Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

Perhatikan reaksi berikut (lihat Gb.16.4)
248
+ m + n
M1 + ( n / m)
M2
→ M1
+ ( n / m)
M2
Sudaryatno S & Ning Utari, Sifat-Sifat Material (1)
(16.5)
Apabila perubahan energi bebas dalam reaksi di atas adalah negatif,
maka M1 terionisasi dan elektron yang dilepaskan oleh M1 mengalir
melalui kontak listrik yang ada untuk berpartisipasi pada reduksi ion
M2. M1 mengalami korosi. Perubahan energi bebaslah yang
memberikan kerja yang diperlukan untuk mentransfer elekton dari M1
ke M2 yang berarti perubahan energi bebas pula yang mendorong
terjadinya korosi. Perbedaan tegangan muncul antara M1 dan M2 yang
nilainya tergantung dari perubahan energi bebas.
Dalam reaksi (16.5) jelas bahwa setiap mole metal yang terionisasi
akan terjadi transfer elektron satu mole juga, yang ekivalen dengan
jumlah muatan sebesar sekitar 96.500 coulomb. Angka ini disebut
konstanta Faraday, dan diberi simbol F. Jika V adalah tegangan antara
M1 dan M2 (dalam volt), dan ∆G adalah perubahan energi bebas, maka
∆ G = −nVF
(16.6)
Tanda negatif ditambahkan pada persamaan ini untuk menunjukkan
bahwa dalam reaksi (16.5) perubahan energi bebas adalah negatif jika
tegangan V positif.
Formulasi Gibb untuk energi bebas diberikan pada persamaan (12.21)
yaitu
G ≡ H −TS
= E + PV −TS
yang pada tekanan konstan memberikan ∂ G / ∂T
= −∆S
, sehingga
∂V
nF
= ∆S
(16.7)
∂T
p konstan
Reaksi (16.5) dapat dipandang sebagai dua kali setengah-reaksi
dengan masing-masing setengah-reaksi adalah
+ n −
1 → 1 + ne M M dengan ∆ G1 = −nV1F
(16.8.a)
+ m −
2 → 2 + me M M dengan ∆ G2 = −nV2F
(16.8.b)
Deret emf. Dengan pandangan setengah reaksi seperti pada (16.8.a)
dan (16.8.b), maka tegangan antara anoda M1 dan katoda M2 dapat
dinyatakan sebagai jumlah dari potensial setengah reaksi. Potensial