Sel Volta : Deret volta, Potensial Reduksi, Notasi Sel, Korosi, Contoh Soal dan Pembahasannya [Elektrokimia]

Elektrokimia

Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari pada reaksi redoks yang berkaitan dengan listrik.

Pada artikel ini anda akan diajak mempelajari elektrokimia dengan lebih mudah dan cepat dimengerti karena saya akan memberikan beberapa pondasi pembelajaran yang logis.



Pada materi elektrokimia ada beberapa hal yang penting untuk dimengerti terlebih dahulu, yaitu reaksi Redoks, dengan memahami reaksi redoks anda akan mengerti dengan mudah apa yang sedang terjadi pada elektrokimia.

Untuk itu jika anda ingin memahami reaksi redoks lebih dalam silakan baca artikel redoks berikut ini Reaksi Redoks : Pengertian, Biloks, Penyetaraan Reaksi, contoh soal dan pembahasannya.

Lanjut ke elektrokimia, pada elektrokimia kita akan mempelajari tentang dua tipe sel pada elektrokimia. Yaitu Sel Volta dan Sel Elektrolisis

Sel Volta

Sel volta adalah sel yang didalamnya terjadi reaksi redoks spontan yang menghasilkan listrik. Contoh sel volta yaitu berbagai jenis baterai, serta juga aki.

Energi dihasilkan karena adanya beda potensial antara elektroda positif dan elektroda negatif.

Karena ada beda potensial ini maka reaksi redoks dapat terjadi, dimana elektroda yang memiliki potensial reduksi lebih besar akan mengalami reduksi, dan elektroda satunya yang akan teroksidasi.

Sebagai pengingat, pada elektrokimia kita perlu tahu hal ini

KRAO = Katoda Reduksi Anoda Oksidasi

Sehingga aliran elektronnya adalah dari anoda menuju katoda

Seperti gambar rangkaian sel volta berikut


Karena Anoda pada sel volta merupakan pengirim elektron (melepas elektron) maka diberi tanda elektroda negatif.

Katoda merupakan penerima elektron maka diberi tanda elektroda positif.

Maka pada sel volta kita mengenal istilah

KaPAN = Katoda Positif Anoda Negatif

Jika anda sudah paham sampai disini maka sekarang saatnya kita mencoba untuk menuliskan Notasi Sel

Notasi Sel

Banyak yang memberi penjelasan apa itu Notasi Sel, tapi percaya atau tidak bahwa sepemahaman saya Notasi Sel hanyalah suatu tanda untuk mengetahui bagaimana suatu reaksi pada sel terjadi.
Atau saya perjelas lagi itu hanyalah suatu urutan bagaimana elektron mengalir.

Misalnya pada Cu dan Zn.
Karena Cu memiliki Potensial Reduksi lebih besar dari Zn (dapat dilihat nilainya di tabel potensial reduksi nanti) maka Cu akan cenderung untuk menerima elektron (terreduksi)
Sehingga penulisannya adalah sebagai berikut

Zn awal | Zn melepas elektron || Cu awal || Cu menerima Elektron

atau bisa saya beri rumus begini

(Proses Oksidasi) || (Proses Reduksi)

tanda | adalah suatu pemberi batas kalau itu sudah memiliki fase berbeda (normal dan terion)
tanda || adalah tanda jembatan garam, ya untuk memberi tahu kalau zat di kanan dan kiri itu berada di berbeda elektroda

Maka notasi sel secara lengkapnya adalah sebagai berikut

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu

Oksidasi || Reduksi

Deret Volta, Daftar Potensial Reduksi

Tadi sudah menyinggung sedikit mengenai potensial reduksi, kita lanjutkan di subbab ini. Kegunaan deret volta pada elektrokimia adalah untuk menentukan yang mana yang akan mengalami reaksi reduksi.

Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au

Untuk lebih mudah menghapal deret volta, disini saya punya trik jembatan keledai.
Yaitu dengan membuatnya menjadi suatu kalimat

Lihat Ketika Bapak Sring Capek Naik Motorgede
Ali Minta iZin Cari Fera, Cindi
Coklat Ninja Simpanan Prabowo Habis
Sabar, Bisa Cuma Hidangan Agar-agar, Pasta, Anggur

Jadi critanya begini
ada tamu penting,
nah si bapak ini bingung anak-anak ga ada yang ngeluarin hidangan..
nah mau nyuruh anaknya yang cewe, eh orangnya ga ada..
kan harusnya si bapak ini cari anaknya yang namanya fera dan cindi,
tapi dia sring (sering) capek kalo naik motorgede, makanya anaknya yang paling tua, namanya ali yang minta izin buat nyari adik adiknya.
kenapa nyariin, karena coklat ninja (coklat bentuknya ninja hatori) simpanan prabowo habis, karena habis, sabar aja,.,bisa cuma hidangannya agar-agar, pasta dan anggur..

Begituuuu..wkwk lumayan kan jadi gampang hapal

Deret volta ini digunakan biasanya hanya untuk menentukan mana yang dijadikan katoda dan mana yang anoda.

Nah ada lagi yaitu Daftar Nilai Potensial Reduksi, dari namanya saja kita bisa menyimpulkan kalau isinya tentang nilai kemampuan zat tereduksi.

Nilai Potensial Reduksi - Nilai Kemampuan Suatu Zat untuk Terreduksi

Pada tabel berikut, semuanya adalah nilai potensial reduksi makanya reaksinya ya reaksi reduksi, semakin ke bawah nilainya semakin besar. Artinya semakin ke bawah zat tersebut akan semakin mudah mengalami reduksi.

Daftar Nilai Potensial Reduksi
Notasi
Reaksi katoda (reduksi)
E°, Potensial reduksi, volt (elektroda hidrogen standar = 0)
Li+/Li
Li+ + e- D Li
-3,04
K+/K
K+ + e- D K
-2,92
Ca2+/Ca
Ca2+ + 2e- D Ca
-2,87
Na+/Na
Na+ + e- D Na
-2,71
Mg2+/Mg
Mg2+ + 2e- D Mg
-2,37
Al3+/Al
Al3+ + 3e- D Al
-1,66
Zn2+/Zn
Zn2+ + 2e- D Zn
-0,76
Fe2+/Fe
Fe2+ + 2e- D Fe
-0,44
PbSO4/Pb
PbSO4 + 2e- D Pb + 2SO4
-0,36
Co2+/Co
Co2+ + 2e- D Co
-0,28
Ni2+/Ni
Ni2+ + 2e- D Ni
-0,25
Sn2+/Sn
Sn2+ + 2e- D Sn
-0,14
Pb2+/Pb
Pb2+ + 2e- D Pb
-0,13
D+/D2
2D+ + 2e- D D2
-0,003
H+/H2
2H+ + 2e- D H2
0,000
Sn4+/Sn2+
Sn4+ + 2e- D Sn2+
+0,15
Cu2+/Cu
Cu2+ + 2e- DCu
+0,34
I2/I-
I2 + 2e- D 2I-
+0,54
O2/H2O2
O2 + 2H+ + 2e- D H2O2
+0,68
Fe3+/Fe2+
Fe3+ + e- D Fe2+
+0,77
Hg2 2+/Hg
Hg2 2+ + 2e- D 2Hg
+0,79
Ag+/Ag
Ag+ + e- D Ag
+0,80
NO3 -/N2O4
2NO3 - + 4H+ + 2e- D N2O4 + 2H2O
+0,80
NO3 -/NO
NO3 -+ 4H+ + 3e- D NO + 2H2O
+0,96
Br2/Br
Br2 + 2e- D 2Br
+1,07
O2/H2O
O2 + 4H+ + 4e- D 2H2O
+1,23
Cr2O7 2-/Cr3+
Cr2O7 2- + 14H+ + 6e- D 2Cr3+ + 7H2O
+1,33
Cl2/Cl-
Cl2 + 2e- D 2Cl-
+1,36
PbO2/Pb2+
PbO2 + 4H+ + 2e- D Pb2+ + H2O
+1,46
Au3+/Au
Au3+ + 3e- D Au
+1,50
MnO4 -/Mn2+
MnO4 - + 8H+ + 5e- D Mn2+ + 4H2O
+1,51
HClO/CO2
2HClO + 2H+ + 2e- D Cl2 + 2H2O
+1,63
PbO2/PbSO4
PbO2 + SO4 2- + 4H+ + 2e- D PbSO4 + 2H2O
+1,68
H2O2/H2O
H2O2 + 2H+ + 2e- D 2H2O
+1,78
F2/F
F2 + 2e- D 2F
+2,87
*silakan bookmark/simpan halaman ini agar bisa sewaktu-waktu anda buka lagi daftar nilai potensial reduksi

Korosi

Korosi juga bisa dikategorikan suatu sel volta, hanya karena terjadi reaksi redoks secara spontan.
korosi terjadi jika ada gas oksigen dan air, akan dipercepat pada kondisi asam (ada ion H+), dan adanya elektrolit.
Proses reaksi korosi adalah sebagai berikut

Anoda : Fe(s)      Fe2+(aq) +  2e-
Katoda : ½02(aq) + H2O(l) + 2e- → 20H-(aq)
-----------------------------------------------------------
Sel : Fe(s) + ½02(aq) + H2O(l)       Fe2+(aq) 20H- atau biasa ditulis Fe(OH)2

Fe(OH)2 + O2 + H20 → Fe203.H20 (Karat besi)

Upaya pencegahan korosi ada banyak, berikut adalah beberapa cara pencegahan korosi
1. Melapisi logam dengan cat, pelumas, atau minyak
2. Melapisi logam dengan logam yang tahan korosi (kurang reaktif
3. Membuat campuran/alloy/paduan logam sehingga hasilnya adalah logam yang tahan karat
4. Menghubungkan logam dengan logam yang memiliki potensial reduksi lebih kecil (lebih mudah teroksidasi) biasa disebut perlindungan katodik. Contohnya menghubungkan Fe dengan Zn

Contoh Soal

Diketahui data potensial standar berikut:
Zn2+ + 2e Zn   Eo = -0,76 volt
Cu2+ + 2e-  Cu   Eo = +0,34 volt
Mg2+ + 2e- → Mg  Eo = -2,37 volt
Cr3+ + 3e- → Cr  Eo = -0,74 volt
nilai potensial sel (Eosel) yang paling kecil terdapat pada?


Pembahasannya
Anda lihat saja nilai potensial standar, kemudian anda cari mana yang selisihnya paling kecil.
Karena kita tahu bahwa nilai potensial sel (Eosel) sebenarnya adalah selisih antara dua potensial dari elektroda.
Maka jawabannya adalah antara Zn dan Cu, dengan notasi selnya sebagai berikut
Zn | Zn2+ || Cr3+ | Cr
dengan nilai potensial sel sebesar 0,2 Volt
Eosel= selisih potensial dari kedua elektroda
EoselEokatoda Eoanoda
       = -0,74 - (-0,76)
       = 0,2 volt

Sepertinya itu saja dulu contoh soalnya, semoga bisa anda pahami keseluruhan artikel mengenai sel volta. Silakan simpan atau share ke teman anda jika anda rasa artikel ini bermanfaat.
Tinggalkan komentar jika ada yang ingin ditanyakan atau ada sesuatu yang kurang jelas.
Selamat belajar ilmu kimia, di ilkimia.

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Sel Volta : Deret volta, Potensial Reduksi, Notasi Sel, Korosi, Contoh Soal dan Pembahasannya [Elektrokimia]"

Posting Komentar