36
Kimia SMAMA Kelas XII
c. Potensial Sel
Perbedaan potensial dari kedua elektroda katoda dan anoda disebut beda potensial atau potensial sel standar yang diberi lambar E
sel
. E
sel
= E°
katoda
– E°
anoda
Katoda merupakan tempat terjadi reaksi reduksi sehingga mempunyai E° lebih besar, sedangkan anoda merupakan tempat terjadi reaksi oksidasi
sehingga mempunyai harga E° lebih kecil.
Suatu sel volta tersusun dari elektroda magnesium dan tembaga. Bila diketahui:
Mg
2+
aq
+ 2e o Mg
s
E° = -2,37 volt Cu
2+
aq
+ 2e o Cu
s
E° = + 0,34 volt Tentukan
a. katoda dan anodanya, b. reaksi yang terjadi pada elektroda dan reaksi selnya,
c.
notasi sel, dan d. potensial sel.
Jawab: a. Katoda, memiliki E° lebih besar yaitu tembaga Cu
Anoda, memiliki E° lebih kecil, yaitu magnesium Mg b. Reaksi katoda reduksi : Cu
2+
aq
+ 2e o Cu
s
Reaksi anoda oksidasi : Mg
s
o Mg
2+
aq
+ 2e Reaksi sel redoks : Cu
2+
aq
+ Mg
s
o Cu
s
+ Mg
2+
aq
c. Notasi sel = Mg | Mg
2+
|| Cu
2+
| Cu d. E
sel
= E°
katoda
– E°
anoda
= 0,34 – -2,37 = 2,71 volt
Potensial sel dapat digunakan untuk memperkirakan spontan tidaknya suatu reaksi redoks. Reaksi redoks berlangsung spontan bila E
sel
0 positif dan tidak spontan bila E
sel
0 negatif. +
Contoh Soal 2.1
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
Kategori