sel elektrokimia dan kegunaannya

Sel Elektrokimia dalam kehidupan sehari-hari, yaitu :

            Sel Kering

ü   Sel kering tersusun atas :

-    silinder seng (Zn)                                                       (anode)

-    batang grafit                                                              (katode)

-    campuran batu kawi (MnO₂) dan pasta karbon      (depolarisator)

-    salmiak (NH₄Cl) dan pasta ZnCl₂                                     (elektrolit)

Besarnya potensial yang dihasilkan adalah 1,5 volt dan baterai ini tidak dapat diisi ulang.

ü   Reaksi yang terjadi dalam Sel Kering adalah :

Anode                : Zn_(s)  →  Zn²⁺ _(aq) +2e^-

Katode   : 2MnO_{2 (s)} + 2NH₄⁺ _(aq) + 2e^- → Mn₂O_{3 (s)} + 2NH_{3 (aq)} + H₂O _(l)

Zn_(s) + 2NH₄⁺ _(aq) + 2MnO_{2 (s)} → Zn²⁺ _(aq) + Mn₂O_{3 (s)} + 2NH_{3 (aq)} + H₂O _(l)

ü   Kegunaan Sel Kering : sebagai penyedia atau sebagai sumber arus listrik yang banyak ditemukan penggunaannya pada radio dan kalkulator.

       

              

            Baterai Perak-Oksida

ü   Baterai Perak-Oksida tersusun atas :

-          logam seng (Zn)                              (anode)

-          AgO₂                                                (katode)

-          Pasta KOH                          (elektrolit)

Besarnya potensial yang dihasilkan adalah 1,5 volt.

ü   Reaksi kimia pada Baterai Perak-Oksida adalah :

Anode                : Zn _(s) + 2OH^- _(aq)  → Zn(OH)_{2 (s)} + 2e^-

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

               Zn _(s) + Ag₂O _(s) + H₂O _(l)  →  Zn(OH)_{2 (s)} + 2Ag _(s)

ü   Kegunaan Baterai Perak-Oksida : dengan bentuknya yang kecil, baterai ini banyak digunakan pada arloji, kalkulator, alat bantu pendengaran dan berbagai jenis alat elektronik lainnya (alat elektronik portable).

                                                                                                  

 

            Baterai Nikel-Kadmium

ü   Baterai Nikel-Kadmium tersusun atas :

-          logam cadmium (Cd)                     (anode)

-          padatan nikel oksida (NiO2)         (katode)

-          larutan basa KOH                          (elektrolit)

Besarnya potensial yang dihasilkan adalah 1,29 volt dan Baterai ini dapat diisi ulang.

ü   Reaksi kimia pada Baterai Nikel-Kadmium adalah :

Anode                : Cd _(s) + 2OH^- _(aq) → Cd(OH)_{2 (s)} + 2e^-

Katode               : NiO_{2 (s)} + 2H₂O _(l) + 2e^- → Ni(OH)_{2 (s)} + 2OH^- _(aq)

               Cd _(s) + NiO_{2 (s)} + 2H₂O _(l)  →  Cd(OH)_{2 (s)} + Ni(OH)_{2 (s)}

Logam Cd beracun, oleh karena itu penggunaan Cd diganti dengan logam hidrida, misalnya litium hidrida (LiH)

ü   Kegunaan Baterai Nikel-Kadmium : digunakan sebagai baterai dalam berbagai peralatan luar angkasa (baterai kering yang dapat diisi kembali)  dan banyak ditemukan untuk handphone, handycam dan mainan anak-anak.

          

            Aki

ü   Sel aki terdiri atas :

-          keping Pb                                                    (anode)

-          keping PbO₂  bertegangan 2 volt              (katode)

-          larutan asam sulfat (H₂SO₄) 30 %            (elektrolit)

Besarnya potensial yang dihasilkan adalah 12 volt.

ü   Reaksi kimia yang terjadi pada Aki adalah :

Anode          : Pb _(s) + HSO₄^- _(aq) →  PbSO_{4 (s)} + H⁺ _(aq) + 2e^-

Katode         : PbO_{2 (s)} + HSO₄^- _(aq) + 3H⁺ _(aq) →  PbSO_{4 (s)} + 2H₂O _(l) + 2e^-

        Pb _(s) + PbO_{2 (s)} + 2HSO₄^- _(aq) + 2H⁺ _(aq) → 2PbSO_{4 (s)} + 2H₂O _(l)

Semakin lama, kerak PbSO₄ yang terbentuk semakin menutup anode dan katode. Akibatnya, selisih potensial akan berkurang dan habis, menyebabkan aki harus diisi ulang. Aki dapat diisi kembali dengan cara membalik arah aliran elektron. Elektron dialirkan dari katode menuju anode. Jadi, PbSO₄ yang terdapat pada elektode Pb direduksi sedangkan PbSO₄ yang terdapat pada elektode PbO₂ dioksidasi.

ü   Reaksinya :

Katode (Pb)   : PbSO_{4 (s)} + H⁺ _(aq) + 2e^-  → Pb _(s) + HSO₄^- _(aq)

Anode (Pb2)  : PbSO_{4 (s)} + 2H₂O _(l)  → PbO_{2 (s)} + HSO₄^- _(aq) + 3H⁺ _(aq)+ 2e^-

       2PbSO_{4 (s)} + 2H₂O _(l)  →  Pb _(s) + PbO_{2 (s)} + 2HSO₄^- _(aq) + 2H⁺ _(aq)

ü   Kegunaan Aki : untuk menyimpan energi (listrik) dalam bentuk kimia dan sebagai pensuplai arus listrik.