Kimia - Redoks - Sel Volta Bagian 2

Sel Volta II(Kelompok 9)

Anggota Kelompok• Candra Brilianto (10)• Kamila Dwi F. (26)• Raisya Nada S. (32)• Wildan Maulana A. (40)

Potensial Elektroda Standar (E0)Potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektroda dengan elektroda Hidrogen yang diukur pada 25oC dengan konsentrasi ion-ion 1 M dan tekanan gas 1 atm disebut Potensial Elektroda Standar (E0).

Elektroda yang lebih aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa dibandingkan elektroda Hidrogen mempunyai Potensial Elektroda bertanda aaaa , sedangkan Elektroda yang lebih aaaaaaaaaaaa aaaaaadiberi tanda aaaaa

mudah mengalami reduksi

mudah mengalami reduksi

Positif

Positif

sukar mengalamireduksi

sukar mengalaminegatif

negatif

reduksi

A. Potensial ElektrodaPotensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektroda dengan elektroda Hidrogen disebut Potensial Elektroda

Pengukuran potensial sel dapat digunakan untuk membandingkan kecenderungan logam-logam atau spesi lain untuk mengalami oksidasi atau reduksi.Untuk membandingkan oksidasi atau reduksi dari suatu elektroda telah ditetapkan suatu elektroda pembanding yaitu Elektroda HidrogenElektroda Hidrogen terdiri atas gas Hidrogen yang dialirkan kedalam larutan asam (H+) melalui logam inert yaitu Platina (Pt)

B. Potensial SelPotensial sel adalah besar selisih dari beda potensial suatu rangkaian sel volta.Potensial Sel dapaat ditentukan melalui percobaan dan diukur dengan menggunakan voltmeter.

E0sel = E0

katoda – E0

anodaKatode adalah elektrode yang mempunyai harga E0 lebih besar (lebih positif), sedangkan Anode mempunyai harga E0 lebih kecil (lebih negatif)

Potensial Sel Standar (E0sel)

Pada rangkaian itu elektron mengalir dari elektroda Zn ke elektroda Cu dan tidak sebaliknya, hal ini menunjukkan Zn lebih mudah teroksidasi dibandingkan dengan Cu, dan sebaliknya ion Cu2+ lebih mudah tereduksi daripada ion Zn2+

Perbedaan kecenderungan teroksidasi menghasilkan perbedaan rapatan muatan antara elektroda Zn dan elektroda Cu. Perbedaan rapatan muatan itu menyebabkan beda potensial listrik antara Zn dan Cu yang mendorong elektron mengalir. Selisih potensial itu disebut potensial sel (Esel).

Contoh Soal

Ditentukan 2 elektroda sebagai berikut.

Ag+(aq) + e Ag(s) E0 = +0,80 VMg2+(aq) + 2e Mg(s) E0 = -2,37 V

a) Tentukanlah E0sel yang disusun dari kedua elektroda itu!

b) Tulis reaksi elektroda dan reaksi selnya!

Menentukan potensial standar sel volta berdasarkan potensial elektrode standar

a) E0sel = E0

katode – E0anode

E0sel = +0,80 V – (-2,37 V)

E0sel = +3.17 V

Katode (Reduksi) : Ag+(aq) + e Ag(s) E0 = +0,80 VAnode (Oksidasi) : Mg(s) Mg2+(aq) + 2e E0 = +2,37 VKatode (Reduksi) : 2Ag+(aq) + 2e 2Ag(s) E0 = +0,80 VAnode (Oksidasi) : Mg(s) Mg2+(aq) + 2e E0 = +2,37 VReaksi Sel : 2Ag+(aq) + Mg(s) 2Ag(s) + Mg2+

(aq) E0 = +3.17 V

Diketahui : Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu E0 = +2,71 VZn | Zn2+ || Cu2+ | Cu E0 = +1,10 V

Tentukanlah potensial standar sel Mg | Mg2+ || Zn2+ | Zn

Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu E0 = +2,71 V

Cu | Cu2+ || Zn2+ | Zn E0 = -1,10 V

Menentukan potensial sel berdasarkan potensial sel lain yang menggunakan elektrode sama

Mg | Mg2+ || Zn2+ | Zn E0 = +1,61 V

Persamaan NernstReaksi sel dari sel volta sebelumnya :Zn(s)+Cu2+ (1 M) Zn2+ (1 M)+Cu(s) E0 = 1,1

VKonsentrasi dan tekanan (untuk gas) mempengaruhi nilai potensial sel. Jika sel sama seperti gambar sebelumnya tetapi, konsenstrasi Zn2+ 1 M dan konsentrasi Cu2+ 2 M mempunyai potensial sel (Esel) 1,139 volt. Potensial sel yang tidak dalam kondisi standar dinyatakan dengan lambang E.Zn(s)+Cu2+ (1 M) Zn2+ (1 M)+Cu(s) E = 1,139 V

Hubungan konsentrasi dengan poensial dikemukakan oleh Walther Nernst pada tahun 1889 dan dinyatakan dalam persamaan berikut :

n = jumlah elektron yang terlibat dalam stoikiometri reaksi

Qc = kousien reaksi (nisbah konstentrasi produk dengan konsentrasi pereaksi)

Contoh SoalTentukanlah potensial sel volta berikut!Al(s) | Al3+ (0,36 M)|| Sn4+ (0,086 M), Sn2+ (0,54 M) |

Pt

Jika diketahui :Eo Al(s) | Al3+ = -1,66 V dan Sn4+ (0,086 M) | Sn2+ =

+0,154 V

Al(s) + Sn4+ (0,086 M) Al3+ (0,36 M) + Sn2+ (0,54 M)

Al(s) Al3+(aq) + 3e

Jawab :Reaksi sel yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut :

Jumlah elektron yang terlibat dalam stoikiometri dapat ditentukan dari masing-masing setengah reaksi, misalnya oksidasi :

Jadi, nilai n = 3

E0sel = E0(Sn4+ , Sn2+ ) – E0(Al(s) , Al3+ )

= 0,254 – (-1,66) = 1,814 V

Esel = E0sel – 0,0592 log [Al3+ ] [Sn2+ ]

= 1,184 – 0,01973 log (0,36) (0,54)

= 1,184 – 0,0149 = 1,1770 V

3 [Sn4+ ]

(0,086)

Potensial Reaksi RedoksPotensial reaksi redoks sama dengan potensial sel yang dihasilkannya. Potensial reaksi redoks dapat diperoleh dari penjumlahan potensial setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasinya.

Contoh SoalZn(s) + Cu+(aq) Zn 2+(aq) + Cu(s)

oks 2e

red 1e

Reduksi : Cu2+ (aq) + 2e Cu(s) Eo = +0,34 VOksidasi : Zn(s) Zn2+ (aq) + 2e Eo = +0,76 VRedoks : Zn(s)+ Cu2+(aq)Zn2+(aq) +Cu(s) Eo = +1,10 V

Sel Konsentrasi• Sel konsentrasi adalah sel volta yang kedua

elektrodenya sama, tetapi konsentrasinya berbeda

Reaksi elektrode dan reaksi sel tersebut berlangsung sebagai berikut :

Anode : H2(1 atm) 2H+ (0,1 M)Katode : 2H+ (1 M) H2 (1 atm)Reaksi Sel : 2H+ (1M) 2H+ (0,1M)

Esel = E0sel - log Qc

= 0 - log

= 0,0529 V

0,0592 n0,059

2 2

(0,1)2

12

Deret keaktifan Logam (Deret Volta)

• Dalam deret volta semakin kecil potensial standar elektroda maka,

• Sebaliknya, semakin besar potensial standar elektroda, maka

• Logam semakin reaktif ( semakin mudah melepas elektron)

• Logam merupakan reduktor yang semakin kuat

• Logam semakin kurang reaktif (semakin sukar melepas elektron)

• Kationnya merupakan oksidator yang semakin kuat

Susunan unsur unsur logam berdasarkan potensial elektroda standarnya disebut Deret Volta

Contoh soal• Periksalah apakah reaksi berikut dapat

berlangsung pada kondisi standarFe(s) + Cu2+(aq) Fe2+(aq) + Cu(s)Ni(s) + Zn2+(aq) Ni2+(aq) + Zn(s)Diketahui beberapa reaksi berikut

A(s) + C2+(aq) A2+(aq) + C(s) E0 = +1,61 V

D(s) + B2+(aq) D2+(aq) + B(s) E0 = -0,78 V

C(s) + B2+(aq) C2+(aq) + B(s) E0 = +0,32 V

Susunlah unsur A, B, C, dan D berdasarkan daya pereduksinya, dimulai dari pereduksi yang paling kuat!

Fe(s) + Cu2+(aq) Fe2+(aq) + Cu(s)Fe berkedudukan lebih kiri daripada Cu, reaksi dapat berlangsung.

Ni(s) + Zn2+(aq) Ni2+(aq) + Zn(s)Ni berkedudukan lebih kanan daripada Zn, reaksi tidak dapat berlangsung.

Dalam deret volta, logam yang lebih kiri (potensial standar elektroda lebih kecil) dapat mendesak logam yang terletak di sebelah kanannya (potensial standar elektroda lebih besar).

• (1) Berdasarkan reaksi (1), unsur A dapat mendesak unsur C, berarti unsur A berkedudukan lebih kiri dari unsur C dengan jarak 1,61 Volt. Jika kita misalkan potensial elektroda unsurA = 0, maka potensial unsur C adalah +1,61 V.

• (2) reaksi (3) Potensial elektroda unsur B : 1,61 + 0,32 = +1,93 Volt

• (3) reaksi (2), Potensial elektroda unsur D : 1,93 + 0,78 = +2,71 Volt

1,61 V 1,93 V 2,71 V0 V

A C B D

Unsur unsur berdasarkan daya pereduksinya, dimulai dari yang paling kuat adalah : A-C-B-D