Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta Bagian I

Soal No.1
Diketahui potensial elektrode perak dan tembaga sebagai berikut
Ag⁺ + e → Ag E^o = +0.80 V
Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0.34 V
a. Tulislah diagram sel volta yang dapat disusun dari kedua elektrode tersebut
b. Tentukan potensial standar sel itu
c. Tuliskan pula reaksi selnya

PEMBAHASAN :
Katoda = Ag (E lebih besar)
Anoda = Cu (E lebih kecil)
a. Diagram selnya: Cu|Cu²⁺||Ag⁺|Ag
b. E^osel = E_katoda – E_anoda

E^osel = +0,8 v – 0,34 v = 0,46 v

c. Reaksi selnya:

Katoda (Reduksi) : 2Ag⁺ + 2e → 2Ag

Anoda (Oksidasi) : Cu → Cu²⁺ + 2e +

Reaksi Sel (Redoks) : Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag E^osel = 0,46 v

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.2

Diketahui potensial elektrode zink, tembaga dan alumunium sebagai berikut
Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = -0,76 V
Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0.34 V
Al³⁺ + 3e → Al E^o = -1,66 V
a. Tulislah diagram sel volta yang dapat disusun dari ketiga elektrode tersebut
b. Tentukan potensial standar masing-masing sel itu
c. Tuliskan pula reaksi selnya

PEMBAHASAN :
a. diagram sel volta hanya bisa dibuat dari dua elektrode, sehingga ada 3 diagram sel volta :

sel ke-1 : Zn|Zn²⁺||Cu²⁺|Cu

sel ke-2 : Al|Al³⁺||Zn²⁺|Zn

sel ke-3 : Al|Al³⁺||Cu²⁺|Cu

b. Sel ke-1 : E^osel = E_katoda – E_anoda= ECu – E Zn = +0,34 v – (-0,76 v) = 1,1 v

Sel ke-2 : E^osel = E_katoda – E_anoda= EZn – E Al = -0,76 v – (-1,66 v) = 0,9 v

Sel ke-2 : E^osel = E_katoda – E_anoda= ECu – E Al = +0,34 v – (-1,66 v) = 2 v

c. Sel ke-1 : Katoda (Reduksi) : Cu²⁺ + 2e → Cu

Anoda (Oksidasi) : Zn → Zn²⁺ + 2e +

Reaksi Sel (Redoks) : Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu E^osel = 1,1 v

Sel ke-2 : Katoda (Reduksi) : 3Zn²⁺ + 6e → 3Zn

Anoda (Oksidasi) : 2Al → 2Al³⁺ + 6e +

Reaksi Sel (Redoks) : 2Al + 3Zn²⁺ → 2Al³⁺ + 3Zn E^osel = 0,9 v

Sel ke-3 : Katoda (Reduksi) : 3Cu²⁺ + 6e → 3Cu

Anoda (Oksidasi) : 2Al → 2Al³⁺ + 6e +

Reaksi Sel (Redoks) : 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu E^osel = 2 v

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

LIHAT JUGA : Rangkuman Materi Sel Volta

Soal No.3

Reaksi redoks berikut berlangsung spontan.
Fe + Cu²⁺→ Fe²⁺ + Cu
Gambarlah rangkaian sel volta yang berdasarkan reaksi tersebut.Tulislah juga diagram (notasi) sel volta itu.

PEMBAHASAN :
Rangkaian sel volta

Notasi selnya:
Fe | Fe²⁺ || Cu²⁺ | Cu

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

LIHAT JUGA : Video Pembelajaran Sel Volta

Soal No.4

Reaksi redoks berikut berlangsung spontan.
2Al + 6H⁺→ 2Al³⁺ + 3H₂
Gambarlah rangkaian sel volta yang berdasarkan reaksi tersebut.Tulislah juga diagram (notasi) sel volta itu.

PEMBAHASAN :
Rangkaian sel volta

Notasi selnya:
Al | Al³⁺ || H⁺ | H₂ | Pt

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

LIHAT JUGA : Contoh Soal Sel Volta Bagian II

Soal No.5

Tulislah reaksi elektrode dan reaksi sel pada masing-masing sel volta berikut
a. Ni | Ni²⁺ || Ag⁺ | Ag
b. Pt | H₂ | H⁺ || Ce⁴⁺ , Ce³⁺ | Pt

PEMBAHASAN :
a. Reaksi elektrode

Anoda : Ni → Ni²⁺ + 2e

Katoda : Ag⁺ + e → Ag (x2) +

Reaksi Sel : Ni + 2Ag⁺ → Ni²⁺ + Ag

b. Reaksi elektrode

Anoda : H₂ → 2H⁺ + 2e

Katoda : Ce⁴⁺ + e → Ce³⁺ (x2) +

Reaksi Sel : H₂ + 2Ce⁴⁺ → 2H⁺ + 2Ce³⁺

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.6

Apakah yang dimaksud dengan potensial elektrode standar?
Apa artinya jika suatu elektrode mempunyai potensial standar bertanda negatif

PEMBAHASAN :
Potensial elektrode standar merupakan potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektrode dengan elektrode hidrogen yang dilakukan pada kondisi standar, yaitu pada suhu 25 ^oC dengan konsentrasi ion-ion 1 M dan tekanan gas 1 atm. Jika suatu elektrode mempunyai potensial standar bertanda negatif artinya elektrode tersebut lebih sukar mengalami reduksi dibandingkan elektrode hidrogen

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.7

Diketahui potensial elektrode Zn dan Ag sebagai berikut
Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = -0,76 V
Ag⁺ + e → Ag E^o = +0.80 V
a. Logam manakah yang lebih mudah mengalami oksidasi, Zn atau Ag? Jelaskan.
b. Ion manakah yang lebih mudah mengalami reduksi, Zn²⁺ atau Ag⁺? Jelaskan

PEMBAHASAN :
a. logam yang mudah mengalami oksidasi yaitu logam Zn dengan nilai E^o lebih besar saat mengalami oksidasi (Nilai E^o dibalik)
b. ion yang mudah menglami reduksi yaitu Ag⁺ Karena memiliki nilai E^o lebih besar saat mengalami reduksi

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.8

Tulislah diagram (notasi) sel volta yang menggunakan pasangan elektrode berikut. Tentukanlah juga selisih potensial (E^o) masing-masing sel.
a. Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = -0,76 V

Ni²⁺ + 2e → Ni E^o = -0,28 V

b. Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0,34 V

Al³⁺ + 3e → Al E^o = -1,66 V

c. Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0,34 V

Ag⁺ + e → Ag E^o = +0,80 V

PEMBAHASAN :
a. notasi sel : Zn | Zn²⁺ || Ni²⁺ | Ni

E^o_sel = E^o_Ni – E^o_Zn

E^o_sel = (-0,28 v) – (-0,76 v) = +0,48 v

b. notasi sel : Al | Al³⁺ || Cu²⁺ | Cu

E^o_sel = E^o_Cu – E^o_Al

E^o_sel = +0,34 v – (-1,66 v) = +2,00 v

c. notasi sel : Cu | Cu²⁺ || Ag⁺ | Ag

E^o_sel = E^o_Ag – E^o_Cu

E^o_sel = +0,80 v – (+0,34 v) = +0,46 v

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.9

Diketahui nilai potensial elektrode standar sebagai berikut
Ag⁺ + e → Ag E^o = +0.80 V
Sn²⁺ + 2e → Sn E^o = -0,14 V
Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0.34 V
Cr³⁺ + 3e → Cr E^o = -0,74 V
Fe²⁺ + 2e → Fe E^o = -0,44 V
a. Pilihlah 2 pasangan setengah sel yang mempunyai nilai E^o paling tinggi
b. Buatlah diagram sel dari reaksi tersebut

PEMBAHASAN :
a. Untuk mencari pasangan dengan nilai E^o_sel paling tinggi cari E^o yang paling besar sebagai katoda dan E^o paling kecil sebagai

katoda

E^o_sel = E^o_Ag – E^o_Cr

E^o_sel = (+0,80 v) – (-0,74 v) = +1,54 v

b. Diagram selnya : Cr | Cr³⁺ || Ag⁺ | Ag

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.10

Diketahui selisih potensial beberapa reaksi redoks sebagai berikut
2Al + 3Zn²⁺ → 2Al³⁺ + 3Zn E^o = +0,9 V
Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu E^o = +1,1 V
Fe + Zn²⁺ → Fe²⁺ + Zn E^o = -0,22 V
a. Urutkanlah logam-logam Al,Zn, Cu, dan Fe berdasarkan bertambahnya daya pereduksi, dari pereduksi paling lemah hingga yang

paling kuat.

b. Tentukanlah potensial reaksi redoks berikut.

2Al + 3Fe²⁺ → 2Al²⁺ + 3Fe

c. Dengan menggunakan elektrode Al, Zn, Cu, atau Fe, tulislah notasi sel volta yang mempunyai potensial terbesar

PEMBAHASAN :
Jika Dianggap tidak diketahui E^omasing-masing elektrode
a. sel I : E^o_sel = E^o_Zn – E^o_Al= +0,9 v

Artinya E^o_Zn lebih besar 0,9 dari E^o_Al

sel II : E^o_sel = E^o_Cu – E^o_Zn= +1,1 v

Artinya E^o_Cu lebih besar 1,1 dari E^o_Zn

sel III : E^o_sel = E^o_Zn – E^o_Fe= -0,22 v

Artinya E^o_Fe lebih besar 0,22 dari E^o_Zn

Urutan dari pereduksi paling lemah (E^o besar) ke pereduksi paling kuat (E^o besar) yaitu Cu-Fe-Zn-Al

b. Untuk menentukan potensial reaksi 2Al + 3Fe²⁺ → 2Al³⁺ + 3Fe bisa ditentukan dari penjumlahan reaksi sel yang mengandung

logam yang ada di reaksi yang ditanyakan.

2Al + 3Zn²⁺ → 2Al³⁺ + 3Zn E^o = +0,9 V

3Zn + 3Fe²⁺ → 3Zn²⁺ + 3Fe E^o = +0,22 V + ( Zn dan Zn²⁺ Dicoret)

2Al + 3Fe²⁺ → 2Al³⁺ + 3Fe E^o = +1,12 V

c. notasi sel volta dengan potensial terbesar yaitu antara logam dengan E^o terbesar yaitu Cu dengan logan dengan E^o terkecil yaitu Al notasinya : Al | Al³⁺ || Cu²⁺ | Cu

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.11

Diketahui
Fe³⁺ + 2e → Fe²⁺ E^o = +0,77 V
Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0.34 V
Fe²⁺ + 2e → Fe E^o = -0,44 V
Periksalah apakah reaksi berikut dapat atau tidak berlangsung spontan
a. Cu + 2Fe³⁺ → 2Fe²⁺ + Cu²⁺
b. Cu + Fe²⁺ → Fe + Cu²⁺

PEMBAHASAN :
a. E^o_sel = E^o_Fe²⁺ – E^o_Cu

E^o_sel = +0,77 v – (+0,34) = +0,43 v

Karena E^o_sel bernilai positif (+) maka reaksi berlangsung spontan

a. E^o_sel = E^o_Fe – E^o_Cu

E^o_sel = -0,44 v – (+0,34) = -0,78 v

Karena E^o_sel bernilai negatif (-) maka reaksi berlangsung tidak spontan

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.12

Diketahui
Al³⁺ + 3e → Al E^o = -1,66 V
Cu²⁺ + 2e → Cu E^o = +0.34 V
Periksalah apakah larutan CuSO₄ dapat disimpan dalam bejana yang terbuat dari bahan alumunium

PEMBAHASAN :
Larutan CuSO₄ tidak dapat disimpan dalam bejana dari bahan alumunium, karena alumunium dapar mereduksi tembaga sehingga akan mengendapkan tembaga dari larutannya. Hal ini disebabkan karena alumunium lebih mudah mengalami oksidasi karena nilai E^o lebih kecil dibanding tembaga, sesuai reaksi:
2Al(s) + 3CuSO₄(aq) → Al₂(SO₄)₃(aq) + 3Cu(s)

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.13

Gambarkan rangkaian sel volta berikut dan tuliskan lambang (diagram) sel voltanya.
a. Cd + Ni²⁺ → Cd²⁺ + Ni
b. Zn + Pb²⁺ → Zn²⁺ + Pb

PEMBAHASAN :
a. Rangkaian Sel Volta

diagram selnya : Cd | Cd²⁺ || Ni²⁺ | Ni

b. Rangkaian Sel Volta

diagram selnya : Zn | Zn²⁺ || Pb²⁺ | Pb

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.14

Tuliskan reaksi elektrode dan reaksi pada sel volta berikut:
Sn | Sn²⁺ || Hg²⁺ | Hg

PEMBAHASAN :
Reaksi elektrode
Anoda : Sn → Sn²⁺ + 2e
Katoda : Hg²⁺ + 2e → Hg +
Reaksi Sel : Sn + Hg²⁺ → Sn²⁺ + Hg

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.15

Tuliskan reaksi selnya dan hitunglah potensial sel yang dihasilkan pasangan berikut:
Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = -0,76 V
Al³⁺ + 3e → Al E^o = -1,66 V

PEMBAHASAN :
Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = -0,76 V (x3)
Al → Al³⁺ + 3e E^o = +1,66 V (x2) +
Reaksi Sel : 2Al + 3Zn²⁺ → 2Al³⁺ + 3Zn E^o_sel = +0,90 v

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.16

Lengkapilah gambar sel berikut sesuai dengan data pada soal no.15 di atas
a. Reaksi pada katode dan anode
b. Arah aliran elektron dan arah aliran listriknya.
c. Arah kation dan anion pada jembatan garam.

PEMBAHASAN :
a. Reaksi pada katode : Zn²⁺ + 2e → Zn

Reaksi pada anode : Al → Al³⁺ + 3e

b. Arah aliran elektron = Dari anoda ke katoda = Dari Al ke Zn

Arah aliran listrik dari katode ke anoda = Dari Zn ke Al

c. Arah aliran kation dan anion pada jembatan garam

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Soal No.17

Diketahui reaksi
2V²⁺ + Sn⁴⁺→ 2V³⁺ + Sn²⁺ dengan E^o V³⁺ = -0,256 V dan E^o Sn⁴⁺ = +0,154 V
Gambarlah rangkaian sel volta yang berdasarkan reaksi tersebut.Tulislah juga diagram (notasi) sel volta itu.

PEMBAHASAN :
Rangkaian sel volta

Notasi selnya:
Pt | V²⁺ | V³⁺ || Sn⁴⁺ | Sn²⁺ | Pt

Pembahasan Dalam Bentuk Video:

Sumber Soal : Kimia Kelas XII Pengarang Michael Purba & Sunardi Penerbit Erlangga