Sebuah sel pada suhu ruang memiliki elektroda perak yang dicelupkan ke dalam laruta HCI 1 M. Kemudian di sisi lain terdapat elektroda inert Pt yang dicelupkan ke dalam larutan campuran besi (II) dan besi (III) (Eored Fe3+/Fe2+ = 0,77 V). Diketahui elektroda perak berperan sebagai katoda (Eored = 0,80 V) dan Ksp AgCl sebesar 1,8 × 10-10. tentukan perbandingan jumlah besi (III) terhadap besi (II) saat potensial sel yang terbaca adalah -0,5847 V.

Penjelasan: Soal ini membahas tentang sel elektrokimia yang terdiri dari elektroda perak sebagai katoda dan elektroda inert Pt yang dicelupkan ke dalam larutan campuran besi (II) dan besi (III). Kita diminta untuk menentukan perbandingan jumlah besi (III) terhadap besi (II) saat potensial sel yang terbaca adalah -0,5847 V. Langkah pertama adalah menuliskan reaksi setengah sel yang terjadi pada katoda dan anoda. Katoda: Ag+ + e- → Ag (Eored = 0,80 V) Anoda: Fe2+ → Fe3+ + e- (Eored = 0,77 V) Kemudian, tuliskan persamaan reaksi sel keseluruhan. Ag+ + Fe2+ → Ag + Fe3+ Selanjutnya, hitung potensial sel standar (E°sel). E°sel = E°katoda - E°anoda = 0,80 V - 0,77 V = 0,03 V Kemudian, hitung potensial sel non-standar (Esel) menggunakan persamaan Nernst. Esel = E°sel - (0,0592/n) log Q Dimana: n = jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi (n = 1) Q = hasil kali reaksi Untuk menentukan nilai Q, kita perlu mengetahui konsentrasi ion-ion yang terlibat dalam reaksi. Karena konsentrasi Ag+ dalam larutan HCl 1 M adalah 1 M, maka: Q = [Fe3+]/[Fe2+] Substitusikan nilai Esel, E°sel, dan n ke dalam persamaan Nernst dan selesaikan untuk Q. -0,5847 V = 0,03 V - (0,0592/1) log Q log Q = 10,32 Q = 10^10,32 Terakhir, tentukan perbandingan jumlah besi (III) terhadap besi (II). Q = [Fe3+]/[Fe2+] = 10^10,32 Oleh karena itu, perbandingan jumlah besi (III) terhadap besi (II) adalah 10^10,32. Jawaban: Perbandingan jumlah besi (III) terhadap besi (II) saat potensial sel yang terbaca adalah -0,5847 V adalah 10^10,32.