Contoh Soal: Hitung potensial sel yang terdiri dari elektroda Zn dan Cu: Zn / Zn 2+ // Cu 2+/ Cu Eo Cu = 0,34 volt Eo Zn = - 0,76 volt (potensial reduksi) Jawab : Anoda (oks) : Zn (s) ---- Zn 2+ + 2e Eo = 0,76 volt Katoda (red) : Cu 2+ + 2 e ----- Cu (s) Eo = 0,34 volt __________________________________________ Zn (s) + Cu 2+ ------ Zn 2+ + Cu (s) Eo = 1,1 volt Pada sel Volta ( Zn – Cu) terjadi aliran elektron dari elektroda Zn ke elektroda Cu, perpindahan terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara elektroda Zn dan elektroda Cu. Potensial listrik yang dihasilkan oleh suatu sel disebut potensial sel ( E sel) = GGL sel = Gaya Gerak Listrik.

Jenis Sel Volta : Berdasar pada kombinasi kewdua elektrodanya dapat dibedakan menjadi dua: yaitu sel kimia dan sel konsentrasi. 1. Sel Kimia : dibentuk dari 2 elektroda yang berbeda jenisnya (karena reaksi selnya reaksi kimia). Sel kimia dengan 2 larutan elektrolit : Ag / AgCl (s) / Cl- // Ag + / Ag

b. Sel kimia dengan satu larutan elektrolit : Zn / ZnSO4 / PbSO4 / Pb

2. Sel Konsentrasi : digunakan 2 elektroda yang sama, tetapi konsentrasi larutan elektrolit yang berbeda. a. Sel konsentrasi dengan satu larutan elektrolit : Pt/ H2 (P1) / HCl (aq) / H2 (P2)/ Pt

b. Sel konsentrasi dengan 2 larutan elektrolit : Ag/ Ag+ (m1) // Ag+ (m2) / Ag

Guna Sel Volta 1. Sebagai alat ukur a. Mengukur konstante kesetimbangan (Kc) dalam keadaan standar Eo Hubungan dengan persamaan Nerst : G = - n F Eo = RT ln P/p

Eo = RT/nF ln P/p = RT. 2,303/ nF log P/p p dan P tergantung konsentrasi maka : Eo = 2,303 RT/ nF log C1/C2 = 2,303 RT/ nF log Kc pada t = 25 o C maka Eo = 2,303 . (8,314) J-1K-1 . 298 K / n 96500 coulomb mol-1 log Kc Eo = 0,0592 / n log Kc Jadi Eo pada 25 oC untuk Zn / Zn 2+ // Cu2+ /Cu 1,1 = 0,0592 / 2 log Kc Kc = 2 .10 37

b. Mengukur KC Tidak dalam keadaan standar (Eo) Energi bebas suatu reaksi, baik reaktan maupun hasilnya hanya tergantung dari temperatur dan konsentrasi. a A + b B ======= c C + d D Kc = [C}c [D]d / [A]a [B]b Kp = PC c. PD d / PA a . PB b PV = n RT ------- n /V = P / RT C = P / RT ------- P = C RT Kp = PCc. PDd / PA a. PBb = [C]c[RT]c [D]d [RT}d / [A]a[RT]a .[B]b [RT]b = [C]c [D]d [RT]c+d / [A]a [B]b [RT]a+b = [C]c [D]d / [A]a [B]b . RT (c+d) - (a+b) = [C]c [D]d / [A]a [B]b . RT n = Kc . RT n n = (c + d) - (a + b) jika n = 0 , maka Kp = Kc Bila t = 25 o C , menurut Nernst yang berpengaruh konsentrasinya.

Contoh : Perbedaan voltase antara 2 larutan yang berbeda konsentrasinya. Misal : Logam Zn dimasukkan dalam larutan 1 M ZnSO4 dan yang lain dalam 0, 01 M ZnSO4 Zn dalam larutan 0,01 M ZnSO4 : Zn ----- Zn 2+ (0,01M) + 2 e (oksidasi) Zn dalam larutan 1 M ZnSO4 : Zn 2+ (1M) + 2e ----- Zn (reduksi) E Zn 0,01M = Eo Zn - 0,0592 / 2 log 1 / [Zn 2+ ] E Zn 1M = Eo Zn - 0,0592 / 2 log 1 / [Zn2+] E sel = E Zn (1M) - E Zn (0,01M) =( Eo Zn - Eo Zn) - 0,0592 / 2 ( log 1 / [Zn 2+] 1M - log 1 / [Zn2+] 0.01M = - 0,0592 / 2 log 0,01 M / 1M = - 0,0592 / 2 x -2 = 0,0592 Volt E sel = - 0,0592 / n log [M n+] encer / [M n+] pekat

2. Sebagai sumber arus ( penerangan, penggerak motor) a. SEL PRIMER : bersifat irreversibel ( tidak dikembalikan ) zat-zat yang mengalami perubahan reaksi tidak dapat dikembalikan lagi contoh, sel kering/ batu batery/ sel Leclanche. Sel ini terdiri dari elektrode Zn sebagai anoda dan elektroda grafit sebagai katoda. Elektrolit nya terdiri dari campuran MnO2 (batu kawi) + NH4Cl (salmiak) + ZnCl2 + C (grafit) + H2O yang dibuat pasta

Gas NH3 dan H2 terkumpul di katoda, ini dapat menghalangi arus listrik dari Zn ke batang C , maka terjadi reaksi samping, Potensial selnya = +- 1,5 volt Sel Zinkum oksigen : Zn / KOH (aq) / O2 Sel Litium – khlor : Li / LiCl (l) / Cl2

b. SEL Sekunder: bersifat reversibel artinya setelah menghasilkan listrik (reaksi redoks berlangsung), dapat dikembalikan seperti semula, dengan Mengalirkan listrik arus searah dari sumber lain ke dalam sel. Contoh sel timbal (accu). Dimana sel ini terdiri dari elektroda Pb sebagai anoda dan elektroda Pb yang dilapisi PbO2 sebagai katoda, kedua elektroda dimasukkan ke dalam larutan asam sulfat pekat 6 M . Proses pengosongan aki ( menghasilkan arus listrik) : di anoda , Pb teroksidasi menjadi Pb2+ bergabung dengan SO4 2- menjadi PbSO4 yang mengendap. Di katoda PbO2 tereduksi menjadi Pb2+ bergabung dengan SO4 2- menjadi PbSO4 yang mengendap. Satu pasang (satu sel) menghasilkan 2 Volt dst.nya.

Kepekatan asam sulfat diukur dengan hygrometer atau Boumemeter. Proses pengisian aki ; reaksinya hanya dibalik Contoh sel ini yaitu sel Nikel – cadmium ( Nicad) Contoh sel yang mengggunakan basa adalah sel Nikel – cadmium ( Nicad)

Korosi : Proses perkaratan pada logam umumnya disebut korosi dan khususnya pada besi. Proses korosi merupakan proses elektrokimia. Fe(OH)2 : FeO. x H2O (hijau) Fe(OH)3 : Fe2O3. x H2O (merah kecoklatan) Seng : adalah besi yang dilapisi zingkum (Zn) Kaleng : adalah besi yang dilapisi timah putih (Sn)

Sn ; yang termulia dikuti Fe(besi) kemudian Zn (seng/zingkum) Eo Zn = 0,760 Volt Eo Fe = 0,440 Volt Eo Sn = 0,140 Sn ; yang termulia dikuti Fe(besi) kemudian Zn (seng/zingkum) a. Korosi terhadap seng : Seng secara elektrokimia adalah logam relatif lebih mulia (Fe) dilapisi logam yang kurang mulia (Zn). Reaksi ini berlangsung kekanan (+ 0,320) , dalam larutan netral atau basa terdapat kemungkinan reduksi air 2 H2O + 2e --- H2 + 2OH- OH- bergabung dengan Zn2+ menjadi Zn(OH)2 yang mengendap, dimana Zn(OH)2 yang terbentuk dapat mencegah korosi lebih lanjut

b. Korosi terhadap kaleng : Kaleng adalah logam relatif kurang mulia Fe dilapisi logam yang lebih mulia Sn Hubungan benda dengan arus listrik dibagi dua bagian : Konduktor : Zat yang dapat menghantarkan arus listrik Isolator : zat yang bukan penghantar arus listrik.