SEL VOLTA (SELGALVANI)Sel Volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik dari reaksi kimia berupa reaksi redoks spontan. Prinsip kerja sel Volta adalah sebagai berikut :1. Energi hasil dari reaksi kini dirubah menjadi energi listrik2. Reaksi yang berlangsung adalah reaksi redoks3. Pada katoda terjadi reduksi dan merupakan kutub positif4. Pada anoda terjadi oksidasi dan merupakan kutub negatifJadi katoda positif, Anoda negatif disingkat KPAN yang dibaca KAPANKOMPONEN SEL VOLTARangkaian sel elektrokimia pertama kali dipelajari oleh LUIGI GALVANI (1780) dan ALESSANDRO VOLTA (1800). Sehingga disebut sel Galvani atau sel Volta. Keduanya menemukan adanya pembentukan energi dari reaksi kimia tersebut. Energi yang dihasilkan dari reaksi kimia sel Volta berupa energi listrik

Sel Volta terdiri atas elektroda (logam seng dan tembaga) larutan elektrolit (ZnSO4 dan CuSO4), dan jembatan garam (agar-agar yang mengandung KCl). Logam seng dan tembaga bertindak sebagai elektroda. Keduanya dihubungkan melalui sebuah voltmeter. Elektroda tempat berlangsungnya oksidasi disebut Anoda (elektroda negatif), sedangkan elektroda tempat berlangsungnya reduksi disebut Katoda (elektroda positif)Sel Volta (Sel Galvani) Post under Kimia, Kimia SMA, Materi Pelajaran, Materi SMA

Sel volta merupakan alat untuk menghasilkan arus listrik dengan bantuan reaksi kimia. Dalam sel volta, oksidasi terjadi di salah satu elektroda, dan reduksi berlangsung di elektroda lainnya. Elektron akan bermigrasi dari satu elektroda ke elektroda lainnya akibatnya akan dihasilkan listrik yang berlawanan dengan aliran elektron.

a. Struktur Sel VoltaBila Anda celupkan dua logam dengan kecenderungan ionisasi yang berbeda dalam larutan elektrolit dan menghubungkan kedua elektroda dengan kawat, sebuah sel volta akan tersusun. Pertama, logam dengan kecenderungan ionisasi yang lebih besar akan teroksidasi, menghasilkan kation yang terlarut dalam larutan elektrolit. Kemudian elektron yang dihasilkan akan bermigrasi ke logam dengan kecenderungan ionisasi lebih rendah melalui kawat. Pada logam dengan kecenderungan ionisasi lebih rendah, kation yang terlarut dalam larutan elektrolit akan direduksi dengan adanya elektron yang mengalir ke logam tersebut.

Dalam gambar diagram skematik sel volta di atas terlihat arah arus listrik berlawanan dengan aliran elektron, jadi arus listrik mengalir dari logam yang kecenderungan ionisasinya lebih rendah ke logam yang kecenderungan ionisasinya lebih tinggi. Kemudian yang perlu dipahami disini bahwa kation yang dihasilkan dari reaksi pada elektroda negatif (oksidasi) berbeda dengan kation yang bereaksi pada elektroda positif (reduksi). Untuk lebih jelasnya perhatikan percobaan berikut ini :

Baterai Jeruk

Elektroda negatif/anoda : Logam ZnElektroda positif/katoda : Logam CuLarutan elektrolit : asam jeruk (H+)

penggunaan Zn sebagai anoda karena kecenderungan ionisasi Zn lebih tinggi dari H dan Cu sebagai anoda karena kecenderungan ionisasi Cu lebih rendah dari H sehingga pada anoda logam Zn dioksidasi menghasilkan ion Zn2+ dan melepas elektron.

Zn Zn2+ + 2 e-

pada katoda ion H+ yang dihasilkan dari larutan asam jeruk direduksi menjadi molekul hidrogen.

2H+ + 2e- H2

b. Sel DanielMekanisme sel yang paling populer ditemukan oleh kimiawan Inggris John Frederic Daniell (1790-1845) disebut sel daniel. Dalam sel daniell, dua elektroda logam dicelupkan dalam larutan logam sulfatnya. Elektroda negatif (anoda) terdiri atas zink (Zn) dan larutan zink sulfat (ZnSO4) dan elektroda positifnya (katoda) terdiri atas tembaga (Cu) dan larutan tembaga sulfat (CuSO4). Kedua elektroda ini biasanya ditandai sebagai Zn/ZnSO4(aq) dan Cu/CuSO4(aq). Kadang simbol tersebut disederhanakan menjadi Zn/Zn2+ ,dan Cu/Cu2+.Sekat berpori digunakan untuk memisahkan kedua larutan (ZnSO4 dan CuSO4) dan pada saat yang sama memungkinkan kation (Zn2+) bermigrasi dari elektroda negatif ke elektroda positif dan anion (SO4-2) bermigrasi dari elektroda positif ke elektroda negatif.

Pada anoda supaya Zn dapat berubah menjadi Zn2+ dan melepas elektron maka batang Zn dicelupkan dalam larutan elektrolit yang tidak bereaksi dengan Zn larutan elektrolitnya adalah ZnSO4. Sedangkan pada katoda digunakan batang Cu karena Cu tidak bereaksi dengan larutan CuSO4. Jadi fungsi batang Cu dapat digantikan dengan logam lain asal tidak bereaksi dengan larutan CuSO4. Elektron yang dihasilkan pada batang Zn dialirkan menuju batang Cu, sehingga Cu2+ dalam larutan CuSO4 akan berubah menjadi Cu setelah mengikat elektron yang dihasilan tersebut.Tanpa adanya sekat pemisah ion Cu2+ akan bereaksi langsung pada permukaan batang Zn sehingga aliran elektron melalui penghantar tidak terjadi dan saat batang Zn seluruhnya terlapisi Cu maka reaksi akan berhenti karena Cu tidak bereaksi dengan larutan elektrolit (ZnSO4 dan CuSO4). Dengan adanya sekat pemisah saat reaksi oksidasi berlangsung pada anoda konsentrasi ion Zn2+ makin lama makin besar akibatnya larutannya menjadi bermuatan positif dan menolak ion-ion Zn2+dari batang sehingga batang Zn tidak larut lagi menjadi ion Zn2+. Sedangkan saat reaksi reduksi pada katoda ion-ion Cu2+ diubah menjadi Cu. Oleh karena itu konsentrasi ion SO4-2 menjadi berlebih dan menyebabkan larutannya bermuatan negatif. Larutan yang bermuatan negatif akan menolak elektron dari batang sehingga tidak dapat diikat oleh ion Cu2+. Maka solusinya diperlukan sekat pemisah yang berpori, sekat ini dapat memisahkan larutan CuSO4 dari batang Zn dan pada saat yang sama dapat mengalirkan kelebihan kation (Zn2+) dari elektroda negatif ke elektroda positif dan anion (SO4-2) dari elektroda positif ke elektroda negatif.

Pada batang/elektroda Zn reaksi yang berlangsung adalah reaksi oksidasi sehingga elektroda Zn sebagai elektroda negatif (anoda) :

Zn Zn2+ + 2 e-

sedangkan pada batang Cu reaksi yang berlangsung adalah reaksi reduksi sehingga elektroda Cu sebagai elektroda positif (katoda) :Cu2+ + 2e- CuReaksi totalnya ditulis :

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu atau Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu

Diagram (notasi) sel tersebut adalah :

Zn l Zn2+ ll Cu2+ l Cu

Notasi tersebut menyatakan bahwa di anoda terjadi oksidasi Zn menjadi Zn2+, sedangkan di katoda terjadi reduksi ion Cu menjadi Cu2+.SELVOLTA

Sel Galvani atau disebut juga dengan sel volta adalah sel elektrokimia yang dapat menyebabkan terjadinya energi listrik dari suatu reaksi redoks yang spontan. reaksi redoks spontan yang dapat mengakibatkan terjadinya energi listrik ini ditemukan oleh Luigi Galvani dan Alessandro Guiseppe Volta.Sel Volta adalah rangkaian sel yang dapat menghasilkan arus listrik. Dalam sel tersebut terjadi perubahan dari reaksi redoks menghasilkan arus listrik.Sel volta terdiri atas elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasi disebut anoda(electrode negative), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi disebut katoda(electrode positif).Rangkaian Sel Galvani

Contoh rangkaian sel galvani.sel galvani terdiri dari beberapa bagian, yaitu:1. voltmeter, untuk menentukan besarnya potensial sel.2. jembatan garam (salt bridge), untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan.3. anoda, elektroda negatif, tempat terjadinya reaksi oksidasi. pada gambar, yang bertindak sebagai anoda adalah elektroda Zn/seng (zink electrode).4. katoda, elektroda positif, tempat terjadinya reaksi reduksi. pada gambar, yang bertindak sebagai katoda adalah elektroda Cu/tembaga (copper electrode).Proses dalam Sel GalvaniPada anoda, logam Zn melepaskan elektron dan menjadi Zn2+ yang larut.Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-Pada katoda, ion Cu2+ menangkap elektron dan mengendap menjadi logam Cu.Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)hal ini dapat diketahui dari berkurangnya massa logam Zn setelah reksi, sedangkan massa logam Cu bertambah. Reaksi total yang terjadi pada sel galvani adalah:Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)Sel Volta dalam kehidupan sehari hari :1. Sel Kering (Sel Leclanche)Dikenal sebagai batu baterai. Terdiri dari katode yang berasal dari karbon(grafit) dan anode logam zink. Elektrolit yang dipakai berupa pasta campuran MnO2, serbuk karbon dan NH4Cl.Persamaan reaksinya :Katode : 2MnO2 + 2H+ + 2e Mn2O3 + H2OAnode : Zn Zn2+ + 2eReaksi sel : 2MnO2 + 2H+ + Zn Mn2O3 + H2O + Zn22. Sel AkiSel aki disebut juga sebagai sel penyimpan, karena dapat berfungsi penyimpan listrik dan pada setiap saat dapat dikeluarkan . Anodenya terbuat dari logam timbal (Pb) dan katodenya terbuat dari logam timbal yang dilapisi PbO2.Reaksi penggunaan aki :Anode : Pb + SO4 2- PbSO4 + 2eKatode : PbO2 + SO42-+ 4H++ 2e PbSO4 + 2H2OReaksi sel : Pb + 2SO4 2- + PbO2 + 4H+ 2PbSO4 + 2H2OReaksi Pengisian aki :2PbSO4 + 2H2O Pb + 2SO4 2- + PbO2 + 4H+3. Sel Perak OksidaSel ini banyak digunakan untuk alroji, kalkulator dan alat elektronik.Reaksi yang terjadi :Anoda : Zn(s) + 2OH-(l) Zn(OH)2(s) + 2eKatoda : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e 2Ag(s) + 2OH-(aq)Reaksi Sel : Zn(s) + Ag2O(s) + H2O(l) Zn(OH)2(s) + 2Ag(s)Potensial sel yang dihasilkan adalah 1,34 V4. Sel Nikel Cadmium (Nikad)Sel Nikad merupakan sel kering yang dapat diisi kembali (rechargable). Anodenya terbuat dari Cd dan katodenya berupa Ni2O3 (pasta). Beda potensial yang dihasilkan sebesar 1,29 V. Reaksinya dapat balik :NiO(OH).xH2O + Cd + 2H2O 2Ni(OH)2.yH2O + Cd(OH)25. Sel Bahan BakarSel Bahan bakar merupakan sel Galvani dengan pereaksi pereaksinya (oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinyu ke dalam elektrode berpori. Sel ini terdiri atas anode dari nikel, katode dari nikel oksida dan elektrolit KOH.Reaksi yang terjadi :Anode : 2H2(g) + 4OH-(aq) 4H2O(l) + 4eKatode : O2(g) + 2H2O(l) + 4e 4OH-(aq)Reaksi sel : 2H2(g) + O2 2H2O(l)