Oleh : Qonitah Fardiyah, S.Si.,M.Si
disampaikan pada matakuliah Dasar Elektrometri & Pemisahan
1.
Definisi dan Ruang lingkup: Konsep pengukuran secara elektrokimia
2. Konsep dasar Elektrolisis : potensial dekomposisi, hubungan potensial dan arus, konsep pemisahan secara elektrolisis 3. Potensiometri : konsep pengukuran & perhitungan potensial elektroda, potensial sel, konsep kerja & pembuatan elektroda pembanding ,elektroda indikator, elektroda pH serta elektroda enzim
4. Konduktometri : pengukuran & perhitungan daya hantar, aplikasi pada titrasi asam basa dan titrasi pengendapan 5. Coulombmetri : coulombmetri potensial terkontrol, coulombmetri arus terkontrol, titrasi coulombmetri 6. Voltametri: polarografi, amperometri, ASV, CSV, pengantar biosensor amperometri
1. D. Harvey, 2000, Modern Analytical Chemistry, McGraw-Hill Companies, Inc., New York. 2. Skoog, D.A., D.M., West, F.J. Holler, dan S.R. Crouch, 2004, Fundamental of Analytical Chemistry , 8thed., Saunders College Publishing, New York 3. Skoog, D.A., & Leary,J.L., 1992, Principle of Instrumental Analysis, 4th Ed.Sounder College
Elektrokimia adalah metode analisis kualitatif maupun kuantitatif senyawa kimia, yang reaksinya dipengaruhi oleh arus listrik, beda potensial, dan daya hantar listrik
Alat analisis elektrokimia : 1. Potensiometer berdasar atas perbedaan potensial kedua elektrode yang dinyatakan dalam milivolt atau mV.
3. Amperemeter berdasar timbulnya arus listrik yang dinyatakan dalam amper atau mili amper 4. Voltameter mempunyai prinsip yang sama tetapi elektrode yang digunakan agak berbeda 5. Konduktometer berdasar pada daya hantar listrik atau konduktivitas.
Arus, tegangan, dan daya hantar listrik dapat digunakan untuk secara sendirisendiri, atau secara kombinasi
Penggunaan sering digunakan sebagai alat analisis baik untuk senyawa organik maupun anorganik, misalnya potensiometer, voltameter dan konduktometer
Salah satu contoh alat yang berdasarkan tegangan atau potensio adalah polarografi, digunakan untuk analisis senyawa tunggal atau campuran Sedangkan potensiometer dan konduktometer lebih banyak digunakan untuk indikator pada tittrasi, atau detektor pada kromatografi KCKT
Potensial diukur secara relatif terhadap elektrode referens (pembanding), yang juga berhubungan dengan larutan analit (sampel) Pengukuran potensial dilakukan pada arus listrik sama dengan nol ( i = 0) terhindar dari peristiwa elektrolisis agar tidak mengganggu keseimbangan antara sampel dan membran antar muka (pada elektrode).
Persamaan kesetimbangan sel elektrokimia secara penuh adalah sebagai berikut : Esel = Eind + Eref + E j
[1]
Eref dan E j adalah potensial elektrode indikator, referen, dan potensial jembatan larutan.
1
½ SEL PERTAMA
½ SEL KEDUA
Sumber arus
Sel II Sel I
Sel IV Sel III
Elektrode referen (anode)
Dapar Kadar tak tahu Elektrode (Katode)
Jembatan garam
Susunan sel secara skematis :
Harga pHs referen diukur sesuai harga emf-nya, pada sel yang mengandung gas Hidrogen, dan perak/perak klorida, dan sel tersebut tanpa jembatan garam Dalam keadaan arus turun harga iR akan turun dratis yang bertahap tergantung timbul lewat tahanan dari dengan persamaan 1.
dalam sel, maka (karena potensial pada arus yang larutan), sesuai
Dalam keadaan arus turun dalam sel, maka harga iR akan turun dratis (karena potensial yang bertahap tergantung pada arus yang timbul lewat tahanan dari larutan), sesuai dengan persamaan 1 Harga Eref adalah tetap, demikian pula E j dan dapat diabaikan
Elektrode
indikator
memberikan
keterangan tentang aktivitas ion-ion dalam larutan Elektrode pembanding terdiri dari : elemen internal, larutan pengisi (KCl), yang berfungsi sebagai jembatan garam, dan yang terakir
adalah
lapisan
tipis
yang
dapat
melewatkan larutan secara pelan sampai ke
Perbedaan potensial merupakan kekuatan elektrik yang bergerak atau el ec t r o m o t i v e f o r c e (EMF)
Dalam penggunaannya telah dibakukan dengan elektrode pembanding. Elektrode pembanding adalah elektrode gelas yang mempunyai E0 = 0,00 Untuk logam-logam tertentu mempunyai harga E0 yang berbeda (tabel I).
Potensial =E0
Logam/katode Reaksi Ag (perak)
Ag++e
Ag
+ 0.7996
AgCl + e Ag + Cl
+ 0,2221
Cu
Cu2++ 2 e Cu
-0,4410
Fe
Fe2+ + 2e Fe
+2
Fe3+ 3e Fe
0,27701
Pt
Pt2+ +2e Pt
1,2
H
2H2O +2e H2+2H2O
0,00
Hg
Hg 2+ + 2e 2Hg
0,7986
a.Saturated calomel Elektrode (SCE)
.
Tuliskan persamaan reaksi elektrolit yang terjadi dalam kesetimbangan elektrokimia Tuliskan Persamaan Nernst, bagaimana persamaan tersebut dapat diperoleh (penurunannya), Bagaimana pengaruh terbentuknya senyawa kompleks terhadap harga potensial yang diperoleh Sebutkan jenis-jenis elektrode indikator dan elektrode pembanding
