Reaksi Kimia Pada Aki
Reaksi kimia pada air aki
Sel aki tersusun dari anoda Pb (Plumbum, Bhs. Indo. : Timbal, Bhs. Ing : lead) dan katoda PbO2 (timbal oksida). Setiap pasang keping elektroda Pb dan PbO2 menghasilkan tegangan 2 Volt. Jadi jika suatu aki memiliki tegangan 12 Volt maka ia akan tersusun sebagai 6 pasang keping elektroda Pb dan PbO2, disusun secara seri yang di benamkan ke dalam larutan H2SO4 (asam sulfat) 30 %. Kedua elektroda dengan larutan asam sulfat encer 30% tadi menghasilkan arus listrik menurut reaksi sel :
Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq) ® 2PbSO4 (aq) + 2H2O (l) Kiri kanan
Ketika sel ini menghasilkan arus listrik, anoda Pb dan katoda PbO2 berubah membentuk PbSO4. Ion H+ dari H2SO4 berubah membentuk H2O sehingga konsentrasi H2SO4 (asam sulfat) akan berkurang. Sel aki dapat dicharge kembali dengan disetrum arus listrik sehingga konsentrasi H2SO4 (asam sulfat) kembali seperti semula atau dengan kata lain reaksi sel yang ditulis di atas di balik kembali arahnya ke arah kiri anak panah {Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq)}, sehingga reaksi akan terus berlangsung (ke arah kanan). Sedangkan pada sel kering (battere yang digunakan pada battere kalkulator, jam dinding, mainan, dsb) reaksi sel yang terjadi (menghasilkan arus listrik) tidak bisa dibalik kembali ke arah kiri, sehingga kalau reaksi sudah selesai semua (ke arah kanan anak panah) maka battere tersebut harus segera di buang ke tempat sampah dan diganti dengan yang baru karena tidak dapat dicharge ulang.
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
