1. Belajar
  2. Nota Ringkas
  3. Senarai
  4. Keupayaan elektrod piawai
Kembali

Keupayaan Elektrod Piawai

 
1.2 Keupayaan Elektrod Piawai
 
Maksud Keupayaan Elektrod
Beza keupayaan yang terhasil apabila wujud keseimbangan antara kepingan logam M dan larutan akueus yang mengandungi ion logam \(M^{n+}\) dalam sel setengah.
 
Keupayaan Elektrod suatu Sel
  • Tidak dapat diukur secara langsung.
  • Oleh itu, nilai keupayaan elektrod bagi suatu sistem ditentukan berdasarkan perbezaan keupayaan elektrod antara dua sel setengah.
  • Keupayaan elektrod bagi suatu sistem elektrod dapat diukur sekiranya elektrod tersebut digandingkan dengan satu sistem elektrod rujukan piawai.
  • Dengan persetujuan antarabangsa, elektrod hidrogen piawai dipilih sebagai elektrod rujukan untuk mengukur nilai keupayaan elektrod piawai.
 
Imej menunjukkan diagram Keadaan Piawai untuk Pengukuran keupayaan Elektrod Piawai iaitu kepekatan ion di dalam larutan akueus 1 mol dm-3, tekanan gas 1 atm atau 101 kPa, Suhu 25°C atau 298k, dan Platinum digunakan sebagai elektrod lengai apabila sel setengah bukan elektrod logam.
 
Elektrod Hidrogen Piawai

Imej ini menunjukkan satu sel elektrokimia. Terdapat empat label utama: 1. ‘Gas hidrogen pada 1 atm’ - Gas hidrogen dimasukkan ke dalam sel pada tekanan 1 atmosfera. 2. ‘Wayar platinum, Pt’ - Wayar platinum digunakan dalam sel ini. 3. ‘Larutan asid mengandungi ion hidrogen 1.0 mol dm⁻³’ - Larutan asid dalam sel ini mengandungi ion hidrogen dengan kepekatan 1.0 molar. 4. ‘Elektrod platinum dilapisi dengan platinum (IV) oksida’ - Elektrod platinum dalam sel ini dilapisi dengan platinum (IV) oksida.

  • Fungsi platinum(IV) oksida, \(PtO_2\) untuk meningkatkan luas permukaan platinum, Pt dan untuk menjerap (adsorb) gas hidrogen, \(H_2\) supaya molekul hidrogen, \(H_2\) yang lebih dekat bersentuh dengan ion hidrogen, \(H^+\) di dalam larutan.
  • Persamaan sel setengah hidrogen ialah:
    • \(2H^+ (ak) +2e^- \rightleftharpoons H_2(g)\)
  • Keupayaan elektrod hidrogen piawai, Eº diberi nilai 0.00 V.
    • \(H^+ (ak) +e^- \rightleftharpoons \frac{1}{2}H_2(g) \hspace{1cm}E^0=0.00V\)
 
Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº
  • Susunan radas untuk menentukan keupayaan elektrod piawai, Eº zink adalah seperti di bawah:

Imej ini menunjukkan sel galvanik. Terdapat dua bekas berisi larutan yang dihubungkan oleh titian garam. Bekas kiri mengandungi elektrod zink (Zn) yang direndam dalam larutan mengandungi ion zink (Zn²⁺) dengan kepekatan 1.0 mol dm⁻³. Bekas kanan mengandungi elektrod platinum (Pt) yang direndam dalam larutan asid mengandungi ion hidrogen (H⁺) dengan kepekatan 1.0 mol dm⁻³, dan gas hidrogen (H₂) pada tekanan 1 atm dilepaskan. Terdapat voltmeter yang menunjukkan bacaan 0.76 V.

  • Oleh sebab keupayaan elektrod hidrogen piawai ialah 0.00 V, maka bacaan voltmeter 0.76 V menunjukkan keupayaan elektrod zink.
  • Zink, Zn adalah lebih cenderung untuk membebaskan elektron berbanding hidrogen.
  • Maka zink, Zn menjadi terminal negatif.
  • Elektron bergerak dari elektrod zink, Zn (terminal negatif) ke elektrod platinum, Pt (terminal positif) melalui wayar penyambung.
 
Elektrod Zink Hidrogen
Terminal Negatif Positif
Setengah persamaan \(Zn(p) \rightarrow Zn^{2+} (ak) +2e^-\) \(2H^{+} (ak) +2e^-\rightarrow H_2(g) \)
Tindak balas Pengoksidaan Penurunan
Keupayaan elektrod piawai sel setengah

\(Zn^{2+} (ak) +2e^- \rightleftharpoons Zn(p)\\ \,\\ E^0=-0.76V\)

Tanda negatif menunjukkan elektrod zink ialah terminal negatif apabila disambungkan kepada elektrod hidrogen piawai.

  
 
Agen Pengoksidaan dan Agen Penurunan Berdasarkan Nilai Keupayaan Elektrod Piawai
  • Keupayaan elektrod piawai, Eº juga dikenali sebagai keupayaan penurunan piawai.
  • Semua persamaan sel setengah ditulis sebagai penurunan.
  • Nilai Eº ialah ukuran kecenderungan suatu bahan sama ada menerima atau membebaskan elektron.
    • \(\text{Agen pengoksidaan}+ \text{elektron} \rightleftharpoons \text{Agen penurunan}\)
Siri Keupayaan Elektrod Piawai

Gambar ini menunjukkan jadual potensi elektrod piawai (E°) bagi beberapa tindak balas sel setengah pada suhu 298 K. Jadual ini menyenaraikan tindak balas sel setengah bersama dengan nilai potensi elektrod piawai dalam volt (V). Tindak balas disenaraikan dari atas ke bawah berdasarkan nilai E° mereka. Terdapat dua anak panah berwarna di sebelah kiri dan kanan jadual yang menunjukkan kekuatan sebagai agen pengoksidaan dan agen penurunan yang meningkat. Tindak balas dengan nilai E° positif menunjukkan kecenderungan untuk menerima elektron (direduksi), manakala tindak balas dengan nilai E° negatif menunjukkan kecenderungan untuk kehilangan elektron
Perbandingan Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº
  • Digunakan untuk menentukan sama ada argentum, Ag atau magnesium, Mg merupakan agen pengoksidaan atau agen penurunan.
Nilai Eº Ag lebih Positif Nilai Eº Mg lebih Negatif

Ion argentum, \(Ag^+\) di sebelah kiri ialah agen pengoksidaan yang lebih kuat.

 Atom magnesium, Mg di sebelah kanan ialah agen penurunan yang lebih kuat.

Ion \(Ag^+\) lebih mudah menerima elektron dan mengalami penurunan.

 Atom magnesium, Mg lebih mudah melepaskan elektron dan mengalami pengoksidaan.

Sebaliknya atom argentum, Ag di sebelah kanan sukar melepaskan elektron.

Sebaliknya ion magnesium, \(Mg^{2+}\) di sebelah kiri sukar menerima elektron.

 
Hubungan Nilai Eº dengan Kekuatan Bahan sebagai Agen Pengoksidaan dan Agen Penurunan

 

Molekul atau ion yang mempunyai Nilai Keupayaan Elektrod piawai, Eº lebih Positif atau Kurang Negatif Atom atau Ion yang mempunyai Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº yang lebih Negatif atau Kurang Positif
Lebih cenderung menerima elektron. Lebih cenderung membebaskan elektron.
Lebih mudah mengalami tindak balas penurunan. Lebih mudah mengalami tindak balas pengoksidaan.
Merupakan agen pengoksidaan yang lebih kuat. Merupakan agen penurunan yang lebih kuat.
 

 


 

Pandangan yang dinyatakan dalam Nota ini adalah dari pemilik kandungan Eksperimen.

Keupayaan Elektrod Piawai

 
1.2 Keupayaan Elektrod Piawai
 
Maksud Keupayaan Elektrod
Beza keupayaan yang terhasil apabila wujud keseimbangan antara kepingan logam M dan larutan akueus yang mengandungi ion logam \(M^{n+}\) dalam sel setengah.
 
Keupayaan Elektrod suatu Sel
  • Tidak dapat diukur secara langsung.
  • Oleh itu, nilai keupayaan elektrod bagi suatu sistem ditentukan berdasarkan perbezaan keupayaan elektrod antara dua sel setengah.
  • Keupayaan elektrod bagi suatu sistem elektrod dapat diukur sekiranya elektrod tersebut digandingkan dengan satu sistem elektrod rujukan piawai.
  • Dengan persetujuan antarabangsa, elektrod hidrogen piawai dipilih sebagai elektrod rujukan untuk mengukur nilai keupayaan elektrod piawai.
 
Imej menunjukkan diagram Keadaan Piawai untuk Pengukuran keupayaan Elektrod Piawai iaitu kepekatan ion di dalam larutan akueus 1 mol dm-3, tekanan gas 1 atm atau 101 kPa, Suhu 25°C atau 298k, dan Platinum digunakan sebagai elektrod lengai apabila sel setengah bukan elektrod logam.
 
Elektrod Hidrogen Piawai

Imej ini menunjukkan satu sel elektrokimia. Terdapat empat label utama: 1. ‘Gas hidrogen pada 1 atm’ - Gas hidrogen dimasukkan ke dalam sel pada tekanan 1 atmosfera. 2. ‘Wayar platinum, Pt’ - Wayar platinum digunakan dalam sel ini. 3. ‘Larutan asid mengandungi ion hidrogen 1.0 mol dm⁻³’ - Larutan asid dalam sel ini mengandungi ion hidrogen dengan kepekatan 1.0 molar. 4. ‘Elektrod platinum dilapisi dengan platinum (IV) oksida’ - Elektrod platinum dalam sel ini dilapisi dengan platinum (IV) oksida.

  • Fungsi platinum(IV) oksida, \(PtO_2\) untuk meningkatkan luas permukaan platinum, Pt dan untuk menjerap (adsorb) gas hidrogen, \(H_2\) supaya molekul hidrogen, \(H_2\) yang lebih dekat bersentuh dengan ion hidrogen, \(H^+\) di dalam larutan.
  • Persamaan sel setengah hidrogen ialah:
    • \(2H^+ (ak) +2e^- \rightleftharpoons H_2(g)\)
  • Keupayaan elektrod hidrogen piawai, Eº diberi nilai 0.00 V.
    • \(H^+ (ak) +e^- \rightleftharpoons \frac{1}{2}H_2(g) \hspace{1cm}E^0=0.00V\)
 
Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº
  • Susunan radas untuk menentukan keupayaan elektrod piawai, Eº zink adalah seperti di bawah:

Imej ini menunjukkan sel galvanik. Terdapat dua bekas berisi larutan yang dihubungkan oleh titian garam. Bekas kiri mengandungi elektrod zink (Zn) yang direndam dalam larutan mengandungi ion zink (Zn²⁺) dengan kepekatan 1.0 mol dm⁻³. Bekas kanan mengandungi elektrod platinum (Pt) yang direndam dalam larutan asid mengandungi ion hidrogen (H⁺) dengan kepekatan 1.0 mol dm⁻³, dan gas hidrogen (H₂) pada tekanan 1 atm dilepaskan. Terdapat voltmeter yang menunjukkan bacaan 0.76 V.

  • Oleh sebab keupayaan elektrod hidrogen piawai ialah 0.00 V, maka bacaan voltmeter 0.76 V menunjukkan keupayaan elektrod zink.
  • Zink, Zn adalah lebih cenderung untuk membebaskan elektron berbanding hidrogen.
  • Maka zink, Zn menjadi terminal negatif.
  • Elektron bergerak dari elektrod zink, Zn (terminal negatif) ke elektrod platinum, Pt (terminal positif) melalui wayar penyambung.
 
Elektrod Zink Hidrogen
Terminal Negatif Positif
Setengah persamaan \(Zn(p) \rightarrow Zn^{2+} (ak) +2e^-\) \(2H^{+} (ak) +2e^-\rightarrow H_2(g) \)
Tindak balas Pengoksidaan Penurunan
Keupayaan elektrod piawai sel setengah

\(Zn^{2+} (ak) +2e^- \rightleftharpoons Zn(p)\\ \,\\ E^0=-0.76V\)

Tanda negatif menunjukkan elektrod zink ialah terminal negatif apabila disambungkan kepada elektrod hidrogen piawai.

  
 
Agen Pengoksidaan dan Agen Penurunan Berdasarkan Nilai Keupayaan Elektrod Piawai
  • Keupayaan elektrod piawai, Eº juga dikenali sebagai keupayaan penurunan piawai.
  • Semua persamaan sel setengah ditulis sebagai penurunan.
  • Nilai Eº ialah ukuran kecenderungan suatu bahan sama ada menerima atau membebaskan elektron.
    • \(\text{Agen pengoksidaan}+ \text{elektron} \rightleftharpoons \text{Agen penurunan}\)
Siri Keupayaan Elektrod Piawai

Gambar ini menunjukkan jadual potensi elektrod piawai (E°) bagi beberapa tindak balas sel setengah pada suhu 298 K. Jadual ini menyenaraikan tindak balas sel setengah bersama dengan nilai potensi elektrod piawai dalam volt (V). Tindak balas disenaraikan dari atas ke bawah berdasarkan nilai E° mereka. Terdapat dua anak panah berwarna di sebelah kiri dan kanan jadual yang menunjukkan kekuatan sebagai agen pengoksidaan dan agen penurunan yang meningkat. Tindak balas dengan nilai E° positif menunjukkan kecenderungan untuk menerima elektron (direduksi), manakala tindak balas dengan nilai E° negatif menunjukkan kecenderungan untuk kehilangan elektron
Perbandingan Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº
  • Digunakan untuk menentukan sama ada argentum, Ag atau magnesium, Mg merupakan agen pengoksidaan atau agen penurunan.
Nilai Eº Ag lebih Positif Nilai Eº Mg lebih Negatif

Ion argentum, \(Ag^+\) di sebelah kiri ialah agen pengoksidaan yang lebih kuat.

 Atom magnesium, Mg di sebelah kanan ialah agen penurunan yang lebih kuat.

Ion \(Ag^+\) lebih mudah menerima elektron dan mengalami penurunan.

 Atom magnesium, Mg lebih mudah melepaskan elektron dan mengalami pengoksidaan.

Sebaliknya atom argentum, Ag di sebelah kanan sukar melepaskan elektron.

Sebaliknya ion magnesium, \(Mg^{2+}\) di sebelah kiri sukar menerima elektron.

 
Hubungan Nilai Eº dengan Kekuatan Bahan sebagai Agen Pengoksidaan dan Agen Penurunan

 

Molekul atau ion yang mempunyai Nilai Keupayaan Elektrod piawai, Eº lebih Positif atau Kurang Negatif Atom atau Ion yang mempunyai Nilai Keupayaan Elektrod Piawai, Eº yang lebih Negatif atau Kurang Positif
Lebih cenderung menerima elektron. Lebih cenderung membebaskan elektron.
Lebih mudah mengalami tindak balas penurunan. Lebih mudah mengalami tindak balas pengoksidaan.
Merupakan agen pengoksidaan yang lebih kuat. Merupakan agen penurunan yang lebih kuat.
 

 


 

Pandangan yang dinyatakan dalam Nota ini adalah dari pemilik kandungan Eksperimen.
Bab : Keseimbangan Redoks
Topik : Keupayaan elektrod piawai
Tingkatan 5 Kimia
Nota yang berkaitan

Laporkan nota ini
Battle Kuiz

Cabar rakan anda dalam Kuiz Battle

Ketahui lebih lanjut
Register for pandai account for free now
© 2025 Pandai.org Hakcipta Terpelihara

Kuiz
Video
Nota
Akaun
Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor