MAKALAH KIMIA
ELEKTROKIMIA
XI LAS 2
OLEH :
1.
AGEL
WIDIANTO {01}
2.
ASKHOIL
MAHFUD {10}
TEKNIK PENGELASAN
SMK TUNAS HARAPAN PATI
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas
rahmat-Nya Saya dan rekan-rakan dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang
berjudul “MAKALAH KIMIA ELEKTROKIMIA”.
Penulisan makalah adalah merupakan salah satu tugas dan
persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata pelajaran IPA dan KIMIA.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak
kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan
kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak
sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Dalam penulisan makalah ini penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam
menyelesaikan penelitian ini, khususnya kepada :
1.
Ibu
Eni Wahyuningsih Selaku Kepala Sekolah SMK Tunas harapan Pati serta
segenap jajarannya yang telah memberikan kemudahan-kemudahan baik berupa moril
maupun materiil selama mengikuti pendidikan di SMK Tunas Harapan Pati
2.
Ibu
Erna Maeka selaku Guru Mata Pelajaran yang telah meluangkan waktu, tenaga dan
pkiran dalam pelaksanaan bimbingan, pengarahan, dorongan dalam rangka
penyelesaian penyusunan makalah ini
3.
Rekan-rekan
semua di SMK Tunas Harapan Pati
4.
Secara
khusus penulis menyampaikan terima kasih kepada keluarga tercinta yang telah
memberikan dorongan dan bantuan serta pengertian yang besar kepada penulis,
baik selama mengikuti perkuliahan maupun dalam menyelesaikan makalah ini
5.
Semua
pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan
dalam penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap semoga Allah memberikan imbalan yang
setimpal pada mereka yang telah memberikan bantuan, dan dapat menjadikan semua
bantuan ini sebagai ibadah, Amiin Yaa Robbal ‘Alamiin.
Pati, 7 January 2013
Pengarang
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
..................................................................................
2
DAFTAR ISI ...........................
................................................................... 3
BAB I PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
......................................................................................... 4
2. RUMUSAN MASALAH
.....................................................................................
4
3. TUJUAN
...............................................................................................................
5
4. MANFAAT
...........................................................................................................
5
BAB II PEMBAHASAN
1. Definisi Elektrokimia
................................................................... 6
2. Pengertian elektrokimia
............................................................... 8
3. Penggabungan elektrokimia dan Fotovoltaik untuk membersihkan reaksi
oksidasi
.............................................................................
10
BAB III PENUTUP
1. KESIMPULAN
.......................................................................................................
12
2. SARAN
...................................................................................................................
12
DAFTAR PUSTAKA
...............................................................................
13
BAB I PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
Sel elektrolisis merupakan pemanfaatan arus listrik
untuk menghasilkan reaksi redoks. Oleh karena itu, elektrolisis adalah proses
penguraian suatu senyawa dengan pengaliran arus listrik yang melaluinya. Dalam
elektrolisis, terjadi perubahan energy listrik menjadi energy kimia. Sel
elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta karena listrik digunakan untuk
melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Proses elektrolisis dimulai dengan
masuknya electron dari arus listrik searahke dalam larutan melalui kutub
negative. Spesi tertentu atau ion yang bermuatan positif akan menyerap electron
dan mengalami reaksi reduksi di katoda. Spesi yang lain atau ion bermuatan
negative akan melepas electron dan mengalami reaksi oksidasi di kutub positif
atau anoda. Elektroda positif dan negative pada sel elektrolisis ditentukan
oleh sumber arus listrik. Jenis elektroda yang digunakan dalam proses
elektrolisis sangat berpengaruh pada hasil elektrolisis. Elektroda dapat
dibedakan menjadi dua berdasarkan keaktifannya, yaitu elektrodatidak aktif
(tidak ikut bereaksi atau inert) seperti C, Pt, dan elektroda aktif (ikut
bereaksi atau tidak inert, selain C, Pt) pada proses elektrolisis. Pada proses
elektrolisis dengan elektroda aktif berlangsung reaksi elektroda dan reaksi
elektrolit, sedangkan proses elektrolisis dengan elektroda inert hanya
berlangsung reaksi elektrolitnya saja. Jika dalam elektrolisis digunakan
elektrolit berupa larutan, maka reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan
ion-ion d alam larutan, tapi juga air. Hal tersebut menyebabkan terjadinya
kompetisi antara ion dengan molekul pelarutnya atau ion-ion lain dalam larutan
pada saat mengalami reaksi di anoda dan katoda. Spesi yang memiliki E0 lebih
besar akan menang dalam kompetisi tersebut.
2. RUMUSAN MASALAH
1) Apakah
definisi dan pengertian elektrokimia?
2) Bagaimanakah
penggabungan antara elektrokimia dan fotovotaik?
3. TUJUAN
Berdasarkan beberapa
uraian diatas, maka ada beberapa tujuan yang akan diperoleh dari penyusunan
makalah ini. Tujuan – tujuan tersebut antara lain :
1) Pembaca
dapat mengerti bahwa elektrokimia itu adalah ilmu yang
mempelajari aksi antara sifat-sifat listrik dengan reaksi kimia.
2) Juga
mengetahui bahwa elektrokimia juga bisa digabungkan dengan fotovoltaik.
4. MANFAAT
Penulisan makalah ini
diharapkan dapat memberikan manfaat yang sebesar – besarnya, yaitu antara lain
:
a) Bagi
Pembaca
Setelah membaca makalah ini
diharapkan para pembaca mengerti ilmu tentang elektrokimia.
b) Bagi
penulis
Diharapkan dengan
adanya makalah ini bukan hanya makalah ini saja yang akan disusun oleh penulis,
tetapi diharapkan akan muncul makalah – makalah yang lain yang lebih berguna
lagi bagi semua pihak yang membacanya, terutama bagi para pembaca
BAB II PEMBAHASAN
DEFINISI ELEKTROKIMIA
Definisi elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aksi antara sifat-sifat
listrik dengan reaksi kimia. Misalnya perubahan energy kimia menjadi energy
listrik pada elemen elektrokimia, reaksi oksidasi-oksidasi secara spontan pada
elemen yang dijadikan sumber arus listrik, dan perpindahan electron dan
perpindahan electron dalam larutan elektrolit dan terjadi pada aki.
Elektrokimia ini dikenal dengan dalam bahasa inggrisnya adalah electo chemistry. Definisi elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aksi antara sifat-sifat listrik dengan reaksi kimia. Misalnya perubahan energy kimia menjadi energy listrik pada elemen elektrokimia, reaksi oksidasi-oksidasi secara spontan pada elemen yang dijadikan sumber arus listrik, dan perpindahan electron dan perpindahan electron dalam larutan elektrolit dan terjadi pada aki. Elektrokimia ini dikenal dengan dalam bahasa inggrisnya adalah electro chemistry.
Adapun berbagai definisi elektrokimia lainnya yaitu
1.
Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari
reaksi kimia yang berlangsung dalam larutan pada antarmuka konduktor elektron
(logam atau semikonduktor) dan konduktor ionik (elektrolit), dan melibatkan
perpindahan elektron antara elektroda dan elektrolit atau sejenis dalam
larutan.Jika reaksi kimia didorong oleh tegangan eksternal, maka akan seperti
elektrolisis, atau jika tegangan yang dibuat oleh reaksi kimia seperti di
baterai, maka akan terjadi reaksi elektrokimia. Sebaliknya, reaksi kimia
terjadi di mana elektron yang ditransfer antara molekul yang disebut oksidasi /
reduksi (redoks) reaksi. Secara umum, elektrokimia berkaitan dengan situasi di
mana oksidasi dan reduksi reaksi dipisahkan dalam ruang atau waktu, dihubungkan
oleh sebuah sirkuit listrik eksternal.
2.
Elektrokimia adalah ilmu tentang hubungan antara
senyawa listrik dan kimia. Elektrokimia merupakan studi yang mempelajari
bagaimana reaksi kimia dapat menimbulkan tegangan listrik dan tegangan listrik
terbalik dapat menyebabkan reaksi kimia dalam sel elektrokimia. Konversi energi
dari bentuk kimia ke bentuk listrik dan sebaliknya adalah inti dari
elektrokimia. Ada dua jenis sel elektrokimia, yaitu sel galvanik dan
elektrolit. Sel galvanik adalah sel yang menghasilkan tenaga listrik ketika sel
mengalami reaksi kimia sedangkan Sel elektrolit adalah sel yang mengalami
reaksi kimia ketika tegangan listrik diterapkan. Elektrolisis dan korosi adalah
contoh dari proses penting seperti yang ada pada elektrokimia. Prinsip-prinsip
dasar elektrokimia didasarkan pada rasio tegangan antara dua zat dan memiliki
kemampuan untuk bereaksi satu sama lain. Semakin lama logam dalam elemen
galvanik yang terpisah dalam seri tegangan elektrokimia, semakin kuat listrik
akan terekstrak. Teori Elektro-kimia dan metode elektrokimia memiliki aplikasi
praktis dalam teknologi dan industri dalam banyak cara. Penemuan dan pemahaman
reaksi elektrokimia telah memberikan kontribusi untuk mengembangkan sel bahan
bakar dan baterai, dan pemahaman logam relatif terhadap satu sama lain dalam
elektrolisis dan korosi.
3.
Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari
reaksi kimia dalam larutan melibatkan konduktor (logam atau semikonduktor) dan
konduktor ionik (elektrolit), yang melibatkan pertukaran elektron antara
elektroda dan elektrolit. Bidang Ini mencakup bidang ilmiah yaitu proses kimia
yang melibatkan semua perpindahan elektron antar zat, sehingga transformasi
energi kimia menjadi energi listrik. Ketika proses ini terjadi, menghasilkan
perpindahan elektron yang terjadi secara spontan dan memproduksi arus listrik
ketika terhubung ke sebuah sirkuit listrik, memproduksi atau perbedaan
potensial antar dua kutub, disebut sel atau baterai (yang sering terdiri dari
beberapa sel). Ketika proses ini terjadi dan disebabkan oleh aksi arus listrik
dari sumber eksternal, proses ini disebut elektrolisis.
4.
Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari
perpindahan antara energi listrik dan energi kimia. Dengan kata lain, reaksi
kimia yang terjadi pada antarmuka konduktor listrik (disebut elektroda yang
dapat menjadi logam atau semikonduktor) dan konduktor ionik (elektrolit) dapat
menjadi solusi dan dalam beberapa kasus khusus, zat padat . Jika reaksi
kimia didorong oleh beda potensial maka, secara eksternal disebut elektrolisis.
Namun, jika penurunan potensi listrik dibuat sebagai hasil dari reaksi kimia,
yang dikenal sebagai "daya baterai", juga disebut sel baterai atau
galvanik. Reaksi kimia yang menghasilkan perpindahan elektron antara molekul
yang dikenal sebagai reaksi redoks, dan pentingnya dalam elektrokimia sangat
penting, karena melalui reaksi tersebut dilakukan proses yang menghasilkan
listrik atau sebaliknya, yang diproduksi sebagai konsekuensinya. Secara umum,
studi elektrokimia menangani situasi di mana terdapat reaksi oksidasi-reduksi
ditemukan dipisahkan secara fisik atau sementara, berada di lingkungan yang
terhubung ke sebuah sirkuit listrik. Penelitian yang terakhir adalah kimia
analitik dalam subdiscipline dikenal sebagai analisis potensiometri
PENGERTIAN ELEKTROKIMIA
Eletrokimia adalah
kajian reaksi redoks yang dilaksanakan sedemikian rupa sehingga di dalam system
itu dapat ditentukan potensial listrik yang dapat diukur. Di dalam sebuah sel
volta sebuah reaksi redoks spontan membangkitkan arus listrik yang mengalir
lewat rangkaian luar. Semua sel elektrokimia harus mempunyai rangkaian dalam,
ion dapat mengalir dalam bentuk ionnya berdifusi. Beberapa tipe sel tertentu
menggunakan jembatan garam untuk maksud tertentu. Dalam masing-masing sel
oksidasi berlanngsung pada anoda dan reduksi berlangsung pada katoda.
Elektrolisis adalah suatu proses dimana reaksi kimia terjadi pada elektroda
yang tercelup dalam elektrolit. Ketika tegangan diberikan kepada elektroda itu.
Elektroda yang bermuatan positif disebut anoda dan elektroda yang bermuatan
negative disebut katoda. Elektroda seperti platina yang hanya mentransfer
electron dari larutan disebut electron inert. Elektroda reaktif adalah
elektroda yang secara kimia memasuki reaksi elektroda selama elektrolisis, terjadilah
reduksi terhadap katoda dan oksidasi pada anoda. Gambaran umum tipe reaksi
elektroda dapat diringkas sebagai berikut:
a.
Arus listrik
yang membawa ion akan diubah pada elektroda
b.
Ion negative
yang sulit dibebaskan pada katoda menyebabkan pengurangan H2O dan pembentukan
H2 dan OH- dan absorpsi electron.
c.
Ion negative
yang sulit dibebaskan pada anoda menyebabkan pengurangan H2O dan electron.
Sel galvani menghasilkan arus
listrik bila reaksi berlangsung spontan. Sel elektrolit menggunakan elektrolit
untuk menghasilkan perubahan kimia.
Proses elektrolisis meliputi pendorongan arus listrik
melalui sel untuk menghasilkan perubahan kimia dimana potensi potensial sel
adalah negative. Elektrolisis adalah peristiwa penguraian suatu elektrolit oleh
suatu arus listrik. Jika dalam sel volta energy kimia diubah menjadi energy
listrik, maka dalam sel elektrolisis yang terjadi adalah sebaliknya, yaitu
energy listrik diubah menjadi energy kimia. Dengan mengalirkan arus listrik ke
dalam suatu larutan atau leburan elektrolit,akan diperoleh reaksi redoks yang
terjadi dalam sel elektrolisis. Factor yang menentukan reaksi kimia
elektrolisis antara lain: konsentrasi elektrolit yang berbeda ada yang bersifat
inert dan tidak inert. Hasil elektrolisis dapat disimpulkan; reaksi pada katoda
ada K+, Ca2+, Na+, H+.dari asam dan logam lain (Cu2+), reaksi pada anoda, untuk
anoda inert,ada OH-, Cl-, Br-, dan I-, dan sisa asam lainnya serta anoda tidak
inert (bukan Pt,dan C ). Dalam elektrolisis, sumber aliran listrikdigunakan
untuk mendesak electron agar mengalir dalam arah yang berlawanan dengan aliran
spontan. Hubungan antara jumlah energy listrik yang dikonsumsi dan perubahan
kimia yang dihasilkan dalam elektrolisis merupakan salah satu persoalan penting
yang dicarikan jawabannya oleh Michael Faraday(1792-1867).
Hukum Faraday pertama tentang
elektrolisis menyatakan bahwa “jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding
dengan besarnya muatan listri yang melewati suatu elektrolisis”. Hokum kedua
“sejumlah tertentu arus listrik menghasilkan jumlah ekivalen yang sama dari
benda apa saja dalam suatu elektrolisis”. Untuk menginduksi arus agar mengalir
melewati sel elektrokimia, dan menghasilkan reaksi sel non-spontan, selisih
potensial yang diberikan harus melebihi potensial arus nol, sekurang-kurangnya
sebesar potensial lebih sel, yaitu jumlah potensial ubin pada kedua elektroda
dan penurunan Ohm(l x R) yang disebabkan oleh arus yang melewati elektrolit.
Potensial tambahan yang diperlukan untuk mencapai laju reaksi yang dapat
terdeteksi, mungkin harus besar, jika rapatan arus pertukaran pada elektrodanya
kecil, bengan alas an yang sama, sel galvani menghasilkan potensial lebih kecil
dari pada kondisi arus nol.
Penggabungan Elektrokimia dan
Fotovoltaik untuk membersihkan Reaksi Oksidasi
- Dalam sebuah
reaksi oksidasi, sebuah elektron dibuang dari sebuah molekul. Namun elektron
tersebut harus dipindah entah kemana, jadi setiap reaksi oksidasi dipasangkan
dengan reaksi reduksi, dimana sebuah elektron ditambahkan pada molekul kedua.
Masalahnya, kata Kevin Moeller, Profesor Kimia Universitas
Washington, adalah “molekul kedua adalah produk sampingan; ia bukan sesuatu
yang kita inginkan.”
Sebagai contoh, kata beliau, adalah oksidasi alkohol
industri yang menggunakan kromium oksidan untuk mengubah alkohol menjadi keton.
Dalam proses ini, kromium, yang awalnya kromium VI, mengambil elektron dan
menjadi kromium IV. Kromium IV adalah produk limbah reaksi oksidasi.
Dalam kasus ini, ada solusi parsial. Natrium periodat
digunakan untuk mendaur ulang kromium IV yang sangat beracun. Sebagai garam,
natrium periodat berdisosiasi dalam larutan dan ion periodat (atom yodium
dengan oksigen-oksigen menempel) berinteraksi dengan kromium, mengembalikannya
ke kondisi oksidasi awal.
Ada cara lain melakukannya. “Elektrokimia dapat
mengoksidasi molekul-molekul dengan potensial oksidasi apapun, karena tegangan
elektroda dapat disetel, atau saya dapat menjalankan reaksi sedemikian hingga
ia menyetel dirinya sendiri. Jadi saya memiliki banyak waktu luang untuk
melakukan hal-hal lain,” kata Moeller.
Lebih jauh, produk sampingan oksidasi elektrokimia
adalah gas hidrogen, jadi ini adalah proses yang bersih.
Namun ada juga masalah. Elektrokimia hanya dapat
sehijau sumber listriknya. Bila reaksi oksidasinya bersih, tapi listriknya
datang dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil, masalahnya tidak lenyap,
hanya dipindahkan.
Jawabannya adalah menggunakan energi terbersih yang
mungkin ada, energi surya yang ditangkap oleh sel fotovoltaik, untuk
menjalankan reaksi elektrokimia.
“Itulah yang dijelaskan dalam artikel dalam Green
Chemistry,” kata Moeller. “Ini adalah makalah yang jelas mengatakan kalau
ini mudah dilakukan, dan hasilnya sama dengan reaksi yang tidak memakai
fotovoltaik, jadi reaksi kimia tidak perlu diubah.”
Artikel di Green Chemistry menunjukkan metodenya dengan
secara langsung mengoksidasi molekul-molekul di elektroda. Tidak ada reaktan
kimia yang digunakan. Semenjak menulis artikel ini, kelompok Moeller telah
mempelajari bagaimana elektrokimia bertenaga surya dapat digunakan untuk
mendaur ulang oksidan kimia secara bersih.
“Kita tidak dapat menjadikan semua sintesis kimia
lebih bersih dengan memasukkan tenaga surya pada elektrokimia,” kata Moeller,
“namun kita dapat memperbaiki reaksi oksidasi yang digunakan orang. Dan mungkin
ini akan menginspirasi orang lain untuk memunculkan solusi-solusi sederhana dan
inovatif pada tipe reaksi lain yang menarik minat mereka.”
BAB III
PENUTUP
1.
KESIMPULAN
a. Definisi
elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aksi antara sifat-sifat listrik
dengan reaksi kimia. Misalnya perubahan energy kimia menjadi energy listrik
pada elemen elektrokimia, reaksi oksidasi-oksidasi secara spontan pada elemen
yang dijadikan sumber arus listrik, dan perpindahan electron dan perpindahan
electron dalam larutan elektrolit dan terjadi pada aki.
Eletrokimia
adalah kajian reaksi redoks yang dilaksanakan sedemikian rupa sehingga di dalam system itu dapat
ditentukan potensial listrik yang dapat diukur.
b. Dalam sebuah reaksi oksidasi, sebuah elektron
dibuang dari sebuah molekul. Namun elektron tersebut harus dipindah entah
kemana, jadi setiap reaksi oksidasi dipasangkan dengan reaksi reduksi, dimana
sebuah elektron ditambahkan pada molekul kedua.
2.
SARAN
Dalam penulisan atau pembuatan makalah ini ada
beberapa saran yang dapat dicantumkan disini. Menurut pengertian elektrokimia
ini, kajian
reaksi redoks yang dilaksanakan sedemikian rupa sehingga di dalam system itu
dapat ditentukan potensial listrik yang dapat diukur. Saya sarankan para
pembaca lebih mengerti dan mempelajari materi tentang elektro kimia, karena
dalam makalah ini pasti masih banyak kekurangannya dalam materinya.
DAFTAR
PUSTAKA
Geen opmerkings nie:
Plaas 'n opmerking