Sekali Sekali Bikin Entri Pelajaran

ELEKTROKIMIA

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya Saya dan rekan-rakan dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul KIMIA ELEKTROKIMIA..

Dalam Penulisan tugas 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.
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

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 analisispotensiometri                                               PENGERTIANELEKTROKIMIA

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.”

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

                                    www.jkt48.com – vejkt48.id