Sel Volta

1. Sel Volta

Di Kelas X, Anda sudah belajar merancang-bangun sel volta sederhana untuk memahami bahwa dalam reaksi redoks terjadi transfer elektron yang menghasilkan energi listrik, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4. Oleh karena reaksi redoks dapat dipisahkan menjadi dua setengah reaksi, sel volta pun dapat dirancang menjadi dua tempat, yakni tempat untuk reaksi oksidasi dan tempat untuk reaksi reduksi.

Kedua tempat tersebut dihubungkan melalui rangkaian luar (aliran muatan elektron) dan rangkaian dalam atau jembatan garam (aliran massa dari ion-ion).

Aktivitas Kimia 2.1

Prinsip Kerja Sel Volta Tujuan

Untuk m engetahui potensial dan prinsip kerja dari sel volta.

Alat

Rangkaian luar

1. Gelas kim ia 2. Gelas ukur

Vo l t m et er Sumber: Sougou Kagashi

3. Elekt rode Zn 4. Elekt rode Cu

Gambar 2.4

5. Volt m et er

Sel volt a sederhana Rangkaian

Bahan

dalam

1. Zn(NO 3 ) 2 1M 2. Cu(NO 3 ) 2 1M

Langkah Kerja

1. Pasang alat sel volta dalam setiap kelompok kerja Anda. 2. Masukkan 200 m L larut an Zn(NO 3 ) 2 1 M dan logam seng (elekt rode Zn) ke dalam gelas kimia 1. Masukkan 200 mL larutan Cu(NO 3 ) 2 1 M dan logam tembaga

(elektrode Cu) ke dalam gelas kimia 2. 3. Hub ungkan logam Zn ke kut ub negat if dan logam Cu ke kut ub p osit if dari voltmeter (rangkaian luar). 4. Hu b u n g kan ked u a l aru t an d al am g el as ki m i a d en g an j em b at an g aram (rangkaian dalam).

Pertanyaan

1. Berapakah potensial sel yang terukur dari percobaan tersebut? 2. Tuliskan reaksi kim ia yang terjadi pada setiap setengah-reaksi sel. 3. Mengapa terjadi beda potensial antara elektrode Zn dan Cu? 4. Sim p u lkan h asil p en g am at an p erco b aan yan g kelo m p o k An d a laku kan . Kem udian, buat lah laporannya.

Pada percobaan tersebut, reaksi tidak akan terjadi jika tidak

Elekt ro d e

Zn Vo l t m et er

ada hubungan baik secara rangkaian luar maupun rangkaian

NO – 3 Na +

dalam. Jika hanya rangkaian luar yang dihubungkan, reaksi akan terjadi hanya sesaat dan seketika itu juga reaksi

Jem b at an

Elekt ro d e

berhenti. Reaksi akan berjalan terus jika rangkaian dalam

garam

Cu

(jembatan garam) dihubungkan.

NO 3 –

NO – 3 Jika kedua rangkaian dihubungkan, akan terjadi reaksi

Zn 2+

NO 3 –

redoks di antara kedua setengah sel itu (lihat Gambar 2.5).

Persamaan reaksi ionnya:

Zn( s )

→ – Zn ( aq ) + 2e Cu ( aq ) + 2e → Cu( s )

Zn(s) + Cu 2+ (aq) ⎯⎯ → Zn 2+ (aq) + Cu(s)

Persamaan reaksi setengah selnya:

Gambar 2.5

Pada elektrode Zn: Zn(s) ⎯⎯ → Zn 2+ (aq) + 2e –

Proses p em b ent ukan energi list rik

Pada elektrode Cu: Cu 2+ (aq) + 2e – ⎯⎯ → Cu(s)

dari reaksi redoks dalam sel volt a.

34 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII

Logam Zn akan teroksidasi membentuk ion Zn 2+ dan melepaskan 2 elektron. Kedua elektron ini akan mengalir melewati voltmeter menuju

Catatan Note

elektrode Cu. Kelebihan elektron pada elektrode Cu akan diterima oleh

ion Cu 2+ yang disediakan oleh larutan Cu(NO 3 ) 2 sehingga terjadi reduksi

Jembatan garam dapat dibuat dari:

a. ion Cu Pipa U yang berisi larutan NaNO menjadi Cu(s). 3

atau KNO 3 berupa gel.

Ketika reaksi berlangsung, dalam larutan Zn(NO 3 ) 2 akan kelebihan

b. Sumbu kompor yang dibasahi

ion Zn 2+ (hasil oksidasi). Demikian juga dalam larutan CuSO akan

t erus-m enerus dengan larut an

kelebihan ion NO – sebab ion pasangannya (Cu 2+

NaNO ) berubah menjadi logam selama percobaan 3

(ditetesi NaNO 3 secara kontinu).

Cu yang terendapkan pada elektrode Cu.

Kelebihan ion Zn Salt bridge could be est ablished by: akan dinetralkan oleh ion NO

3 dari jembatan

a. U pipe w hich cont ains t he

garam, demikian juga kelebihan ion NO –

3 akan dinetralkan oleh ion

solution of NaNO 3 or KNO 3 gel.

Na dari jembatan garam. Jadi, jembatan garam berfungsi menetralkan

b. St ove s w ick w hich is soaked w ith NaNO 3 solut ion const ant ly as

kelebihan ion-ion hasil reaksi redoks.

long as experim ent (w hich is

Dengan demikian, tanpa jembatan garam reaksi berlangsung hanya

droped by NaNO 3 cont inously)

sesaat sebab kelebihan ion-ion hasil reaksi redoks tidak ada yang menet ralkan dan akhirnya reaksi berhent i seket ika. D alam sel elektrokimia, tempat terjadinya reaksi oksidasi (elektrode Zn) dinamakan anode, sedangkan tempat terjadinya reaksi reduksi ( elektrode Cu) dinamakan katode.

Kegiatan Inkuiri

Di dalam baterai komersial, apakah ada jembatan garam? Apa yang menjadi jembatan garamnya?