------- ZnZn ------- Zn 2+2+
+ 2 e+ 2 e
 Elektroda Cu yang kekurangan electron bertindakElektroda Cu yang kekurangan electron bertindak
senagai elektroda positif (+) disebut katoda, setengahsenagai elektroda positif (+) disebut katoda, setengah
reaksi yang terjadi adalah : Cureaksi yang terjadi adalah : Cu 2+2+
+ 2 e -------- Cu+ 2 e -------- Cu
 Jumlah dari kedua setengah sel ini adalah rekasi sel :Jumlah dari kedua setengah sel ini adalah rekasi sel :
Anoda (oksidasi) Zn ------- ZnAnoda (oksidasi) Zn ------- Zn 2+2+
+ 2 e+ 2 e
Katoda (reduksi) CuKatoda (reduksi) Cu 2+2+
+ 2 e ------- Cu+ 2 e ------- Cu
________________________________________________________________________________
Zn + CuZn + Cu 2+2+
------- Zn------- Zn 2+2+
+ Cu+ Cu
 Dari reaksi ini dihasilkan arus listrik.Dari reaksi ini dihasilkan arus listrik.
 CatatanCatatan : Jembatan garam yang digunakan pada: Jembatan garam yang digunakan pada
pembuatan sel ini adalah sebuah pipa U yang berisipembuatan sel ini adalah sebuah pipa U yang berisi

16. Cara penulisan sel VoltaCara penulisan sel Volta
Zn / Zn2+ // Cu 2+ / CuZn / Zn2+ // Cu 2+ / Cu
Anoda katodaAnoda katoda
Penjelasan:Penjelasan:
/ : perbatasan antara 2 fase yang berbeda missal fase/ : perbatasan antara 2 fase yang berbeda missal fase
padat dan fase cairpadat dan fase cair
// : menunjukkan penggunaan * Jembatan garam*// : menunjukkan penggunaan * Jembatan garam*
atau dinding berpori pembatas kedua larutanatau dinding berpori pembatas kedua larutan
dengan tanda /dengan tanda /
Hubungan potensial sel dan potensial elektroda ; menurutHubungan potensial sel dan potensial elektroda ; menurut
perjanjian sbb : E sel = E katoda - E anodaperjanjian sbb : E sel = E katoda - E anoda
= E= E ++
- E- E ––
Jika ditulis Cu / Cu2+ // Zn2+ / Zn reaksi ini tidakJika ditulis Cu / Cu2+ // Zn2+ / Zn reaksi ini tidak
spontan (tidak terjadi dengan sendirinya) dan potensialspontan (tidak terjadi dengan sendirinya) dan potensial
yang ditunjukkan adalah negative, reaksi ini terjadi jikayang ditunjukkan adalah negative, reaksi ini terjadi jika
dialiri arus listrik dari luar , sehingga sel ini berfungsidialiri arus listrik dari luar , sehingga sel ini berfungsi
sebagai sel elektrolisis.sebagai sel elektrolisis.

17. Elektroda PembandingElektroda Pembanding
 Potensial elektroda ( beda potensial listrik yang terdapatPotensial elektroda ( beda potensial listrik yang terdapat
antara suatu elektroda dan larutan) tidak bisa diukurantara suatu elektroda dan larutan) tidak bisa diukur
secara langsung. Yang bisa diukur adalah bedasecara langsung. Yang bisa diukur adalah beda
potensial antara dua buah elektroda (potensial sel).potensial antara dua buah elektroda (potensial sel).
Dalam hal ini dipakai elektroda pembanding , sebagaiDalam hal ini dipakai elektroda pembanding , sebagai
elektroda pembanding digunakan elektroda hydrogenelektroda pembanding digunakan elektroda hydrogen
standar.standar. Keadaan standar ( E o ) : temperature 25Keadaan standar ( E o ) : temperature 25 oo
CC
tekanan 1 atm , konsentrasi larutan 1 M dari ion sejenistekanan 1 atm , konsentrasi larutan 1 M dari ion sejenis
elektrodaelektroda
 Pada keadaan standar hidrogen berupa gas danPada keadaan standar hidrogen berupa gas dan
potensial elektrodanya ( E o) sama dengan 0 volt..potensial elektrodanya ( E o) sama dengan 0 volt..
 Elektrode hidrogen standarElektrode hidrogen standar dibuat dari gas H2 yangdibuat dari gas H2 yang
ditangkap oleh logam Pt yang berlapis serbuk platinaditangkap oleh logam Pt yang berlapis serbuk platina
yang dihitamkan dan permukaannya tidak rata supayayang dihitamkan dan permukaannya tidak rata supaya
gas Hgas H22 tidak langsung menguap, kemudian dimasukkantidak langsung menguap, kemudian dimasukkan
kedalam larutan HCl yang konsentrasinya 1 M. Dan gaskedalam larutan HCl yang konsentrasinya 1 M. Dan gas
HH22 yang dialirkan dijaga agar tekanannya 1 atm.yang dialirkan dijaga agar tekanannya 1 atm.

18.  Daftar potensial elektroda:Daftar potensial elektroda:
Daftar ini digunakan untuk meramalkanDaftar ini digunakan untuk meramalkan
apakah suatu zat lebih mudah dioksidasiapakah suatu zat lebih mudah dioksidasi
atau direduksi. Makin besar potensialatau direduksi. Makin besar potensial
reduksinya makin mudah zat tersebutreduksinya makin mudah zat tersebut
mengalami reduksi, begitu juga makinmengalami reduksi, begitu juga makin
besar potensial oksidasinya makin mudahbesar potensial oksidasinya makin mudah
zat tersebut mengalami oksidasi.zat tersebut mengalami oksidasi.