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 (Esel) = 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 –EZn adalah potensial elektrode untuk setengah reaksi oksidasi, +EZn 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
Esel = ECu + (–EZn) = ECu – EZn
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.
Esel = EReduksi – EOksidasi atau Esel = EKatode – EAnode
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. Esel = EKatoda – EAnoda = 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 (Esel).
c. Tuliskan reaksi pada sel Volta.
Penyelesaian:
a. Oleh karena Esel Zn < Esel Cu, maka Zn sebagai anode dan Cu sebagai katode.
b. Esel = Ekatode – Eanode = ECu – EZn = 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.
Eredoks = Ereduksi – Eoksidasi
Potensial reaksi redoks ini dipakai untuk meramalkan apakah suatu reaksi berlangsung impulsif atau tidak.
a. Bila Esel positif (Esel > 0) maka reaksi akan terjadi spontan
b. Bila Esel negatif (Esel < 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 :
Esel = Ekatoda – Eanoda = ECa – EAg = -2,87 – (0,80) volt = -3,67 volt
Esel < 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.
