MATERI KIMIA REDOKS DAN ELEKTROKIMIA.pptx

reaksi redoks dan elektrolisis, kimia kelas XII

1. REDOKS DAN ELEKTROKIMIA Redoks : Reduksi- Oksidasi Tujuan : 1. Menentukan besar bilangan Oksidasi suatu unsur 2. Menentukan peristiwa reduksi dan Oksidasi 3. Menyetarakan reaksi redoks 4. Menjelaskan konsep elektrokimia ( sel Volta dan sel elektrolisis )

2. Aturan Bilangan Oksidasi : 1. Biloks unsur bebas = 0 (Fe, O 2 , Ca , S, Ba dll ) 2. Biloks logam unsur-unsur golongan IA dan IIA dalam senyawa = golongannya 3. Biloks hidrogen dalam senyawa = +1, Oksigen dalam senyawa = -2. Kecuali dalam peroksida (Na 2 O 2 , H 2 O 2 , K 2 O 2 ) dan super Oksida (NaO 2 , KO 2 ) 4. Biloks ion sederhana = muatannya 5. Jumlah biloks unsur-unsur dalam ion poliatom = muatannya 6. Jumlah biloks unsur-unsur dalam senyawa = 0 ( nol )

3. Soal Tentukan Bilok unsur yang digaris bawahi : Fe 2 S 3 Ca C O 3 Cu Cl 3 Na 2 Cr 2 O 7 N H 4 N O 3 I O 3 - Cl O 4 -

4. Reaksi Redoks Dalam suatu reaksi ada peristiwa reduksi dan Oksidasi

5. Soal : Tentukan Biloks masing-masing unsur dalam reaksi berikut ini Fe (s) + O 2 (g) → Fe 2 O 3 (s) Fe 2 O 3 (s) + CO(g) → Fe(s) + CO 2 (g). MnO 4 - + Cl - → Mn 2+ + Cl 2 SeO 3 2- + Cl 2 → SeO 4 2- + Cl – Tentukan juga Oksidator , Reduktor , hasil Oksidasi dan Hasil reduksi

6. Penyetaraan reaksi REDOKS 1. Metode Biloks 2. Metode ion elektron / setengah reaksi

7. 1. Metode biloks Jika reaksi tidak melibatkan ion setarakan dengan urutan KAHO ( Kation , Anion, Hidrogen , Oksigen )

8. Contoh : Setarakan persamaan reaksi resoks berikut ini Suasana asam Suasana basa Suasana asam

9. Soal : CrI 3  + KOH + Cl 2  → K 2 CrO 4  + KIO 4  + KCl + H 2 O SeO 3 2- + Cl 2 → SeO 4 2- + Cl -

10. 2. Metode setengah reaksi / metode ion elektron

11. Suasana Basa

12. Contoh 2 Al + NO 3 –  → Al(OH) 4 –  + NH 3 Langkah 1 . Al → Al(OH) 4 – NO 3 –  → NH 3 Langkah 2. 4H 2 O  + Al → Al(OH) 4 – NO 3 –  → NH 3  +  3H 2 O Langkah 3 . 4H 2 O + Al → Al(OH) 4 –  +  4H + 9H +  + NO 3 –  → NH 3  + 3H 2 O Langkah 4. 4OH –  + 4H 2 O + Al → Al(OH) 4 –  + 4H +  +  4OH – 9OH –  + 9H +  + NO 3 –  → NH 3  + 3H 2 O + 9OH – Langkah 5 . 4OH –  + 4H 2 O + Al → Al(OH) 4 –  + 4H 2 O  + 3e 8e  + 9H 2 O + NO 3 –  → NH 3  + 3H 2 O + 9OH – Langkah 6. Langkah 6

13. ELEKTROKIMIA

14. ELEKTROKIMIA Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia fisik yang mempelajari aspek kelistrikan dari reaksi kimia 1. SEL VOLTA 2. SEL ELEKTROLISIS

15. SEL VOLTA Sel volta adalah sebuah alat yang dapat mengubah cairan kimia menjadi energi listrik. Alat ini dikenal dengan istilah sel elektrokimia . Pada sel volta terjadi perubahan dari energi kimia ( Redoks ) menjadi energi listrik K : positif : reduksi A : negatif : Oksidasi

16. Dalam Sel Volta : 1. menuliskan reaksi ½ sel 2. menuliskan reaksi sel 3. menentukan potensial sel 4. menuliskan notasi sel

17. Gambar Sel Volta Prinsip kerja dari sel volta adalah sebagai berikut : Ketika logam Zn dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion Zn 2+ dan logam Cu dimasukkan ke dalam larutan Cu 2+ , atom-atom logam Zn akan teroksidasi melepaskan 2 elektron dan larut di dalam larutan tersebut , karena bersifat lebih reaktif dibanding dengan atom Cu. Elektron-elektron yang dibebaskan oleh logam Zn melewati kawat dan masuk ke arah logam Cu dan tereduksi ion Cu 2+ , sehingga jumlah ion Cu 2+ akan berkurang dalam larutan . Elektroda / kawat mengalirkan arus listrik ( elektron ) masuk atau keluar dari suatu larutan , sehingga muncul suatu tegangan listrik yang dapat dilihat dari tampilan Voltmeter. Secara umum Reaksi Spontan yang terjadi pada sel volta adalah Sebagai berikut :

18. Cara Menghitung Potensial Sel Standar

19. Diketahui : Al 3+ + 3e → Al E = - 1,66 V Zn 2+ + 2e → Zn E = - 0,76 V Tentukan a. Reaksi ½ sel b. reaksi sel dan potensial sel c. Notasi sel

20. Latihan Soal Perhatikan reaksi dibawah ini . Mg2 +  +  2e → Mg  Eo = -2,38 V Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V Harga potensial elektroda yang dihasilkan dari reaksi sel diatas ialah sebesar …. Diketahui data potensial reduksi standar : Zn2 +  +  2e → Zn  Eo = -0,76 V Mg2+  +  2e → Mg  Eo = -2,38 V Sn2+  +  2e → Sn   Eo = -0,14 V Pb2+  +  2e → Pb   Eo = -0,13 V Cu2+  +  2e → Cu Eo = +0,34 V A . Pilihlah 2 pasang reaksi setengah sel diatas yang memiliki nilai potensial elektroda yang paling besar ! B . lalu buatlah notasi selnya !

21. SEL ELEKTROLISIS Sel elektrolisis Menuliskan reaksi elektrolisis suatu larutan Memprediksi hasil elektrolisis suatu larutan Menghitung besaran-besaran terkait sel elektrolisis

22. REAKSI ELEKTROLISIS LARUTAN CuSO 4 DENGAN ELEKTRODE C

23. Aturan penulisan reaksi elektrolisis :

24. Tuliskan hasil elektrolisis di katode dan anode dari larutan berikut ini : a. KI( aq ) elektrode Pt b. FeCl3 ( aq ) elektrode Fe c. Mg3(PO4)2( aq ) elektrode Au d . Leburan Al2O3 elektrode Cu e. NaCl (l) elektrode Pt f. BaS ( aq ) elektrode Al

25. Hukum Faraday adalah ilmu yang mempelajari mengenai dasar elektromagnetisme yang merupakan proses perubahan kimia menghasilkan arus listrik maupun sebaliknya .

26. 1. Arus listrik 0,2 ampere dilewatkan selama 50 menit ke dalam sel elektrolisis yang mengandung larutan CuCl 2 . Hitunglah endapan Cu yang terbentuk pada katode . ( Ar Cu=63,5) 2. Pada elektrolisis dengan elektroda karbon dihasilkan endapan Cu sebanyak 12,7 gram dengan arus listrik yang digunakan sebesar 4 A. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk elektrolisis tersebut ? 3. Ke dalam dua sel larutan Ni(NO3)2 dan larutan AgNO3 yang disusun secara seri dialirkan arus listrik . Ternyata diendapkan 14,75 g Nikel . Jika Ar. Ag = 108 dan Ar Ni = 59, maka banyaknya logam Ag yang mengendap adalah … g 4. Sebanyak 1 liter larutan CrCl3 1,0 M dielektrolisis dengan arus 6 A. Waktu yang diperlukan untuk mengendapkan semua logam kromium adalah … (Ar. Cr = 52, 1 F = 96.500 C/ mol

27. Pada elektrolisis larutan CuSO 4 dengan elektrode Pt , dialirkan arus listrik 2 Ampere selama 965 detik ( Ar Cu=63,5) maka banyaknya logam tembaga yang dihasilkan … mg Pada elektrolisis leburan Al 2 O 3 ( Ar O = 16, Al = 27 ) diperoleh 0,225 gram Al. Jumlah Arus Listrik yang diperlukan adalah … coloumb 3. Mg 2 + + 2e → Mg E = - 2,37 V Ni 2 + + 2e → Ni E = - 0,25 V Tentukan reaksi sel dan potensial sel Berapa faraday yang diperlukan untuk mereduksi 60 gram ion kalsium menjadi logam kalsium …. ( Ar = Ca = 40 ) Bila kedalam larutan NiSO4 dialirkan listrik sebesar 0.1 F, dan Ar Ni = 59, maka dikatode akan didapat logam Ni seberat … Untuk memperoleh 33,6 liter gas Cl 2 pada STP, jumlah listrik yang digunakan adalah ….F 7. Tuliskan reaksi elektrolisis dari a) CaSO 4 ( aq ). b ) NiCl 2 ( aq ), c) Al 2 (SO 4 ) 3 (l ) elektrode Pt

28. 8. Tentukan titik didih larutan urea ( Mr = 60) 30%, harga tetapan titik didih molal air = 0,52 o C/m ? 9. Larutan fruktosa dengan konsentrasi 1,5 M mempunyai massa jenis 1,2 g/ml . Berapa kemolala larutan adalah …. ( Mr fruktosa = 180 ) 10. Setarakan reaksi redoks berikut : a. CȻ 2(g) + IO 3 – ( aq ) → CȻ – ( aq ) + IO 4 – ( aq ) ( suasana basa ) b. H 2 S (g) + Cr 2 O 7 –2 ( aq ) → S(s) + Cr +3 ( aq ) ( Suasana asam ) 11. Tuliskan perbedaan sel Volta dan sel Elektrolisis melalui gambar 12. Sebanyak 11,7 gram NaCl ( Mr = 58,5) dilarutkan dalam 500 gram air. Titik didih larutan adalah …. (Kb air = 0,52 o C/m ) 13. Berapa banyaknya Al 2 (SO 4 ) 3 ( Mr = 342) yang harus dilarutkan dalam 250 gram air, agar larutan tersebut membeku pada suhu -3 adalah …. ( K f air = 1,86 C/m)