Ini adalah studi tentang reaksi di mana konversi energi kimia menjadi energi listrik terjadi dan sebaliknya.
Pada sel galvani terjadi konversi energi kimia menjadi energi listrik, dan pada elektrolisis terjadi konversi energi listrik menjadi energi kimia.
Dalam elektrokimia kita mempelajari reaksi reduksi oksida yang menghasilkan atau mengkonsumsi energi.
Baterai
Elektrokimia mempelajari larutan elektrolit dan fenomena yang terjadi ketika elektroda ditempatkan dalam larutan ini. Pada dasarnya, elektrokimia mencakup studi tentang baterai dan elektrolisis.
Dengan menggunakan sistem di bawah ini, kita akan melakukan beberapa eksperimen.
1 ke pengalaman: A Cu foil (s) direndam dalam larutan ZnSO 4 (aq) .
Cu (s) + ZnSO 4 (aq) → tidak terjadi reaksi
2 untuk pengalaman: Selembar Zn (s) direndam dalam larutan CuSO 4 (aq) .
Penjelasan:
– Ion Cu 2+ (aq) “mulai” e – dari Zn (s) , menyebabkan oksidasinya;
– Ion Cu 2+ (aq) memiliki kemampuan untuk memulai e – dari Zn (s) (ini adalah pengamatan eksperimental).
Menganalisis dua pengalaman, kami menyimpulkan bahwa ion Cu 2+ (aq) berhasil memulai e – dari Zn (s) , dan bahwa ion Zn 2+ (aq) gagal memulai e – dari Cu (s) .
Kesimpulan.
– Ion Cu 2+ (aq) memiliki kapasitas yang lebih besar untuk menarik (mulai) e – daripada ion Zn 2+ (aq)
– Zn (s) memiliki kapasitas yang lebih besar untuk mendonorkan e – daripada Cu (s)
Setiap ion logam dalam larutan memiliki kemampuan yang berbeda untuk menarik e – , dan ini akan disebut potensial reduksi (E red ).
Elektroda
Sebuah elektroda (yang dalam bahasa Yunani berarti “jalan untuk listrik”) dibentuk oleh logam, direndam dalam larutan yang mengandung kation dari logam itu.
Contoh
Kondisi Konduksi Arus Listrik
– Beda potensial (ddp);
– Sebuah media konduktif.
Karena elektroda tembaga (Cu 2+ / Cu) memiliki potensial reduksi yang lebih besar daripada elektroda seng (Zn 2+ / Zn), kita dapat mengatakan bahwa ada pd di antara elektroda. Jika kita memasukkan kawat konduktif di antara elektroda ini, kita sekarang memiliki kondisi untuk menghantarkan arus listrik.
Daniel Stack
Pengalaman
Penjelasan
Pada elektroda tembaga:
Ion Cu 2+ (aq) dari larutan bermigrasi ke pelat tembaga dan menerima elektron yang dilepaskan oleh Zn (s) . Setelah menerima elektron, mereka berubah menjadi Cu (s) , menurut persamaan:
Pengamatan : Ketika konsentrasi Cu 2+ (aq) dalam larutan berkurang, larutan secara bertahap kehilangan warna birunya.
Pada elektroda seng:
Dengan memberikan elektron melalui konduktor logam ke Cu 2+ ion (aq) , karena dengan ddp antara dua elektroda, Zn (s) dari piring pergi ke solusi dalam bentuk Zn 2+ (aq) , menyebabkan korosi pelat dan akibatnya meningkatkan konsentrasi Zn 2+ (aq) dalam larutan, menurut persamaan:
Jadi, karena ddp yang dibuat antara dua elektroda, kami mengamati bahwa ada pergerakan muatan yang teratur dalam kawat konduktif, yaitu arus listrik. Fakta ini dibuktikan dengan lampu yang menyala saat baterai diaktifkan.
Oleh karena itu, baterai adalah sistem yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia . Sistem ini juga bisa disebut sel galvanik. Sebuah sel galvanik, atau hanya baterai, mengubah energi reaksi kimia menjadi energi listrik.