Soal: Jelaskan apa itu Sel Volta.
Pembahasan: Sel Volta adalah perangkat elektrokimia yang menghasilkan energi listrik dari reaksi redoks spontan yang terjadi di dalamnya. Sel ini terdiri dari dua setengah sel yang masing-masing berisi elektroda yang dicelupkan ke dalam elektrolit. Energi kimia yang dilepaskan dalam reaksi redoks digunakan untuk mendorong arus melalui rangkaian listrik.
- Soal: Bagaimana prinsip kerja dari Sel Volta?
Pembahasan: Prinsip kerja Sel Volta didasarkan pada konsep oksidasi dan reduksi. Di satu elektroda, terjadi reaksi oksidasi (penyerahan elektron) dan di elektroda lain, terjadi reaksi reduksi (penyerapan elektron). Ini menciptakan aliran elektron dan menghasilkan arus listrik.
- Soal: Apa yang dimaksud dengan elektroda dan elektrolit dalam Sel Volta?
Pembahasan: Elektroda dalam Sel Volta adalah bagian logam (konduktor) di mana reaksi oksidasi atau reduksi terjadi. Elektrolit adalah zat yang membawa ion di dalam larutan dan memfasilitasi aliran listrik dalam sel.
- Soal: Tuliskan reaksi kimia yang terjadi pada sel volta dengan elektroda Zn dan Cu yang masing-masing dicelupkan dalam larutan ZnSO₄ dan CuSO₄?
Pembahasan: Reaksi yang terjadi adalah:
Di elektroda Zn (anoda, tempat oksidasi): Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Di elektroda Cu (katoda, tempat reduksi): Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
Reaksi total: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
- Soal: Apa yang dimaksud dengan potensial sel?
Pembahasan: Potensial sel, juga dikenal sebagai tegangan sel, adalah perbedaan potensial listrik antara dua elektroda ketika tidak ada arus yang mengalir dalam rangkaian.
- Soal: Bagaimana cara menghitung potensial sel?
Pembahasan: Potensial sel dapat dihitung dengan mengurangi potensial reduksi standar elektroda yang berfungsi sebagai anoda dari potensial reduksi standar elektroda yang berfungsi sebagai katoda. E = E₁ – E₂.
- Soal: Jika potensial reduksi standar Zn²⁺/Zn adalah -0,76 V dan potensial reduksi standar Cu²⁺/Cu adalah +0,34 V, berapa potensial selnya?
Pembahasan: Potensial sel dapat dihitung dengan E = E₁ – E₂. Maka, E = 0,34 V – (-0,76 V) = 1,1 V.
- Soal: Jika potensial sel berkurang setelah beberapa saat, apa yang mungkin penyebabnya?
Pembahasan: Salah satu alasan utama penurunan potensial sel bisa karena bahan kimia di dalam sel habis, atau karena terbentuknya lapisan tidak larut pada elektroda yang menghambat reaksi kimia.
- Soal: Apa yang dimaksud dengan arus dalam konteks Sel Volta?
Pembahasan: Dalam konteks Sel Volta, arus merujuk kepada aliran elektron dari elektroda yang mengalami oksidasi (anoda) ke elektroda yang mengalami reduksi (katoda).
- Soal: Apa yang akan terjadi jika larutan elektrolit dalam sel habis?
Pembahasan: Jika larutan elektrolit habis, maka tidak akan ada lagi ion yang dapat berpindah antara dua elektroda. Ini akan menghentikan reaksi kimia dan sel akan berhenti menghasilkan listrik.
- Soal: Jelaskan mengapa sel volta disebut juga sebagai sel galvanik?
Pembahasan: Sel Volta juga dikenal sebagai sel galvanik untuk menghormati Luigi Galvani, seorang ilmuwan Italia yang melakukan penelitian awal tentang listrik dan kimia. Meski demikian, sel ini dinamakan “Volta” setelah Alessandro Volta, yang merupakan penemu pertama sel tersebut.
- Soal: Apa perbedaan antara sel volta dengan baterai?
Pembahasan: Sel Volta adalah satu unit elektrokimia yang terdiri dari dua elektroda dan elektrolit. Sebuah baterai bisa berisi satu atau lebih sel, biasanya dihubungkan dalam seri atau paralel, untuk mencapai voltase atau kapasitas tertentu.
- Soal: Apa yang dimaksud dengan setengah reaksi dalam sel volta?
Pembahasan: Setengah reaksi merujuk kepada dua bagian dari reaksi redoks keseluruhan: reaksi oksidasi yang terjadi di anoda, dan reaksi reduksi yang terjadi di katoda.
- Soal: Bagaimana peran garam jembatan dalam sel volta?
Pembahasan: Garam jembatan adalah bagian penting dari sel volta yang memungkinkan aliran ion antara dua setengah sel. Ini membantu menjaga netralitas listrik di dalam sel dan memungkinkan arus listrik untuk terus mengalir.
- Soal: Jelaskan perbedaan antara anoda dan katoda dalam sel volta?
Pembahasan: Anoda adalah elektroda di mana terjadi reaksi oksidasi (penyerahan elektron) dalam sel volta, sedangkan katoda adalah elektroda di mana terjadi reaksi reduksi (penerimaan elektron).
- Soal: Apa yang akan terjadi jika arah aliran listrik dalam sel volta dibalik?
Pembahasan: Jika arah aliran listrik dalam sel volta dibalik, sel tersebut akan berfungsi sebagai sel elektrolisis, di mana arus listrik digunakan untuk mendorong reaksi redoks yang tidak spontan.
- Soal: Bagaimana sel volta dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari?
Pembahasan: Sel volta banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai sumber daya listrik. Contoh paling umum adalah baterai, yang digunakan dalam berbagai perangkat elektronik seperti jam, remote kontrol, dan kamera digital.
- Soal: Jelaskan apa itu tanda standar dalam potensial elektroda!
Pembahasan: Tanda standar pada potensial elektroda mengacu pada kondisi standar (suhu 25°C, tekanan 1 bar, dan semua zat dalam keadaan 1 M) di mana nilai potensial elektroda diukur.
- Soal: Bagaimana suhu mempengaruhi potensial sel?
Pembahasan: Suhu dapat mempengaruhi potensial sel karena reaksi kimia pada umumnya dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu yang lebih tinggi, reaksi cenderung berlangsung lebih cepat, yang mungkin mengakibatkan peningkatan arus dan penurunan potensial sel.
Soal: Jelaskan apa itu sel sekunder dan berikan contoh?
Pembahasan: Sel sekunder adalah jenis sel volta yang dapat diisi ulang. Dalam sel ini, reaksi kimia yang menghasilkan listrik dapat dibalik dengan menerapkan arus listrik dari luar. Contoh dari sel sekunder adalah baterai mobil dan baterai lithium-ion yang digunakan dalam telepon seluler dan laptop.
