Potensial Sel

oleh admin

Potensial sel (E^osel) adalah potensial listrik yang dihasilkan oleh suatu sel volta. Potensial sel juga disebut gaya gerak listrik (ggl) atau elektro motive force (emf). Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta dapat ditentukan melalui: (1) Percobaan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer. (2) Perhitungan berdasarkan data potensial elektrode unsur-unsur sesuai dengan reaksinya.

Rumus:
E^o_sel = E^o_katode – E^o_anode

di mana:
E^o_katode = elektrode yang mempunyai harga E^o lebih besar (lebih positif), berarti reduksi
E^o_a_n_ode = elektrode yang mempunyai harga E^o lebih kecil (lebih negatif), berarti oksidasi
Suatu reaksi redoks dapat berlangsung spontan apabila potensial sel yang dihasilkan bertanda positif.

Reaksi spontan jika:
E^o_katode – E^o_anode > 0 atau
E^o_reduksi – E^o_oksidasi> 0 atau
E^o_sel > 0

Contoh 1

Ditentukan dua elektrode sebagai berikut.
Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s) ; E^o = +0,34 V
Zn²⁺(aq) + 2e → Zn(s) ; E^o = -0,76 V

Tentukan katode dan anode.
Tentukan E^o sel yang dihasilkan oleh kedua elektrode itu.
Tuliskan reaksi elektrode.
Tuliskan reaksi selnya
Tentukan elektrode yang bertambah dan elektrode yang berkurang pada reaksi
Tentukan larutan ion yang makin pekat dan larutan ion yang makin encer

Lihat Jawaban

menentukan anode dan katode
Oleh karena E^o Cu lebih besar daripada E^o Zn maka
Cu mengalami reaksi reduksi, berarti Cu sebagai katode,
Zn mengalami reaksi oksidasi, berarti Zn sebagai anode
menentukan E^o sel yang dihasilkan oleh kedua elektrode
E^o_sel = E^o_katode – E^o_anode
E^o_sel = +0,34 – ( – 0,76)
E^o_sel = +0,34 +0,76
E^o_sel = +1,1 V
Reaksi elektrode adalah reaksi yang terjadi pada masing-masing elektrode. Reaksi pada katode adalah reaksi reduksi, sedangkan reaksi pada anode adalah reaksi oksidasi.
Katode : Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s) E^o = + 0,34V
Anode : Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e E^o = +0,76 V
Reaksi sel adalah penjumlahan reaksi elektrode, merupakan reaksi redoks
Katode : Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s) E^o = + 0,34V
Anode : Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e E^o = +0,76 V
Maka: Cu²⁺(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn²⁺(aq) ; E^o_sel = +1,1 V
elektrode yang bertambah pada reaksi adalah Cu,
elektrode yang berkurang pada reaksi adalah Zn
Larutan ion makin pekat pada hasil reaksi adalah ion Zn²⁺,
larutan ion makin encer pada hasil reaksi adalah ion Cu²⁺

Contoh 2

Ditentukan dua elektrode sebagai berikut.
Ag⁺ + e → Ag(s) E^o = +0,80 V
Fe²⁺(aq) + 2e → Fe(s) E^o = -0,44 V

Tentukan katode dan anode.
Tentukan E^o sel yang dihasilkan oleh kedua elektrode itu.
Tuliskan reaksi elektrode.
Tuliskan reaksi selnya.
Tentukan elektrode yang bertambah dan elektrode yang berkurang
Tentukan larutan ion yang makin pekat dan larutan ion yang makin encer.

Lihat Jawaban

menentukan anode dan katode
Oleh karena E^o Ag lebih besar daripada E^o Fe maka:
Ag mengalami reaksi reduksi, berarti Ag sebagai katode
Fe mengalami reaksi oksidasiberarti Fe sebagai anode.
menentukan E^o sel
E^o_sel = E^okatode – E^oanode
E^o_sel = +0,80 – (-0,44)
E^o_sel = +0,80 + 0,44
E^o_sel = +1,24 V
Reaksi elektrode sebagai berikut
Katode: Ag⁺(aq) + e → Ag(s) E^o = +0,80 V
Anode : Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e E^o= +0,44 V
Reaksi sel merupakan reaksi redoks.
Untuk menyetarakan koefisien reaksi maka reaksi katode harus dikalikan dua. Akan tetapi perlu diingat bahwa nilai potensial elektrode tidak bergantung pada koefisien reaksi. Oleh karena itu, potensial reduksi (E° Ag) tidak ikut dikalikan dua.
Katode: 2Ag⁺(aq) + 2e → 2Ag(s)             E^o = +0,80 V
Anode : Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e                 E^o = +0,44 V
Maka: 2Ag⁺(aq) + Fe(s) → 2 Ag(s) + Fe²⁺(aq)         E^o sel = +1,24 V
Elektrode yang bertambah pada reaksi adalah Ag.
Elektrode yang berkurang pada reaksi adalah Fe.
Larutan ion yang makin pekat pada hasil reaksi adalah ion Fe²⁺
Larutan ion yang makin encer pada hasil reaksi adalah ion Ag⁺

Contoh 3
Ditentukan :
Ni²⁺(aq) + 2e → Ni(s) ; E^o = -0,25 V
Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s) ; E^o = +0,34 V
periksalah apakah reaksi berikut berlangsung spontan atau tidak spontan pada kondisi standar?
Cu²⁺(aq) + Ni(s) → Cu(s) + Ni²⁺(aq)

Lihat Jawaban

Dari persamaan reaksi yang diminta, Cu mengalami reaksi reduksi (sebagai katode) dan Ni mengalami reaksi oksidasi (sebagai anode)

E^{o _sel} = E^o katode – E^o anode
E^{o _sel} = +0,34 – (-0,25)
E^{o _sel} = +0,59 V
Oleh karena E^o _sel bertanda positif maka reaksi tersebut berlangsung spontan pada kondisi standar

Contoh 4

Ditentukan:
Ag⁺(aq) + e → Ag(s) ; E^o= +0,80 V
Mg²⁺(aq) + 2e → Mg(s) ; E^o = -2,37 V
Periksalah apakah reaksi berikut berlangsung spontan atau tidak spontan pada kondisi standar?
2Ag(s) +Mg²⁺(aq) → 2Ag⁺(aq) + Mg(s)

Lihat Jawaban

Dari persamaan reaksi yang diminta, Mg mengalami reaksi reduksi (sebagai katode) dan Ag mengalami reaksi oksidasi sebagai anode
E^o _sel = E^o katode – E^o anode
E^o _sel = -2,37 – (+0,80)
E^o _sel = -2,37 – 0,80
E^o _sel = -3,17 V