Sel Volta: Pengertian, Rumus, Contoh, Soal

Pengertian Sel Volta

Sel volta adalah sel yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui mekanisme reaksi oksidasi-reduksi (redoks) spontan.

Sel volta juga dikenal sebagai sel galvanik.

Mengapa demikian?

Galvani diambil dari nama ahli fisiologi Italia Luigi Galvani (1737-1798) yang menemukan fenomena sifat kelistrikan tulang.

Sedangkan kata volta sendiri berasal dari nama fisikawan Italia, Alessandro Volta (1745-1827) yang melakukan percobaan dan menyatakan bahwa kontak dua logam berbeda dapat menghasilkan listrik.

Pernyataan ini membantah pernyataan Luigi Galvani dan sekaligus menjelaskan fenomena ini lebih lanjut.

Energi listrik dalam sel volta berasal dari pergerakan elektron dalam reaksi redoks spontan.

Contoh sel volta dijelaskan sebagai berikut

Sebuah sel volta terdiri dari 2 setengah sel yang dihubungkan oleh jembatan garam. Setengah sel terdiri dari elektroda (logam) dan elektrolit.

Jembatan garam digunakan untuk menyeimbangkan muatan antar sel yang terbuat dari tabung berisi gel elektrolit.

Contoh sel volta adalah sel yang menggunakan logam Zn dan Cu. Saat rangkaian ditutup kedua logam dapat bereaksi secara spontan dan menghantarkan listrik.

Logam Zn dioksidasi menjadi Zn²⁺ sedangkan pada sel Cu terjadi reduksi Cu²⁺ menjadi Cu. Jadi selama penggunaan sel volta massa logam Zn akan berkurang sedangkan logam Cu akan bertambah.

Mengapa demikian?

Coba amati reaksi yang terjadi di bawah ini.

Anoda : Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2e^–

Katoda : Cu²⁺ (aq) + 2e^– → Cu

Jadi reaksi sel volta yang terjadi adalah :

Zn(s) + Cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + Cu(s)

Dari reaksi tersebut diketahui bahwa logam Zn menghasilkan elektron yang mengalir menuju Cu²⁺.

Jadi sel Zn adalah anoda (negatif) dan Cu adalah katoda (positif). Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel berikut.

anoda	Katoda
Mengalami oksidasi	Mengalami pengurangan
Lepaskan elektron	Menerima elektron
Bermuatan negatif	Bermuatan positif

Penulisan reaksi sel volta tidak ditulis seperti reaksi yang telah dijelaskan sebelumnya. Reaksi dalam sel volta ditulis dalam notasi sel, A|A^x+||K^y+|K. A adalah reaksi di anoda sedangkan K adalah reaksi di katoda.

Sebagai contoh notasi sel reaksi logam Zn dengan Cu sebagai berikut.

Zn(s)|Zn²⁺(aq)||Cu²⁺(aq)|Cu (s)

Pikirkan lagi, mengapa Cu bukan anoda?

Bagaimana menentukan anoda dan katoda?

Kembali ke istilah sel volta yaitu reaksi yang terjadi harus spontan yaitu dengan membangkitkan potensial.

Oleh karena itu, anoda dan katoda bergantung pada potensi reduksi masing-masing logam.

Lalu bagaimana cara menghitungnya? Perhatikan rumus berikut.

e⁰ sel = E⁰ katoda – E⁰ anoda

Potensi sel standar (E⁰ sel) harus positif agar reaksi terjadi secara spontan, sehingga E⁰ anoda harus lebih kecil dari E⁰ katoda.

Untuk lebih memahami, coba kerjakan contoh soal di bawah ini. Namun sebelum mengerjakan contoh soal, apakah kamu tahu kegunaan sel volta?

Simak pembahasan berikut ini.

Baca juga Elektrolisa.

Kegunaan Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari

Beberapa catu daya yang kita gunakan menggunakan prinsip sel volta, yaitu mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Anda pasti sudah menebak apa itu.

Berikut kegunaan sel volta :

1. Akumulator (Baterai)

Akumulator menggunakan timbal (Pb) sebagai anoda, timbal oksida (PbO₂) sebagai katoda, dan asam sulfat (H₂JADI₄) sebagai elektrolit.

Reaksi yang terjadi pada akumulator yaitu

Anoda : Pb(s) + SO₄^2- (aq) → PbSO₄ (s) + 2e^–

Katoda : PbSO₄ (s) + 4H⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) + 2e^– → PbSO₄ (aq) + 2H₂O(l)

Akumulator digunakan dalam berbagai otomotif seperti sepeda motor, mobil dan truk. Jenis penyimpanan energi ini tidak mahal dan dapat diisi ulang.

2. Baterai Litium

Pernahkah Anda melihat baterainya telepon selular-milikmu? Di keterangan tertulis baterai lithium-ion. Ya, baterainya menggunakan elektroda litium. Reaksi sel dilambangkan sebagai berikut.

Li|Li⁺|KOH (pasta)|MnO₂,Mn(OH)₃,C

3. Sel bahan bakar (sel bahan bakar)

Sel bahan bakar merupakan suplai masa depan yang ramah lingkungan karena menggunakan gas oksigen dan hidrogen yang bereaksi redoks sehingga menghasilkan energi listrik yang cukup tinggi.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Katoda: O₂ (g) + 2H₂O(l) + 4e^– → 4OH^– (SAYA)

Anoda: H₂ (g) + 2OH^– (aq) → 2H₂O(l) + 2e^–

Reaksi sel : O₂ (g) + 2H₂ (g) → 2H₂O(l)

Masih banyak lagi kegunaan sel volta. Selanjutnya, mari kita lakukan contoh soal.

Baca juga Korosi.

Baca Juga:

Cara Membuat Dropdown List di Excel

Contoh Soal Sel Volta

1. Potensi reduksi standar dari logam berikut diketahui.

Mg²⁺ + 2e^– → MgE⁰ = -2,35 V

Cu²⁺ + 2e^– → Cu E⁰ = +0,32 V

Agustus⁺ + e^– → Ag E⁰ = +0,79 V

Zn²⁺ + 2e^– → Zn E⁰ = -0,78 V

Fe²⁺ + 2e^– → Fe E⁰ = -0,48 V

Manakah dari sel berikut yang merupakan sel volta?

• a) Mg|Mg²⁺||Cu²⁺|Cu
• b) Fe|Fe²⁺||Cu²⁺|Cu
• c) Ag|Ag⁺|| Cu²⁺|Cu
• d) Fe|Fe²⁺|| Agustus⁺|Agustus
• e) Mg|Mg²⁺||Fe²⁺|Fe
• f) Zn|Zn²⁺|| Fe²⁺|Fe

2. Jika sel volta menggunakan logam Ag dan Zn, tentukan anoda, katoda, reaksi yang terjadi, notasi, dan potensial sel! Potensial reduksi Ag dan Zn diketahui sebagai berikut.

Agustus⁺ + e^– → Ag E⁰ = +0,79 V

Zn²⁺ + 2e^– → Zn E⁰ = -0,78 V

Penutupan

Seberapa mudah bahan sel volta?

Intinya sel-sel ini dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik dengan menggunakan reaksi redoks spontan.

Sel volta sering kita jumpai sebagai penyimpan energi listrik seperti akumulator (akumulator), baterai HP, baterai alkaline, dll.

Semoga pembahasan tentang sel volta ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Baca juga Kesetimbangan kimia.