Berbagi Informasi

Sel Elektrokimia

oleh

Sel elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari aspek-aspek listrik pada proses kimia. Dalam elektrokimia dipelajari reaksi-reaksi yang disertai perpindahan elektron (reaksi redoks), yaitu ada elektron yang dilepaskan dan ada elektron yang diterima disertai dengan perubahan energi (menghasilkan energi listrik atau memerlukan /menggunakan energi listrik).

Sel elektrokimia dibedakan atas dua jenis, yaitu sel volta (sel Galvani) dan sel elektrolisis. Persamaan dan perbedaan sel volta dan sel elektrolisis adalah sebagai berikut.

Persamaan

  1. Baik untuk sel volta maupun sel elektrolisis digunakan elektrode, yaitu katode, anode, dan larutan elektrolit.
  2. Reaksi yang terjadi adalah reaksi redoks, yaitu pada katode terjadi reaksi reduksi sedangkan pada anode terjadi reaksi oksidasi.

Perbedaan

Sel volta/sel Galvani
  1. energi yang dihasilkan dari reaksi kimia diubah menjadi energi listrik (energi kimia diubah menjadi energi listrik).
  2. Merupakan reaksi redoks spontan.
  3. Katode sebagai kutub positif.
  4. Anode sebagai kutub negatif.
Sel elektrolisis
  1. Menggunakan energi listrik untuk menghasilkan reaksi kimia (energi listrik diubah menjadi energi kimia).
  2. Merupakan reaksi redoks tidak spontan.
  3. Katode sebagai kutub negatif.
  4. Anode sebagai kutub positif.

Dalam konteks yang lebih sederhana, sel elektrokimia adalah tempat di mana reaksi kimia terjadi dan menghasilkan atau mengkonsumsi arus listrik. Reaksi kimia yang terjadi di dalam sel elektrokimia melibatkan perpindahan elektron antara zat-zat yang bereaksi. Perpindahan elektron inilah yang kemudian menghasilkan aliran listrik. Sel elektrokimia terdiri dari dua elektroda, yaitu anoda (tempat terjadinya oksidasi) dan katoda (tempat terjadinya reduksi), yang terendam dalam suatu larutan elektrolit. Elektrolit adalah zat yang mengandung ion-ion bebas yang dapat menghantarkan arus listrik. Berdasarkan fungsinya, sel elektrokimia dapat dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu sel volta (sel galvani) yang menghasilkan arus listrik dari reaksi kimia spontan, dan sel elektrolisis yang menggunakan arus listrik untuk memaksa terjadinya reaksi kimia nonspontan. Sel elektrokimia memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh sel elektrokimia dalam kehidupan sehari-hari

Baterai
  1. Baterai kering: Baterai yang kita gunakan sehari-hari untuk menyalakan senter, remote control, atau jam tangan adalah contoh sel volta. Di dalamnya terjadi reaksi kimia spontan yang menghasilkan aliran listrik.
  2. Aki kendaraan: Aki mobil atau motor merupakan contoh sel volta yang dapat diisi ulang (rechargeable). Ketika aki digunakan, terjadi reaksi kimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Saat di-charge, arus listrik dari charger akan membalikkan reaksi kimia sehingga aki dapat digunakan kembali.
  3. Baterai lithium-ion: Jenis baterai ini banyak digunakan pada ponsel, laptop, dan kendaraan listrik. Baterai lithium-ion memiliki kepadatan energi yang tinggi sehingga dapat menyimpan energi lebih banyak dalam ukuran yang lebih kecil.
Elektrolisis
  1. Penyepuhan logam: Proses melapisi logam dengan logam lain, misalnya menyepuh sendok dengan perak, dilakukan melalui proses elektrolisis. Logam yang akan disepuh dijadikan katoda, sedangkan logam yang akan melapisi dijadikan anoda. Dengan mengalirkan arus listrik, ion-ion logam dari anoda akan berpindah ke katoda dan menempel di permukaannya.
  2. Pemurnian logam: Logam yang diperoleh dari alam biasanya masih mengandung impurities (pengotor). Untuk mendapatkan logam murni, digunakan proses elektrolisis. Logam yang akan dimurnikan dijadikan anoda, sedangkan katodanya terbuat dari logam murni yang sama.
  3. Produksi klorin dan natrium hidroksida: Proses elektrolisis larutan garam (NaCl) menghasilkan klorin (Cl₂) dan natrium hidroksida (NaOH). Klorin digunakan sebagai disinfektan, sedangkan natrium hidroksida digunakan dalam berbagai industri kimia.
Sel bahan bakar
  • Sel bahan bakar hidrogen: Sel bahan bakar hidrogen mengubah energi kimia dari hidrogen dan oksigen menjadi energi listrik. Proses ini menghasilkan air sebagai produk sampingnya. Sel bahan bakar hidrogen memiliki potensi besar sebagai sumber energi bersih untuk kendaraan listrik.

Secara singkat, sel elektrokimia sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari. Mulai dari menyalakan perangkat elektronik hingga memproduksi berbagai bahan kimia.

 

Mungkin Anda juga menyukai