Sel volta, perhitungan potensial sel, deret volta, dan kegunaan sel volta dalam kehidupan sehari-hari

1. Electrochemical Cells
Sel Elektrokimia

2. Hubungan reaksi kimia dengan arus listrik
•Pemanfaatan reaksi kimia (redoks) untuk
menghasilkan listrik
•Pemanfaatan arus listrik untuk melangsungkan
reaksi kimia

3. •Sel Volta (Voltaic Cells)
Dari reaksi kimia dihasilkan arus listrik
contoh : penggunaan batu baterai dan aki
•Sel Elektrolisis (Electrolytic Cells)
Dari arus listrik yang dialirkan dihasilkan reaksi kimia
Contoh : penyepuhan, pemurnian logam dalam
pertambangan, penyetruman aki

4. •Sel Volta = Sel Galvani
Jenis Elektroda :
Katoda (kutub +)  reduksi
Anoda (kutub -)  oksidasi
http://www.infoswis.com/voltaic-cell/

5. • Reaksi Redoks Sel Volta
K(+) : Cu+2(aq)+ 2ē  Cu(s)
A(-) : Zn(s)  Zn+2(aq) + 2ē
Reaksi sel : Cu+2(aq)+ Zn(s)  Cu(s) + Zn+2(aq)
+

6. • Reaksi Redoks Sel Volta
Reaksi sel : Cu+2(aq)+ Zn(s)  Cu(s) + Zn+2(aq)
Penulisan reaksi sel disederhanakan dengan diagram sel :
Zn  Zn+2  Cu+2  Cu
Anoda Katoda
jembatan garam
(utk menyetarakan/ mengekivalensikan kelebihan muatan masing” larutan)

7. Perhitungan Potensial Sel (Eo
sel)
Melihat data potensial reduksi suatu elektroda/
potensial sel elektroda standar (Eo)
Potensial reduksi yg lebih (+) mengalami reduksi
(sebagai katoda)
EO
sel = Eo(katoda) – Eo(anoda)

10. Contoh 1 :
Diketahui :
Tentukanlah :
a. Reaksi elektrode dan reaksi selnya
b. Eo
sel yang dihasilkan
c. Diagram sel
Fe+2 + 2ē  Fe Eo = -0,44 V
Ag+ + ē  Ag Eo = +0,80 V

11. Jawab :
Potensial reduksi yang lebih (+) adalah Ag, maka Ag+ mengalami
reduksi
Katoda(+)/Reduksi : 2Ag+ + 2ē  2Ag EO = +0,80 V
Anoda(-)/Oksidasi
Reaksi sel
Diagram sel
: Fe  Fe+2 + 2ē
: 2Ag+ + Fe  2Ag + Fe+2
: Fe  Fe+2  2Ag+  2Ag
EO = +0,44 V
EO = +1,24 V
EO = +1,24 V
+

12. Contoh 2 :
Diketahui :
EO Ni+2  Ni = -0,25 V
EO Zn+2  Zn = -0,76 V
Tentukanlah :
a. Reaksi sel dan potensil sel yang dihasilkan
b. Diagram sel

13. Jawab :
Potensial reduksi yang lebih (+) adalah Ni, maka Ni+2 mengalami
reduksi
Katoda(+)/Reduksi : Ni+2 + 2ē  Ni EO = -0,25 V
Anoda(-)/Oksidasi
Reaksi sel
Diagram sel
: Zn  Zn+2 + 2ē
: Ni+2 + Zn  Ni + Zn+2
: Zn  Zn+2  Ni+2  Ni
EO = +0,76 V
EO = +0,51 V
EO = +0,51 V
+

14. Perkiraan Berlangsungnya Reaksi Redoks
Jika potensial sel hasil perhitungan bertanda (+),
maka reaksi dapat berlangsung (spontan)
Jika potensial sel hasil perhitungan bertanda (-),
maka reaksi tidak dapat berlangsung

15. Contoh 1 :
Diketahui :
EO Cd+2  Cd = -0,40 volt
EO Pb+2  Pb = -0,13 volt
Tentukanlah Esel persamaan reaksi:
Pb+2 + Cd  Pb + Cd+2
Reaksi dapat berlangsung atau tidak !

16. Jawab :
Esel = EO
reduksi – EO
oksidasi
Esel = (-0,13 volt) – (-0,40 volt)
Esel = +0,27 volt
(reaksi dapat berlangsung spontan)

17. Contoh 2 :
Diketahui :
EO Fe+2  Fe = -0,44 volt
EO Al+3  Al = -1,66 volt
Tentukanlah Esel persamaan reaksi:
2Al+3 + 3Fe  2Al + 3Fe+2
Reaksi dapat berlangsung atau tidak !

18. Jawab :
Esel = EO
reduksi – EO
oksidasi
Esel = (-1,66 volt) – (-0,44 volt)
Esel = -1,22 volt
(reaksi tidak dapat berlangsung)

19. Deret Kereaktifan Logam
Susunan unsur-unsur logam berdasarkan potensial
elektroda standarnya disebut deret elektrokimia
atau deret volta
Li,K,Ba,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Zn,Cr,Fe,Cd,Ni,Co,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au
Lina Kawan Bayu Caca Nangis Mengharap Ali Minta Zeni Cari
Ferdi Cedang Niat Coni Sngaja Pacarin Bayu Huh Culit Hingga
Anggi Putusin Aku

20. Deret Kereaktifan Logam
Kurang Reaktif (sukar melepas elektron)
Sifat Oksidator Semakin Kuat (Kationnya)
Li,K,Ba,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Zn,Cr,Fe,Cd,Ni,Co,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au
Logam Semakin Reaktif (mudah melepas elektron)
Sifat Reduktor Semakin Kuat (Logamnya)

21. Kegunaan Sel Volta
a. Sel Volta Primer (sel baterai yang tidak dapat diisi
lagi jika sumber energinya telah habis).
b. Sel Volta Sekunder (sel Volta yang jika habis dapat
berfungsi lagi setelah dialiri arus listrik).
c. Sel Bahan Bakar (sel Volta dengan pereaksi –
pereaksinya (oksigen dan hidrogen) dialirkan secara
kontinyu ke dalam elektrode berpori).

22. a.
Sel Volta Primer

23. Baterai Biasa (Sel Leclanche)
http://lurvsweetroses.blogspot.com/2013/01/tugas-kimia.html
A :Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
K :2MnO2(s) + 2NH4
+(aq) + 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)
Elektrolit yang digunakan pasta MnO2, NH4Cl
dan sedikit air.
NH3 yang terlarut dalam pasta bereaksi
dengan Zn+2 membentuk ion kompleks
Zn(NH3)4
+2, potensial sel yang dihasilkan 1,5
volt

24. Baterai Alkali
http://kimia-asyik.blogspot.com/2011/08/kegunaan-sel-volta.html
Sel ini menghasilkan energi lebih besar untuk waktu yang lama
daripada baterai biasa, walaupun potensial sel sama 1,5 volt.
Elektrolit yang digunakan adalah pasta KOH.
A :Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
K :2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- → Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
Kemudian ion Zn+2 akan bereaksi dengan ion OH- membentuk
Zn(OH)2

25. https://www.academia.edu/8449661/MAKALAH_PENERAPAN_SEL_VOLTA_DALAM_KEHIDUPAN_SEHARI-HARI
Umur baterai biasa diperpendek
oleh korosi zink akibat keasaman
NH4Cl. Sedangkan pada sel kering
alkali bebas masalah ini karena
penggantian NH4Cl yang bersifat
asam dengan KOH/NaOH yang
bersifat basa. Jadi umur sel
kering alkali lebih panjang.Selain
itu juga menyebabkan energi yang
lebih kuat dan tahan lama.

26. Baterai Perak Oksida
Sel ini memiliki potensial sel sebesar 1,5 volt dan bertahan dalam
waktu yang lama. Kegunaan baterai jenis ini adalah untuk arloji,
kalkulator dan kamera.
Elektrolit yang digunakan adalah pasta KOH
A :Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-
K :Ag2O(s) + H2O + 2e- → 2Ag(s) + 2OH-(aq)

27. b.
Sel Volta Sekunder

28. Sel Aki/ Accu
Dalam baterai timbal, elektroda negatif adalah logam timbal (Pb) dan
elektroda positifnya adala timbal yang dilapisi timbal oksida (PbO2),
dan kedua elektroda dicelupkan dalam larutan elektrolit asam sulfat
(H2SO4). Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut :
A: Pb + SO4
2- → PbSO4 + 2e–
K: PbO2 + SO4
2- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O

29. Kondisi Saat aki digunakan :
Saat aki menghasilkan listrik, Anoda Pb dan katoda PbO2 bereaksi
dengan SO4
2- menghasilkan PbSO4. PbSO4 yang dihasilkan dapat
menutupi permukaan lempeng anoda dan katoda. Jika telah terlapisi
seluruhnya maka lempeng anoda dan katoda tidak berfungsi.
Akibatnya aki berhenti menghasilkan listrik.
Saat aki menghasilkan listrik dibutuhkan ion H+ dan ion SO4
2- yang
aktif bereaksi. akibatnya jumlah ion H+ dan ion SO4
2- pada larutan
semakin berkurang dan larutan elektrolit menjadi encer maka arus
listrik yang dihasilkan dan potensial aki semakin melemah.

30. Oleh karena reaksi elektrokimia pada aki merupakan reaksi
kesetimbangan (reversibel) maka dengan memberikan arus listrik
dari luar ( mencas ) keadaan 2 elektroda (anoda dan katoda) yang
terlapisi dapat kembali seperti semula. demikian pula ion akan
terbentuk lagi sehingga konsentrasi larutan elektrolit naik kembali
seperti semula.

31. https://www.academia.edu/8449661/MAKALAH_PENERAPAN_SEL_VOLTA_DALAM_KEHIDUPAN_SEHARI-HARI

32. Sel Lithium
Baterai Litium ini dapat menghasilkan arus listrik yang lebih besar dan
daya tahannya lebih lama dibandingkan baterai kering yang berukuran
sama. Terdiri atas litium sebagai anoda dan MnO2 sebagai oksidator
(seperti pada baterai alkaline).
Berikut notasi dari baterai Litium:
Li│Li+(pelarut non-air)│KOH (pasta)│MnO2, Mn(OH)3, C

33. https://www.academia.edu/8449661/MAKALAH_PENERAPAN_SEL_VOLTA_DALAM_KEHIDUPAN_SEHARI-HARI

34. c.
Sel Bahan Bakar

35. Sel ini terdiri atas anode dari nikel, katode dari nikel
oksida dan elektrolit KOH.
Reaksi yang terjadi :
A: 2H2(g) + 4OH-(aq) → 4H2O(l) + 4e
K: O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
Sel bahan bakar ini biasanya digunakan untuk sumber
energi listrik pesawat ulang-alik, pesawat Challenger dan
Columbia.