ELEKTROKIMIA Transformasi Energi Kimia-Listrik Oleh : Dr. Fitria Rahmawati
Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013
Hak Cipta 2013 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Ruko Jambusari No. 7A Yogyakarta 55283 Telp. : 0274-889836; 0274-889398 Fax. : 0274-889057 E-mail :
[email protected]
Rahmawati, Fitria, Dr. ELEKTROKIMIA; Transformasi Energi Kimia-Listrik/Dr. Fitria Rahmawati - Edisi Pertama – Yogyakarta; Graha Ilmu, 2013 xiv + 106, 1 Jil. : 26 cm. ISBN:
978-602-262-015-0
1. Elektrokimia
I. Judul
It is dedicated to ibu, Hj. Ida Rustanti who always struggle in life
vi
Elektrokimia : Transformasi Energi Kimia - Listrik
BAB I KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas kekuatan yang diberikan untuk menyelesaikan penulisan buku ini. Buku ini ditulis dengan harapan dapat memberikan sedikit informasi yang semoga bermanfaat bagi siapapun yang berminat pada dasar-dasar pengetahuan tentang transformasi energi listrik menjadi perubahan kimia dan sebaliknya dari perubahan atau reaksi kimia menjadi energi listrik. Dinamika perkembangan ilmu elektrokimia dan perkembangan riset di bidang elektrokimia sangat cepat dan menarik untuk diikuti. Terkait dengan upaya manusia untuk mengalihkan ketergantungan pada sumber energi fosil, mesin-mesin konversi energi berbasis elektrokimia menjadi harapan yang sangat menjanjikan untuk mendapatkan energi yang lebih bersih dan efisien. Oleh karena itu, buku ini mencoba memberikan informasi dengan memulai pembahasan dari dasar-dasar ilmu elektrokimia hingga ke beberapa contoh penerapannya. Selain itu, keterbatasan referensi dalam bahasa Indonesia tentang materi elektrokimia, juga menjadi salah satu motivasi bagi penulis untuk menulis buku kecil ini, sehingga diharapkan dapat membantu para mahasiswa yang sedang mempelajari materi elektrokimia atau sedang melaksanakan penelitian terkait transformasi energi listrik-kimia. Penulis mengucapkan terima kasih atas dukungan dan doa dari ibu Hj. Ida Rustanti, dari suami tercinta, Agus Susilo serta kedua anak lelaki yang dinamis, Gading M Mahendra dan Elang Avisena. Terima kasih atas keikhlasannya memberikan waktu luang di rumah, menjadi saat yang sibuk di depan komputer. Selanjutnya, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam buku ini. Sehingga saran dan komentar dari para pembaca buku ini sangat diharapkan untuk perbaikan di masa mendatang. Saran dan komentar tersebut dapat dikirimkan ke
[email protected].
Surakarta, Januari 2013 Salam, Fitria Rahmawati
viii
Judul Buku
BAB I DAFTAR ISI
PERSEMBAHAN
v
KATA PENGANTAR
vii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xiii
BAB I
PENDAHULUAN
1
BAB II
SIFAT KELISTRIKAN
3
BAB III
REAKSI ELEKTROKIMIA
7
BAB IV
3.1 Komponen Sel Elektrokimia 3.2 Sel Galvani atau Sel Volta 3.3 Sel Elektrolisis
7 11 13
REAKSI ELEKTROKIMIA
19
4.1 Lapisan Rangkap Listrik (Electrical Double Layer) 4.2 Prediksi Reaksi Elektrokimia 4.3 Termodinamika dan Kinetika Reaksi Elektrokimia 4.3.1 Spontanitas reaksi 4.3.2 Konsep aktivitas dan koefisien aktivitas 4.3.3 Persamaan Nersnt 4.3.4 Kinetika reaksi elektroda 4.4 Migrasi ion dalam larutan 4.4.1 Konduktivitas elektrik dari larutan elektrolit 4.4.2 Migrasi ion dalam medan listrik 4.4.3 Hubungan antara mobilitas ionik dan konduktivitas elektrik 4.4.4 Bilangan transfer ionik
19 23 26 26 27 31 33 41 41 42 43 44
x
Elektrokimia; Transformasi Energi Kimia-Listrik
4.4.5 Pengaruh konsentrasi dan suhu 4.4.6 Metode Hittorf untuk menentukan bilangan transfer ionik BAB V
BAB VI
45 45
KONVERSI ENERGI SECARA ELEKTROKIMIA
47
5.1 5.2 5.3
47 54 63
Baterai Sel Bahan Bakar (Fuel Cells) Sel Surya
KOROSI
69
6.1 6.2 6.3
70 70 71
Sel Korosi Aspek Termodinamika dari Reaksi Korosi Kinetika Reaksi Korosi
DAFTAR PUSTAKA
79
LAMPIRAN
81
-ooo0ooo-
