Keupayaan elektrod

8/2/2019 Keupayaan elektrod

1/19

Keupayaan elektrod piawai

Tenaga Dalam Kimia


2/19

Daya Gerak Elektrik D.g.e. : ukuran perbezaan keupayaan di antara

elektrod-elektrod apabila arus yang mengaliradalah sifar.

Bagi sel Daniel, d.g.e. apabila arus tidak mengalirialah 1.10V.


3/19

Keupayaan elektrod


4/19

Apabila keseimbangan tercapai di antara tindakbalas di atas, satu beza keupayaan yang kecilterbentuk di antara elektrod logam dan larutan.

Mn+(ak) + ne- === M(p)


5/19

Elektrod hidrogen piawai Keupayaan bagi elektrod yang tunggal ini tidak

mungkin dapat diukur.

Sistem elektrod disambung dengan sistemelektrod rujukan piawai (elektrod hidrogenpiawai)


6/19

Keupayaan elektrod piawai


7/19

Elektrod hidrogen piawai Elektrod platinum ini yang bersentuhan dengan

gas hidrogen pada tekanan 1 atmosfera,dibiarkan bersentuhan dengan larutan akueus ionH+ yang berpekatan 1.0 mol dm-3 pada suhu

298 K.

Keseimbangan yang berlaku pada permukaanplatinum adalah

2H+(ak) + 2e- == H2

(g) E = 0

Keupayaan elektrod hidrogen diambil sebagaisifar.


8/19


9/19

Keadaan-keadaan piawai

(i) [ion] = 1.0 mol dm-3

(ii) Tekanan gas = 1 atm.

(iii) Suhu =25C /298 K

(iv) Elektrod platinum digunakan sebagai elektrodlengai bagi sistem setengah sel yang tidakmelibatkan logam.


10/19

Keupayaan elektrod piawai, E E bagi suatu unsur ditakrifkan sebagai D.g.e.

sel yang terbentuk apabila setengah sel unsur itu

disambungkan dengan elektrod hidrogen piawai

pada keadaan piawai.


11/19

Maksud E :

a) E yang bertanda negatif, misalnya EZn2+/Zn = -0.76V menunjukkan:

(i) elektrod zink menjadi kutub negatif apabiladigabung dengan elektrod hidrogen piawai

(ii) zink lebih mudah dioksidakan berbandingdengan H2. Ini bermaksud zink ialah agen

penurunan yang lebih kuat daripada H2.


12/19

b) E yang bertanda positif, misalnya ECu2+/Cu = +0.34V menunjukkan:

(i) elektrod kuprum menjadi kutub positifapabiladigabung dengan elektrod hidrogen piawai.

(ii) ion kuprum lebih mudah diturunkanberbanding dengan H+. Ini bermaksud ionkuprum(II) adalah agen pengoksidaan yang lebihkuat daripada ion hidrogen.


13/19

Keupayaan redoks piawai Keupayaan redoks piawai merupakan beza

keupayaan antara ion-ion yang berseimbangandalam sistem redoks di mana kepekatan ion-ionadalah 1.0 mol dm-3 pada suhu 298 K. Oleh itu,

E bagi sesuatu unsur , sebatian atau ion jugadikenali sebagai keupayaan redoks piawai.


14/19

Siri elektrokimia Siri ini didapati dengan menyusunkan semua

sistem redoks mengikut tertib keupayaan elektrodbermula dengan nilai yang paling negatif.

Agen

pengoksidaanAgen penurunan E/V

K+ + e --> K -2.92Na+ + e --> Na -2.71Ca2+ + 2e --> Ca -2.87Mg2+ + 2e --> Mg -2.38Al3+ + 3e --> Al -1.66Zn2+ + 2e --> Zn -0.76Fe2+ + 2e --> Fe -0.44Sn2+ + 2e --> Sn -0.14Pb2+ + 2e --> Pb -0.132H+ + 2e --> H2 0Cu2+ + 2e --> Cu +0.34Ag+ + e --> Ag +0.80


15/19

Kegunaan siri elektrokimia1. Membandingkan kekuatan relatif agen pengoksidaan danagen penurunan

Fe3+ + e Fe2+ E = +0.77V

Cl2 + e 2Cl- E = +1.36V

Cl2 adalah agen pengoksidaan lebih kuat daripada Fe3+

Fe2+

adalah agen penurunan lebih kuat daripada Cl-.

2. Menghitung d.g.e. sel

(a) Mendarab E dengan -1.

Jika E adalah untuk t/b penurunan.

Maka jika t/b pengoksidaan berlaku pada elektrod, E akandidarab

dengan -1.

Contoh: Zn2+ + 2e Zn E = -0.76V

Zn Zn2++ 2e E= +0.76V

(b) d.g.e sel/ Esel =E (pengoksidaan/kanan) - E

(penurunan/kiri)


16/19

Latihan

Tentukan d.g.e sel berikut:(a) Pt/ Fe3+ (ak), Fe2+ (ak)|| H +(ak), MnO4

- (ak),Mn2+(ak) / Pt

(b) Ni(p)/Ni2+(ak)|| Pb2+(ak)/Pb(p)


17/19

3. Meramalkan kemungkinan tindak balas

Dari segi siri elektrokimia:

Agen pengoksidaan di sebelah kiri siri elektrokimiadapat mengoksidakan mana-mana agenpenurunan di sebelah kanan jika agenpenurunan itu berada di atas agenpengoksidaan.

Agen pengoksidaan

Agen penurunan


18/19

Dari segi nilai d.g.e/ E keseluruhan

- Jika E keseluruhan adalah +ve, tindak balasakan berlaku secara spontan.

- Jika E keseluruhan adalah ve, tindak balastidak mungkin berlaku.

Latihan:

a. Cr2O72 + Cl2

b. Br- + Mn2+

c. Pepejal AgCl digoncangkan dalam larutan 1.0 Mlarutan ferum(II) nitrat.


19/19

4. Meramalkan kestabilan relatif ion akueus

Documents

Keupayaan elektrod