Pintar Pelajaran Potensial Sel, Gaya Gerak Listrik, Ggl, Pola Soal, Kimia

Potensial Sel, Gaya Gerak Listrik, GGL, Contoh Soal, Kimia - Kerja yang diharapkan untuk menggerakkan muatan listrik (GGL) di dalam sel bergantung pada perbedaan potensial di antara kedua elektrode. Beda potensial ini disebabkan adanya perbedaan kereaktifan logam di antara kedua elektrode. Nilai GGL sel (potensial sel) yaitu campuran dari potensial anode (potensial oksidasi) dan potensial katode (potensial reduksi). Dalam bentuk persamaan ditulis sebagai berikut.

GGL (E_sel) = potensial reduksi + potensial oksidasi

Potensial reduksi yaitu ukuran kemampuan suatu oksidator (zat pengoksidasi = zat tereduksi) untuk menangkap elektron dalam setengah reaksi reduksi. Potensial oksidasi kebalikan dari potensial reduksi dalam reaksi sel elektrokimia yang sama.

Potensial oksidasi = –Potensial reduksi

Tinjaulah setengah reaksi sel pada elektrode Zn dalam larutan ZnSO₄.  Reaksi setengah selnya sebagai berikut.

Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e^–

Jika –E_Zn adalah potensial elektrode untuk setengah reaksi oksidasi, +E_Zn adalah potensial untuk setengah sel reduksinya:

Potensial oksidasi	:	Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–	EZn = –EZn V
Potensial reduksi	:	Zn2+(aq) + 2e– →Zn(s)	EZn = EZn V

Sel elektrokimia yang terdiri atas elektrode Zn dan Cu dengan reaksi setengah sel masing-masing:

Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)	ECu = ECu V
Zn2+(aq) + 2e– → Zn(s)	EZn = EZnV

Nilai GGL sel elektrokimia tersebut adalah

E_sel = E_Cu + (–E_Zn) = E_Cu – E_Zn

Dengan demikian, nilai GGL sel sama dengan perbedaan potensial kedua elektrode. Oleh lantaran reaksi reduksi terjadi pada katode dan reaksi oksidasi terjadi pada anode maka nilai GGL sel sanggup dinyatakan sebagai perbedaan potensial berikut.

E_sel = E_Reduksi – E_Oksidasi atau E_sel = E_Katode – E_Anode

Nilai potensial elektrode tidak bergantung pada jumlah zat yang terlibat dalam reaksi. Berapapun jumlah mol zat yang direaksikan, nilai potensial selnya tetap. Contoh:

Cu2+(a ) + 2e– → Cu(s)	ECu = ECu V
2Cu2+(a ) + 4e– → 2Cu(s)	ECu = ECu V

Contoh Soal 1 : [1]

Suatu sel volta tersusun dari elektroda magnesium dan tembaga. Bila diketahui :

Mg²⁺(aq) + 2e^- → Mg(s)   E = -2,37 volt

Cu2+(aq) + 2e^- → 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.

Jawaban :

a. Katoda, mempunyai E lebih besar yaitu tembaga (Cu) Anoda, mempunyai E lebih kecil, yaitu magnesium (Mg)

b. 

Reaksi katoda (reduksi) : Cu²⁺(aq) + 2e^- → Cu(s)

Reaksi anoda (oksidasi) : Mg(s) → Mg²⁺(aq) + 2e^-

Reaksi sel (redoks) : Cu²⁺(aq) + Mg(s) → Cu(s) + Mg²⁺(aq)

c. Notasi sel = Mg | Mg²⁺ || Cu²⁺ | Cu

d. E_sel = E_Katoda – E_Anoda = 0,34 – (-2,37) = 2,71 volt

Contoh Soal 2 : [2]

Pada sel Volta diketahui dua elektrode Zn dalam larutan Zn²⁺ dan elektrode Cu dalam Cu²⁺.

Zn2+(aq) + 2 e¯→ Zn(s)	E = -0,76 volt
Cu2+(aq) + 2 e¯ → Cu(s)	E = +0,34 volt

a. Tentukan elektrode sebagai anode dan katode.

b. Tentukan potensial sel (E_sel).

c. Tuliskan reaksi pada sel Volta.

Penyelesaian:

a. Oleh karena E_sel Zn < E_sel Cu, maka Zn sebagai anode dan Cu sebagai katode.

b. E_sel = E_katode – E_anode = E_Cu – E_Zn = 0,34 – (-0,76) = 1,1 Volt

c. Reaksi pada sel Volta

Katode (reduksi)	:	Cu2+(aq) + 2e- →Cu(s)	E = 0,34 V
Anode (oksidasi)	:	Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-	E = 0,76 V
Redoks	:	Cu2+(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn2+(aq)	Esel = 1,10 V

Bagaimana hubungan potensial sel dengan reaksi spontan? [1]

Jumlah potensial setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi reaksi redoks sanggup dituliskan menyerupai berikut.

E_redoks = E_reduksi – E_oksidasi

Potensial reaksi redoks ini dipakai untuk meramalkan apakah suatu reaksi berlangsung impulsif atau tidak.

a. Bila E_sel positif (E_sel > 0) maka reaksi akan terjadi spontan

b. Bila E_sel negatif (E_sel < 0) maka reaksi tidak akan terjadi spontan

Contoh Soal 3 : [1]

Diketahui :

Ca²⁺(aq) + 2e^- → Ca(s) E = -2,87 volt

Ag⁺(aq) + e^- → Ag(s) E = +0,80 volt

Apakah reaksi berikut : 

Ca²⁺ (aq) + 2Ag⁺ (aq) → Ca(s) + 2Ag⁺(aq)

sanggup berlangsung spontan?

Jawaban :

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

Contoh Soal 4 : [2]

Diketahui data potensial elektrode sebagai berikut:

Cu2+(aq) | Cu(s)	Esel = +0,34 volt
Zn2+(aq) | Zn(s)	Esel = -0,76 volt

Ramalkan apakah reaksi tersebut sanggup berlangsung spontan?

Penyelesaian :

Reduksi	:	Cu2+(aq) + 2e- →Cu(s)	E = +0,34 volt
Oksidasi	:	Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-	E = +0,76 volt
Redoks	:	Cu2+(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn2+(aq)	Esel = +1,10 volt

Oleh lantaran E positif, berarti reaksi berlangsung spontan.

Bagaimanakah pedoman elektron pada elektrokimia?

Oleh lantaran sel elektrokimia mempunyai dua kutub, berarti bahwa salah satu dari elektrode tersebut yaitu positif (katode) dan elektrode yang lain yaitu negatif, sehingga pedoman elektron mengalir secara impulsif dari anoda ke katoda.

Anda kini sudah mengetahui Potensial Sel. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.

Referensi Lainnya :

[1] Pangajuanto, T. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

[2] Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.