Notasi Sel Galvani dan Latihan Soal Cara Penulisannya

Untuk menyatakan suatu reaksi redoks yang terjadi dalam sel galvani, dapat ditulis menggunakan notasi yang disebut sebagai notasi sel. Notasi sel sering disebut diagram sel.

Contoh penulisan notasi sel, untuk logam zeng yang dicelupkan ke dalam ZnSO₄ dan logam Cu yang dicelupkan dalam CuSO₄ sebagai berikut.

Zn(s)│Zn²⁺ (1,00 M) || Cu²⁺ (1,00 M)│Cu(s)

Penulisan notasi di atas (pada Zn dan Cu) menyatakan reaksi sel yang dapat ditulis sebagai berikut:

Anoda : Zn → Zn²⁺ + 2e

Katoda : Cu²⁺ + 2e → Cu

Redoks : Zn(s) + Cu²⁺(aq) ⟶ Zn²⁺(aq) + Cu(s)

Berikut beberapa aturan penulisan notasi sel sekaligus dan diaplikasikan pada contoh di atas:

a)     Penulisan dimulai dari elektroda logam kemudian diikuti elektrolitnya dengan batas antara keduanya digunakan garis vertikal atau miring.

b)    Setengah sel anoda (mempunyai harga potensial yang lebih kecil) selalu ditulis disebelah kiri dua garis vertikal atau miring dan setengah sel katoda (mempunyai harga potensial yang lebih besar) selalu ditulis disebelah kanan dua garis vertikal atau miring.

c)     Dua garis vertikal atau miring yang memisahkan anoda dan katoda menyatakan jembatan garam.

 

d)    Untuk larutan yang memiliki lebih dari satu komponen yang terlibat dalam reaksi sel, penulisan setiap komponen yang terlibat dipisahkan dengan tanda koma. Misalnya padatan dengan larutan atau gas dengan larutan.

e)     Apabila terdapat dua spesi yang ada dalam fasa yang sama, penulisan dipisahkan dengan tanda koma.

Untuk lebih memahami tentang cara penulisan notasi sel atau diagram sel yang terjadi dalam sel volta atau sel galvani maka perhatikan dengan saksama beberapa contoh berikut ini.

Rumus yang dapat digunakan untuk menghitung Esel suatu reaksi sebagai berikut.

E°sel  = E°reduksi – E°oksidasi  = E°katode – E°anode  = E°besar – E°kecil

CONTOH SOAL 1

Perhatikan sel galvani atau sel volta berikut ini.

Tulislah diagram sel dari reaksi yang terjadi pada sel kombinasi di atas.

PENYELESAIAN

Perlu diperhatikan bahwa elektroda yang bermuatan positif adalah katoda, sedangkan elektroda yang bermuatan negatif adalah anoda.

Anoda : Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e^– (oksidasi)

Katoda : Br₂(aq) + 2 e^– → 2Br^–(aq) (reduksi)

Diagram sel:

Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Br₂(aq) | Br^–(aq)

Jadi, diagram sel untuk sel di atas adalah:

Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Br₂(aq) | Br^–(aq)

CONTOH SOAL 2

Tuliskanlah persamaan reaksi redoks di anode dan di katode dari diagram sel

berikut.

a. Ni(s) | Ni²⁺(aq) || Ag⁺(aq) | Ag(s)

b. Fe(s) | Fe²⁺(aq) || Au³⁺(aq) | Au(s)

PENYELESAIAN

a.  Ni(s) | Ni²⁺(aq) || Ag⁺(aq) | Ag(s)

Anode (oksidasi) : Ni(s) → Ni²⁺(aq) + 2e^–

Katode (reduksi) : Ag⁺(aq) + e^– → Ag(s)

b.  Fe(s) | Fe²⁺(aq) || Au³⁺(aq) | Au(s)

Anode (oksidasi) : Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e^–

Katode (reduksi) : Au³⁺(aq) + 3e^– → Au(s)

CONTOH SOAL 3

Diketahui harga potensial elektroda standar sebagai berikut.

₂₉Cu²⁺(aq) + 2e^– ⟶ ₂₉Cu(s)      E = +0,34 volt

₁₃Al³⁺(aq) + 3e^– ⟶ ₁₃Al(s)     E = –1,66 volt

Tuliskan diagram sel dan hitung potensial selnya.

PENYELESAIAN

Harga E dari logam Al lebih negatif dari logam Cu, sehingga logam Al lebih mudah teroksidasi (lebih mudah melepas elektron) dibandingkan logam Cu. Sementara itu, ion Cu²⁺ lebih mudah tereduksi (lebih mudah menyerap elektron) dibandingkan ion Al³⁺.

Diagram selnya adalah: Al | Al³⁺|| Cu²⁺| Cu

Harga potensial selnya dapat dihitung dengan menuliskan reaksi yang terjadi pada kedua elektroda.

Pada anoda : 2Al(s)  ⟶ 2Al³⁺(aq) + 6e^–  E° = +1,66 volt

Pada katoda : 2Cu²⁺(aq) + 6e^–  ⟶ 2Cu(s)  E° = +0,34 volt

Reaksi sel : 2Al(s) + 2Cu²⁺(aq) ⟶ 2Al³⁺(aq) + 2Cu(s)  E° = +2,00 volt

Jadi, harga potensial selnya sebesar +2,00 volt

ATAU

Harga potensial selnya dihitung dengan cara:

E_sel = E°_reduksi – E°_oksidasi

      = +0,34 volt – (-1,66 volt)

      = 2,00 volt.

CONTOH SOAL 4

Suatu sel volta tersusun dari elektroda magnesium dan tembaga. Bila diketahui:

Mg²⁺(aq) + 2e ⟶ Mg(s)  E° = -2,37 volt

Cu²⁺(aq) + 2e ⟶ Cu(s)    E° = + 0,34 volt

Tentukan:

a. katoda dan anodanya,

b. reaksi yang terjadi pada elektroda dan reaksi selnya,

c. notasi sel, dan

d. potensial sel

PENYELESAIAN

a. Katoda memiliki E° lebih besar yaitu tembaga (Cu)

Anoda memiliki E° lebih kecil, yaitu magnesium (Mg)

b. Reaksi anoda (oksidasi) : Mg(s) ⟶ Mg²⁺(aq) + 2e

Reaksi katoda (reduksi) : Cu²⁺(aq) + 2e ⟶ Cu(s)

Reaksi sel (redoks) : Cu²⁺(aq) + Mg(s) ⟶ Cu(s) + Mg²⁺(aq)

c. Notasi sel = Mg | Mg²⁺ || Cu²⁺ | Cu

d. Esel = E°katoda – E°anoda

= 0,34 – (-2,37)

= 2,71 volt

ATAU

Reaksi anoda (oksidasi) : Mg(s) ⟶ Mg²⁺(aq) + 2e E° = +2,37 volt

Reaksi katoda (reduksi) : Cu²⁺(aq) + 2e ⟶ Cu(s)   E° = + 0,34 volt

Reaksi sel (redoks) : Cu²⁺(aq) + Mg(s) ⟶ Cu(s) + Mg²⁺(aq) E°_sel = + 2,71 volt