Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Elektrokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari tentang perubahan energi bisa dari energi listrik berubah menjadi energi kimia atau sebaliknya. Dalam Elektrokimia kita akan lebih sering bertemu dengan reaksi redoks

Satu bentuk energi yang sangat dibutuhkan adalah energi listrik. Satu hari saja tanpa listrik dari pembangkit listrik ataupun baterai sungguh tidak bisa dibayangkan di zaman sekarang, di mana kemajuan teknologi yang serba menggunakan listrik. Bagian dari kimia yang fokus terhadap perubahan antara energi listrik dan energi kimia adalah Elektrokimia.

Kenapa tiba-tiba muncul istilah kimia dari penjelasan di atas, karena baterai merupakan suatu yang berasal dari bahan kimia, dan terjadi reaksi kimia di dalamnya. Pada bab Elektrokimia ini akan dijelaskan mengenai prinsip dasar dan penerapan Sel Volta, salah satu contohnya adalah baterai. Beberapa reaksi sederhana Elektrolisis. Penyebab terjadinya korosi dan cara pencegahannya menggunakan prisnsip-prinsip dasar Elektrokimia.

Basic Skill belajar Elektrokimia (Reaksi Redoks)

Dalam proses Elektrokimia melibatkan arus listrik sedangkan arus listrik itu identik dengan elektron yang bergerak. Dikarenakan proses ini adalah proses yang melibatkan energi listrik dan reaksi kimia berarti reaksi kimianya pun harus yang melibatkan elektron. Reaksi kimia yang melibatkan elektron yaitu reaksi redoks. Meskipun reaksi redoks sudah dibahas di kelas X dan di bab awal kimia dasar. Tetapi ini akan membantu untuk mereview beberapa konsep dasar yang akan kembali muncul di bab Elektrokimia.

Dalam reaksi redoks, elektron berpindah dari suatu zat kimia ke zat kimia lain. Reaksi antara logam Magnesium dan Asam Klorida adalah salah satu contoh reaksi redoks :

Nomor yang ada di atas unsur disebut bilangan oksidasi dari suatu unsur. Unsur yang melepaskan elektron mengalami oksidasi sekaligus juga bilangan oksidasinya bertambah. Dalam reduksi bilangan oksidasi menurun sekaligus juga menangkap elektron. Berdasarkan reaksi diatas logam Magnesium teroksidasi dan Ion H⁺tereduksi.

Penyetaran persamaan reaksi redoks

Menyetarakan suatu reaksi redoks cenderung mudah. Dalam menyetarakan reaksi redoks ada dua metode yaitu menggunakan bilangan oksidasi dan juga menggunakan metode ion-elektron. Keduanya mempunyai kelebihan masing-masing. Dalam menyetarakan reaksi redoks yang akan digunakan di elektrokimia lebih baik kita menggunakan metode ion-elektron karena metode ini secara langsung manambah pengetahuan tentang proses perpindahan elektron.

Metode ion-elektron dalam penyetaraan reaksi redoks.

Dalam metode ini reaksi dibagi menjadi dua setengah reaksi, yaitu setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi. Setelah kedua setengah reaksi setara tinggal digabungkan menjadi keselurahan reaksi.

Langsung saja contohnya, oksidasi ion Fe²⁺ menjadi Fe³⁺ oleh Cr₂O₇^2- dalam keadaan asam. Hasilnya dari reduksi Cr₂O₇^2-adalah Cr^3+.

Step 1 : Tulis keseluruhan reaksi yang belum setara dalam bentuk ion-ionnya.

Reaksi redoks yang terlibat dalam elektrokimia

Step 2 : Pisahkan keseluruhan reaksi menjadi setengah reaksi.

setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi

Step 3 : Setarakan masing-masing setangah reaksi tersebut. Setarakan jumlah atom dari unsur yang sama dan muatannya. Untuk reaksi dalam keadan asam. Tambahkan H₂O untuk menyetarakan jumlah O dan tambahkan ion H⁺ untuk menyetarakan jumlah H.

Setengah reaksi oksidasi : jumlah atom Fe sudah setara. Untuk menyetarakan muatannya tambahkan satu elektron di hasil reaksi.

Setengah reaksi reduksi : Karena reaksi ini dalam keadaan asam kita tambahkan 7 molekul H₂O untuk menyetarakan jumlah atom O.

Untuk menyetarakan H kita tambahkan 14 H⁺ di kiri reaksi

Terdapat 12 muatan positif di kiri reaksi dan hanya ada enam muatan positif di kanan reaksi. Untuk menyetarakannya kita tambahkan enam elektron di kiri reaksi.

Step 4 : Gabungkan kedua reaksi tersebut dan setarakan persamaan akhir. Jika elektron dari setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi belum setara. Maka kita harus mengkalikan salah satu atau keduanya agar menjadi sama.