POTENSIAL REDUKSI



POTENSIAL REDUKSI

Assalamualaikum..
Dalam mata kuliah Kesetimbangan Kimia, telah dijelaskan tentang Potensial Sel. Potensial sel (E° sel) adalah kemampuan suatu elektrokimia untuk mendorong electron mengalir melalui rangkaian luar. Setiap atom memiliki harga potensial standar, yang telah tertera di Tabel 1. Tabel ini nantinya akan digunakan untuk menghitung nilai E° pada suatu reaksi. Potensial sel standar dapat dihitung menggunakan nilai potensial standar zat – zat yang mengalami reaksi reduksi dan oksidasi, atau yang biasa dikenal dengan reaksi redoks. 
Yang dimaksud potensial reduksi standar adalah daya oksidator atau potensial reduksi yang diukur dalam keadaan standar. Dalam hal ini, keadaan standar yang dimaksud dapat berupa konsentrasi larutan sebesar 1M, tekanan larutan sebesar 1 atm, ataupun suhu larutan yakni sebesar 25°C. Jadi, dapat kita ketahui bahwa potensial reduksi dipengaruhi oleh 3 hal, yaitu konsentrasi larutan, tekanan parsial gas dalam sel, dan suhu.
Berikut ini merupakan tabel potensial reduksi standar. Tabel ini nantinya dapat digunakan untuk meramalkan kemampuan oksidasi dan reduksi dari suatu zat. Semakin positif nilai E°sel nya, maka daya oksidasi zatnya juga akan semakin bertambah atau zat tersebut merupakan oksidator yang baik. Namun, apabila semakin negative nilai E°sel nya, maka daya reduksinya akan semakin bertambah pula atau zat tersebut merupakan reduktor yang baik. Selain itu, tabel ini juga berfungsi untuk menghitung E°sel dan untuk meramalkan reaksi redoks spontan. Apabila nilai E° positif, maka reaksi berlangsung secara spontan. Namun, apabila nilai E° negatif, maka reaksi berlangsung tidak spontan atau dapat dikatakan reaksi tidak dapat berlangsung.
Pasangan
E° (V)
F2 (g) + 2eˉ  2F ˉ (aq)   
+ 2,87
O3 (g) + 2H+ (aq) + 2eˉ  O2 (g) + H2O (l)
+ 2,07
Co3+ (aq) + eˉ Co2+ (aq)
+ 1,82
H2O2 (aq) + 2H+ (aq) + 2eˉ  2H2O (l)
+ 1,77
PbO2 (s) + 4H+ (aq) + SO42ˉ (aq) + 2eˉ  PbSO4 (s) + 2H2O (l)
+ 1,70
Ce4+ (aq) + eˉ Ce3+ (aq)
+ 1,61
MnO4ˉ (aq) + 8H+ (aq) + 5eˉ  Mn2+ (aq) + 4H2O (l)
+ 1,51
Au3+ (aq) + 3eˉ Au (s)
+ 1,50
Cl2 (g)  + 2eˉ  2Clˉ (aq)
+ 1,36
Cr2O72ˉ  (aq) + 14H+ (aq) + 6eˉ  2Cr3+ (aq) + 7H2O (l)
+ 1,33
MnO2 (s) + 4H+ (aq) + 2eˉ  Mn2+ (aq) + 2H2O (l)
+ 1,23
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4eˉ  2H2O (l)
+ 1,23
Br2 (l) + 2eˉ  2Brˉ (aq)
+ 1,07
NO3ˉ (aq) + 4H+ (aq) + 3eˉ  NO (g) + 2H2O (l)
+ 0,96
2Hg2+ (aq) + 2eˉ Hg22+  (aq)
+ 0,92
Hg22+  (aq) + 2eˉ 2Hg  (l)
+ 0,85
Ag+ (aq) + eˉ Ag (s)
+ 0,80
Fe3+ (aq) + eˉ Fe2+ (aq)
+ 0,77
O2 (g) + 2H+ (aq) + 2eˉ  H2O2 (aq)
+ 0,68
MnO4ˉ(aq)  + 2H2O (l) + 3eˉ   MnO2(s) + 4OHˉ(aq)
+ 0,59
I2 (s) + 2eˉ  2Iˉ (aq)
+ 0,53
O2 (g) + 2H2O (l) + 4eˉ  4OHˉ (aq)
+ 0,40
Cu2+ (aq) + 2eˉ Cu (s)
+ 0,34
AgCl (s) + eˉ Ag (s) + Clˉ (aq)
+ 0,22
SO42ˉ(aq) + 4H+ (aq) + 2eˉ  SO2 (g) + 2H2O (l)
+ 0,20
Cu2+ (aq) + eˉ Cu+ (aq)
+ 0,15
Sn4+ (aq) + eˉ Sn2+ (aq)
+ 0,13
2H+ (aq) + 2eˉ H2 (g)
0,00
Pb2+ (aq) + 2eˉ Pb (s)
-0,13
Sn2+ (aq) + 2eˉ Sn (s)
-0,14
N2 (g) + 5H+ (aq) + 4eˉ  N2H5+ (aq)
-0,23
Ni2+ (aq) + 2eˉ Ni (s)
-0,25
Co2+ (aq) + 2eˉ Co (s)
-0,28
PbSO4 (s) + 2eˉ Pb (s) + SO42ˉ (aq)
-0,31
Cd2+ (aq) + 2eˉ Cd (s)
-0,40
Fe2+ (aq) + 2eˉ Fe (s)
-0,44
Cr3+ (aq) + 3eˉ Cr (s)
-0,74
Zn2+ (aq) + 2eˉ Zn (s)
-0,76
2H2O (l) + 2eˉ H2 (g) + 2OHˉ (aq)
-0,83
Mn2+ (aq) + 2eˉ Mn (s)
-1,18
Al3+ (aq) + 3eˉ Al (s)
-1,66
Mg2+ (aq) + 2eˉ Mg (s)
-2,37
Na+ (aq) + eˉ Na (s)
-2,71
Ca2+ (aq) + 2eˉ Ca (s)
-2,87
Sr2+ (aq) + 2eˉ Sr (s)
-2,89
Ba2+ (aq) + 2eˉ Ba (s)
-2,90
K+ (aq) + eˉ K (s)
-2,93
Li+ (aq) + eˉ Li (s)
-3,05
Tabel 1. Potensial Reduksi Standar

Untuk menghitung E°sel suatu reaksi redoks, dapat menggunakan rumus sebagai berikut.

                   … (1)

dimana :
  = potensial standar yang mengalami reduksi
  = potensial standar yang mengalami oksidasi
Dalam hal ini, apabila reaksi oksidasi maupun reduksi suatu senyawa dibalik ataupun dikali 2, 3, dst, maka hal tersebut tidak mempengaruhi nilai E°sel. Misalnya, terdapat soal seperti ini.
Hitung potensial standar sel pada reaksi Zn(s) + CuSO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + Cu(s). Gunakan potensial reduksi standar untuk menghitung potensial standar sel. Tentukan pula notasi selnya dan ramalkan spontanitas reaksinya.
Nah, dari sini, kita coba lihat data tabel potensial reduksi standar masing masing senyawa  terlebih dahulu.
Zn2+ (aq) + 2eˉ Zn (s)                                                   E°=-0,76 V
Cu2+ (aq) + 2eˉ Cu (s)                                                              E°=+0,34 V
SO42ˉ(aq) + 4H+ (aq) + 2eˉ  SO2 (g) + 2H2O (l)            E°=+0,20 V
Setelah itu, kita tentukan reaksi reduksi dan oksidasinya untuk menentukan reaksi mana yang terjadi di dalam katoda dan reaksi mana yang terjadi di dalam anoda. Reaksi yang terjadi pada katoda adalah reaksi reduksi dengan nilai E°sel yang lebih positif, sedangkan reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dengan nilai E°sel yang lebih negatif. Jadi, pada anoda ini dapat dilakukan pertukaran reaksi atau reaksinya dibalik karena reaksi awalnya reduksi, dan untuk merubah ke reaksi oksidasi diperlukan pertukaran reaksi atau reaksinya dibalik.
Katoda            : SO42ˉ(aq) + 4H+ (aq) + 2eˉ  SO2 (g) + 2H2O (l)        
Anoda             : Zn (s)     Zn2+ (aq) + 2eˉ                                       
Karena pada katoda dan anoda sama sama terdapat 2eˉ pada sisi yang berbeda (pada katoda, 2eˉ berada pada sisi kiri tanda panah dan pada anoda, 2eˉ berada pada sisi kanan tanda panah), maka dapat dilakukan pencoretan atau sama sama dihilangkan.
E°sel dapat dihitung dengan menggunakan rumus 1. Yakni :
Hasil E°sel diatas masih belum selesai dan bukan hasil akhirnya, karena reaksi yang terbentuk belum sama seperti yang terdapat pada soal. Jadi, kita hitung kembali untuk reaksi yang terjadi selanjutnya.
Katoda                       : Cu2+ (aq) + 2eˉ Cu (s)
Anoda                        : SO2 (g) + 2H2O (l) SO42ˉ(aq) + 4H+ (aq) + 2eˉ 
Karena pada katoda dan anoda sama sama terdapat 2eˉ pada sisi yang berbeda (pada katoda, 2eˉ berada pada sisi kiri tanda panah dan pada anoda, 2eˉ berada pada sisi kanan tanda panah), maka dapat dilakukan pencoretan atau sama sama dihilangkan. 
Setelah itu, kita reaksikan hasil reaksi pertama dan hasil reaksi kedua. Dari kedua reaksi ini, kita bisa sekalian menentukan hasil E°selnya dengan cara dijumlahkan.  

Dalam hal ini, SO42ˉ tidak ikut dicoret, karena SO42ˉ dibutuhkan untuk direaksikan dengan Zn2+ dan Cu2+. Selanjutnya, atom yang memiliki ion + dan – ini dapat digabungkan, dengan syarat memiliki muatan yang netral apabila digabungkan. Hasil reaksinya adalah sebagai berikut.
Zn (s)  + CuSO4 (aq) Cu (s) + ZnSO4 (aq)                    E°=+1,10 V
Untuk menentukan notasi sel suatu reaksi, perlu diketahui terlebih dahulu. Apasih notasi sel itu? Notasi sel merupakan symbol untuk menggambarkan rangkaian sel volta dan reaksi redoks yang berlangsug didalamnya. Notasi sel biasanya terdiri dari anode dan katode. Pada notasi sel, terdapat tanda || yang menjelaskan tentang adanya jembatan garam yang digunakan untuk memisahkan anode dan katode. Selain itu, pada notasi sel juga terdapat tanda | yang menjelaskan tentang batas fase. Electrode anode terletak di sisi kiri, dan electrode katode terletak di sisi kanan.
            Pada data potensial reduksi standar, dapat diketahui bahwa Zn (s) memiliki nilai E°sel yang lebih negatif daripada Cu (s). Jadi, yang berada di anode adalah Zn (s) dan yang berada di katode adalah Cu (s). Dalam hal ini, Zn (s) berpasangan dengan ZnSO4 (aq) dan Cu (s) berpasangan dengan CuSO4 (aq). Untuk menentukan fase mana yang berada di awal, maka ditentukan biloks (bilangan oksidasi) dari masing masing fase. Zn memiliki biloks 0, sedangkan ZnSO4 memiliki biloks +2.  Cu memiliki biloks 0, sedangkan CuSO4 memiliki biloks +2.  Kemudian, kita tentukan reaksinya, pada sisi kiri jembatan garam (tanda ||) terjadi reaksi reduksi, dan pada sisi kanan jembatan garam terjadi reaksi oksidasi. Sudah kita ketahui bahwa reaksi reduksi mengalami penurunan bilangan oksidasi dan reaksi oksidasi mengalami peningkatan bilangan oksidasi. Dari sini dapat dituliskan notasi sel sebagai berikut.
Zn | ZnSO4 || Cu | CuSO4
            Reaksi tersebut berlangsung secara spontan karena nilai E°sel nya positif.

            Demikian yang dapat saya jelaskan mengenai materi Potensial Reduksi. Apabila ada kurang lebihnya, saya mohon maaf sebesar – besarnya.
Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarokatuh.

By: Sonia Nur Fadillah Octavia (15630099)

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

TITRASI POTENSIOMETRI

Gambar
Potensiometri adalah suatu cara analisis berdasarkan pengukuran beda potensial sel dari suatu sel elektrokimia. Metode potensiometri digunakan untuk  menentukan konsentrasi suatu ion ( ion selective electrode ), pH suatu larutan, dan  menentukan titik akhir titrasi. Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Dengan demikian, kurva titrasi yang diperoleh dengan menggambarkan grafik potensial terhadap volume pentiter yang ditambahkan, mempunyai kenaikan yang tajam di sekitar titik kesetaraan. Dari grafik itu dapat diperkirakan titik akhir titrasi. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator (Rivai, 1995). Alat-alat yang diperlukan dalam metode potensiometri adalah : 1. Elektroda pembanding (reff...
Baca selengkapnya

Kesetimbanagan Fasa Sistem Tiga Komponen

Gambar
  Kesetimbangan antara beberapa fasa dapat dinyatakan dengan besaran- besaran intensif T (suhu), P (tekanan) dan μ (potensial kimia). Kriteria suatu kesetimbangan diperlihatkan oleh perubahan energi bebas Gibbs (ΔG) yang dinyatakan melalui persamaan :  Dengan μ adalah   potensial kimia. Pada keadaan setimbang, potensial kimia suatu komponen adalah sama pada setiap fasa. Kesetimbangan fasa dikelompokan menurut jumlah komponen penyusunnya yaitu sistem satu komponen, dua komponen dan tiga komponen. Pemahaman mengenai perilaku fasa berkembang dengan adanya aturan fasa Gibbs. Sedangkan persamaan Clausius dan persamaan Clausius Clayperon menghubungkan perubahan tekanan kesetimbangan dan perubahan suhu pada sistem satu komponen. Adanya penyimpangan dari sistem dua komponen cair- cair ideal konsep sifat koligatif larutan dapat dijelaskan. A.        ISTILAH DALAM KESETIMBANGAN FASA 1.    Fasa (P) Sering istilah fasa diide...
Baca selengkapnya

TEGANGAN PERMUKAAN CAIRAN DENGAN METODE KAPILER

Gambar
                Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada pada keadaan diam (statis).Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya (F) persatuan panjang (L) yang bekerja tegak lurus pada setiap garis di permukaan fluida.   Di dalam cairan, sebuah molekul mengalami  gaya tarik dari molekul tetangganya.   Tegangan permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk memperluas permukaan cairan dalam satuan luas.             Aplikasi konsep tegangan permukaan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain, mencuci dengan air panas lebih mudah menghasilkan cucian yang lebih bersih, gelembung sabun atau air berbentuk bulat dan klip yang tidak tenggelamdalam air.             Untuk menentukan tegangan permukaan dapat diguna...
Baca selengkapnya