Sebuah Baterai Kering terdiri atas suatu silinder seng yang berisi pasta dari campuran batu kawi

MnO2, salmiak NH4Cl karbon C dan sedikit air. Seng berfungsi sebagai anode dan grafit yang dicelupkan ditengah-tengah pasta sebagai elektroda inert yang merupakan katode. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator. Reaksi rumit tersebut di sederhanakan menjadi: Anoda: Zn(s)-> Zn2+ (aq) + 2e Katoda : 2MnO2 (s) + 2NH4+ (aq) + 2e -Mn2O3 (s) + 2NH3 (aq) + H2O (l) Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2 (s)-> Zn2+ (aq) + Mn2O3 (s)+ 2NH3 (aq) + H2O (l) Potensial satu sel Leclanche adalah 1,5 volt. Namun sel Leclanche tidak dapat di isi kembali. Baterai kering jenis alkaline pada dasarnya sama dengan sel Leclanche tapi bersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Anode : Zn (s) + 2OH (aq)-> Zn(OH)2 + 2e Katoda : 2MnO2(s) + 2H2O (l) +2e-> 2MnO(OH)(s) + 2OHPotensial dari baterai alkaline juga 1,5 volt, tetapi baterai ini dapat bertahan lebih lama. AAA adalah baterai berukuran panjang 44,5 mm dan diameter 10,5 mm dan memiliki berat sekitar 11,5 gram. Baterai alkalin ukuran ini memiliki tegangan 1,5 volt dan kuat arus dari 900 sampai 1.155 Ampere. Baterai Nikel logam hidrida (NiMH) ukuran ini dapat menyimpan sampai 1000 mAh dengan tegangan 1,2 Volt. Baterai AAA juga memiliki kode lainnya seperti LR03 (IEC), 24A (ANSI/NEDA), R03, MN2400, AM4, UM4, HP16, atau mikro. Baterai berukuran AAA umum digunakan dalam alat elektronik kecil seperti remote control, pemutar MP3 dan kamera digital.

Penerapan Reaksi Redoks 1. Reaksi Redoks pada Pengolahan Logam Pada pemekatan biji logam dari batu karangbaik secara fisika maupun kimia kemudian di pekatkan menjadi bijih Pekat . Bijih pekat tersebut direduksi dengan zat pereduksi yang paling tepat. 3C(S) + 4Al3+(l) + 6O-2(l) 4Al (l) + 3CO2 ^_______________^ reduksi

2. Reaksi Redoks pada penyambungan Besi Rel-rel dilas dengan proses termit . Campuran aluminium dan besi oksida disulut untuk untuk reaksi redoks dan panas yang dihasilkan dapat melumerkan permukaan rel. Reaksi : 2Al(s) + Fe2O3(S) 2Fe(s) + Al2O3(S) 3. Reaksi Redoks pada Sel Aki Pb(s) + PbO2(aq) + 2HSO4-2(aq) +2H+(aq) 2PbSO4(S) + 2H2O(l)

4.Reaksi redoks pada Baterai (sel Leclanche)

Zn (s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2(S) Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

1. Aki
Pada saat aki digunakan, tiap molekul asam sulfat (H2S04) pecah menjadi dua ion hidrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (S04-). Tiap ion S04 yang berada dekat lempeng Pb akan bersatu dengan satu atom timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbS04) sambil melepaskan dua elektron. Sedang sepasang ion hidrogen tadi akan ditarik lempeng timbal dioksida (PbO2), mengambil dua elektron dan bersatu dengan satu atom oksigen membentuk molekul air (H2O). Dari proses ini terjadi pengambilan elektron dari timbal dioksida (sehingga menjadi positif) dan memberikan elektron itu pada timbal murni (sehingga menjadi negatif), yang mengakibatkan adanya beda potensial listrik di antara dua kutub tersebut. Proses tersebut terjadi secara simultan, reaksi secara kimia dinyatakan sebagai berikut : Pb02 + Pb + 2H2S04 -----> 2PbS04 + 2H20 Di atas ditunjukkan terbentuknya timbal sulfat selama penggunaan (discharging). Keadaan ini akan mengurangi reaktivitas dari cairan elektrolit karena asamnya menjadi lemah (encer), sehingga tahanan antara kutub sangat lemah untuk pemakaian praktis. Sementara proses kimia selama pengisian aki (charging) terjadi setelah aki melemah (tidak dapat memasok arus listrik pada saat kendaraan hendak dihidupkan). Kondisi aki dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan memberikan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi saat discharging. Pada proses ini, tiap molekul air terurai dan tiap pasang ion hidrogen yang dekat dengan lempeng negatif bersatu dengan ion S04 pada lempeng negatif membentuk molekul asam sulfat. Sedangkan ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada lempeng positif membentuk Pb02. Reaksi kimia yang terjadi adalah :

2PbS04 + 2H20 ----> PbO2 + Pb + 2H2S02 Jadi, Reaksi penggunaan aki : Anode : Pb + SO42- --> PbSO4 + 2e Katode : PbO2 + SO42-+ 4H++ 2e --> PbSO4 + 2H2O Reaksi Sel : Pb + SO42- + PbO2 + 4H+ --> 2PbSO4 + 2H2O Reaksi Pengisian Aki : 2PbSO4 + 2H2O --> Pb + 2SO42- + PbO2 + 4H+

Baterai nikel-kadmium
-Elektroda nikel-hidroksida dan kadmium, dengan potasium hidroksida sebagai elektrolit (diisi ulang). Reaksi sel: Anode: Cd(s) + 2OH-(aq) --> Cd(OH)2(s) + 2e Katode: NiO2(s) + 2H2O(l) + 2e --> Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) Cd(s) + NiO(s) + 2H2O(l) --> Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s) Secara umum korosi logam melibatkan beberapa reaksi sebagai berikut: 1. Reaksi oksidasi logam pada anode: L L n+ + ne2. Reaksi reduksi pada katode yang mungkin terjadi adalah: Reduksi O2 menjadi ion OH- (kondisi netral atau basa) O2(aq) + H2O(I) + 2e- 2OH-(aq) Reduksi O2menjadi H2O (kondisi asam) O2(aq) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(I) Evolusi/Pembentukan H2 2H+(aq) + 2e- H2(g) Reduksi Ion Logam L3+(aq) + e- L2+(aq) Deposisi Logam L+(aq) + e- L(s)

logam besi yang belum terkorosi

logam besi yang sudah terkorosi

(sumber: indonetwork.co.id)

(sumber: http://kimia.upi.edu)

Perhatikan contoh reaksi korosi yang terjadi pada logam besi berikut: Korosi Besi Pada Kondisi Netral Atau Basa Reaksi di Anode Fe(s) Fe2+(aq) + 2eReaksi di Katode O2(aq) + H2O(I) + 2e- 2OH-(aq) Korosi Besi Pada Kondisi Asam Fe(s) Fe2+(aq) + 2eO2(aq) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(I)

Pada kondisi netral atau basa, ion Fe2+ dan OH- selanjutnya membentuk endapan Fe(OH)2. Di udara, Fe(OH)2 tidak stabil dan membenrtuk Fe2O3 xH2O. Inilah yang disebut karat. Pada kondisi asam, banyaknya ion H+ memicu terjadinya reaksi reduksi lainnya yang juga berlangsung, yakni evolusi atau pembentukan hidrogen menurut persamaan reaksi: 2H+(aq) + 2e- H2(g). Adanya 2 reaksi di katode pada kondisi asam menyebabkan lebih banyak logam besi yang teroksidasi. Hal ini menjelaskan mengapa korosi paku besi pada kondisi asam lebih besar daripada korosi dalam air. Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu : a.Air dan kelembapan udara Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi. b.Elektrolit Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama.

c.Adanya oksigen Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan. d.Permukaan logam Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode. e .Letak logam dalam deret potensial reduksi Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet. Cara Mencegah/memperlambat Korosi 1)Dicat Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air. 2)Melumuri dengan oli atau minyak Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi dengan air 3)Dibalut dengan plastic Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi udara dan air. 4)Tin plating (pelapisan dengan timah) Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong korosi besi.

5)Galvanisasi (pelapisan dengan zink) Pipa besi, tiang telepon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. 6)Cromium plating (pelapisan dengan kromium) Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bemper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elekrolisis. Sama seperti zink, kromium juga dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak. 7)Sacrificial protection (pengorbanan anode) Magnesium adalah logam yang jauh labih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.