Sel Volta

Telah disebutkan pada pembahasan sebelumnya bahwa Sel Volta merupakan tempat berlangsungnya perubahan reaksi kimia (Reaksi Redoks spontan) dan dari perubahan tersebut akan dihasilkan arus listrik.

1. Reaksi Redoks Spontan

Reaksi redoks spontan adalah reaksi redoks yang berlangsung dengan sendirinya.

Contohnya adalah reaksi antara logam Zink (Zn) dengan larutan tembaga(II) Sulfat (CuSO₄). Jika logam Zn dimasukkan ke dalam larutan CuSO₄  segera akan terjadi reaksi dimana Zn sedikit demi sedikit melarut, sedangkan disisi lain logam Cu dalam larutan justru akan mengendap. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

 Zn _(s)    +     Cu²⁺_(aq)    ---->  Zn²+ _(aq)    +    Cu _(s)            ( reaksi spontan)

namun sebaliknya, jika logam Cu dilarutkan kedalam Zink(II) Sulfat (ZnSO₄ ) tidak akan terjadi reaksi. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut :

Cu _(s)    +     Zn²⁺_(aq)    ---->  Cu²+ _(aq)    +    Zn _(s)            ( reaksi tak spontan)

Untuk reaksi tak spontan seperti diatas, akan dibahas pada bab elektrolisis

Lalu apakah syarat supaya suatu reaksi dapat berjalan spontan?

2. Deret Volta

Deret Volta adalah urutan logam-logam dari reduktor terkuat sampai reduktor terlemah.

Perlu diketahui bahwa semua logam kecenderungannya adalah melepaskan elektron, namun kemampuan suatu logam dalam melepaskan elektron berbeda-beda. untuk mengetahui kemampuan logam dalam melepaskan elektron (reduktor) dapat dilihat dalam deret volta.

DERET VOLTA

Li - Ka - Ba - Ca - Na - Mg - Al - Mn - H₂O - Zn - Cr - Fe - Cd - Co - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag Pt - Au

< ----------------------------------------------------------------------------------------------------------->

Oksidasi / Reduktor                                                                                                        Reduksi / Oksidator

( Jika kesulitan menghafal, Baca : Cara MudahMenghafal Deret Volta)

contoh : Logam Zn ada disebelah kiri  Cu dari deret volta, sehingga Zn akan lebih mudah teroksidasi dari pada Cu. Apabila logam Zn dilarutkan dalam larutan Cu²⁺, maka berdasarkan deret volta reaksi dapat terjadi karena Zn akan teroksidasi menjadi Zn²⁺ sedangkan Cu²⁺  akan tereduksi menjadi Cu.

Sebaliknya, jika logam Cu dilarutkan dalam larutan Zn²⁺,  reaksi tidak akan berlangsung karena berdasarkan deret volta jika ada logam Cu dan Zn maka seharusnya Zn (sebelah kiri deret volta) yang teroksidasi menjadi Zn²⁺.

Hal-hal penting mengenai deret volta

Semakin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta, maka :

- Logam semakin reaktif
- Sifat reduktor nya semakin kuat
- Logam sebelah kiri dapat mereduksi ion sebelah kanan, tapi logam kanan tidak mereduksi ion sebelah kiri
- Logam sebelah kiri dapat mendesak logam sebelah kanan dari senyawanya

Rangkaian Sel Volta

Sel Volta mengubah reaksi kimia spontan menjadi energi listrik

Pada rangkaian sel volta diatas, ada anoda dan katoda. Anoda dan katoda disebut sebagai elektroda. Elektroda adalah bagian dari sel volta tempat berlangsungnya reaksi redoks. Anoda adalah elektroda tempat terjadinya oksidasi dan Katoda adalah elektroda tempat terjadinya reduksi. Oleh karena oksidasi merupakan reaksi pelepasan elektron (muatan -) sehingga anoda adalah kutub negatif, sebaliknya katoda merupakan kutub posoitif.

Pada rangkaian sel diatas, dapat diejelaskan sebagai berkut : logam Zn dicelupkan dalam larutan ZnSO₄. Zn akan larut dengan melepaskan 2e membentuk ion Zn²⁺.

Zn ---> Zn²⁺ (s)   + 2e

Elektron tersebut tidak larut akan tetapi mengalir melalui kawat penghantar menuju larutan CuSO₄. Dua elektron ditangkap oleh larutan Cu²⁺ membentuk Cu yang akan mengendap di katoda Cu.

Cu2+   + 2e   ------> Cu (s)

Dengan adanya aliran elektron, maka rangkaian tersebut dapat menghasilkan arus listrik.

Fungsi Jembatan Garam ?

Fungsi jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan muatan, maksudnya pada saat Zn terlalu banyak larut membentuk Zn²⁺ maka pada tabung A akan kelebihan muatan positif yang menyebabkan terhambatnya pelarutan logam Zn selanjutnya, sebaliknya pada tabung B akan kelebihan muatan negatif seiring dengan mengendapnya ion Cu²⁺. Hal ini akan menghambat pengendapan ion Cu²⁺ selanjutnya. Akibatnya, aliran elektron akan terhenti. Untuk menghentikan kelebihan muatan, kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam ( biasanya larutan NaCl atau KNO₃ ) dalam agar-agar. Ion negatif akan bergerak ke tabung A untuk menetralkan kelebihan ion Zn²⁺ dan ion positif akan bergerak ke tabung B untuk menetralkan kelebihan ion SO4^2-.

Note :

Reaksi pada Elektroda :
Katoda --> Reduksi
Anoda ----> Oksidasi
Jembatan keledai  Ka Red Ok An ( Katoda Reduksi Oksidasi Anoda )

Muatan pada Sel Volta

Katoda ---> muatan +

Anoda ----> muatan -

Jembatan keledai Ka P AN (Katoda Positif Anoda Negatif)

Aliran elektron pada Sel Volta

Elektron dilepas dari oksidasi. jadi elektron mengalir dari 
oksidasi ke ---> reduksi atau dari
anoda ke -----> katoda

3.  Notasi / Diagram Sel Volta

Diagram sel volta --> Susunan sel volta dinyatakan dengan notasi singkat. Sama seperti deret volta yang menyusun logam dari oksidasi di kiri semakin ke kanan (reduksi), maka diagramnya juga sama

diagram sel volta :

Oksidasi || Reduksi

Contoh : Rangkaian sel volta diatas ( Cu dan Zn)

Zn (oksidasi ) dan Cu (reduksi), diagram / notasi sel nya :

Zn / Zn^{2+  ||}  Cu²⁺ /Cu

Artikel selanjutnya :

Potensial Elektroda

Contoh Sel Volta Dalam Kehidupan Sehari-hari

Latihan Soal Sel Volta