Potensial Sel Sel Volta

37 Reaksi Redoks dan Elektrokimia Soal Kompetensi 2.2 Diketahui Ca 2+ aq + 2e  o Ca s E° = -2,87 volt Ag + aq + e  o Ag s E° = +0,80 volt Apakah reaksi berikut : Ca 2+ aq + 2Ag + aq  o Ca s + 2Ag + aq dapat berlangsung spontan? Jawab: E sel = E° katoda – E° anoda = E° Ca – E° Ag = -2,87 – 0,80 volt = -3,67 volt E sel 0 negatif, berarti reaksi tersebut tidak spontan 1. Diketahui data potensial elektroda standar sebagai berikut: Cu 2+ aq + 2e  o Cu s E° = + 0,34 volt Mg 2+ aq + 2e  o Mg s E° = -2,34 volt Apakah reaksi berikut dapat berlangsung? CuSO 4 + Mg  o 2. Suatu sel volta terdiri atas elektroda Ag yang dicelupkan di dalam larutan Ag + , dan elektroda Zn yang dicelupkan larutan Zn 2+ , bila diketahui Ag + + e  o m Ag E° = +0,80 volt Zn 2+ + 2e  o m Zn E° = -0,76 volt Tentukan a. anoda dan katodanya b. potensial sel c. notasi sel 3. Diketahui beberapa reaksi sebagai berikut: P + R 2+  o P 2+ + R E° = 1,61 volt S + Q 2+  o S 2+ + Q E° = -0,78 volt R + Q 2+  o R 2+ + Q E° = 0,32 volt Susunlah unsur P, Q, R, S berdasarkan sifat reduktor yang semakin kuat Contoh Soal 2.2 38 Kimia SMAMA Kelas XII Kolom Diskusi 4. Apakah reaksi berikut dapat berlangsung pada keadaan standar? a. 2Al s + 6HCl aq  o 2AlCl 3 aq + 3H 2 g b. 2Au s + 6HCl aq  o 2AuCl 3 aq + 3H 2 g c. Mg s + Ag 2 SO 4 aq  o MgSO 4 aq + 2Ag s d. Ni 2+ aq + Fe s  o Ni s + Fe 2+ aq 5. Diketahui A | A 2+ || B 2+ | B E° = 2,46 volt C | C 2+ || B 2+ | B E° = 1,56 volt C | C 2+ || D 2+ | D E° = 1,1 volt Hitunglah potensial standar sel A | A 2+ ||D 2+ |D Perhitungan potensial sel volta didasarkan pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 1 atm, temperatur 25°C dan konsentrasi larutan 1M. Setelah reaksi dalam sel volta berlangsung, konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi hasil reaksi bertambah. Hubungan antara konsentrasi dan potensial sel ditunjukkan oleh persamaan Nernst sebagai berikut: E = E° – 0,0592 n log Q , dengan n = banyak elektron yang ditransfer dari reduktor ke oksidator dan Q = perbandingan konsentrasi hasil reaksi dengan konsentrasi pereaksi dipangkatkan koefisien masing-masing. Bila Fe s  o Fe 2+ aq + 2e E° = +0,44 V Cd aq + 2e  o Cd s E° = -0,40 V Diskusikan seberapa besar pengaruh konsentrasi terhadap potensial sel pada sel volta dengan notasi sel Fe| Fe 2+ 0,1 M||Cd 2+ 1,0 M| Cd pada temperatur 25°C.

d. Beberapa Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari

1 Sel Kering Baterai Anoda yang dipakai Zn, sedangkan katodanya grafit dan elektrolitnya: pasta MnO 2 , NH 4 Cl dan arang. Reaksi yang terjadi dalam sel kering adalah sebagai berikut: 39 Reaksi Redoks dan Elektrokimia Anoda : Zn s  o Zn 2+ aq + 2e Katoda : 2NH 4 + aq + 2MnO 2 s  o Mn 2 O 3 s + 2NH 3 aq + H 2 O l Zn s + 2NH 4 aq + + 2MnO 2 s  o Zn 2+ aq + Mn 2 O 3 s + 2NH 3 aq + H 2 O l 2 Baterai Alkalin Baterai alkalin pada dasarnya sama dengan sel kering, hanya saja bersifat basa karena menggunakan KOH sebagai pengganti NH 4 Cl dalam pasta. Reaksi yang terjadi pada baterai alkalin adalah sebagai berikut: Anoda : Zn s + 2OH - aq  o ZnOH 2 s + 2e Katoda : 2MnO 2 s + 2H 2 O l  o 2MnOOH s + 2OH - aq Baterai ini lebih tahan lama dari sel kering biasa. 3 Sel Aki Aki merupakan jenis baterai yang praktis karena dapat diisi kembali. Anoda Pb katodanya PbO 2 sedangkan larutan elektrolitnya H 2 SO 4 . Reaksi penggunaan atau pengosongan aki: Anoda : Pb s + HSO 4 - aq  o PbSO 4 s + H + aq + 2e Katoda : PbSO 2 s + HSO 4 - aq + 3H + + 2e  o PbSO 4 s + 2H 2 O l Pb s + PbO 2 s + 2HSO 4 - aq + 2H + aq  o 2PbSO 4 s + 2H 2 O l Karena hasil reaksi pengosongan aki tetap melekat pada kedua elektroda, maka aki dapat diisi kembali dengan membalik arah aliran elektron pada kedua elektroda. Gambar 2.3 Sel kering dan sel aki. Ilustrasi : Haryana