SEL VOLTA

SEL VOLTA

A. Potensial Elektroda

Potensial suatu elektroda tunggal sangat sulit ditentukan secara langsung. Oleh karena itu diperlukan dua sistem elektroda yg mambentuk sel, dengan salah satu elektroda memiliki harga potensialnol sehingga potensial elektroda yang lain dapat diukur melalui volt meter. Elektroda pembanding,yaitu elektroda hidrogen dengan harga potensial eletrodanya nol.

Daftar potensial elektroda standar untuk beberapa logam penting.

B. Sel Volta

Sel Volta (sel galvani) adalah sel elektrokimia yang dirancang untuk menjadikan suatu redoks spontan menghasilkan energi listrik. Terbentuknya arus listrik dari reaksi kimia ini ditemukan oleh 2 orang ahli kimia Italia yg bernama Alessandro Guiseppe Volta dan Luigi Galvani. 

Rangkaian sel vota

Potensial listrik yang dihasilkan oleh suatu sel volta disebut potensial sel (E sel), yang merupakan selisih E^o kedua elektroda . Dirumuskan dengan:

E sel = E^o Katoda – E^o Anoda atau

E sel = E^o reduksi – E^o oksidasi

Bagaimana menentukan zat mana yg mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi?

Contoh pada 2 reaksi setengah sel berikut:

a) Cu²⁺ + 2e Cu E^o = +0,34V

b) Ag⁺ + e Ag E^o = +0,80 V

Ø Setengah sel reaksi a memiliki E lebih negatif maka reaksinya oksidasi, terjadi pada anoda. Cu Cu²⁺ + 2e

Ø Setengah sel reaksi a memiliki E lebih positif maka reaksinya reduksi, terjadi pada katoda Ag⁺ + e Ag

Contoh lain:

Diketahui : Ni²⁺ + 2e Ni E0=-0,25V

Cu²⁺ + 2e Cu E0= +0,34V

Tentukan potensial sel (E sel) dari kedua elektroda tersebut!

Dijawab :

karena Ni2+ lebih negatif , maka reaksi setengah selnya adalah reaksi oksidasi dan terjadi di anoda. Sedang Cu2+ reaksinya reduksi, terjadi dikatoda.

Katoda: Cu²⁺ + 2e Cu E^o = +0,34 V

Anoda : Ni Ni²⁺ + 2e E^o = +0,25 V

Cu²⁺ + Ni Ni + Cu²⁺ Esel =+0,59 V

Dengan demikian potensial sel (E sel ) nya sebesar 0,59 V

C. Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Sel Kering (Sel Leclanche)

Ø Dikenal sebagai batu baterai

Ø Terdiri dari katode yang berasal dari karbon(grafit) dan anode logam zink

Ø Elektrolit yang dipakai berupa pasta campuran MnO₂, serbuk karbon dan NH₄Cl

Persamaan reaksinya :

Katode : 2MnO₂ + 2H⁺ + 2e " Mn₂O₃ + H₂O

Anode : Zn " Zn²⁺ + 2e

Reaksi sel : 2MnO₂ + 2H+ + Zn " Mn₂O₃ + H₂O + Zn²+

2. Sel aki

Sel aki disebut juga sebagai sel penyimpan, karena dapat berfungsi penyimpan listrik dan pada setiap saat dapat dikeluarkan . Anodenya terbuat dari logam timbal (Pb) dan katodenya terbuat dari logam timbal yang dilapisi PbO₂.

Reaksi penggunaan aki :

Anode : Pb + SO₄ ^2- " PbSO₄ + 2e

Katode : PbO₂ + SO₄^2-+ 4H⁺+ 2e " PbSO₄ + 2H₂O

Reaksi sel : Pb + 2SO₄ ^2- + PbO₂ + 4H⁺ " 2PbSO₄ + 2H₂O

Reaksi Pengisian aki :

2PbSO₄ + 2H₂O " Pb + 2SO₄ ^2- + PbO₂ + 4H⁺

3. Sel Perak Oksida

Sel ini banyak digunakan untuk alroji, kalkulator dan alat elektronik.

Reaksi yang terjadi :

Anoda : Zn(s) + 2OH^-(l) " Zn(OH)₂(s) + 2e

Katoda : Ag₂O(s) + H₂O(l) + 2e " 2Ag(s) + 2OH^-(aq)

Reaksi Sel : Zn(s) + Ag2O(s) + H2O(l) " Zn(OH)2(s) + 2Ag(s)

Potensial sel yang dihasilkan adalah 1,34 V

4. Sel Nikel Cadmium (Nikad)

Sel Nicad merupakan sel kering yang dapat diisi kembali (rechargable). Anodenya terbuat dari Cd dan katodenya berupa Ni₂O₃ (pasta). Beda potensial yang dihasilkan sebesar 1,29 V. Reaksinya dapat balik :

NiO(OH).xH₂O + Cd + 2H₂O 2Ni(OH)₂.yH₂O + Cd(OH)₂

5. Sel Bahan Bakar

Sel Bahan bakar merupakan sel Galvani dengan pereaksi – pereaksinya (oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinyu ke dalam elektrode berpori. Sel ini terdiri atas anode dari nikel, katode dari nikel oksida dan elektrolit KOH.

Reaksi yang terjadi :

Anode : 2H₂(g) + 4OH^-(aq) 4H₂O(l) + 4e

Katode : O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e 4OH-(aq)

Reaksi sel : 2H₂(g) + O₂ 2H₂O(l)

D. Latihan

1. Pada elektrolisis leburan MgCl₂ dengan elektroda grafit, maka di katoda akan dihasilkan .....

1. Gas klorin
2. Gas hydrogen
3. Larutan Mg(OH)₂
4. Logam Mg
5. Gas Oksigen

2. Berapa faraday yang diperlukan untuk mereduksi 60 gram ion kalsium menjadi logam kalsium .... (Ar = Ca = 40)

A. 1,0

B. 1,5

C. 2,0

D. 3,0

E. 4,0

3. Sel volta berikut ini yang sering disebut dengan Sel Leclanche....

A. Aki

B. Batu batere

C. Sel perak oksida

D. Sel nikel cadmium 

E. Sel bahan bakar