Apa Itu Koulometri?

Coulometry adalah suatu bentuk analisis kuantitatif yang digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu zat dalam larutan — umumnya disebut sebagai analit — dengan mengukur jumlah listrik yang diperlukan untuk mengubah keadaan oksidasi zat tersebut. Keadaan oksidasi analit dapat dikurangi dengan menambahkan elektron atau meningkat dengan menghilangkan elektron. Transfer elektron ke atau dari suatu zat dapat terjadi secara kimia dalam reaksi reduksi-oksidasi, tetapi juga dapat dicapai dengan listrik, yang merupakan aliran elektron, menggunakan elektrolisis. Dengan mengukur jumlah muatan listrik yang ditransfer selama oksidasi lengkap atau reduksi analit dengan elektrolisis, dimungkinkan untuk menghitung jumlah yang ada. Hal ini sesuai dengan hukum elektrolisis pertama Faraday, yang menyatakan bahwa jumlah zat yang berubah selama elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang ditransfer.

Dalam kimia, satuan ukuran untuk kuantitas suatu zat biasanya adalah mol, yang didefinisikan sebagai jumlah atom dalam 0.42 ons (12 gram) karbon-12. Elektron juga dapat diukur dalam mol. Oleh karena itu, dimungkinkan untuk menghitung berapa mol elektron yang diperlukan untuk mengubah, misalnya, sejumlah tembaga tertentu dalam larutan dari keadaan oksidasi +2 menjadi logam tembaga netral. Dua mol elektron diperlukan untuk setiap mol tembaga: Cu2+ + 2e- -> Cu. Jadi, dalam larutan yang mengandung jumlah ion Cu2+ yang tidak diketahui, jumlah yang ada, diukur dalam mol, dapat ditentukan dengan mengukur jumlah elektron, dalam mol, yang digunakan dalam melakukan konversi ini hingga selesai.

Muatan listrik diukur dalam coulomb, satu coulomb adalah jumlah muatan yang ditransfer oleh arus satu ampere dalam satu detik. Satu mol elektron setara dengan lebih dari 96,485 coulomb. Dengan mengukur jumlah waktu yang dibutuhkan untuk arus yang diketahui untuk menyelesaikan reaksi seperti di atas, jumlah mol elektron yang digunakan dapat dihitung dan dari sini, jumlah mol analit ditentukan. Jenis koulometri ini dikenal sebagai koulometri arus terkontrol atau titrasi koulometri. Metode ini membutuhkan sarana untuk menentukan kapan titik akhir reaksi telah tercapai, seperti indikator kimia.

Jenis lain dari analisis koulometri adalah koulometri potensial terkontrol. Dalam hal ini, potensial listrik konstan dipertahankan dan arus diukur. Saat reaksi berlangsung, arus berkurang dan mendekati nol ketika reaksi selesai. Jumlah mol analit dapat dihitung dari waktu yang dibutuhkan hingga arus turun menjadi nol.