Chemistry for update: Sel Volta

Luigi Galvani (1780) dan Alessandro Volta (1800) telah menemukan terbentuknya arus listrik dari reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi merupakan reaksi redoks (reduksi dan oksidasi) dan alat ini disebut sel volta.

1. Proses

Logam tembaga dicelupkan dalam larutan CuSO4 (1 M) dan logam seng dicelupkan dalam larutan ZnSO4 (1 M). Kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam.

Jembatan garam merupakan tabung U yang diisi agar-agar dan garam KCl. Sedangkan

kedua elektrode (logam Cu dan logam Zn) dihubungkan dengan alat penunjuk arus yaitu

voltmeter. Logam Zn akan melepaskan elektron dan berubah membentuk ion Zn²⁺ dan bergabung dalam larutan ZnSO4 . Elektron mengalir dari elektrode Zn ke elektrode Cu. Ion Cu²⁺ dalam larutan CuSO4 menerima elektron dan ion tersebut berubah membentuk endapan logam Cu.

Reaksinya dapat digambarkan:

Reaksi oksidasi : Zn ⎯⎯ → Zn²⁺ + 2 e^–

Reaksi reduksi : Cu²⁺+ 2 e^– ⎯⎯ → Cu

__________________________+

Reaksi bersih pada sel : Zn + Cu²⁺--> Zn²⁺ + Cu

Penulisan dapat disingkat Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ || Cu

2.Elektrode pada Sel Volta

Katode :

- Elektrode di mana terjadi reaksi reduksi, berarti logam Cu.

- Dalam sel volta disebut sebagai elektrode positif.

Anode :

- Elektrode di mana terjadi reaksi oksidasi, berarti logam Zn.

- Dalam sel volta disebut sebagai elektrode negatif.

3.Fungsi Jembatan Garam

Dalam larutan ZnSO4 terjadi kenaikan jumlah ion Zn2+ dan dalam larutan

CuSO4 terjadi penurunan jumlah ion Cu²⁺. Sedangkan banyaknya kation (Zn²⁺ atau Cu²⁺) harus setara dengan anion . Untuk menyetarakan kation dan anion, maka ke dalam larutan ZnSO4 masuk anion Cl^– dari jembatangaram sesuai bertambahnya ion Zn²⁺.Pada larutan CuSO4 terjadi kekurangan Cu²⁺ atau dapat disebut terjadi kelebihan ion , maka ion masuk ke jembatan garam menggantikan Cl^– yang masuk ke larutan ZnSO4. Jadi, fungsi jembatan garam adalah menyetarakan kation dan anion dalam larutan.

4. Potensial Elektrode

Banyaknya arus listrik yang dihasilkan dari kedua elektrode di atas dapat ditentukan besarnya dengan menetapkan potensial elektrode dari Zn dan Cu. Hanya saja potensial elektrode suatu zat tidak mungkin berdiri sendiri, harus ada patokan yang menjadi standar. Sebagai elektrode standar digunakan elektrode hidrogen. Elektrode ini terdiri atas gas hidrogen murni dengan

tekanan 1 atm pada suhu 25 ºC yang dialirkan melalui sepotong platina yang tercelup dalam suatu larutan yang mengandung ion H⁺sebesar 1 mol/liter.

Potensial elektrode hidrogen standar diberi harga = 0 volt (Eº = 0 volt).

Reaksi:

2 H⁺(aq) + 2 e^– --> H2 (g); ΔH = 0 volt Eº = 0 volt

Menurut perjanjian internasional, jika ada suatu zat ternyata lebih mudah

melakukan reduksi dibanding hidrogen, maka harga potensial elektrodenya

adalah positif. Potensial reduksinya positif.

Cu ²⁺(aq) + 2 e– --->Cu(s); Eº = + 0,34 volt

Ag⁺(aq) + e^– --->Ag(s); Eº = + 0,80 volt

Tetapi jika zat ternyata lebih mudah melakukan reaksi oksidasi dibanding

hidrogen, maka harga potensial elektrodenya adalah negatif. Dalam hal ini

potensial oksidasinya positif, tetapi karena potensial elektrode harus ditulis

reduksi berarti potensial reduksinya adalah negatif.

Zn²⁺(aq) + 2 e^– --->Zn(s); Eº = 0,76 volt

A1³⁺(aq)+ 3 e^– --->A1(s); Eº = 1,76 volt

Jadi, potensial elektrode digambarkan dengan reaksi reduksi.