Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta Bagian I

Admin

Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta Bag. I

Soal No.1

Diketahui potensial elektrode perak dan tembaga sebagai berikut
Ag+ + e → Ag Eo = +0.80 V
Cu2+ + 2e → Cu Eo = +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 (E0 lebih besar)
Anoda = Cu (E0 lebih kecil)
a. Diagram selnya: Cu|Cu2+||Ag+|Ag
b. Eosel = E0katoda – E0anoda
Eosel = +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 Eosel = 0,46 v

DOWNLOAD CONTOH SOAL & PEMBAHASAN SEL VOLTA DALAM BENTUK PDF Klik Disini

Soal No.2
Diketahui potensial elektrode zink, tembaga dan alumunium sebagai berikut
Zn2+ + 2e → Zn Eo = -0,76 V
Cu2+ + 2e → Cu Eo = +0.34 V
Al3+ + 3e → Al Eo = -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 : Eosel = E0katoda – E0anoda= E0Cu – E0 Zn = +0,34 v – (-0,76 v) = 1,1 v
Sel ke-2 : Eosel = E0katoda – E0anoda= E0Zn – E0 Al = -0,76 v – (-1,66 v) = 0,9 v
Sel ke-2 : Eosel = E0katoda – E0anoda= E0Cu – E0 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 Eosel = 1,1 v
Sel ke-2 : Katoda (Reduksi) : 3Zn2+ + 6e → 3Zn
Anoda (Oksidasi) : 2Al → 2Al3+ + 6e              +
Reaksi Sel (Redoks) : 2Al + 3Zn2+ → 2Al3+ + 3Zn Eosel = 0,9 v
Sel ke-3 : Katoda (Reduksi) : 3Cu2+ + 6e → 3Cu
Anoda (Oksidasi) : 2Al → 2Al3+ + 6e              +

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

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
2015-09-05_20-49-40
Notasi selnya:
Fe | Fe2+ || Cu2+ | Cu

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
contoh soal & pembahasan sel volta

Notasi selnya:
Al | Al3+ || H| H| Pt

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 | H | 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+

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

Soal No.7
Diketahui potensial elektrode Zn dan Ag sebagai berikut
Zn2+ + 2e → Zn Eo = -0,76 V
Ag+ + e → Ag Eo = +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 Eo lebih besar saat mengalami oksidasi (Nilai Eo dibalik)
b. ion yang mudah menglami reduksi yaitu Ag+ Karena memiliki nilai Eo lebih besar saat mengalami reduksi

Soal No.8
Tulislah diagram (notasi) sel volta yang menggunakan pasangan elektrode berikut. Tentukanlah juga selisih potensial (Eo) masing-masing sel.
a. Zn2+ + 2e → Zn Eo = -0,76 V
Ni2+ + 2e → Ni Eo = -0,28 V
b. Cu2+ + 2e → Cu Eo = +0,34 V
Al3+ + 3e → Al Eo = -1,66 V
c. Cu2+ + 2e → Cu Eo = +0,34 V
Ag+ + e → Ag Eo = +0,80 V
PEMBAHASAN :
a. notasi sel : Zn | Zn2+ || Ni2+ | Ni
Eosel = EoNi – EoZn
Eosel = (-0,28 v) – (-0,76 v) = +0,48 v
b. notasi sel : Al | Al3+ || Cu2+ | Cu
Eosel = EoCu – EoAl
Eosel = +0,34 v – (-1,66 v) = +2,00 v
c. notasi sel : Cu | Cu2+ || Ag+ | Ag
Eosel = EoAg – EoCu

Eosel = +0,80 v – (+0,34 v) = +0,46 v

Soal No.9
Diketahui nilai potensial elektrode standar sebagai berikut
Ag+ + e → Ag Eo = +0.80 V
Sn2+ + 2e → Sn Eo = -0,14 V
Cu2+ + 2e → Cu Eo = +0.34 V
Cr3+ + 3e → Cr Eo = -0,74 V
Fe2+ + 2e → Fe Eo = -0,44 V
a. Pilihlah 2 pasangan setengah sel yang mempunyai nilai Eo paling tinggi
b. Buatlah diagram sel dari reaksi tersebut
PEMBAHASAN :
a. Untuk mencari pasangan dengan nilai Eosel paling tinggi cari Eo yang paling besar sebagai katoda dan Eo paling kecil sebagai
katoda
Eosel = EoAg – EoCr
Eosel = (+0,80 v) – (-0,74 v) = +1,54 v

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

Soal No.10
Diketahui selisih potensial beberapa reaksi redoks sebagai berikut
2Al + 3Zn2+ → 2Al3+ + 3Zn Eo = +0,9 V
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Eo = +1,1 V
Fe + Zn2+ → Fe2+ + Zn Eo = -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 Eomasing-masing elektrode
a. sel I : Eosel = EoZn – EoAl= +0,9 v
Artinya EoZn lebih besar 0,9 dari EoAl
sel II : Eosel = EoCu – EoZn= +1,1 v
Artinya EoCu lebih besar 1,1 dari EoZn
sel III : Eosel = EoZn – EoFe= -0,22 v
Artinya EoFe lebih besar 0,22 dari EoZn
Urutan dari pereduksi paling lemah (Eo besar) ke pereduksi paling kuat (Eo 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 Eo = +0,9 V
3Zn + 3Fe2+ → 3Zn2+ + 3Fe Eo = +0,22 V    + ( Zn dan Zn2+ Dicoret)
2Al + 3Fe2+ → 2Al3+ + 3Fe Eo = +1,12 V

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

Soal No.11
Diketahui
Fe3+ + 2e → Fe2+ Eo = +0,77 V
Cu2+ + 2e → Cu Eo = +0.34 V
Fe2+ + 2e → Fe Eo = -0,44 V
Periksalah apakah reaksi berikut dapat atau tidak berlangsung spontan
a. Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+
b. Cu + Fe2+ → Fe + Cu2+
PEMBAHASAN :
a. Eosel = EoFe2+ – EoCu
Eosel = +0,77 v – (+0,34) = +0,43 v
Karena Eosel bernilai positif (+) maka reaksi berlangsung spontan
a. Eosel = EoFe – EoCu
Eosel = -0,44 v – (+0,34) = -0,78 v

Karena Eosel bernilai negatif (-) maka reaksi berlangsung tidak spontan

Soal No.12
Diketahui
Al3+ + 3e → Al Eo = -1,66 V
Cu2+ + 2e → Cu Eo = +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 Eo lebih kecil dibanding tembaga, sesuai reaksi:
2Al(s) + 3CuSO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3Cu(s)

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
2015-09-06_11-00-39

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

b. Rangkaian Sel Volta
contoh soal & pembahasan sel volta

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

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

Soal No.15
Tuliskan reaksi selnya dan hitunglah potensial sel yang dihasilkan pasangan berikut:
Zn2+ + 2e → Zn Eo = -0,76 V
Al3+ + 3e → Al Eo = -1,66 V

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

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
2015-09-06_12-06-24
Soal No.17
Diketahui reaksi
2V2+ + Sn4+→ 2V3+ + Sn2+ dengan Eo V3+ = -0,256 V dan Eo Sn4+ = +0,154 V
Gambarlah rangkaian sel volta yang berdasarkan reaksi tersebut.Tulislah juga diagram (notasi) sel volta itu.

PEMBAHASAN :
Rangkaian sel volta
2015-09-06_12-57-47
Notasi selnya:
Pt | V2+  | V3+ || Sn4+ | Sn2+  | Pt

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

DOWNLOAD CONTOH SOAL & PEMBAHASAN SEL VOLTA DALAM BENTUK PDF Klik Disini

ARTIKEL TERKAIT