ELEKTROANALISIS Analisis
kimia berdasarkan sifat listrik dari analit dengan mencelupkan suatu sensor ( elektroda) ke dalam larutan elektrolit.
Metoda elektroanalisis: elektroanalisis: -
-
-
# -
-
Potensiometri Potensiometri : pengukuran pengukuran potensial,E (arus = 0) Konduktometri : pengukuran daa !antar Amperometri
: pengukuran pengukuran arus, "
$oulometri 'oltametri
: pengukuran pengukuran %umla! listrik, & : pengukuran arus," dg ariasi potensial potensi al
Elektrograimetri Elektrograimetri : pengukuran pengukuran berat berat endapan endapan (pada sala! satu elektroda) elektroda)
A. Prinsip Elektroda
Mn n e
M
*k +ernst : E = E o -n/ (ln a Mn) E : potensial sel Eo : potensial sel standar : tetapan gas (,123 4der mol) - : su!u mutlak (K) n : %umla! elektron ang terlibat / : tetapan /arada (56700 coulomb) a
n
: keaktifan ion logam
8ntuk larutan encer, keaktifan (a) = konsentrasi (c)
aMn) = f. $Mn f : koe9sien keaktifan ion, unt lart encer, f = 2 Pada su!u 7o$, E = Eo 0,0752n (log a Mn)) Jenis Elektroda
2. elektroda pembandingreferen . elektroda penun%ukindikator
2. Elektroda referenpembanding # eloda !idrogengelas ( digunakan %uga sbg eloda penun%uk, unt pengukuran ion * ) atau p*) # eloda perak, dan # eloda kalomel . Elektroda penun%ukpengukur # eloda logam inert (Pt) # eloda membran (ionmolekul selektif) # eloda kombinasi (gabungan eloda gelas dan referen)
B. Sel elektrokimia
;el elektrokimia (sel olta atau sel galani) ;el tempat reaksi oksidasi reduksi berlangsung dg spontan (eaksi redoks melibatkan perpinda!an elektron) ;el
terdiri dari elektroda g masing di celupkan ke dalam larutan elektrolit g berbeda, g di!ubungkan dg %embatan garam
•
•
;etiap elektroda dan larutan membentuk (reaksi) < sel dalam sel terdapat dua < sel reaksi (setenga! reaksi oksidasi dan setenga! reaksi reduksi).
eaksi oksidasi eaksi reduksi
sel anoda elektroda negatif (melepas elektron) sel katoda elektroda positif (menerima elektron)
Cara penulisan sel elektrokimia disebut
%uga diagram sel atau sel aniell
anoda katoda >n(s) ? >n(a@) ?? $u(a@) ? $u(s) < sel reaksi
< sel reaksi
eaksi g ter%adi, anoda
: >n(s)
>n(a@) e
katoda
: $u(a@) e
reaksi sel(total)
$u(s)
: >n(s) $u(a@)
>n(a@) $u(s)
eda potensial dalam sel diukur dg oltmeterpotensiometer
•
Potensial sel aA b
persamaan +ernst
c$ d
-
?$? c??d
Esel = Eosel # ##### ln ###########
dengan Eosel = Eokatoda
#Eoanoda n/
?A?a??b
Pada 7o$, 0,0752
?$?c??d
Esel = Eosel # ########## log ########### n
?A?a??b
Penerapan potensial sel A. Secara lansun 2. ;el Konsentrasi elektroda g sama tetapi konsentrasi (larutan) na berbeda. Eosel = 0
conto!, >n?>n(20#1M) ?? >n(20#2M) ?>n reaksi sel, >n(20#2M)
>n(20#1M)
Esel = B (0,0752) log(20#120#2) = 0,0752 '
. Pengukuran p* dg eloda !idrogen, satu sbg eloda standar dan g lain sbg eloda penun%uk ( eloda standar, ?*?=2M pada katoda)
sel konsentrasi
anoda
: *(g)
*(aM) e
katoda
: *(2M) e
*(g)
reaksi sel : *(g) *(2M)
*(aM) *(g)
Esel = Eosel B (0,0752n) log ?oks??red?
1. Penentuan *asil Kali Kelarutan (K sp)
menentukan K sp suatu garam g sedikit larut dalam air
MC(s)
M(a@) C#(a@)
Esel = Eosel B (0,0752n) log?M ??C#??MC? Esel = # 0,0752n log K sp log K sp = # n E sel0,0752
3. Penentuan Konstanta Kesetimbangan (k)
D = # n/ Esel D = # - lnK
Do = # n/ E osel
Do = # - lnK
# n/ E osel = # - lnK ln K = n/ E osel-
log K = n E osel0,0752
Atau aA b
c$ d
Esel = Eosel B (0,0752n) log ?$? c??d?A?a??b 0 = Eosel B 0,0752n log K (pd keset, E sel = 0) Eosel = 0,0752n log K log K = n E o 0,0752
$onto! ;oal 2. Potensial sel dari sel aniell, Ag?Ag(FM) ?? Ag(2M)?Ag, terukur 0,200 'olt pada 5 K. *itung konsentrasi larutan Ag pada elektroda ang berperan sebagai anodaG . iagram sel, /e(0,)?/e1(0,2) ?? MnH3#(0,2)?Mn(0,02),Pt g berfungsi pada p* . iketa!ui Eo/e1?/e: 0,II ', EoMnH3#?Mn : 2,72 ' -entukan reaksi sel dan potensial selnaG 1. *itung Eosel, Do dan K untuk >n?>n (2M) ??$u(2M)?$u diukur pada su!u 7 o$. (diketa!ui Eo>n?>n = #0,I6 ', Eo$u?$u = 0,13 ') 3. *itung potensial elektroda perak di dalam larutan %enu! Ag". iketa!ui keaktifan "#: 0,2J K sp Ag": ,1.20#6 dan EoAg?Ag: 0,0 '
. -idak langsung titrasi, menentukan titik ekialen (berdasarkan kura antara potensial atau daa !antar listrik dengan olume titran)
2. Potensiometri potensial diperole! dari pembacaan atau (pada alat) untuk setiap penamba!an olume titran. -itik ekialen ditandai dg peruba!an potensial secara tiba#tiba. $ara menentukan t.e : a. uat lingkaran pada masing titik belok, lalu
. Konduktometri
pengukuran daa !antar listrik (konduktansi) atau
pengukuran daa !antar %enis (konduktiitas) larutan elektrolit.
*ukum H!m,
" = E ": arus listrik
E: teganganpotensial listrik : ta!anan!ambatan listrik = L lA
L : ta!anan %enis
l: %arak antar dua elektroda (cm) A: luas permukaan (cm ) = 2
: daa !antar listrik (o!m# ;iemens)
= 2L
: d ! %eniskonduktiitas (; cm#)
= Al
aa !antar listrik atau konduktiitas, tergantung: # %umla! ion # %enisukuran ion # pelarut # su!u Konduktiitas molarekialen (O) Konduktiitas ang ditimbulkan ole! 2 molekialen dari elektrolit
larutan
O = 2000 $ ; cmmol ($: konsentrasi, mol) arutan encer, ion#ion tidak saling tergantung, se!ingga masing ion menumbangkan konduktiitas na
$onto!, -entukan konduktiitas larutan +a$l 20# M, %ika O+a: 70 ;cmmol# dan O$l#: I6 ;cmmol#. -entukan pula konduktansidaa !antar na %ika tetapan sel ang digunakan 0,I5 cm#.
