Sel volta, kalau didefinisikan ini merupakan suatu sel yang mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik. Jadi dari reaksi kimia menjadi energi listrik dan ini terjadinya pada reaksi-reaksi yang spontan saja. Reaksi spontan dan tidak bagaimana nanti kita akan bahas lebih lanjut di materi-materi berikutnya. Nah, contoh dalam kehidupan sehari-hari sel volta ini biasanya kita sering gunakan pada...
Akumulator atau yang sering disusbagi aki, kemudian baterai kering yang bentuknya bulat itu ya. Kemudian bisa juga pada lithium ion yang biasanya digunakan untuk baterai pada gadget. Bisa di laptop, handphone, dan seterusnya. Nah, kemudian beberapa hal yang harus kita pahami di dalam sel volta.
Nanti kita akan mengenal elektrode, katoda, dan anode. Nah, katoda... Ini merupakan kutub yang bermuatan positif atau elektroda positif.
Kemudian anoda, ini dalam sel volta itu adalah kutub negatifnya atau elektroda negatifnya. Sehingga untuk mempermudah menghafalkannya, ini biasanya dituliskan dengan kata kapan. Untuk mengingat-ingatnya, menggunakan kata kapan, yaitu katoda positif, anoda negatif.
Kemudian untuk katoda, ini... Dilihat dari yang E0-nya besar, E0 ini merupakan potensial reduksi standar. Kemudian untuk yang anoda itu yang E0-nya kecil atau potensial reduksinya kecil.
Atau untuk mengingatnya lagi adalah, kalau positif berarti yang E0-nya besar, kalau negatif berarti yang E0-nya kecil, seperti itu. Kemudian reaksi yang terjadi di katoda dan di anoda, kalau katoda itu reaksinya selalu reduksi. Sementara anoda...
reaksinya selalu oksidasi kalau masih belum paham terkait dengan reduksi dan oksidasi silahkan dilihat di video saya sebelumnya yang sudah saya unggah terkait dengan konsep reaksi reduksi dan oksidasi nah kemudian untuk mengingat reaksi ini katoda reduksi anoda oksidasi ini biasanya digunakan kata ini karet, karet itu dari kata katoda reduksi dan anoks anoda oksi Nah ini adalah untuk mengingat agar tidak kebalik dalam hal reaksinya. Jadi di katoda tidak boleh reaksinya oksidasi. Yang benar adalah katoda itu reduksi.
Sebagai contoh, misalkan pada susunan sel volta. Misalkan di sini untuk susunan sel volta saya berikan contoh ada dua potensial reduksi. Yaitu ada Cu sama Zn. Cu ini memiliki E0 positif 0,34.
Dan Zn enolnya negatif 0,76 Nah ingat kembali Kalau misalkan Cu dan Zn ini Ditentukan katoda dan anodanya Maka katodanya disini adalah yang Cu Kenapa kok yang Cu? Karena katoda tadi Ini adalah dari yang enolnya besar Sementara yang enolnya kecil Ini berperan sebagai anoda Nah diagram selnya ini bagaimana? Nah jadi Untuk sel volta, diagramnya adalah seperti ini. Jadi ada dua labu glass backer di sini, ada dua glass backer.
Yang satu terisi elektrolit anoda, yang satu elektrolit anoda. Karena yang saya contohkan di sini adalah Cu dan Zn, di mana anodanya bermuatan negatif. Sehingga di sini nanti anodanya itu adalah berasal dari...
Logam Zn, karena di sini tadi anodanya adalah Zn. Sementara untuk katoda, yaitu kutu positifnya, ini menggunakan logam Cu dari contoh di sini. Menggunakan logam Cu, karena di sini Cu yang enolnya lebih besar daripada Zn. Selanjutnya, elektrolit yang digunakan di sini, karena elektrodanya adalah Zn, sehingga elektrolit yang digunakan adalah elektrolit yang mengandung Zn2+. Seperti ini tadi.
Maka biasanya yang digunakan adalah ZnSO4 Karena di dalam ZnSO4 ini mengandung ion Zn2+, selain itu juga ada ion SO4 2-Sementara untuk yang elektrolit pada katoda Cu Ini juga harus mengandung Cu2+, di sini Ion Cu2+, yang digunakan adalah CuSO4 Karena terdiri dari Cu2+, dan SO4 2-Kemudian bagaimana reaksi yang terjadi di anoda di sini? Ingat bahwa anoda ini tadi reaksinya adalah oksidasi. Maka di anoda ini terjadi perubahan dari Zn melepaskan 2 elektron membentuk Zn2+. Ingat bahwa reaksi oksidasi itu adalah melepas elektron. Atau ini dilihat dari biloksnya Zn kan juga kelihatan.
Ini dari Zn dengan bilok 0 menjadi Zn2+, itu biloknya plus 2. Sehingga dia mengalami reaksi oksidasi atau melepaskan elektron. Nah, kalau kita lihat, kita bandingkan terhadap reaksi yang pertama di sini tadi, bahwa Zn yang diketahui adalah dalam bentuk reduksi di sini, namanya juga potensial reduksi ya ini ya. Ini Zn-nya, kalau reduksi dia adalah negatif 0,76.
Maka kalau reaksinya kita balik sesuai dengan reaksi di anoda, yaitu reaksinya anoda oksidasi, maka enolnya awalnya negatif, dia berubah menjadi positif. Hal ini terjadi karena reaksinya ini dibalik, jadi enolnya positif. Nah kemudian reaksinya adalah ketika elektron ini lepas dari elektroda Zn maka Zn ini akan berubah menjadi Zn12. Seperti reaksi di sini berubah menjadi Zn12. Animasinya seperti ini.
Jadi ketika elektron ini lepas dari elektroda Zn dan mengalir ke katoda ini nanti. Ke Cu ya dari anoda ke katoda. Saat elektron lepas, ini Zn2+, akan masuk ke dalam elektrolit. Kemudian elektron ini mengalir menuju ke katoda, dan di katoda, di elektroda Cu, ini elektron itu akan berinteraksi dengan Cu2+, yang ada di elektrolit di katoda.
Sehingga Cu2+, mendapat 2 elektron, menangkap 2 elektron, ini menjadi endapan Cu yang menempel di elektroda di katoda. Nah ini ilustrasinya, Cu2+, ini tertarik ke arah katoda atau ke arah elektro dan Cu di sini. Sehingga reaksinya adalah Cu2+, ditambah 2 elektron menghasilkan Cu. Sama seperti yang diketahui di sini dengan E0 sama yaitu plus 0,34.
Ketika reaksi ini terus berlangsung, maka dianoda karena Zn2+, itu. Lepas menuju ke elektrolit, maka semakin lama Zn2+, di elektrolitnya makin banyak disini, sehingga kelebihan muatan positif. Sementara di katoda ini Cu2+, mengendap di elektrodanya. Ingat disini dari Cu2+, mengendap menjadi Cu, menempel di elektroda disini.
Maka akan banyak ion negatif yang ditinggalkan, jadi SO4-2-nya banyak yang ditinggalkan oleh Cu. Sehingga ini akan kelebihan muatan negatif. Maka untuk mengantisipasi hal ini, diberikan suatu jembatan garam di sini. Nah jembatan garam ini fungsinya adalah untuk menyeimbangkan muatan dari elektroli tersebut.
Ini biasanya yang digunakan adalah kalium nitrat atau KNU3. Meskipun tidak menutup kemungkinan bisa menggunakan jenis garam yang lain. Kemudian KNO3 ini terdiri dari K+, dan NO3-. Sehingga ketika di elektroli di katoda ini banyak ion negatifnya, maka K-nya ini akan masuk ke elektroli di katoda. Sehingga nanti akan menetralkan muatan di sini atau menyeimbangkan muatan di sini.
Sementara yang NO3 akan masuk ke anoda, karena di sini banyak muatan positif. Dihasilkan dari oksidasi Zn ini tadi. Sehingga NO3-nya masuk ke elektrolit di anoda.
Begitu seterusnya prosesnya seperti ini. Nah, sehingga nanti muatan di dalam elektrolitnya menjadi stabil. Kemudian, di sini elektron itu selalu mengalir dari anoda atau dari kutub negatif ke katoda, ke kutub positif.
Sehingga ini aliran elektronnya dari anoda ke katoda. Nanti kalau ditanyakan di soal aliran elektron itu dari mana? Dari anoda ke katoda.
Nah ketika elektron ini mengalir dari anoda ke katoda dan ini diukur berapakah tegangan listrik yang dihasilkan, biasanya menggunakan voltmeter, maka akan terukur muatan listrik yang, tegangan listrik yang dihasilkan. Nah di sini kalau yang Zn dengan Cu, nilainya adalah 1,1 volt. Atau biasanya bisa dihitung dari reaksi ini.
Ini ketika reaksinya ini kita gabungkan lagi antara reaksi oksidasi dan reduksinya dengan elektronnya kita coret di sini, karena ini elektron di ruas kanan, ini elektron di ruas kiri, bisa kita coret. Sehingga nanti ketika digabung, reaksi selnya adalah menjadi seperti ini. Zn ditambah dengan Cu2+, dari ini, kemudian menjadi Zn2+, di ruas kanan.
Dan logam Cu. Nah, kemudian enol selnya, ini merupakan jumlah dari enol dari masing-masing elektroda dari reaksi di anoda dan di katoda. Jumlahnya adalah 1,1 V, sesuai dengan yang terbaca di polmeter. Nah, selanjutnya dari reaksi sel ini, ini bisa kita tuliskan notasi selnya. Notasi sel itu bagaimana?
Notasi selnya adalah seperti ini. Jadi, notasi sel itu dari oksidasi kemudian reduksi. Dengan tanda garis tegak ini ya. Tegak pertama. Nah ini yang tegak kedua ini menunjukkan jembatan garamnya.
Kemudian ini dari Zn menjadi Zn2+, itu menunjukkan bahwa terjadi reaksi oksidasi dari Zn membentuk Zn2+. Sementara yang di sisi kanan ini Cu2+, menjadi Cu. Ini menunjukkan terjadi reaksi reduksi dari Cu2+, menjadi Cu.
Selanjutnya kalau kita lihat reaksi di... Reaksi selnya di sini, karena di sini di anoda ini terjadi pelarutan elektroda Zn menjadi Zn2+, maka nanti lama-kelamaan itu nanti elektroda Zn-nya ini akan semakin terkikis, semakin sedikit. Kemudian untuk yang Cu-nya di katodanya, ini semakin lama kan terbentuk endapan Cu di elektrodanya, sehingga nanti untuk elektroda Cu ini semakin lama semakin banyak atau semakin...
besar di sini elektrodanya karena terjadi endapan Cu dari larutan Cu2 plus tadi. Baik, saya akan melanjutkan untuk yang notasi sel ini tadi. Nah, notasi sel tadi ini menunjukkan bahwa terjadi reaksi antara Zn menjadi Zn2 plus, Cu2 plus menjadi Cu.
Atau untuk mudah mengingatnya, ini menggunakan akronim ini ya, ANI-IKA. ANI-IKA itu maksudnya adalah Anoda ion, ion katoda. Jadi yang di sebelah kiri itu selalu anodanya dulu. Kemudian yang di sebelah kanan ini yang dibatasi oleh garis 2 yang menunjukkan jembatan garam ini, ini adalah katodanya.
Jadi yang kiri anoda, yang kanan katoda. Itu digunakan aniika. Kemudian kalau misalkan ditanyakan potensial selnya atau enol selnya, maka selain menggunakan reaksi yang ini tadi untuk menghasilkan enol sel, Maka kita juga dapat menggunakan cara yang lain. Jadi enol sel itu bisa dihitung menggunakan enol katoda dan dikurangi dengan enol anoda.
Tadi kan katoda dan anoda bisa kita bedakan secara langsung berdasarkan enolnya. Enol yang besar itu adalah katoda, enol yang kecil anoda. Sehingga nanti untuk menghitung enol sel bisa langsung menggunakan yang ini. Atau yang namanya katoda itu reaksinya adalah reduksi anoda oksi. Bisa juga dengan enol reduksi dikurangi dengan enol oksidasi yang di sini.
Nah sehingga kalau misalkan dari 0,34 dan negatif 0,76 ini, kita hitung potensial selnya secara langsung, maka caranya tinggal kita masukkan saja. Berarti enol katoda dikurangi enol anoda. Katodanya tadi adalah 0,34 dikurangi anodanya tadi negatif 0,76. Sehingga enol selnya menjadi 1,1 volt. Nah ini adalah cara lain untuk menghitung enol sel tanpa melalui persamaan reaksinya.
Contoh soal misalkan diketahui potensial reduksi dari Li dan Pb. Di sini untuk yang Li potensial reduksinya adalah negatif 3,04 dan Pb adalah negatif 0,13. Ditanyakan tentukan katoda dan anodanya, reaksi sel dan enol selnya.
Notasi sel dan arah aliran elektron. Yang pertama kita perhatikan di sini adalah kita dapat menentukan katoda dan anodanya. Ingat katoda tadi adalah enolnya yang besar, anoda enolnya yang kecil.
Nah ini antara negatif 3,04 dan negatif 0,13. Maka yang negatif 3,04 ini lebih kecil, maka dia berperan sebagai anoda. Sementara yang negatif 0,13 ini lebih besar, maka dia berperan sebagai katoda. Dan ini sudah menjawab untuk yang A. Sehingga di sini katodanya adalah PB, anodanya adalah Li.
Kemudian untuk reaksi selnya. Untuk menentukan reaksi sel, maka kita harus tahu dulu reaksi di katoda dan anoda. Katoda reaksinya adalah reduksi di sini.
Ya, karet ya. Katoda reduksi. Nah, di sini katodanya... sudah dalam bentuk reaksi reduksi dari PP2 plus menjadi PP maka katodanya tinggal kita pindah saja disini reaksi yang atas tinggal kita pindah saja disini sementara yang anoda karena anoda ini adalah oksidasi dan yang disoal yang diketahui adalah reduksi disini maka dari reduksi ini harus kita balik reaksinya ketika dibalik Li jadi di sebelah kiri Li plus menjadi di sebelah kanan kebalikan dari reaksi yang di atas ini tadi Maka enolnya juga harus dibalik dari negatif 3,04 dia berubah menjadi positif 3,04.
Nah kemudian untuk mengetahui reaksi selnya ini elektron harus kita samakan karena ini antara katoda dan anodanya elektronnya belum sama. Dengan cara yang katoda dikali 1 anodanya dikali 2. Sehingga nanti yang katoda tetap anodanya menjadi 2 Li, menjadi 2 Li plus ditambah 2 elektron. Tapi yang perlu diingat di sini bahwa reaksi setengah selnya ini dikalikan berapapun, maka enolnya tidak akan berubah.
Jadi ini saya kali 2, enol tetap plus 3,04. Berbeda dengan yang termokimia yang pernah kalian dapatkan di kelas 11. Nah kemudian dari sini kita bisa langsung menentukan reaksi selnya. Elektronnya tinggal kita coret saja.
Sehingga reaksi selnya adalah 2 Li ditambah Vp2+, ini sama-sama di ruas kiri. Kemudian yang kanan menjadi 2 Li+, ditambah dengan Vp. Dengan nilai enol selnya tinggal kita jumlahkan saja di sini dari negatif 0,13 ditambah 3,04 nilainya adalah positif 2,91 V. Atau dengan cara yang lain kita bisa menggunakan E0 sel itu bisa kita hitung secara langsung dari E0 katoda dikurangi dengan E0 anoda Katodanya tadi adalah negatif 0,13 dikurangi anodanya adalah negatif 3,04 Negatif dengan negatif jadinya adalah positif sehingga hasilnya adalah plus 2,91 Sama dengan cara yang disini tadi yang dengan menuliskan reaksinya Nah kemudian untuk soal yang C ini ditanyakan notasi sel ingat notasi sel tadi akronimnya adalah ANI-IK ANI itu dari kata ANODA ANODA-nya siapa disini? LI berarti yang disebelah kiri nanti ada LI disebelah kanan ada PB dan ION-nya nanti letaknya di tengah sehingga nanti notasi selnya ini LI menjadi LI+, kemudian PB2+, menjadi PB, nah ini adalah notasi sel dari soal disini kemudian arah aliran elektron dari mana? Arah aliran elektron tadi sudah saya katakan di penjelasan di konsepnya tadi bahwa elektron mengalir dari anoda ke katoda.
Berarti di sini dari Li menuju ke Bb. Dari elektroda Li menuju ke elektroda Bb atau dari anoda ke katoda. Nah ini tadi adalah terkait dengan konsep sel-vulta.
Semoga apa yang saya sampaikan ini bermanfaat bagi kalian. Dan jangan lupa untuk like dan subscribe channel Materi Teradan. Oke apabila ada pertanyaan bisa ditanyakan di kolom komentar Pada pembahasan kali ini saya cukupkan dulu sampai disini Saya akhiri Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh