14. Harga potensial beberapa elektrode logam-logam sebagai berikut. Pb2+ (aq) | Pb(s) E° = -0,13 volt Sn²+(aq) | Sn(s) E = -0,14 volt Cu?*(aq) | Cu(s) E = +0,34 volt Ni2+ (aq) | Ni(s) E° = -0,25 volt Mg+(aq) | Mg(s) E° = -2,37 volt Fe²+(aq)| Fe(s) E° = -0,44 volt Di antara logam tersebut di atas yang dapat men- cegah korosi pipa besi yang ditanam di dalam tanah adalah ... A. Sn D. Mg B. Cu E. Ni C. Pb 

Pada soal ini kita diberikan data berupa potensial reduksi standar beberapa logam, lalu kita diminta untuk menentukan logam yang bisa digunakan untuk mencegah korosi pada pipa besi, sehingga konsep yang digunakan adalah penentuan reaksi sel pada sel Volta dan aplikasi sel Volta.

Penjelasan Konsep

Apakah kamu sering melihat pagar besi yang berkarat? Kira-kira apa ya penyebabnya? Jawaban sederhana yang mungkin orang berikan adalah karena cat besinya sudah mengelupas, jadi kalau kena hujan akan cepat berkarat. Wah kok bisa seperti itu ya? Besi yang permukaannya tergores atau terkelupas catnya akan mudah bereaksi dengan oksigen di udara sehingga terbentuk senyawa karat \(Fe_2O_3\). Peristiwa tersebut disebut dengan korosi. Nah, kalian tahu gak apa proses yang terjadi pada korosi? Pada korosi itu terjadi reaksi kimia berupa reaksi reduksi dan oksidasi atau redoks. Reaksi ini berlangsung spontan, sehingga korosi merupakan contoh peristiwa yang terjadi karena prinsip sel Volta.

Sebaiknya kita definisikan dulu ya apa itu korosi. Korosi adalah perubahan fisika dan kimia suatu logam karena hilangnya fungsi mekanis dari logam tersebut. Korosi ini bersifat merugikan karena logam yang mengalami korosi biasanya cepat rusak. Misalnya korosi yang terjadi pada besi. Sebenarnya bagaimana sih proses reaksi yang terjadi sampai besi mengalami korosi? Oke, kita coba perhatikan persamaan reaksi yang terjadi pada korosi ya:
\(2Fe (s) → 2Fe^{2+} (aq) + 4e\)
\(O_2 (g) + 2H_2O (l) + 4e → 4OH^-\)
Total reaksi: \( Fe (s) + O_2 (g) + 2H_2O (l) → 2Fe^{2+} (aq) + 4OH^-\)

Di udara, ion \(Fe^{2+}\) mengalami oksidasi lebih lanjut seperti pada reaksi berikut:
\(Fe^{2+} (aq) + O_2 (g) + H_2O (l) → Fe_2O_3.xH_2O (s) + H^+ (aq)\)

Kondisi seperti apa sih yang bisa mempercepat korosi? Jadi, ada beberapa faktor nih yang menyebabkan korosi menjadi lebih cepat, diantaranya yaitu:
<ul><li>Air dan kelembapan udara</li><li>Adanya larutan elektrolit berupa garam dan/atau asam</li><li>Permukaan logam tidak rata</li></ul>

kalau begitu, bagaimana caranya agar korosi berlangsung lambat atau dicegah? Nah, berikut adalah beberapa cara yang bisa kita gunakan untuk memperlambat korosi, diantaranya:
<ul><li>Tempatkan di daerah yang kering (sedikit kadar oksigen)</li><li>Dengan pengecatan. Misalnya pada pagar rumah.</li><li>Dengan dilumuri oli/pelumas. Contohnya pada rantai sepeda.</li><li>Dilapisi dengan logam lain dengan electroplating. Permukaan logam yang akan dilindungi dipasang sebagai katoda, sementara logam yang melapisi dipasang sebagai anoda. Misalnya, pelapisan menggunakan logam perak pada sendok yang terbuat dari besi. </li><li>Pengorbanan anoda atau perlindungan katodik. Cara ini digunakan untuk mencegah terbentuknya sel elektrokimia. Pengorbanan anoda atau perlindungan katodik ini dilakukan dengan cara menghubungkan logam yang akan dilapisi dengan logam lain yang punya potensial reduksi standar yang lebih kecil. Oleh karena punya potensial reduksi standar yang lebih kecil daripada logam yang dilindungi, logam pelapis ini akan mengalami oksidasi sehingga lama kelamaan akan habis. Nah, makanya disebut dengan pengorbanan anoda. Ketika logam pelapisnya habis maka logam yang dilindungi akan mengalami korosi. Cara ini biasanya dilakukan pada pipa bawah tanah yang dilapisi oleh logam Mg untuk melindungi pipa dari korosi.</li></ul>

Di soal ini kita punya beberapa logam dengan potensial reduksi standarnya. Nah, yang ditanyakan adalah logam mana yang paling tepat untuk mencegah korosi pada pipa besi? seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa salah satu cara mencegah korosi adalah dengan pengorbanan anoda. Cara ini dilakukan dengan memilih logam pelindung yang punya potensial reduksi standar lebih kecil, supaya logam pipa besi tidak mengalami korosi. 

Untuk itu, kita pilih logam yang punya potensial reduksi paling kecil atau yang lebih kecil dari potensial reduksi standar besi (Fe). Jawaban yang tepat adalah logam Mg, karena Mg memiliki potensial reduksi standar paling negatif. Dengan demikian, saat Mg dihubungkan ke pipa besi, maka yang mengalami oksidasi adalah Mg, sedangkan Fe akan terreduksi. 

Pembahasan