Potensial sel standar E°

63 BBab 2 Reaksi Redoks Katode:Br 2 g + 2 e o2Br aq E o = +1,07 V Anode : Mgs oMg 2+ aq + 2 e E o = +2,37 V Reaksi sel : Br 2 g + Mgs o 2Br - aq+ Mg 2+ aq E o sel = +3,44 V 2. Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui. Ag aq + e o Ags E o = +0,80 V Cu 2+ aq + 2 e o Cus E o = +0,34 V a. Tentukan potensial sel standar E o sel . b. Tuliskan reaksi selnya. Jawab a. Berdasarkan harga potensial elektrodenya, maka tembaga Cu lebih mudah mengalami reaksi oksidasi karena potensial elektrodenya lebih kecil dari pada perak Ag, sehingga perak sebagai katode dan tembaga sebagai anode. E o sel = E o katode E o anode E o sel = 0,80 V 0,34 V = 0,46 V b. Reaksi sel Katode : Ag + aq + e o Ags E o = +0,80 V ×2 Anode : Cus oCu 2+ aq+ 2 e E o = 0,34 V ×1 Persamaan reaksi di atas, koefisien reaksi dari perak harus dikalikan dua untuk menyamakan jumlah elektron yang terlibat. Tetapi perlu diingat bahwa nilai potensial elektrode tidak tergantung pada koefisien reaksi, sehingga tidak ikut dikalikan. Reaksi selnya: Katode:2Ag + aq + 2 e o 2Ags E o = +0,80 V Anode : Cus oCu 2+ aq+ 2 e E o = 0,34 V 3. Menentukan potensial sel Volta berdasarkan potensial sel lain yang menggunakan elektrode sama. Diketahui: Mgs Mg 2+ aq 2Cu 2+ aq Cus E o = +2,71 V Zns Zn 2+ aq 2Cu 2+ aq Cus E o = +1,1 V Tentukan potensial sel standar Mgs Mg 2+ aq 2 Zn 2+ aq Zns. Jawab Untuk menjawab pertanyaan ini, harus disusun sel-sel yang diketahui sehingga jika dijumlahkan akan menghasilkan sel yang dimaksud. + + Reaksi sel : 2Ag + aq + Cus o 2Ags + Cu 2+ aq E o sel = +0,46 V 64 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3 Cu 2+ aq Cus 2 Zn 2+ aq Zns E o = 1,1 V Mgs Mg 2+ aq 2Cu 2+ aq Cus E o = +2,71 V Mgs Mg 2+ aq 2 Zn 2+ aq Zns E o sel = +1,61 V Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Diketahui potensial elektrode aluminium dan klor sebagai berikut. Al 3+ aqAls E o = 1,66 V Cl 2 g Cl aq E o = +1,36V Tentukan a. diagram sel Volta yang disusun oleh dua elektrode di atas, b. potensial sel standar, c. reaksi selnya. 2. Diketahui data potensial elektrode standar. Al 3+ aqAls E o = 1,66 V Mg 2+ aqMgs E o = 2,37 V Cu 2+ aq Cus E o = +0,34 V a. Tuliskan diagram sel Volta yang dapat disusun dari ketiga elektrode tersebut. b. Tentukan potensial sel standar. c. Tentukan reaksi selnya. 3. Diketahui potensial standar beberapa sel sebagai berikut. Lis Li + aq 2Zn 2+ aq Zns E o = +2,24 V Mgs Mg 2+ aq 2 Zn 2+ aq Zns E o = +1,61 V Fes Fe 2+ aq 2 Cu 2+ aq Cus E o = +0,78 V Zns Zn 2+ aq 2 Cu 2+ aq Cus E o = 1,1 V Tentukan potensial sel berikut. a. Lis Li + aq 2 Cu 2+ aq Cus b. Mgs Mg 2+ aq 2 Cu 2+ aq Cus c. Feaq Fe 2+ aq 2Zn 2+ aq Zns + 65 BBab 2 Reaksi Redoks

6. Spontanitas reaksi redoks

Jika potensial sel yang dihitung bernilai positif, maka reaksi sel berlangsung secara spontan dan sel akan menghasilkan arus. Seperti yang terlihat dalam reaksi antara Mg dengan Zn 2+ sebagai berikut. Mgs Zn 2+ aq 2 Mg 2+ aq Zns E o sel = +1,61 V reaksi spontan Jika reaksi dibalik, maka diperoleh Mg 2+ aq+ Zns o Mgs + Zn 2+ aq E o sel = –1,61 V reaksi tidak spontan Selain contoh di atas, masih ada contoh lainnya yang termasuk reaksi spontan. Perhatikan Gambar 2.4. Jika pita logam magnesium dicelupkan dalam larutan CuSO 4 a, maka elektron yang berpindah dari logam magnesium menjadi ion Mg 2+ b. Larutan menjadi tidak berwarna meninggalkan endapan cokelat- merah setelah beberapa jam. Endapan cokelat-merah itu dikenal sebagai logam tembaga Cu,

7. Persamaan Nerst

Potensial sel yang telah dibahas di atas mengenai harga- harga E o sel , artinya potensial sel yang bekerja pada keadaan standar. Untuk sel pada kemolaran tertentu dan bukan pada keadaan standar dapat dihitung menggunakan persamaan Nerst. Walther Nerst adalah seorang ahli kimia fisika yang pada tahun 1889 mengemukakan hubungan potensial sel eksperimen dengan potensial sel standar sebagai berikut. E sel = E o sel – 0 0592 V log , Q n a b c Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S Gambar 2.4 Contoh reaksi spontan. 66 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3 Walther Nerst 1864-1941 dikenal karena kesuksesannya dibidang kimia. Dia merumuskan persamaan Nerst pada tahun 1889 disaat usianya baru 25 tahun. Pada tahun yang sama dia membuat konsep kelarutan zat. Pada tahun 1906 dia mengajukan hipotesis yang sekarang kita kenal dengan hukum termodinamika ketiga. Contoh dengan E sel = potensial sel eksperimen .................... V E o sel =potensial sel standar ........................... V n = banyaknya mol elektron ..................... mol Q = perbandingan kemolaran hasil reaksi dengan kemolaran pereaksi Hitung potensial sel dari Mgs Mg 2+ aq1 M 2 Zn 2+ aq 0,5 MZns E o sel = +1,61 V. Jawab Jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi adalah 2. sel sel 2 2 0,0592 V log Mg 0,0592 V 1 61 V log 2 Zn 1 M 0,0592 V 1 61 V log 2 0 5 M 1 61 V 0 0296 V log 2 1 61 V 0 01 V 1 60 V E E Q n , , , , , , , , q § · ª º ¬ ¼ ¨ ¸ ¨ ¸ ª º ¬ ¼ © ¹ § · ¨ ¸ © ¹ u u u u Jadi, potensial selnya sebesar + 1,60 V. Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Berdasarkan tabel potensial elektrode standar, maka tentukan apa reaksi-reaksi berikut dapat berlangsung secara spontan atau tidak. a. Mgs Mg 2+ aq 2 Cu 2+ aq Cus b. Cus Cu 2+ aq 2 Mg 2+ aq Mgs c. Cus Cu 2+ aq 2 Ag + aq Ags d. Fes Fe 2+ aq 2 2Cl aq Cl 2 gPts 2. Tentukan potensial sel percobaan berikut. a. Zns + Cu 2+ aq0,1 M o Zn 2+ aq0,5 M + Cus b. 2Ag + aq2 M + Mgs o 2Ags + Mg 2+ aq0,2 M Tokoh Kita Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S