2. BIOELEKTROKIMIA
• Bioelektrokimia mencakup studi tentang reaksi
trasnfer elektron antara protein-transfer
elektron dan oksidoreduktase serta permukaan
elektroda.
• Perubahan materi organika menjadi energi
listrik dengan bantuan mikroorganisme ini
terjadi dalam sistem bioelektrokimia.
• Para ilmuwan sudah lama mengamati
kemampuan mikroorganisme untuk
menghasilkan listrik dari aktivitas mereka.
3. BIOELEKTROKIMIA
• Mirobial Fuel Cells (MFC) merupakan salah satu
sistem bioelektrokimia yang saat ini banyak diteliti
dan dimanfaatkan dalam produksi energi listrik
terbarukan dan pengolahan limbah dalam skala
besar.
• MFC memiliki 1 ruang anoda (elektroda negatif) dan
• MFC memiliki 1 ruang anoda (elektroda negatif) dan
1 ruang katoda (elektroda positif) dengan
mekanisme kerja menyerupai baterai.
• Mikroorganisme membantu penguraian materi
organik atau anorganik dalam ruang anoda. Dari
hasil penguraian tsb, akan dihasilkan elektron yang
mengalir dari anoda ke katoda melalui bahan
konduktif, seperti kawat tembaga.
5. ELEKTROKIMIA
• Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari
hubungan antara perubahan (reaksi) kimia
dengan kerja listrik, biasanya melibatkan sel
elektrokimia yang menerapkan prinsip reaksi
reduksi-oksidasi (redoks) dalam aplikasinya.
• Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya
perpindahan elektron yang diakibatkan adanya
arus listrik atau menghasilkan arus listrik.
6. ELEKTROKIMIA
• Sel elektrokimia terdiri atas 2 elektroda
konduktif yaitu katoda (elektroda positif) dan
anoda (elektroda negatif)
• Pada katoda terjadi reaksi reduksi dan pada
anoda terjadi reaksi oksidasi.
anoda terjadi reaksi oksidasi.
• Sel elektrokimia terdiri atas 2 bagian yaitu sel
galvani (sel volta) dan sel elektrolisis
7. SEL GALVANI (SEL VOLTA)
• Sel galvani adalah sel elektrokimia yang
menghasilkan arus listrik dari reaksi redoks yang
spontan.
• Sel galvani terdiri atas 2 elektroda dalam elektrolit
yang berbeda dan tersambung oleh jembatan garam.
• Pada sel volta, katoda bermuatan positif dan anoda
bermuatan negatif (KPAN)
• Jembatan garam adalah elektrolit inert yang ion-
ionnya akan berdifusi ke dalam sel yang terpisah
untuk menyeimbangkan muatan.
• Reaksi redoks terjadi secara alami yang dipicu oleh
adanya energi potensial kimia
8. Reaksi redoks akan menghasilkan energi listrik yang menyebabkan
elektron (arus listrik) mengalir dari anoda menjadi katoda dan
menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan adalah arus
searah (DC)
Sel volta : energi kimia energi listrik
9. CONTOH SEL GALVANIK : Sel Daniell
• Sel Daniell digunakan sebagai sumber
listrik.
• Apabila kedua elektrodanya dihubungkan
dengan sirkuit luar, dihasilkan arus litrik
yang dibuktikan dengan meyimpangnya
jarum galvanometer yang dipasang pada
rangkaian luar dari sel tersebut.
rangkaian luar dari sel tersebut.
• Ketika sel Daniell digunakan sebagai
sumber listrik terjadi perubahan dari Zn
menjadi Zn2+ yang larut
• Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- (reaksi oksidasi)
• Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) (reaksi reduksi)
• Dalam hal ini, massa Zn mengalami
pengurangan, sedangkan elektroda Cu
bertambah massanya, karena terjadi
pengendapan Cu dari Cu2+ dalam larutan.
10. SEL ELEKTROLISIS
• Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang
menggunakan reaksi redoks tapi tidak terjadi secara
spontan.
• Sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta.
• Sel elektrolisis menggunakan 2 katoda dalam
• Sel elektrolisis menggunakan 2 katoda dalam
larutan elektrolit yang sama (tidak dipisahkan).
• Pada sel elektrolisis, katoda bermuatan negatif dan
anoda bermuatan positif (KNAP)
• Reaksi redoks pada sel elektrolisis tidak terjadi
secara spontan melainkan terjadi karena adanya
perbedaan potensial listrik
11. Anoda sel elektrolisis
dihubungkan ke terminal
positif dan katoda
dihubungkan ke terminal
negatif.
Arus listrik kemudian
dialirkan ke dalam katoda.
Arus listrik mengalir
Arus listrik mengalir
kemudian memicu terjadinya
reaksi redoks pada elektroda.
Adanya reaksi redoks akan
mengubah energi listrik
menjadi energi kimia.
SEL ELEKTROLISIS :
Energi listrik Energi kimia
12. • Walaupun sel volta dan sel elektrolisis bersifat
berkebalikan, akan tetapi reaksi yang terjadi
pada katoda dan anoda adalah sama yaitu :
pada katoda dan anoda adalah sama yaitu :
• Katoda : terjadi reaksi reduksi
• Anoda : terjadi reaksi oksidasi
13. REAKSI REDOKS (OKSIDASI – REDUKSI)
• Reaksi reduksi oksidasi (redoks) adalah reaksi serah
terima elektron dan reaksi yang disertai perubahan
bilangan oksidasi.
Contoh :
Contoh :
HNO3 + H2S NO + S + H2O
+5 -2 +2 0
reduksi (3)
oksidasi (2)
15. Oksidasi
Oksidasi dan
dan reduksi
reduksi itu
itu….
….
Reaksi
Reaksi oksidasi
oksidasi
•
• Reaksi
Reaksi pengikatan
pengikatan
oksigen
oksigen
H
H + ½ O
+ ½ O H
H O
O
Reaksi
Reaksi reduksi
reduksi
•
• Reaksi
Reaksi pelepasan
pelepasan oksigen
oksigen
H
H2
2O H
O H2
2 + O
+ O2
2
H
H2
2 + ½ O
+ ½ O2
2 H
H2
2O
O
•
• Reaksi
Reaksi pelepasan
pelepasan
elektron
elektron
H
H2
2S
S S+ 2H
S+ 2H+
++2e
+2e
•
• Mengalami
Mengalami
pertambahan
pertambahan BILOKS
BILOKS
H
H2
2S S
S S
-
-2 0
2 0
•
• Reaksi
Reaksi penangkapan
penangkapan elektron
elektron
HNO
HNO3
3+3H
+3H+
++
+3e NO+H
3e NO+H2
2O
O
•
• Mengalami
Mengalami pengurangan
pengurangan
BILOKS
BILOKS
HNO
HNO3
3 NO
NO
+5 +2
+5 +2
16. Reaksi redoks dalam larutan
Reaksi redoks dikatakan setimbang apabila memenuhi
2 syarat :
1. jumlah atom sebelum reaksi (reaktan) = jumlah
atom sesudah reaksi (produk)
2. jumlah muatan sebelum reaksi (reaktan) = jumlah
2. jumlah muatan sebelum reaksi (reaktan) = jumlah
muatan sesudah reaksi (produk)
Kesetimbangan reaksi redoks dapat dilakukan dengan
2 cara yaitu :
1. metode perubahan bilangan oksidasi
2. metode setengah reaksi (metode ion elektron)
