Rangkuman Materi Kimia Kelas 12 Kurikulum Merdeka Bab 2 Elektrokimia

Rangkuman Materi Kimia Kelas 12 Kurikulum Merdeka Bab 2 Elektrokimia – Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan energi listrik. Dalam kehidupan sehari-hari, elektrokimia berperan dalam berbagai aplikasi, seperti baterai, aki, pelapisan logam, hingga proses korosi. Prinsip dasar elektrokimia mencakup reaksi redoks (reduksi-oksidasi) yang terjadi dalam sel elektrokimia, baik yang menghasilkan energi listrik maupun yang membutuhkan energi listrik untuk berlangsung. Memahami konsep elektrokimia sangat penting untuk mengembangkan teknologi yang lebih efisien dan ramah lingkungan di bidang energi dan industri.

Konsep Dasar Elektrokimia
Elektrokimia berkaitan erat dengan reaksi redoks, di mana elektron berpindah dari satu zat ke zat lain. Oksidasi adalah proses pelepasan elektron, sedangkan reduksi adalah penerimaan elektron. Reaksi redoks ini terjadi dalam sel elektrokimia, yang terdiri dari dua jenis utama, yaitu sel galvani (volta) dan sel elektrolisis.

Sel Galvani (Sel Volta)
Sel galvani adalah jenis sel elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Sel ini terdiri dari dua elektroda yang dicelupkan dalam larutan elektrolit dan dihubungkan melalui jembatan garam serta rangkaian eksternal. Contoh paling umum dari sel galvani adalah baterai dan aki.

Komponen utama sel galvani meliputi:

• Anoda (elektroda negatif) di mana terjadi oksidasi.
• Katoda (elektroda positif) di mana terjadi reduksi.
• Jembatan garam yang berfungsi menjaga keseimbangan ion dalam larutan.

Reaksi dalam sel galvani mengikuti notasi sel: Reaksi anoda: Reaksi katoda: Reaksi total:

Potensial Elektrode dan Gaya Gerak Listrik (GGL)
Potensial elektrode standar ditentukan berdasarkan elektroda hidrogen standar (E⁰ = 0 V). GGL sel dihitung menggunakan rumus: Jika nilai positif, reaksi berlangsung spontan.

Sel Elektrolisis
Berbeda dengan sel galvani, sel elektrolisis menggunakan energi listrik untuk memicu reaksi non-spontan. Sel elektrolisis banyak digunakan dalam industri, seperti penyepuhan logam dan pemurnian aluminium.

Komponen utama sel elektrolisis meliputi:

• Anoda (elektroda positif) tempat oksidasi terjadi.
• Katoda (elektroda negatif) tempat reduksi terjadi.
• Sumber listrik eksternal yang menyuplai energi.

Contoh elektrolisis:

1. Elektrolisis larutan NaCl
   • Anoda:
   • Katoda:
2. Elektrolisis air untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen.

Hukum Faraday dalam Elektrolisis
Faraday mengembangkan hukum yang menjelaskan hubungan antara jumlah zat yang dihasilkan dengan muatan listrik yang digunakan: Dimana:

• = massa zat (gram)
• = muatan listrik (Coulomb)
• = konstanta Faraday (96500 C/mol)
• = massa molar zat (g/mol)
• = jumlah elektron yang terlibat

Korosi dan Pencegahannya
Korosi adalah reaksi elektrokimia yang menyebabkan degradasi logam akibat lingkungan, terutama pada besi. Reaksi korosi dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Oksidasi besi:
• Reduksi oksigen:

Cara pencegahan korosi:

1. Pelapisan (cat, plastik, atau logam lain seperti seng pada galvanisasi)
2. Pengorbanan anoda (menggunakan logam lebih reaktif seperti Mg atau Zn)
3. Proteksi katodik (pemberian arus listrik eksternal)

Aplikasi Elektrokimia dalam Kehidupan Sehari-hari
Elektrokimia memiliki banyak aplikasi, antara lain:

1. Baterai dan aki – sumber energi listrik portabel.
2. Elektroplating – pelapisan logam untuk estetika dan perlindungan.
3. Elektrolisis air – produksi hidrogen sebagai bahan bakar ramah lingkungan.
4. Sensor elektrokimia – digunakan dalam medis seperti alat ukur kadar glukosa darah.

Kesimpulan
Elektrokimia merupakan bidang penting dalam kimia yang menghubungkan reaksi redoks dengan energi listrik. Sel galvani menghasilkan listrik dari reaksi spontan, sementara sel elektrolisis menggunakan listrik untuk menggerakkan reaksi non-spontan. Pemahaman elektrokimia sangat bermanfaat dalam berbagai aspek kehidupan, mulai dari teknologi baterai, industri logam, hingga pencegahan korosi. Dengan perkembangan teknologi, elektrokimia diharapkan terus berkontribusi dalam menciptakan solusi energi yang lebih berkelanjutan.