SEL VOLTA

SEL VOLTA
Sel Voltaic (Galvanic)
Pada 1793, Alessandro Volta menemukan bahwa listrik dapat dihasilkan dengan menempatkan logam yang berbeda di sisi berlawanan dari kertas atau kain basah. Dia membuat baterai pertamanya dengan menempatkan Ag dan Zn di sisi berlawanan dari kain yang dibasahi dengan larutan garam atau asam lemah. Oleh karena itu, baterai ini memperoleh nama sel volta. Sel volta (galvanik) adalah sel elektrokimia yang mengandung reaksi spontan , dan selalu bertegangan positif. Energi listrik yang dilepaskan selama reaksi dapat digunakan untuk melakukan kerja. Sel volta terdiri dari dua bagian yang disebut setengah sel. Setengah sel tempat terjadi oksidasi disebut anoda . Setengah sel lainnya, di mana terjadi reduksi, disebut katodaElektron dalam sel volta mengalir dari elektroda negatif ke elektroda positif — dari anoda ke katoda (lihat gambar di bawah). (Catatan: elektroda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi dan reduksi). 
Agar reaksi oksidasi-reduksi terjadi, dua zat di masing-masing setengah sel dihubungkan oleh sirkuit tertutup sehingga elektron dapat mengalir dari zat pereduksi ke zat pengoksidasi. Jembatan garam juga diperlukan untuk menjaga netralitas listrik dan memungkinkan reaksi berlanjut.

Gambar di atas menunjukkan bahwa Zn (s) terus teroksidasi,
Zn ( s ) →Zn2+( aq ) +2e-
Sebaliknya, di katoda, Cu+2 berkurang dan terus mengendap ke batang tembaga:Cu2+ berkurang dan terus menerus disimpan ke batang tembaga:
Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)
Akibatnya, Solusi yang mengandung {Zn (s) menjadi lebih bermuatan positif karena Solusi yang mengandung {Cu (s)} menjadi lebih bermuatan negatif. Agar sel volta dapat bekerja, Larutan dalam dua setengah sel harus tetap netral secara elektrik. Oleh karena itu, jembatan garam yang mengandung KNO 3 ditambahkan untuk menjaga Larutan tetap netral dengan menambahkan NO - , anion, ke dalam larutan anoda dan \ K+ kation, ke dalam larutan katoda . Saat oksidasi dan reduksi berlangsung, ion dari jembatan garam bermigrasi untuk mencegah penumpukan muatan di kanoda dan anoda
diagram sel (atau notasi sel ) adalah notasi singkat untuk mewakili reaksi redoks sel listrik. Untuk sel yang dijelaskan, diagram sel adalah sebagai berikut:
Zn ( s ) |Zn2+( aq ) | | Cu2+( aq ) | Cu ( s )
Garis vertikal ganda ( ||) digunakan untuk memisahkan setengah reaksi anoda dari setengah reaksi katoda. Ini mewakili jembatan garam.
Anoda (tempat oksidasi terjadi) ditempatkan di sisi kiri
Katoda (tempat terjadi reduksi) ditempatkan di sisi kanan
Sebuah garis vertikal tunggal (|) digunakan untuk memisahkan 

A. Pengertian
Apa itu deret volta? Deret volta adalah deret yang menyatakan unsur-unsur logam berdasarkan potensial elektrode standarnya. Jadi, kegunaan deret volta ini adalah untuk sebagai acuan apakah logam ini bisa bereaksi dengan ion logam lain. Konsep deret volta sama seperti reaksi pendesakan antarhalogen (nanti dipelajari di kimia unsur).
B. Sifat-sifat deret volta
Sifat-sifat umumnya adalah:
a)      Logam bagian kiri memiliki Eºsel bertanda negatif
b)      Logam bagian kanan memiliki Eºsel bertanda positif
c)      Semakin ke kiri kedudukan logam semakin reaktif (semakin mudah melepaskan elektron)
d)     Semakin ke kiri kedudukan logam semakin mudah mengalami korosi dan merupakan reduktor yang semakin kuat
e)      Semakin ke kanan kedudukan logam semakin kurang reaktif (sukar melepaskan elektron)
f)       Semakin ke kanan kedudukan logam semakin kuat mencegah korosi dan merupakan oksidator yang semakin kuat
g)      Logam sebelah kiri dapat mengusir atau mendesak atau mereduksi logam sebelah kanan sehingga reaksi dapat berlangsung (spontan)
h)      Logam sebelah kanan tidak dapat mengusir atau mendesak atau mengoksidasi logam sebelah kiri sehingga reaksi tidak dapat berlangsung (tidak spontan)
C. Deret volta
Deret volta sangatlah panjang, untuk bisa menghapalnya (wajib dihapal!) harus menggunakan jembatan keledai. Jembatan keledai adalah cara mudah untuk menghapal suatu singkatan yang sangat panjang. Nah, jembatan keledai pertama kali diaplikasikan pada kimia di hapalan sistem periodik unsur. Di bawah ini adalah jembatan keledai beserta deret voltanya:

Lihat Kamu Bawa Cacing Nanti Minggu Ali Minum air ( H2O )

Zink Crom Ferry Candain Cowok Nih Senangnya Plumbum 

Hingga Cucu timbal (Pb ) raksa (Hg ) Agra Pinta emas (Au )

DERET VOLTA
Fungsi adalah untuk mengetahui unsur tersebut memiliki kecendrungan mengalami oksidasi atau reduksi
D. Pereduksi dan pengoksidasi pada derel volta
Pereduksi dalam reaksi redoks adalah suatu bagian kimia yang bersifat reduktor (oksidasi) dan mengalami oksidasi. Nah, dalam pereduksi sel volta pereduksi paling kuat adalah yang mempunyai Eºsel paling negatif dan terletak paling kiri dalam deret volta.
Pengoksidasi dalam reaksi redoks adalah suatu bagian kimia yang bersifat oksidator (reduksit) dan mengalami reduksi. Jadi, Eºselnya bertanda positif.

LATIHAN 

1. Apakah yang dimaksud dengan jembatan garam ?

Jawab : Jembatan garam merupakan suatu alat yang berfungsi untuk melengkapi rangkaian listrik sebagai penghantar elektrolit ( menghantarakan ion-ion dari satu elektrode ke elektrode lain ) guna mengimbangi arah elektron dari anoda ke katoda.

2. Diketahui potensial elektrode Seng dan tembaga sebagai berikut :

Zn2+  +  2e → Zn   E͒ = -0,76V
Cu2+  +  2e → Cu   E͒ = +0,34 V

A. Tulislah notasi sel volta yang dapat disusun dari kedua elektrode tersebut !
B. Tentukan potensial standar sel itu !
C. Tuliskan pula reaksi sel nya !

Jawab A : Notasi sel volta kita buat berdasarkan format berikut ini

Anoda |Ion ||Ion | Katoda

Logam yang memiliki harga Eo yang lebih negatif diletakan di anoda sedangkan logam yang memiliki Eo yang lebih positif diletakan di katoda. Maka notasi sel dari reaksi diatas adalah :

Zn |Zn2+ ||Cu2+ |Cu

Jawab B : Rumus untuk menentukan potensial standar dari reaksi sel ialah sebagai berikut :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi

Logam yang memiliki Eo paling negatif akan mengalami oksidasi sedangkan logam yang memiliki Eo yang paling positif akan mengalami reduksi. Maka logam Zn akan mengalami oksidasi sedangkan logam Cu akan mengalami reduksi. Maka Esel nya :

Esel = ECu - EZn = 0,34 + 0,76 = 1,1 V

Jadi potensial standar yang dihasilkan ialah sebesar 1,1V

Jawab C : Untuk menulis reaksi sel, silahkan perhatikan penjelasan dibawah ini :

Anoda = Zn → Zn2+  +  2e
Katoda = Cu2+  +  2e → Cu
Reaksi Sel keseluruhan = Zn  +  Cu2+ → Zn2+  +  Cu   Esel = 1,1 V


3. Diketahui data potensial reduksi standar dari logam besi dan timah ialah sebagai berikut :

Fe2+  +  2e → Fe  Eo = -0,44 V
Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V

A. Tulislah notasi sel volta dari kedua elektrode tersebut !
B. Berapakah potensial elektrode standar yang dihasilkan dari sel tersebut ?

C. Buatlah reaksi sel dari kedua elektrode tersebut !


Jawab A : Ingat, seperti yang sudah mas dennis sampaikan sebelumnya bahwa untuk membuat notasi sel volta, kita harus mengikuti format berikut :

Anoda |Ion ||Ion | Katoda

Maka notasi sel voltanya ialah :

Fe |Fe2+ ||Sn2+ |Sn

Jawab B : Ingat lagi, untuk menghitung potensial elektroda dari sel, maka kita gunakan rumus :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi, maka
Esel = ESn - EFe
Esel = -0,14 + 0,44 = 0,30 V

Jadi potensial elektroda yang dihasilkan ialah sebesar 0,3 V

Jawab C : Untuk menulis reaksi sel, silahkan perhatikan penjelasan dibawah ini :

Anoda = Fe → Fe2+  +  2e
Katoda = Sn2+  +  2e → Sn
Reaksi Sel keseluruhan = Fe  +  Sn2+ → Fe2+  +  Sn   Esel = 0,3 V


4. Diketahui data potensial reduksi standar :

Zn2+  +  2e → Zn  Eo = -0,76 V
Mg2+  +  2e → Mg  Eo = -2,38 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Notasi sel yang dapat berlangsung spontan adalah....

A. Fe |Fe2+ ||Zn2+ |Zn
B. Zn |Zn2+ ||Mg2+ |Mg
C. Cu |Cu2+ ||Zn2+ |Zn
D. Cu |Cu2+ ||Fe2+ |Fe
E. Mg |Mg2+ ||Cu2+ |Cu

Reaksi sel dapat berlangsung spontan apabila Eo potensial standar elektroda yang dihasilkan bernilai postif, maka jawaban yang paling tepat ialah yang E. Mari kita buktikan :

Mg |Mg2+ ||Cu2+ |Cu

Esel  = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ECu - EMg
Esel = 0,34 + 2,38 = 2,72 V

Karena nilai Esel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan ( lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel ) .


5.  Diketahui data potensial reduksi standar :

Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V
Pb2+  +  2e → Pb  Eo = -0,13 V
Ag+  +  e → Ag  Eo = +0,80 V

Notasi sel yang dapat berlangsung spontan adalah.....

A. Cu |Cu2+ ||Sn2+ |Sn
B. Pb |Pb2+ ||Sn2+ |Sn
C. Cu |Cu2+ ||Pb2+ |Pb
D. Ag |Ag+ ||Cu2+ |Cu
E. Cu |Cu2+ ||Ag+ |Ag

Reaksi sel dapat berlangsung spontan apabila Eo potensial standar elektroda yang dihasilkan bernilai postif, maka jawaban yang paling tepat ialah yang E. Mari kita buktikan :

Cu |Cu2+ ||Ag+ |Ag

Esel  = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = EAg - ECu
Esel = 0,80 - 0,34 = 0,46 V

Karena nilai Esel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan ( lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel ) .


6. Diketahui beberapa data sebagai berikut :

Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Notasi sel yang dapat berlangsung adalah....

A. Sn |Sn2+ ||Cu2+ |Cu
B. Cu2+ |Cu ||Sn2+ |Sn
C. Cu |Cu2+ ||Sn2+ |Sn
D. Sn |Sn2+ ||Cu2+ |Cu
E. Sn2+ |Sn ||Cu2+ |Cu

Banyak dari beberapa murid mas dennis yang sering keliru pada soal seperti ini, banyak dari mereka yang menuliskan notasi sel tersebut dengan susunan yang tidak sesuai, oleh karena itu disaat menuliskan notasi sel, sebaiknya adik-adik harus selalu mengingat format notasi sel yang telah mas dennis jelaskan sebelumnya. Sehingga jawaban yang paling tepat ialah yang D, mari kita buktikan terlebih dahulu :

Sn |Sn2+ ||Cu2+ |Cu

Esel  = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ECu - ESn
Esel = 0,34 + 0,14 = 0,48 V

Karena nilai Esel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan ( lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel ) .


7. Perhatikan reaksi dibawah ini.

Mg2+  +  2e → Mg  Eo = -2,38 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Harga potensial elektroda yang dihasilkan dari reaksi sel diatas ialah sebesar....

Jawab : Seperti biasa, untuk mencari harga potensial elektroda maka rumus yang kita gunakan ialah rumus berikut :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi

Ingat ! logam yang mengalami reduksi ialah logam yang memiliki harga Eo yang lebih positf dan logam yang mengalami oksidasi ialah logam yang memiliki harga Eo yang lebih negatif. Maka harga potensial elektrodanya :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = 0,34 + 2,38 = 2,72 V

Jadi harga potensial elektrodanya ialah sebesar 2,72 V.


8. Diketahui data potensial reduksi standar :

Zn2+  +  2e → Zn  Eo = -0,76 V
Mg2+  +  2e → Mg  Eo = -2,38 V
Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Pb2+  +  2e → Pb  Eo = -0,13 V
Cu2+  +  2e → Cu Eo = +0,34 V

A. Pilihlah 2 pasang reaksi setengah sel diatas yang memiliki nilai potensial elektroda yang paling besar !
B. lalu buatlah notasi selnya !

Jawab A : Untuk mencari 2 pasang reaksi setengah sel yang memiliki nilai potensial elektroda sel yang paling besar, maka carilah logam yang memiliki  Eo yang paling positif sebagai katoda dan Eo yang paling negatif sebagai anoda. Maka jawaban yang paling tepat ialah :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ECu - EMg
Esel = 0,34 + 2,38 = 2,72 V

Maka Cu dan Mg memiliki nilai potensial elektroda yang paling besar apabila dibuat dalam bentuk sel volta.

Jawab B : Notasi sel voltanya ialah :

Mg |Mg2+ ||Cu2+ |Cu

9. Diketahui potensial reduksi standar berikut :

Ba2+  +  2e → Ba  Eo = -2,90 V
Cd2+  +  2e → Cd  Eo = -0,40 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V
Ag+  +  e → Ag  Eo = +0,80 V
Pt2+  +  2e → Pt  Eo = +1,2 V

Reaksi yang tidak berlangsung spontan ialah......

A. Ba |Ba2+ ||Cd2+ |Cd
B. Cu |Cu2+ ||Ag+ |Ag
C. Ag |Ag+ ||Pt2+ |Pt
D. Ag |Ag+ ||Cu2+ |Cu
E. Ba |Ba2+ ||Ag+ |Ag

Jawab : Jika pada soal sebelumnya kita disuruh mencari reaksi yang berlangsung spontan, maka kali ini kita ditugaskan untuk mencari reaksi yang tidak berlangsung spontan. Suatu reaksi tidak berlangsung spontan apabila reaksi tersebut memiliki nilai potensial elektroda beharga negatif. Maka jawaban yang paling tepat ialah yang D. Sekarang mari kita uji :

Esel = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ECu - EAg
Esel  = 0,34 - 0,80 = - 0,46 V

Maka reaksi diatas tidak dapat berlangsung spontan.

10. Bila diketahui :

Zn+2  +  2e → Zn  Eo = -0,76 V
Fe2+  +  2e → Fe  Eo = -0,44 V
Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Zn |Zn2+ ||Cu2+ |Cu
Fe |Fe2+ ||Sn2+ |Sn

A. Apakah kedua reaksi diatas dapat berlangsung spontan ? Jelaskan !
B. Berpakah harga potensial elektroda dari kedua reaksi diatas ?


Jawab A dan B :  Untuk menentukan apakah kedua reaksi di atas berlangsung spontan atau tidak, kita uji dengan menggunakan rumus Esel, apabila harga nilai potensial elektodanya bertanda positif maka reaksi berlangsung spontan begitu juga sebaliknya, Sekarang mari kita uji reaksi 1 dan 2 !

Reaksi 1

Esel = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ECu - EZn
Esel = 0,34 + 0,76 = +1,1 V, berarti reaksi 1 berlangsung spontan !

Reaksi 2

Esel =  Ereduksi - Eoksidasi
Esel = ESn - EFe
Esel = -0,14 + 0,44 = + 0,30 V, berarti reaksi 2 berlangsung spontan

11. Perhatikan data berikut :

Ag+  +  e → Ag  Eo = +0,80 V
Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Pb2+  +  2e → Pb  Eo = -0,13 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Reaksi sel yang dapat berlangsung adalah.....

A. Pb + Sn2+ → Pb2+  +  Sn
B. Cu + Pb2+ → Cu2+  +  Pb
C. Pb + Ag+ → Pb2+  +  Ag
D. Ag + Cu2+ → Ag+  +  Cu
E. Ag  +  Pb2+ → Ag+  +  Pb

Jawab : Untuk menentukan suatu reaksi sel dapat berlangsung atau tidak, kita harus mencari nilai potensial elektroda nya terlebih dahulu. Apabila nilai potensial elektroda nya bernilai positif maka reaksi tersebut dapat berlangsung begitu juga sebaliknya. Maka jawaban yang paling tepat dari reaksi diatas ialah yang C. Sekarang mari kita uji !

Esel = Ereduksi - Eoksidasi
Esel = EAg - EPb
Esel = 0,8 + 0,13 = 0,93 V, nilai potensial elektroda yang dihasilkan ternyata bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan.











Post a Comment

0 Comments