Sel Volta – Pembahasan kali ini akan menjelaskan mengenai sel volta secara lengkap terkait dengan pengertian, notasi, susunan dan teladan soal. Silahkan kalian simak klarifikasi lengkapnya dibawah ini!
Pengertian Sel Volta
Sel volta atau sel galvani merupakan sebuah sel elektrokimia di mana energi kimia dari reaksi redoks impulsif diubah kedalam energi listrik. Prinsip kerjanya pada dikala menghasilkan arus listrik ialah anutan transfer elektron dari reaksi oksidasi di anode menuju reaksi reduksi di katode melalui rangkaian luar.
NOTASI SEL VOLTA
Notasi digunakan untuk menggambarkan suatu rangkaian sel dan reaksi redoks yang berlangsung pada prosesnya. Volta telah tersusun atas setengah sel diantara logam seng – ion seng dan setengah sel antar logam tembaga-ion tembaga. Sel tersebut dapat dinyatakan dalam notasi yang ditulis dengan bentuk:
Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s)
Notasi itu lah dapat dinamakan notasi sel volta.
Secara umum, penulisan pada notasi sel volta berdasarkan konvensi IUPAC yaitu sebagai berikut.
- Notasi sel terdiri dari suatu anode dan katode
- Tanda || yaitu jembatan garam untuk memisahkan sebuah fase berbeda.
- Tanda | yaitu batas fase untuk memisahkan suatu fase berbeda.
- Tanda koma (,) digunakan untuk memisahkan spesi-spesi pada fase yang sama.
- Elektrode anode terletak dibagian paling kiri dan elektrode katode dibagian paling kanan.
- Elektrolit inert tidak ditulis
Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat penulisan beberapa notasi sel volta dibawah ini!
1. Sel volta yang terdiri dari suatu anode Zn dan katode Cu. Di anode, Zn teroksidasi menjadi Zn2+dan dikatode, Cu2+ tereduksi menjadi Cu.
Reaksi sel : Zn(s) + Cu2+(aq) → Cu(s) + Zn2+(aq)
2. Sel volta yang terdiri dari suatu anode inert Pt dan katode logam Ag. Di anode, H2 teroksidasi menjelma ion H+ dan di katode, Ag+ tereduksi menjadi Ag. ( Pada beberapa elektrode inert yang digunakan dalam sel volta ialah Platina (Pt), emas (Au), dan grafit (C))
Reaksi sel: H2(g) + 2Ag+(aq) →2H+(aq) + 2Ag(s)
3. Sel volta yang terdiri dari suatu anode Zn dan katode inert Pt. Di anode, Zn teroksidasi menjelma ion Zn2+ dan di katode, Fe3+ tereduksi menjelma Fe2+.
Reaksi sel: Zn(s) + 2Fe3+(aq) →Zn2+(aq) + 2Fe2+(aq)
Susunan Sel Volta
Secara umum, tersusun dari beberapa bab sebagai berikut:
- Anode ialah elektrode sebuah daerah terjadinya suatu reaksi oksidasi.
- Katode ialah elektrode sebuah daerah terjadinya proses reaksi reduksi.
- Elektrolit ialah zat yang dapat menghantarkan listrik.
- Rangkaian luar ialah sebuah kawat konduktor yang menghubungkan anode pada katode.
- Jembatan garam ialah suatu rangkaian dalam yang terdiri dari sebuah larutan garam. Jembatan garam ini lah yang menciptakan adanya anutan ion-ion dari setengah sel anode ke setengah sel katode, begitu pun sebaliknya sehingga terbentuk kedalam rangkaian listrik tertutup.
Bisa dilihat gambar di atas terlihat sebuah rangkaian sel volta dengan dua kompartemen. Masing-masing kompartemen merupakan setengah sel. Pada kompartemen kiri, disebuah larutan ZnSO4 terjadi setengah reaksi oksidasi Zn menjadi ion Zn2+, sedangkan dalam kompartemen kanan, pada larutan CuSO4 terjadi setengah reaksi reduksi ion Cu2+ menjadi Cu.
Logam Zn dan Cu menjadi sebuah kutub-kutub listrik pada sel volta di atas ialah sebagai elektrode. Logam Zn daerah terjadinya oksidasi Zn disebut sebagai anoda. Logam Cu daerah terjadinya reduksi ion Cu2+ disebut juga sebagai katoda. Oleh alasannya itu, elektron dilepas dari reaksi oksidasi di anoda ke reaksi reduksi di katoda, jadi anoda ialah kutub negatif dan katoda yaitu kutub positif.
Kedua kompartemen tersebut dihubungkan dengan pipa beling berbentuk U yang berisikan larutan garam ibarat NaNO3 atau KCl pada medium agar-agar yang disebut sebagai jembatan garam. Fungsi jembatan garam ialah untuk menetralkan suatu muatan listrik dari kedua kompartemen sehabis reaksi redoks dengan menyuplai anion melalui kompartemen anoda dan kation ke kompartemen katoda; juga memungkinkan terjadinya migrasi ion-ion dalam kedua kompartemen sehingga membentuk sebuah rangkaian listrik tertutup.
Dengan jembatan garam KNO3, ion NO3− akan bergerak pada arah anoda dalam menetralkan ion Zn2+ berlebih dari hasil oksidasi Zn; dan ion K+ akan bergerak kedalam arah katoda untuk menetralkan ion SO42− berlebih dari larutan CuSO4, lantaran itu berkurangnya ion Cu2+ sehabis tereduksi menjadi logam Cu.
Contoh Soal dan Pembahasan
Diketahui sebuah potensial elektrode aluminium dan perak dibawah ini!
a. Tuliskan diagram yang disusun oleh kedua elektrode tersebut.
b. Tuliskan reaksi apa yang terjadi dalam sel tersebut.
c. Tentukan potensial standar pada sel tersebut.
d. Prediksikan apakah sebuah reaksi Al(NO3)3(aq) + 3Ag(s) → Al(s) + 3AgNO3(aq) berlangsung impulsif dalam keadaan standar.
Jawab:
a. Reaksi oksidasi pada anode → E° lebih negatif → Al
Reaksi reduksi pada katode → E° lebih positif → Ag
Diagram sel tersebut: Al | Al3+ || Ag+ | Ag
b. Katode (reduksi) : 3Ag+(aq) + 3e− → 3Ag(s) E°red = +0,80 V
Anode (oksidasi) : Al(s) → Al3+(aq) + 3e− E°red = −1,66 V
Reaksi sel (redoks) : 3Ag+(aq) + Al(s) → 3Ag(s) + Al3+(aq) E°sel= +2,46 V
Catatan! Nilai potensial elektrode tersebut tidak bergantung dalam koefisien reaksi.
c. E°sel = E°katode – E°anode = (+0,80 V) − (−1,66 V) = +2,46 V
d. Reaksi ion higienis ialah : Al3+(aq) + 3Ag(s) → Al(s) + 3Ag+(aq)
Reduksi : Al3+(aq) + 3e− → Al(s) E°red(Al3+/Al) = −1,66 V
Oksidasi : 3Ag(s) → 3Ag+(aq) + 3e− E°red(Ag+/Ag) = +0,80 V
E°redoks = E°red (Al3+/Al) – E°red (Ag+/Ag) = (−1,66 V) − (+0,80 V) = −2,46 V
Oleh lantaran E°redoks < 0, reaksi itu tidak berlangsung secara spontan.
Demikian pembahasannya, semoga dapat bermanfaat bagi kalian!
Artikel Terkait :