Sel Volta atau Sel Galvani

Sel volta, yang juga dikenal sebagai sel Volta, merupakan jenis sel elektrokimia pertama yang ditemukan pada tahun 1800 oleh fisikawan Italia bernama Alexandro Giuseppe Volta (1745-1827) dan Luigi Galvani (1737-1798). Sel ini terdiri dari dua elektroda yang terbuat dari logam berbeda yang dicelupkan dalam larutan elektrolit. Ketika elektroda dihubungkan oleh penghantar, terjadi reaksi redoks di antara elektroda dan elektrolit, menghasilkan aliran arus listrik. Sel Volta memberikan dasar untuk teknologi sel baterai modern dan telah menginspirasi pengembangan berbagai jenis sel elektrokimia lainnya yang digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi seperti elektronik, transportasi, dan energi terbarukan.

Sel Volta, sebagai salah satu tonggak penting dalam sejarah ilmu pengetahuan, telah membuka jalan bagi kemajuan besar dalam bidang elektrokimia dan teknologi baterai. Keunggulannya sebagai sumber listrik portabel telah membantu mendorong revolusi teknologi, dari perangkat elektronik hingga kendaraan listrik. Meskipun sel volta telah digantikan oleh teknologi sel elektrokimia yang lebih canggih, warisan dari penemuan ini tetap relevan hingga saat ini, mengingat peran vitalnya dalam memahami prinsip-prinsip dasar sel elektrokimia dan memberikan landasan bagi inovasi di masa depan.

Rangkaian sel volta terdiri atas elektrode Zn (logam Zn) yang dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4 dan elektrode Cu (logam Cu) yang dicelupkan ke dalam larutan CuSO₄. Kedua larutan itu dihubungkan dengan jembatan garam yang berbentuk huruf U yang diisi dengan garam NaCl atau KNO₃ dalam agar-agar (gelatin). Sedangkan, kedua elektrode dihubungkan dengan alat penunjuk arus yaitu voltmeter melalui kawat.

sel volta

Bila elektrode Zn dan Cu dihubungkan dengan sebuah kawat maka akan terjadi energi listrik (menghasilkan energi listrik). Kalau konsentrasi larutan ZnSO₄ dan CuSO₄ masing- masing 1 molar dengan tekanan 1 atm dan suhu 25°C maka beda potensial elektroda 1,1 volt. Hal ini disebabkan:
Logam Zn yang tercelup dalam larutan ZnSO₄ akan melepaskan elektron dan berubah menjadi ion Zn²⁺.
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e  (oksidasi)

Dalam larutan sebenarnya sudah ada ion Zn²⁺ yang berasal dari ionisasi larutan ZnSO₄
ZnSO₄(aq) →Zn²⁺(aq) + SO₄^2-(aq)

Akibatnya, dalam larutan terdapat kelebihan ion Zn²⁺. Elektron yang dibebaskan akibat oksidasi Zn tidak memasuki larutan tetapi tetap tertinggal pada logam Zn tersebut dan selanjutnya mengalir melalui kawat penghantar ke logam tembaga (Cu). Elektron ini akan diikat oleh ion Cu²⁺ yang terdapat dalam larutan CuSO₄ kemudian mengendap sebagai tembaga (Cu).
Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s)  (reduksi)

Dengan perubahan Cu²⁺ menjadi Cu maka dalam larutan CuSO₄ terdapat kelebihan ion SO₄^2-. Untuk menjaga kenetralan listrik dari kedua larutan itu maka kedua larutan tersebut dihubungkan dengan jembatan garam (seperti NaCl atau KNO₃) dalam agar- agar (gelatin) yaitu:
lon Na⁺ atau K⁺ dari jembatan garam akan bergerak ke dalam larutan CuSO₄ untuk menetralkan kelebihan ion SO₄^2-.
lon Cl^– atau NO₃^‑ dari jembatan garam akan bergerak ke dalam larutan ZnSO₄ untuk menetralkan kelebihan ion Zn²⁺.

Dengan adanya jembatan garam menyebabkan elektron mengalir secara terus-menerus melalui kawat.
Logam seng (Zn) dan tembaga (Cu) menjadi kutub-kutub listrik pada rangkaian elektrokimia yang disebut elektrode. Ada dua macam elektrode, yaitu:

Jadi, reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.
Anode (-)         : Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e
Katode (+)       : Cu²⁺(aq) + 2e → Cu(s)
Terjadi reaksi : Zn(s) +Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)

Telah disepakati adanya suatu cara untuk menyatakan sel elektrokimia, yaitu anode selalu digambarkan di sebelah kiri, sedangkan katode di sebelah kanan sehingga penulisan diagram sel elektrokimia dapat disingkat dengan notasi sebagai berikut.
Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu
Notasi tersebut menyatakan bahwa di anode terjadi oksidasi Zn menjadi Zn²⁺ sedangkan di katode terjadi reduksi ion Cu²⁺ menjadi Cu. Dua garis sejajar (||) yang memisahkan anode dan katode menyatakan jembatan garam.