Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta SBMPTN Kimia SMA

Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta SBMPTN Kimia SMA

Soal No.1 (UTBK 2019)
Sebuah sel Galvani tersusun dari elektroda grafit yang dicelupkan ke dalam larutan KMnO4 dalam suasana asam dan elektroda Zn yang dicelupkan dalam larutan Zn(NO3)2. Jika sel tersebut dioperasikan, pernyataan yang benar adalah…
(Eo Zn2+ | Zn = -0,76 V dan MnO4–|Mn2+ = 1,49 V)
  1. pH larutan Zn(NO3)2 bertambah
  2. pH larutan KMnO4 berkurang
  3. elektron mengalir dari elektroda grafit ke elektroda Zn
  4. konsentrasi ion Zn2+ bertambah

PEMBAHASAN :
Yang menjadi katoda MnO4– dan anoda adalah Zn, Reaksi selnya sebagai berikut:
K : MnO4– + 8H+ +7e– → Mn2+ + 4H2O
A : Zn → Zn2+ + 2e–
Dari reaksi sel tersebut dapat dijelaskan

  1. pH larutan Zn(NO3)2 tidak mengalami perubahan karena tidak dihasilkan ion H+ atau OH–
  2.  pH larutan KMnO4 tidak berkurang atau menjadi asam karena tidak dihasilkan ion H+
  3. Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga mengalir dari Zn ke elektroda grafit
  4. Konsentrasi Zn2+ benar bertambah sesuai reaksi pada anoda dimana Zn2+ dihasilkan

Jawaban D

Soal No.2 (SBMPTN 2018)
Baterai Nicad (nikel-kadmium) merupakan sel Volta dengan reaksi sebagai berikut.
Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) → Ni(OH)2(s) + Cd(OH)2(s)    Esel = 1,4 V
Pernyataan yang benar adalah sebagai berikut
  1. Cd adalah katoda
  2. Ni(OH)2 terbentuk di katoda
  3. Cd(OH)2 terbentuk di katoda
  4. Ni adalah anoda
  5. Reaksi berlangsung pada pH < 7

PEMBAHASAN :
Menentukan katoda dan anoda dapat dilihat dari perubahan biloks dari reaksi sel yang diketahui di soal
Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) → Ni(OH)2(s) + Cd(OH)2(s)
0             +4                                    +2                     +2

  • Cd mengalami kenaikan biloks (oksidasi) berarti Cd bertindak sebagai anoda
  • Ni mengalami penurunan biloks (reduksi) berarti NiO2 bertindak sebagai katoda
  • Ni(OH)2 akan terbentuk di katoda
  • Cd(OH)2 akan terbentuk di anoda.
  • Karena dihasilkan senyawa yang bersifat basa (Ni(OH)2 dan Cd(OH)2 maka reaksi berlangsung pada pH > 7

Maka jawaban yang paling tepat adalah B
Jawaban B

Soal No.3 (SBMPTN 2016)
Nilai potensial reduksi beberapa ion diberikan di bawah ini.
Cu2+ (aq) + 2e– → Cu(s)     Eo = + 0,340 V
2H+ (aq) + 2e– → H2(g)     Eo = 0,000 V
Pb2+ (aq) + 2e– → Pb(s)     Eo = – 0,126 V
Fe2+ (aq) + 2e– → Fe(s)     Eo = – 0,440 V
2H2O (l) + 2e– → H2(g) + 2OH-(aq)     Eo = – 0,830 V
Arus listrik sebesar 10 mA dialirkan pada sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis ini katoda dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung ion Cu2+, H+, Pb2+, dan Fe2+ dengan konsentrasi masing-masing 0,1 M Spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah….
  1. H2
  2. OH–
  3. Cu
  4. Pb
  5. Fe

PEMBAHASAN :
Pada konsentrasi yang sama yang pertama terbentuk pada katoda adalah Cu. Pada elektroda katoda, terjadi reaksi reduksi atau menangkap elektron. Spesi yang paling mudah mengalami reduksi adalah spesi yang memiliki Eo paling besar yaitu Cu. Pembentukan Cu di katoda sesuai reaksi:
Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)
Jawaban E

Soal No.4 (SBMPTN 2014)
Diketahui data potensial reduksi standar untuk
Cd2+ + 2e– → Cd     Eo = – 0,40 V
Cr3+ + 3e– → Cr       Eo = – 0,74 V
Berdasarkan data tersebut, pernyataan berikut yang benar adalah
  1. Cd adalah reduktor yang lebih kuat daripada Cr.
  2. Jika kedua reaksi setengah sel tersebut dihubungkan, maka Cr3+ akan tereduksi menjadi Cr.
  3. pada anoda terjadi oksidasi Cd menjadi Cd2+
  4. potensial sel elektrokimia yang terjadi adalah 0,34 V
  5. pada katoda terjadi reduksi Cr3+ menjadi Cr

PEMBAHASAN :
Dari data potensial reduksi standar diketahui nilai Eo Cd lebih besar dibanding Cr. Artinya Cd akan mengalami reduksi (oksidator) sedangkan Cr mengalami oksidasi (reduktor).  Cd karena mengalami reduksi maka berada di katoda dan Cr berada di anoda.
Nilai Eo sel nya = Eo reduksi – Eo oksidasi = Eo Cd – Eo Cr = -0,4 – (-0,74) V = 0,34 V
Jawaban D

Soal No.5 (SNMPTN 2012)
Diketahui
Eo Ni2+|Ni = -0,25 V
Eo Zn2+|Zn = -0,76 V
Eo Fe3+|Fe2+ = +0,77 V
Pada keadaan standar, pernyataan yang benar adalah….
  1. Zn merupakan reduktor yang lebih baik daripada Ni
  2. Zn2+ dapat mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+
  3. Ni dapat mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+
  4. Ni dapat mereduksi Zn2+ menjadi Zn

PEMBAHASAN :

  1. Benar, karena Zn mengalami oksidasi (reduktor) jika direaksikan dengan Ni karena nilai Eo Zn lebih kecil dibanding Ni
  2. Salah, karena Nilai Eo Zn lebih kecil dibanding Eo Fe3+. Seharusnya Zn2+ mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+
  3. Benar, karena Nilai Eo Ni lebih kecil dibanding Eo Fe3+. Maka Ni dapat mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+
  4. Salah, karena Nilai Eo Ni lebih besar dibanding Eo Zn. Seharusnya Ni mengoksidasi Zn menjadi Zn2+

Jawaban B

Soal No.6 (SNMPTN 2012)
Eo Cr3+|Cr = -0,74 V
Eo Zn2+|Zn = -0,76 V
Pada keadaan standar, pernyataan yang benar untuk reaksi:
3Zn(s) + 2Cr3+(aq) → 3Zn2+(aq) + 2Cr(s) adalah…
  1. Reaksi berlangsung spontan
  2. Potensial standar reaksi = +0,02 V
  3. Zn(s) merupakan reduktor
  4. Cr(s) merupakan oksidator

PEMBAHASAN :

  1. Menentukan reaksi berlangsung atau tidaknya dapat ditentukan dari nilai Eo sel. Jika bernilai + maka akan berlangsung (Spontan) Jika bernilai – maka tidak akan berlangsung (tidak spontan). Pada reaksi di soal yang mengalami reduksi adalah Cr (biloks berubah dari +3 menjadi 0) sedangkan yang mengalami oksidasi adalah Zn (biloks berubah dari 0 menjadi +2). Maka nilai Eo selnya.
    Eo sel = Eo reduksi – Eo oksidasi = Eo Cr – Eo Zn = -0,74 – (-0,76) V = +0,02 V, karena + maka reaksi ini berlangsung. BENAR
  2. Dari perhitungan di no 1, benar nilai Eo selnya = +0,02V
  3. Pada no. 1 Cr mengalami reduksi (oksidator) dan Zn mengalami oksidasi (reduktor). BENAR
  4. Sesuai No. 3 jawaban No.4 Benar

Jawaban E

Soal No.7 (UM UNDIP 2009)
Perlindungan katodik dapat digunakan untuk mencegah korosi
SEBAB
Pada perlindungan katodik logam yang dilindungi dihubungkan dengan logam lain yang lebih sukar teroksidasi.

PEMBAHASAN :
Perlindungan katodik merupakan salah satu cara untuk mecegah korosi yaitu dengan cara menghubungkan logam besi pada logam yang Eo nya lebih kecil contohnya pada Mg. Sehingga Fe mengalami reduksi tidak teroksidasi. Pernyataan benar tetapi alasan salah
Jawaban C

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

You cannot copy content of this page