Materi Sel Volta

Berikut berisi materi Sel Volta kelas XII IPA semester 1.

Silahkan materi ini dipelajari sebelum menjawab soal sel volta. Kalau belum jelas, bisa didiskusikan dengan teman sekelasnya. 

SEL VOLTA

 

Sel Volta atau sel Galvani adalah sel elektrokimia yang melibatkan raksi redoks dan menghasilkan arus listrik.

Sel volta terdiri atas elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasi disebut anoda (electrode negative), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi disebut katoda (electrode positif).

Susunan sel volta

Notasi sel : Y / ion Y // ion X / X

Logam X mempunyai potensial reduksi yang lebih positif dibanding logam Y, sehingga logam Y bertindak sebagai anoda dan logam X bertindak sebagai katoda.

Jembatan garam mengandung ion-ion positif dan ion-ion negative yang berfungsi menetralkan muatan positif dan negative dalam larutan elektrolit.

Contoh:

1. Gambarkan rangkaian sel volta yang terdiri atas elektroda magnesium dan seng, 

     jika potensial electrode Mg²⁺/Mg = – 2,38 volt , Zn²⁺/ Zn = – 0,76 volt.

    Jawab :

    Gambar sel Volta elektroda Mg dan Zn

Penjelasan : potensial reduksi logam magnesium lebih negative dari potensial reduksi logam zeng, sehingga logam magnesium bertindak sebagai anoda dan logam seng bertindak sebagai katoda.

Potensial elektroda

Dalam sel volta terlihat bahwa yang mempunyai potensial elektroda lebih kecil bertindak sebagai pereduksi. Sedangkan zat yang mempunyai potensial elektroda lebih tinggi bertindak sebagai pengoksidasi. Reaksi sebaliknya, tidak pernah terjadi. Kenyataan ini juga berlaku untuk reaksi-reaksi redoks yang terjadi di dalam satu wadah

E^o zat pengoksidasi   >      E^o zat yang dioksidasi

E^o zat pereduksi       <       E^o zat yang direduksi

Beda potensial Sel dirumuskan:

1. Untuk keadaan standar dengan konsentrasi larutan 1 molar

E^o_sel = E_katoda – E _anoda

2. Untuk keadaan standar dengan konmsentrasi larutan tidak 1 molar

n = jumlah electron

Contoh :

Hitunglah beda potensial sel reaksi redok berikut :

a. Zn / Zn²⁺ // Ag⁺ / Ag

b. Zn / Zn²⁺ 0,2 M // Cu²⁺ 0,1 M // Cu

Jawab:

a). Gunakan rumus :

E^o_sel = E_katoda – E _anoda

= + 0,80 – ( – 0,76) = + 1,56 volt

b). Gunakan rumus :

= +0,34 – ( – 0,76 ) + (0,059/2) log 0,2 / 0,1

= + 1,4285 volt

Spontanitas reaksi

Untuk menentukan apakah suatu reaksi redoks dapat berlangsung spontan, ialah dengan menghitung potensial selnya, jika potensial sel > 0, maka reaksi redoks dapat berlangsung.

Contoh :

Diketahui Data Potensial elektroda standart sebagai berikut:

Fe³⁺ + e^-      ®     Fe²⁺    E^o = + 0,74 Volt 

F₂  + 2 e^-      ®     2 F^-     E^o = + 2,87 Volt

Br₂  + 2 e^-    ®     2 Br^-    E^o = + 1,07 Volt

Cl₂  + 2 e^-   ®     2 Cl^-    E^o = + 1,36 Volt

I₂  + 2 e^-       ®     2 I^-      E^o = + 0,53 Volt

Maka reaksi redoks yang dapat berlangsung adalah ....

A. I₂      +   Fe²⁺   ®    2 I^-   +   Fe³⁺

B. 2 Br^-  +   Fe³⁺  ®    Br₂    +   Fe²⁺

C. Br₂    +   Fe²⁺   ®   2 Br^-  +   Fe³⁺

D. 2 F^-   +   Fe³⁺  ®    F₂     +    Fe²⁺

E. 2 Cl^-  +   Fe³⁺   ®   Cl₂    +   Fe²⁺ 

Dengan menghitung satu persatu harga E^osel diketahui bahwa  

E^osel Br₂  +  Fe²⁺  ®  2 Br^- +  Fe³⁺  

= 1,07 Volt – 0,77 Volt 

= + 0,30 Volt (reaksi dapat berlangsung), sedangkan reaksi yang lain tidak berlangsung.