Hukum Nernst: Memahami Reaksi Redoks dalam Sistem Kimia

Pendahuluan

Salam Pembaca Pakguru.co.id! Dalam dunia kimia, terdapat berbagai konsep dan hukum yang sangat penting untuk dipahami agar kita bisa mendalami lebih jauh mengenai berbagai aspek dalam sistem kimia. Salah satu hukum yang sangat mendasar dan penting dalam kimia adalah Hukum Nernst.

Sebelum kita memahami lebih dalam mengenai Hukum Nernst, mari kita pahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan reaksi redoks. Reaksi redoks, singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi, adalah jenis reaksi kimia di mana terjadi perpindahan elektron antara dua spesies kimia.

Reaksi redoks sangatlah penting dalam sistem kimia, karena banyak proses alami maupun buatan manusia yang melibatkan reaksi redoks. Contohnya, reaksi fotosintesis pada tumbuhan, proses pembakaran bahan bakar fosil, dan bahkan reaksi dalam baterai serta sel elektrokimia lainnya.

Salah satu aspek penting dalam reaksi redoks adalah perubahan potensial listrik. Dan disinilah peran Hukum Nernst sangatlah krusial dalam memahami perubahan potensial tersebut.

Pada artikel ini, kita akan membahas secara mendalam mengenai Hukum Nernst, bagaimana hukum ini berperan dalam sistem kimia, serta aplikasinya dalam berbagai bidang.

Sebelum kita masuk ke penjelasan detail, mari kita mengenal lebih dekat siapa sebenarnya Friedrich Wilhelm Ostwald Nernst, tokoh di balik Hukum Nernst.

Profil Friedrich Wilhelm Ostwald Nernst

Friedrich Wilhelm Ostwald Nernst, atau yang lebih dikenal dengan Nernst, adalah seorang kimiawan, fisikawan, dan ahli termodinamika asal Jerman. Lahir pada 25 Juni 1864 di Breslau (sekarang Wroclaw, Polandia) dan meninggal pada 18 November 1941 di Muskau, Jerman.

Nernst banyak berkontribusi dalam perkembangan ilmu kimia dan fisika, terutama dalam bidang termodinamika. Ia dikenal sebagai ilmuwan yang berbakat dengan pengetahuan yang mendalam dalam berbagai aspek ilmu pengetahuan, termasuk fisika matematika, kimia fisik, dan kimia anorganik.

Pada tahun 1920, Nernst menerima Penghargaan Nobel dalam bidang kimia sebagai pengakuan atas penemuannya dalam termodinamika kimia. Salah satu penemuan terpentingnya adalah Hukum Nernst, yang menjadi patokan dalam memahami perubahan energi dalam sistem kimia. Tanpa penemuan Nernst, kita tidak akan bisa memahami secara mendalam mengenai potensial dalam reaksi redoks.

Pengertian Dasar Hukum Nernst

Sebelum kita membahas lebih lanjut mengenai Hukum Nernst, mari kita pahami dulu apa pengertian dasar dari hukum ini. Hukum Nernst menyatakan bahwa perbedaan potensial listrik (E) pada dua elektroda dalam suatu sel elektrokimia berkaitan secara linier dengan rasio aktivitas spesies yang terlibat dalam reaksi redoks pada setiap elektroda.

Sederhananya, Hukum Nernst menggambarkan hubungan antara perubahan potensial listrik dengan perubahan konsentrasi reaktan dan produk dalam reaksi redoks. Hukum ini digunakan untuk menghitung potensial sel elektrokimia pada suhu dan keadaan tertentu saat reaksi redoks sedang berlangsung.

Dalam persamaan matematis, Hukum Nernst dapat dirumuskan sebagai berikut:

E = E° – (RT/nF) * ln(Q)

Pada rumus di atas, E adalah perubahan potensial listrik, E° adalah potensial standar, R adalah konstanta gas ideal, T adalah suhu mutlak, n adalah jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi, F adalah muatan dasar sebuah elektron, dan ln(Q) adalah logaritma natural dari perbandingan aktivitas reaktan dan produk.