Macam-Macam Sel Galvani

A. BATERAI KERING

Baterai kering (sel Lechlance) terdiri atas suatu silinder seng sebagai anode dan batang karbon sebagai katode. Silinder diisi pasta yang terdiri atas campuran batu kawi (MnO2), salmiak (NH4Cl), sedikit air, dan di tengah pasta itu diletakkan batang karbon. Karena karbon merupakan electrode inert(sukar bereaksi), pasta berfungsi sebagai oksidator(katode). Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.




Anode :Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-

Katode :2 MnO2(s) + 2 NH4- (aq) + 2e- → Mn2O3(s) + 2 NH3(aq) + H2O(l)

+

Redoks :Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

Selanjunya, Zn dan NH3 membentuk ion kompleks [Zn(NH3)4]2+

Zn2+(aq) + 4 NH3(aq) → [Zn(NH3)4]2+(aq)

Potensial tiap baterai kering adalah 1,5 volt. Baterai kering jika sudah habis tidak dapat diisi ulang sehingga disebut sel primer. Untuk membuatnya tahan lama, maka NH4Cl diganti dengan KOH. Reaksi yang terjadi sebagai berikut

Anode :Zn(s) + 2 OH-(aq) → Zn(OH)2 + 2e-

Katode :2 MnO2(s) + 2 H2O(l) + 2e‑ → 2 MnO(OH)(s) + 2 OH-

+

Redoks :Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2 MnO(OH)(s)


B. BATERAI ARLOJI

Baterai arloji dikenal sebagai baterai perak oksida. Terdiri atas Zn sebagai anode dan Ag2O sebagai katode, dan KOH dalam bentuk pasta sebagai elektrolit. Beda potensialnya 1,5 volt. Reeaksi kimianya sebagai berikut.





Anode :Zn(s) + 2 OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

Katode :Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- → 2 Ag(s) + 2 OH-(aq)

+

Redoks : Zn(s) + Ag2O(s) + H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2 Ag(s)


C. BATERAI HP

Biasa dikenal sebagai baterai Nikel-Kadmium (Ni-Cd) adalah sel kering yang dapat diisi ulang. Reaksi kimianya adalah sebagai berikut.





Anode : Cd(s) + 2 OH-(aq) → Cd(OH)2(s) + 2e-

Katode : Ni2O3(s) + 3 H2O(l) + 2e- → 2 Ni(OH)2(s) + 2 OH-

+

Redoks : Cd(s) + Ni2O3(s) + 3 H2O(l) → Cd(OH)2(s) + 2 Ni(OH)2(s)

Hasil reaksinya melekat pada kedua elektrodenya, dengan demikian pengisian kembali baterai dilakukan dengan cara membalik arah arus electron.


D. AKI

Aki merupakan sel volta yang banyak digunakan untuk mobil dan motor. Karena dapat diisi ulang, aki disebut sel sekunder. Sel aki terdiri atas timbal (Pb) sebagai anode dan timbal dioksida (PbO2) sebagai katode kemudian kedua elektroda itu dicelupkan dalam larutan asam sulfat (H2SO4). Kedua elektroda itub tidak perlu dipisahkan dengan jembatan garam. Hal itu dilakukan kareana kedua elektroda dan hasil reaksi tidak larut dalam (H2SO4). Walaupun demikian kedua elektroda tidak slaing bersentuhan supaya tidak terjadi hubungan singkat. Kedua elektroda dipisahkan dengan bahan isolator. Tiap aki memiliki beda potensial sebesar 6 Volt jika terdiri atas tiga sel dan 12 Volt jika terdiri atas enam sel yang dihubungkan secara seri. Ada dua reaksi pada aki, yaitu reaksi pengosongan dan reaksi pengisian. Reaksi pengosongan terjadi pada saat aki digunakan. Reaksi pengisian terjadi pada saat aki diisi ulang. Persamaan reaksi pengosongan kai adalah sebagai berikut

Anode : Pb(s) + HSO4-(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e-

Katode : PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3 H+(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2 H2O(l)

+

Redoks : Pb(s) + PbO2(s) + 2 HSO4-(aq) + PbSO4(s) + 2 H2O(l)

Berdasarkan reaksi itu tampak bahwa anoda dan katoda berubah menjadi zat yang sama yaitu PbSO4 yang mengendap dan menempel pada kedua elektroda. Akibatnya suatu saat permukaan kedua elektroda tertutup secara merata oleh zat yang sama. Pada saat itu aki tidak dapat digunakan dan perlu diisi kemabali. Selain itu pada katoda terbentuk air. Air itu akan mengikat H2SO4­ selama reaksi pengosongan berlangsung. Akibatnya kadar H2SO4­ makin berkurang. Berkurangnya kadar H2SO4­ ditandai dengan berkurangnya kerapatan larutan. Kerapatan larutan diukur dengan alat hydrometer. Aki yang baru diisi memiliki kerapatan 1.25 – 1.30 gmL-1. Jika kerapatan larutan kurang dari 1.25 gml-1 aki perlu diisi kembali. Pengisian aki dilakukan dengan cara mengubah arah lairan electron pada kedua elektroda. Anoda yang melepaskan electron (oksidasi) pada saat pengosongan berubah menjadi menangkap electron (reduksi) pada saat pengisian. Sebaliknya katode yang menangkap electron (reduksi) pada saat pengosongan berubah menjadi melepaskan electron (oksidasi) pada saat pengisian. Untuk itu elektroda Pb dihubungkan dengan kutub negative sumber arus sehingga PbSO4 yang melekat padanya tereduksi menjadi Pb. Seblaiknya elektroda PbO2 dihububngkan dengan kutub positif sumber arus sehingga PbSO4 yang melekat padanya teroksidasi menjadi PbO­2

Katode Pb :PbSO4(s) + H+(aq) + 2e- → Pb(s) + HSO4-(aq)

Anode PbO2 : PbSO4(s) + 2 H2O(l) → PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3 H+(aq) + 2e-

+

Redoks : 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l) → Pb(s) + PbO2(s) + 2 HSO4-(aq) + 2 H+ (aq)

[Continue reading...]

PEMBUATAN SISTEM KOLOID

Pada prinsipnya pembuatan koloid adalah mengubah partikel-partikel berukuran ion, atom, atau molekul menjadi partikel-partikel koloid. Atau mengubah partikel besar menjadi koloid. Untuk memperoleh suatu sistem koloid dapat dilakukan dengan cara kondensasi, dispersi, dan cara gabungan.

1. Cara Kondensasi

Cara kondensasi yaitu dengan mengubah partikel-partikel yang lebih kecil menjadi partikel yang lebih besar yaitu partikel koloid. Hal yang harus diperhatikan pada pengerjaan cara kondensasi adalah menjaga ukuran partikel koloid, karena partikel yang terlalu besar akan mengendap. Untuk menghindari penggumpalan selama kondensasi berlangsung maka selama kondensasi dimulai, larutan sudah harus lewat jenuh dan bibit-bibit kondensasi harus sudah terbentuk. Bibit kondensasi ini sangat diperlukan bagi pembentukan partikel. Partikel sistem koloid yang dihasilkan umumnya bergantung pada:

a. Tingkatan lewat jenuh yang diperoleh,

b. Jumlah bibit kondensasi yang menjadi pusat proses kondensasi,

c. Kecepatan perpindahan partikel berukuran kecil ke arah bibit kondensat.

Untuk memperoleh ukuran partikel koloid yang sama maka pada saat permulaan kondensasi, bibit kondensat harus sudah terbentuk. Cara kondensasi dapat dilakukan dengan reaksi hidrolisis, reaksi oksidasi, reaksi reduksi, kesetimbangan ion, dan mengubah pelarut.

a. Reaksi hidrolisis

Cara reaksi hidrolisis dapat dipakai untuk membuat koloid basa logam seperti Al, Fe, dan Cr, karena basa logam tersebut berbentuk koloid. Contoh :

Pembuatan sol Fe(OH)3

Tambahkan beberapa mL FeCl3 ke dalam air panas, kemudian diaduk sampai larutan berwarna merah coklat.

Sol Fe(OH)3 yang terbentuk dapat tahan lama dan partikelnya bermuatan positif karena mengadsorpsi ion H+.

b. Reaksi oksidasi

Pembuatan sol dengan cara oksidasi, misalnya pembuatan sol belerang. Sol belerang dapat dibuat dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.Pada reaksi di atas SO2 dioksidasi menjadi S.

c. Reaksi redoks

Sol dari logam dari Pt, Ag, dan Au dapat dibuat dengan cara mereaksikan larutan logam dengan zat pereduksi misalnya FeSO4 dan formaldehida.

Pada reaksi tersebut ion A3+ direduksi menjadi Au (logam). Au padat adalah partikel fase dispersi yang terbentuk dan menyusun sol emas. Warna sol emas yang terbentuk bisa bermacam-macam tergantung kepada besarnya partikel Au, umumnya berwarna biru sampai merah delima.

d. Mengubah pelarut

Cara kondensasi ini dilakukan untuk menurunkan kelarutan suatu zat terlarut Contoh :

1) Belerang larut dalam etanol tapi tidak larut dalam air

Bila larutan jenuh belerang dalam etanol dituangkan dalam air, maka akan terbentuk sol belerang. Hal ini terjadi akibat menurunnya kelarutan belerang di dalam campuran tersebut

2) Indikator fenolftalein larut dalam etanol tetapi tidak larut dalam air.

Bila air ditambahkan ke dalam larutan fenolftalein dalam etanol terbentuk cairan seperti susu.

f. Reaksi Dekomposisi Rangkap

Contoh

a) Pembuatan sol As 2 S 3, dibuat dengan mengalirkan gas H 2 S dan asam arsenit (H 3 AsO 3 ) yang encer.

Persamaan reaksinya: 2 H 3 AsO 3 (aq) + 3 H 2 S (g) → As 2 S 3 (s) + 6H 2 O (l)

sol As 2 S 3

b) Pembuatan sol AgCl dari larutan AgNO 3 dengan larutan NaCl encer.

Persamaan reaksinya: AgNO 3 (aq) + NaC1 (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)

Sol AgCl

2. Cara Dispersi

Pembuatan koloid dengan cara dispersi yaitu dengan memecah molekul besar menjadi molekul-molekul lebih kecil yang sesuai dengan ukuran partikel koloid.

a. Cara mekanik

Dengan cara mekanik, partikel kasar dipecah sampai halus. Dalam laboratorium kimia pemecahan partikel ini dilakukan dengan menggunakan lumping dan palu kecil., sedangkan dalam industri digunakan mesin penggiling koloid. Zat yang sudah halus dimasukkan ke dalam cairan sampai terbentuk suatu sistem koloid. Contoh: Pembuatan sol belerang Mula-mula belerang dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam air sehingga terbentuk suatu sistem koloid

b. Cara peptasi

Cara ini dilakukan dengan menambahkan ion sejenis pada suatu endapan, sehingga endapannya terpecah menjadi partikel-partikel koloid. Cara ini biasa digunakan untuk membuat sol liofil. Contoh: Endapan AgI dapat dipeptasi dengan menambahkan larutan elektrolit dari ion sejenis, misalnya kalium iodida (KI) atau perak nitrat (AgNO3)

c. Busur Bredig

Busur Bredig ialah alat pemecah zat padatan (logam) menjadi partikel koloid dengan menggunakan arus listrik tegangan tinggi. Caranya adalah dengan membuat logam, yang hendak dibuat solnya, menjadi dua kawat yang berfungsi sebagai elektrode yang dicelupkan ke dalam air; kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujung kawat. Logam sebagian akan meluruh ke dalam air sehingga terbentuk sol logam. Contoh, pembuatan sol logam. 

d. Suara Ultrasonik

Cara ini hampir sama dengan cara busur Bredig, yaitu sama-sama untuk pembuatan sol logam. Ka1au busur Bredig menggunakan arus listrik tegangan tinggi, maka cara ultrasonik menggunakan energi bunyi dengan frekuensi sangat tinggi, yaitu di atas 20.000 Hz.

[Continue reading...]