POTENSIAL ELEKTRODE STANDAR—REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

Shiina Mashiro -Dalam susunan sel volta di postingan sebelumnya, menunjukkan adanya perpindahan elektron dari anode ke katode. Perpindahan elektron tersebut terjadi karena adanya potensial sel atau yang sering disebut dalam fisika adalah ggl (gaya gerak listrik ; elektromotive force). Lambangnya adalah E sel.

Untuk tanda Eºsel menunjukkan keadaan potensial elektrode standar yaitu pada suhu 25ºC dengan konsentrasi ion-ion 1 M dan tekanan gas 1 atm.
A. Potensial elektrode

potensialsel — DAFTAR POTENSIAL SEL STANDAR

Potensial elektrode terbagi atas elektrode pada reaksi redoks, yaitu:

Elektrode yang lebih mudah mengalami reduksi dibandingkan elektrode hidrogen (H2) mempunyai tanda positif (E sel = +)
Elektrode yang lebih mudah mengalami oksidasi dibandingkan elektrode hidrogen (H2) dan sukar mengalami reduksi mempunyai tanda negatif (E sel = -)

Potensial elektrode suatu unsur yang mengalami reaksi redoks akan bernilai sama, hanya saja tandanya yang berbeda. Contoh:
Mg2+|Mg ; E sel = -2,34 volt (mengalami reaksi reduksi) akan bernilai 2,34 volt juga pada reaksi oksidasi yaitu Mg|Mg2+ ; E sel = +2,34 volt. Atau, jika dijabarkan dengan reaksi seperti berikut:
(Reduksi) Mg2+ + 2e- —> Mg ; E = -2,34 V
(Oksidasi) Mg –> Mg2+ + 2e- ; E = +2,34 V
B. Potensial sel
Potensial sel volta dapat diukur menggunakan voltmeter atau potensiometer. Untuk mengukurnya, harus adanya nilai potensial di katode dan anode. Hasil selisih keduanya itulah yang menunjukkan potensial sel volta. Rumusnya:
Eº = Eºkatode – Eºanode
Dengan syarat bahwa Eºkatode > Eºanode hingga reaksi dapat dikatakan spontan (Eº bertanda positif).
Untuk rumus di atas khusus dipakai jika tidak melibatkan reaksi dan TANDA Eºsel TIDAK BERUBAH!
Untuk yang melibatkan reaksi, TANDA Eºsel BERUBAH SESUAI MANA YANG MENGALAMI REAKSI OKSIDASI DAN REDUKSI
C. Membedakan Eºkatode dan Eºanode

Eºkatode mempunyai nilai positif
Eºanode mempunyai nilai negatif

Nah, apabila dalam soal diketahui reaksi-reaksi dengan nilai Eºsel bertanda negatif semua, pasti bingung menentukan mana yang katode maupun anode. Begini konsepnya kalau menemukan soal seperti ini (ambil contoh = -0,10 V ; -4,25 V; -0,25 V; +0,39 V):

Urutkan nilai Eºsel-nya dari yang terbesar hingga terkecil dengan memperhatikan tanda
Jika diurutkan maka: +0,39 V ; -0,25 V; -0,1 V ; -4,25 V
Nah, Jadi, +0,39 V adalah Eºreduksi sementara selebihnya Eºoksidasi. Namun, biasanya Eºoksidasi yang paling sering dipakai adalah yang paling pertama

D. Reaksi spontan dan tidak spontan sel volta

Suatu reaksi dikatakan spontan jika nilai Eºsel-nya bertanda positif dan nilai Eºanode < Eºkatode. Jadi, pada notasi sel volta anode || katode, harus “kecil dahulu baru besar”.
Suatu reaksi dikatakan tidak spontan jika nilia Eºsel-nya bertanda negatif dan nilai Eºanode > Eºkatode. Jadi, pada notasi sel volta anode || katode, harus “besar dahulu baru kecil”.

CONTOH SOAL

Perhatikan data potensial elektrode standar berikut!
Mn2+ + 2e- —> Mn ; Eº = -1,20 volt
In3+ + 3e- —> In ; Eº = -0,34 volt
Zn2+ + 2e- —> Zn ; Eº = -0,76 volt
Ag+ + e- –> Ag ; Eº = +0,80 volt
Notasi sel yang berlangsung tidak spontan adalah …
A. Mn|Mn2+ || Ag+|Ag
B. Zn|Zn2+ || Ag+|Ag
C. Mn|Mn2+ || Zn2+|Zn
D. Zn|Zn2+ || In3+|In
E. In|In3+ || Mn2+|Mn
–> Penyelesaian:
Syarat suatu reaksi tidak spontan adalah Eºsel-nya bertanda negatif, atau pada notasi sel volta Eºanode > Eºkatode sehingga “besar dulu baru kecil”. Jadi:
^^^In|In3+ || Mn2+|Mn = Eºanode > Eºkatode = -0,34 > -1,20
^^^Atau menggunakan rumus Eºkatode – Eºanode = -1,20 – (-0,34) = minus sekian artinya tidak spontan
Diketahui potensial beberapa sel volta sebagai berikut.
P|P2+ || Q2+|Q ; Eº = +2,46 volt
R|R2+ || S2+|S ; Eº = +1,10 volt
R|R2+ || Q2+|Q ; Eº = +1,56 volt
Berdasarkan data di atas, potensial standar P|P2+|| S2+|S adalah … volt
A. 1,10
B. 2,00
C. 2,66
D. 3,56
E. 4,02
–> Penyelesaian:
Diketahui potensial reduksi reaksi Al3+ + 3e- —> Al sebesar -1,66 volt. Apabila sel volta Al|Al3+ || Pb2+|Pb memiliki Eºsel = 1,53 volt, potensial reduksi dari Pb2+ + 2e- —> Pb adalah … volt
A. +3,19
B. +1,6
C. -0,13
D. -0,90
E. -1,79
–> Penyelesaian:
I2 + 2e- —> 2I- ; Eº = +0,54 V
F2 + 2e- —> 2F- ; Eº = +2,87 V
Besar potensial sel untuk reaksi 2I- + F2 –> I2 + 2F- adalah … volt
A. +2,33
B. +1,90
C. +1,51
D. +1,10
E. -1,51
–> Penyelesaian:
Harga potensial sel Zn|Zn2+ || Fe2+|Fe adalah … (EºZn = -0,76 V dan EºFe = -0,44 V)
A. -1,20 V
B. -0,32 V
C. -0,23 V
D. +0,32 V
E. +1,20 V
–> Penyelesaian:
Zn mengalami reaksi anode dan Fe mengalami reaksi katode. Jadi:
Eºsel = Eºkatode – Eºanode
= -0,44 V – (-0,76) V
= +0,32 V
Suatu sel volta terdiri atas elektrode Ag yang dicelupkan ke dalam larutan Ag+ 1 M dan elektrode Zn yang dicelupkan ke dalam larutan Zn2+ 1 M. Jika diketahui reaksi:
Ag+ + e- —> Ag ; Eº = +0,80 V
Zn2+ + 2e- —> Zn ; Eº = -0,76 V
Pernyataan yang benar sehubungan dengan kedua reaksi tersebut adalah …
A. Potensial selnya sebesar +1,56 volt
B. Potensial selnya sebesar +2,36 volt
C. Elektrode Ag bertindak sebagai anode
D. Elektrode Zn bertindak sebagai katode
E. Persamaan reaksi selnya 2Ag + Zn2+ —> 2Ag+ + Zn
–> Penyelesaian:
Reaksi Mg2+ + 2e —> Mg menghasilkan Eº = -2,37 V, sedangkan reaksi Ni2+ menjadi unsur nikel menghasilkan Eº = -0,25 V. Nilai potensial sel yang dihasilkan reaksi Mg + NiCl2 —> MgCl2 + Ni adalah …
A. -2,12 volt
B. +2,12 volt
C. +1,06 volt
D. -2,62 volt
E. +0,80 volt
–> Penyelesaian: