PERSAMAAN NERNST & SEL KONSENTRASI—REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

A. Persamaan Nernst
Dalam sel volta pada pengukuran standar, pasti digunakan konsentrasi yang sama pada kedua gelas kimia yaitu pada anode dan katode. Namun, jika salah satu atau kedua gelas kimia tersebut konsentrasinya diubah, maka perhitungan potensial selnya tidak akan sama dengan perhitungan potensial sel volta biasa (Eºsel = Eºkatode – Eºanode)

Jadi, persamaan nernst adalah persamaan ketika konsentrasi dan tekanan pada kedua elektrode (anode dan katode) berbeda jenis, tetapi berbeda jenis zat pada kedua elektrode. Konsep ini dikemukakan oleh Walther Nernst. Hebat kan ia!!! Nah, bagaimana nih rumus potensial selnya?

RUMUS PERSAMAAN NERNST

B. Sel konsentrasi

SEL KONSENTRASI (sumber: danialmandala.blogspot.com)

Sel konsentrasi adalah sel volta yang kedua elektrodenya (anode dan katode) berjenis sama, tetapi konsentrasinya berbeda. Biasanya, sel konsentrasi terjadi pada larutan asam (H+), yang pada reaksi anode dan katodenya atom hidrogen akan habis bereaksi.
Bagaimana rumus untuk sel konsentrasi nih?

PERSAMAAN SEL KONSENTRASI

Angka 0 (nol) pada rumus sel konsentrasi menunjukkan Eºsel antara anode dan katode bernilai sama karena pada kedua elektrode tersebut menggunakan zat yang sama. Nah, pada sel konsentrasi berlaku hal berikut.

• Konsentrasi di anode pasti lebih encer
• Konsentrasi di katode pasti lebih pekat
• Jika sel konsentrasi digunakan sebagai sumber arus listrik, perbedaan konsentrasi akan dipersempit karena pengaruh pekat atau tidaknya suatu konsentrasi larutan di kedua elektrode

CONTOH SOAL

1. Ion Al3+, Sn2+, dan Sn4+ memiliki konsentrasi berturut-turut 0,1 M ; 0,01 M ; 0,5 M. Ketiga ion itu dirangkai pada susunan sel volta (diagram volta) dengan jembatan garam berisi garam halit. Jika diketahui Eº Al | Al3+ = -1,66 V dan Eº Sn4+ | Sn2+ = +0,154 V, nilai potensial sel volta pada rangkai tersebut adalah … (log 8 = 0,9)
   A. 1,814 V
   B. 3,699 V
   C. 1,885 V
   D. 0,071 V
   E. 3,628 V
   —> Penyelesaian:
   
   
2. Pada kedua elektrode sel volta terdapat larutan asam yang menghasilkan gas hidrogen pada anode dan katode. Aliran elektron mengalir dari konsentrasi 0,05 M ke konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 0,5 M. Jika batang pada anode dan katode yang digunakan adalah platina (Pt), maka potensial sel volta yang terukur pada voltmeter adalah …
   A. 0,1184 V
   B. 0,0592 V
   C. 0,1776 V
   D. 0,5092 V
   E. Di atas 1 V
   –> Penyelesaian:
   
   
3. Bila 2 potong logam, tembaga dan zink, dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat 1 M, maka …
   A. Logam zink akan larut menghasilkan gas H2
   B. Tembaga akan larut menghasilkan gas H2
   C. Logam zink dan tembaga tidak larut
   D. Kedua logam akan larut
   E. Bila kedua logam dihubungkan dengan kawat, tembaga akan larut
   –> Penyelesaian:
   Dalam tabel diagram sel pada postingan sebelumnya, diketahui bahwa potensial sel Zn bertanda negatif sementara potensial sel Cu bertanda positif. Artinya, Cu mengalami reduksi (katode) dan Zn mengalami oksidasi (anode). Dalam susunan sel volta, pada bagian anode batang anode yaitu Zn akan terus keropos sementara batang katode (Cu) akan semakin kokoh dan menyebabkan larutnya tembaga, dan tidak larutnya logam zink.