ELEKTROKIMIA DAN TERMOKIMIA

MATERI
ELEKTROKIMIA
DAN TERMOKIMIA
Pembahasan :
Elektrokimia
Termokimia
Daya Hantar Listrik (DHL)
Larutan Elektrolit

ELEKTROKIMIA
Materi:
12/18/2018FakultasPertanianUninu2018
2

Pokok Pembahasan
1. Pengertian Elektrokimia
2. Jenis – jenis sel Elektrokimia
3. Termodinamika sel elektrokimia
3

1. Pengertian Elektokimia
Elektrokimia merupakan ilmu yang
mempelajari hubungan antara
perubahan (reaksi) kimia dengan kerja
listrik, biasanya melibatkan sel
elektrokimia yang menerapkan prinsip
reaksi redoks dalam aplikasinya.
4

2. Jenis Sel Elektrokimia
SEL GALVANIK (sel volta)
Sel galvani (sel volta) merupakan sel elektrokimia yang
dapat menghasilkan energi listrik yang disebabkan oleh
terjadinya reaksi redoks yang spontan
5

ATURAN SEL GALVANIK
• Penulisan Notasi
Zn l Zn2+ ll Cu2+ l Cu
Zn l Zn2+ Cu2+ l Cu
• Garis tunggal menyatakan perbedaan fasa
• Garis ganda menyatakan perbedaan
elektroda
• Garis putus – putus menyatakan adanya
jembatan garam pada sel elektrokimia.
Jembatan garam diperlukan bila larutan
pada anoda & katoda dapat saling bereaksi
6

Deret Volta
• Makin ke kanan, mudah direduksi sukar dioksidasi
• Makin ke kiri, mudah dioksidasi sukar direduksi
(H)Li K Ba Ca Na Al Zn Cr Cu HgMg AgFe Ni Si Pb Pt Au
7

Macam-macam Sel Volta
• Sel Kering atau Sel Leclance
 katoda: karbon ; anoda: Zn
Elektrolit : Campuran berupa pasta yaitu MnO2 +
NH4Cl + sedikit Air
• Sel aki
Katoda: PbO2 ; anoda :Pb
Elektrolit : Larutan H2SO4
8

Macam-macam Sel Volta ( 2)
• Sel bahan bakar
Elektoda : Ni
Elektrolit :Larutan KOH
Bahan bakar : H2 dan O2
• Baterai Ni-Cd
Katoda : NiO2 dengan sedikit air
Anoda : Cd
9

2. Jenis sel elektrokimia (2)
SEL ELEKTROLISIS
• Sel elektrokimia yang menghasilkan redoks
dari energi listrik .
• Katode (-)
• Anode (+)
10

Reaksi - reaksi Sel Elektreolisis
• Reaksi Pada Katode
 Ion positif akan mengalami reduksi, kecuali kation (+) yang
berasal dari logam IA,IIA, dan Mn dalam larutan air tidak
mengalami reduksi, yang mengalami reduksi adalah H2O,
Reaksinya:
 2H20 + 2e  H2 + 2OH-
 Ion logam IA,IIA.Al, dan Mn berbentuk lelehan (leburan) akan
mengalami reduksi
• Reaksi Pada Anode
 Ion negatif akan mengalami oksidasi jika elektrodanya
nonaktif (Pt dan C). Ion negatif yang mengandung O (SO4
2-
,MnO4
-,NO3
-,dll) tidak mengalami oksidasi, yang mengalami
oksidasi adalah H2O
 Reaksi : 2H2O  4H+ + O2 + 4e
 Jika elektrode anode merupakan logam aktif (selain Pt dan C)
yang mengalami Oksidasi adalah elektrode tersebut.
11

TERMOKIMIA
Materi :
12

TERMOKIMIA
PENGERTIAN
Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang
mempelajari hubungan antara reaksi dengan
panas.
HAL-HAL YANG DIPELAJARI
• Perubahan energi yang menyertai reaksi kimia
• Reaksi kimia yang berlangsung secara spontan
• Reaksi kimia dalam kedudukan kesetimbangan.
13

REAKSIEKSOTERMDANENDOTERM
1. REAKSI EKSOTERM
Adalah reaksi yang pada saat berlangsung disertai
pelepasan panas atau kalor. Panas reaksi ditulis
dengan tanda negatif.
Contoh :
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) - 26,78 Kkal
2. REAKSI ENDOTERM
Adalah reaksi yang pada saat berlangsung
membutuhkan panas. Panas reaksi ditulis de
ngan tanda positif
Contoh :
2NH3 N2 (g) + 3H2 (g) + 26,78 Kkal
14

PERUBAHANENTALPI(ΔH)
PENGERTIAN
Perubahan entalpi adalah perubahan panas dari reaksi pada suhu
dan tekanan yang tetap, yaitu selisih antara entalpi zat-zat hasil
dikurangi entalpi zat-zat reaktan.
Rumus : ΔH = Hh - Hr
ΔH : perubahan entalpi
Hh : entalpi hasil reaksi
Hr : entalpi zat reaktan.
15

HUKUM HESS
Bunyi HUKUM HESS :
“Kalor reaksi dari suatu reaksi tidak bergantung apakah
reaksi tersebut berlangsung satu tahap atau beberapa
tahap”
KEPENTINGAN :
Hukum Hess sangat penting dalam perhitungan kalor
reaksi yang tidak dapat ditentukan secara eksperimen.
Contoh reaksi :
1. Reaksi langsung
A B ΔH1 = x Kkal
2. Secara tidak langsung
a) lewat C A C
C B
ΔH2 = b Kkal
ΔH3 = c Kkal
16

HUKUMPERTAMATERMODINAMIKA
Hukum I Termodinamika : Hukum kekekalan masa dan
energi, yaitu : energi tidak dapat diciptakan dan dimusnah
kan.
Secara matematis dirumuskan sbb :
1. Bilamana dalam suatu sistim terjadi perubahan energi, maka
besarnya perubahan energi ini ditentukan oleh dua faktor :
a. energi panas yang diserap (q)
b. usaha (kerja) yang dilakukan oleh sistim (w)
Untuk sistim yang menyerap panas → q : positip (+)
Untuk sistim yang mengeluarkan panas → q : negatif (-)
17

HUKUMKEDUATERMODINAMIKA
HK. II. TERMODINAMIKA :
• TIDAK DIRUMUSKAN SECARA MATEMATIS
• DITERANGKAN BEBERAPA PERISTIWA YANG BERHUBUNGAN
DENGAN HK KEDUA TERMODINAMIKA
1. Proses Spontan dan Tak Spontan
Proses Spontan : proses yang dapat berlangsung dengan
sendirinya dan tidak dapat balik tanpa pengaruh dari luar .
Contoh :
a. Panas, selalu mengalir dari temperatur tinggi ke tem
peratur rendah.
b. Gas mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah
18

c. Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah.
Manfaat Proses Spontan :
• Energi panas dapat menggerakkan mesin panas
• Ekspansi gas dapat menggerakkan piston (motor bakar)
• Air terjun untuk menggerakkan turbin listrik.
Proses tak spontan : proses yang tidak dapat berlangsung
tanpa pengaruh dari luar. Contoh :
panas tak dapat mengalir dari suhu rendah ke suhu tinggi
tanpa pengaruh dari luar.
19

HUKUM KEDUATERMODINAMIKA
• Semua proses spontan berlangsung dari energi potensial tinggi ke
energi potensial yang lebih rendah
• Reaksi kimia akan berlangsung secara spontan apabila reaksinya
eksoterm. Jadi diikuti penurunan entalpi. Untuk hal ini entalpi
sebagai energi potensial kimia.
• Jika entalpi reaktan lebih tinggi dari entalpi zat hasil, sehingga ΔH
negatif, maka reaksi bersifat spontan.
• Reaksi endoterm dapat juga berlangsung spontan. Prosesnya
berlangsung terus hingga tercapai keadaan setimbang.
contoh : air menguap secara spontan ke atmosfer. Jumlah air yang
menguap = uap yang kembali mengembun.
20

• Reaksi yang dapat balik juga dapat terjadi secara spontan.
Contoh : H2 bereaksi dengan Cl2 membentuk HCl. Sebaliknya
HCl akan terurai menjadi H2 dan Cl2 sampai terjadi keadaan
setimbang.
• Proses menuju ke keadaan setimbang juga merupakan proses
spontan.
• Kesimpulan : Semua perubahan spontan berlangsung dengan
arah tertentu.
ENTROPI (s)
• Selain perubahan entalpi, perubahan kimia maupun fisika
melibatkan perubahan dalam kekacaubalauan (disorder)
relatif dari atom-atom, molekul-molekul ataupun ion-ion.
Kekacaubalauan (ketidakteraturan) suatu sistim disebut
ENTROPI.
21

Reaksi Ionisasi
larutan elektrolit dapat menghantarkan arus
listrik disebabkan penguraian zat menjadi ion-ion
penyusunnya (proses ionisasi) dalam pelarut air.
A. Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah
Jenis dan konsentrasi (kepekatan) suatu larutan
dapat berpengaruh terhadap daya hantar
listriknya. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit
digunakan derajat ionisasi. Makin besar harga α ,
makin kuat elektrolit tersebut.
exit
22

1. Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat
Larutan yang dapat memberikan lampu terang, gelembung
gasnya banyak, maka larutan ini merupakan elektrolit kuat.
Umumnya elektrolit kuat adalah larutan garam. Dalam proses
ionisasinya, elektrolit kuat menghasilkan banyak ion maka a= 1
(terurai senyawa), pada persamaan reaksi ionisasi elektrolit
kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan.
exit
23

Elektrolit kuat ada beberapa dari asam dan
basa.
Contoh :
NaCl (aq) Na+ (aq) + Cl- (aq)
KI (aq) K+ (aq) + I- (aq)
Ca(NO3)2(g) Ca2
+ (aq) + NO3
- (aq)
Kation dan anion yang dapat membentuk
elektrolit kuat.
Kation : Na+, L+, K+, Mg2+ , Ca2+ , Sr2+ ,
Ba2+ , NH4+
Anion : Cl-, Br-, I-, SO4
2- , NO3
-, ClO4
-,
HSO4
-, CO3
2- , HCO3
2-
exit
24

Perbandingan daya hantar larutan
exit
25

2. Reaksi Ionisasi Elektrolit Lemah
Larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak
menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada
elektrodanya maka larutan ini merupakan elekrtolit lemah.
Daya hantarnya buruk dan memiliki á (derajat ionisasi)
kecil,
karena sedikit larutan yang terurai (terionisasi). Makin
sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit tersebut.
Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai
dengan panah dua arah (bolak-balik) artinya tidak semua
molekul terurai (ionisasi tidak sempurna)
Contoh :
CH3COOH(aq) CH3COO- (aq) + H+ (aq)
NH4OH(g) NH4
+ (aq) + OH- (aq)
exit
26

Derajat Ionisasi
Banyak atau sedikitnya molekul zat yang
terionisasi dinyatakan dalam derajat ionisasi.
Derajat ionisasi ( α) merupakan perbandingan
banyaknya molekul zat yang terurai dengan
banyaknya molekul zat mula-mula.
α = 1, elektrolit kuat
0 < α < 1, elektrolit lemah
α = 0, non elektrolit
exit
27

Derajat Ionisasi
exit
28

Derajat Ionisasi
exit
29

Derajat Ionisasi
exit12/18/2018FakultasPertanianUninu2018
30

Derajat Ionisasi
exit
31

LARUTAN ELEKTROLIT
Materi :
32

Larutan elektrolit
LARUTAN adalah campuran homogen dua zat
atau lebih yang saling melarutkan dan masing-
masing zat penyusunnya tidak dapat
dibedakan lagi secara fisik.
Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut.
Berdasarkan daya hantar listriknya (daya
ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua
macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan
non elektrolit.
Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat
menghantarkan arus listrik.
exit

• Larutan ini dibedakan atas :
1. ELEKTROLIT KUAT
Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai
daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya
didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah
menjadi ion-ion (alpha = 1).
Yang tergolong elektrolit kuat adalah:
a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4,
HNO3 dan lain-lain.
b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan
alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2
dan lain-lain.
c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI,
Al2(SO4)3 dan lain-lain
2. ELEKTROLIT LEMAH
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya
hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi
sebesar:
O < alpha < 1.
exit
34

• Yang tergolong elektrolit lemah:
a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN,
H2CO3, H2S dan lain-lain
b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan
lain-lain
c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl,
CaCrO4, PbI2 dan lain-lain
Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat
menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di
dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak
mengion).
Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:
- Larutan urea
- Larutan sukrosa
- Larutan glukosa
- Larutan alkohol dan lain-lain
exit
35

Gambaran Bentuk Molekul Elektrolit Kuat
dan Elektrolit Lemah
exit
36

Larutan Non Elektrolit
Larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak dapat
menghantarkan arus listrik, hal ini disebabkan karena
larutan tidak dapat menghasilkan
ion-ion (tidak meng-ion).
exit
37

Yang termasuk dalam larutan non elektrolit antara lain :
* Larutan urea
* Larutan sukrosa
* Larutan glukosa
* Larutan alkohol dan lain-lain
exit
38

Perbandingan sifat-sifat larutan
elektrolit dan larutan non elektrolit
exit
39

Terimakasih
40

ELEKTROKIMIA DAN TERMOKIMIA

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to ELEKTROKIMIA DAN TERMOKIMIA

Similar to ELEKTROKIMIA DAN TERMOKIMIA (20)

More from Agriculture Faculty at Universitas Islam Nusantara

More from Agriculture Faculty at Universitas Islam Nusantara (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

ELEKTROKIMIA DAN TERMOKIMIA