Pertanyaan

Dalam salah satu kompartemen sel volta, batang grafit dicelupkan ke dalam larutan asam K 2 Cr 2 O 7 dan Cr ( NO 3 ) 3 . Dalam kompartemen yang lain, batang timah (Sn) dimasukkan ke dalam larutan Sn ( NO 3 ) 2 . Kedua kompartemen dihubungkan dengan jembatan garam KNO 3 . Elektrode Sn bermuatan negatif dan elektrode grafit bermuatan positif. Gambarkan diagram sel, tunjukkan persamaan redoks yang terjadi, dan tuliskan notasi selnya.

Dalam salah satu kompartemen sel volta, batang grafit dicelupkan ke dalam larutan asam $K_{2} Cr_{2} O_{7}$ dan $Cr (NO_{3})_{3}$ . Dalam kompartemen yang lain, batang timah (Sn) dimasukkan ke dalam larutan $Sn (NO_{3})_{2}$ . Kedua kompartemen dihubungkan dengan jembatan garam $KNO_{3}$ . Elektrode Sn bermuatan negatif dan elektrode grafit bermuatan positif. Gambarkan diagram sel, tunjukkan persamaan redoks yang terjadi, dan tuliskan notasi selnya.

B. Rohmawati

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Jawaban

persamaan redoksnya dan notasi sel voltanya Sn ( s ) ∣ Sn 2 + ( a q ) ∥ Cr 2 O 7 2 − ( a q ) ∣ Cr 3 + ( a q ) .

persamaan redoksnya $\mathbf3\mathbf{Sn}\boldsymbol(\boldsymbol s\boldsymbol)\boldsymbol+{\mathbf{Cr}}_{\mathbf2}{\mathbf O}_{\mathbf7}^{\mathbf2\boldsymbol-}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf{14}\mathbf H^\boldsymbol+\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol\rightarrow\mathbf3\mathbf{Sn}^{\mathbf2\boldsymbol+}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf{Cr}^{\mathbf3\boldsymbol+}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf7{\mathbf H}_{\mathbf2}\mathbf O\boldsymbol(\boldsymbol l\boldsymbol)$ dan notasi sel voltanya $Sn (s) ∣ Sn^{2 +} (a q) ∥ Cr_{2} O_{7}^{2 -} (a q) ∣ Cr^{3 +} (a q)$ .

Pembahasan

Rangkaian sel volta terdiri dari dua bejana yang berisi larutan elektrolit dan kemudian dicelupkan elektroda, masing-masing bermuatan positif dan negatif. Keduanya dihubungkan dengan kawat dilengkapi dengan voltmeter. Agar menetralkan kelebihan ion positif ataupun negatif pada saat reaksi oksidasi dan reaksi reduksi berlangsung, rangkaian sel volta dilengkapi dengan jembatan garam. Berdasarkan situasi pada soal, maka dapat digambarkan diagram sel volta sebagai berikut. Pada sel volta, elektrode bermuatan negatif disebut sebagai anode, sedangkan elektrode bermuatan positif disebut katode. Pada anode selalu terjadi reaksi oksidasi, sebaliknya di katode terjadi reaksi reduksi. Oleh sebab itu, reaksi setengah sel yang terjadi pada anode dan katode adalah sebagai berikut: Anode ( − ) : Sn ( s ) → Sn 2 + ( a q ) + 2 e − Katode ( + ) : Cr 3 + ( a q ) + 3 e − → Cr ( s ) Namun, jika dicermati lagi dari deret volta dan tabel nilai potensial reduksi standar, Sn memiliki nilai E ∘ lebih besar daripada Cr 3 + sehingga Sn akan lebih cenderung mengalami reaksi reduksi. Sn ( s ) → Sn 2 + ( aq ) + 2 e − E ∘ = − 0 , 14 V Cr 3 + ( aq ) + 3 e − → Cr ( s ) E ∘ = − 0 , 74 V Cr 2 O 7 2 − + 14 H + + 6 e − → 2 Cr 3 + + 7 H 2 O E ∘ = + 1 , 23 V Dengan demikian, reaksi tersebut menghasilkan reaksi yang tidak spontan , yang artinya tidak sesuai dengan prinsip sel volta. Oleh sebab itu, karena pada kompartemen sel volta pertama terdapat K 2 Cr 2 O 7 yang merupakan oksidator kuat, maka reaksi reduksi pada katoda akan dialami oleh K 2 Cr 2 O 7 . Anode ( − ) : Sn ( s ) → Sn 2 + ( a q ) + 2 e − Katode ( + ) : Cr 2 O 7 2 − ( a q ) + 14 H + ( a q ) + 6 e − → Cr 3 + ( a q ) + 7 H 2 O ( l ) Persamaan reaksi redoksnya menjadi: 3 Sn ( s ) + Cr 2 O 7 2 − ( a q ) + 14 H + ( a q ) → 3 Sn 2 + ( a q ) + Cr 3 + ( a q ) + 7 H 2 O ( l ) Sedangkan notasi sel volta dapat mengikuti format berikut. Anode ∥ Katode Sehingga, notasi sel volta reaksi tersebut adalah: Sn ( s ) ∣ Sn 2 + ( a q ) ∥ Cr 2 O 7 2 − ( a q ) ∣ Cr 3 + ( a q ) Jadi, persamaan redoksnya dan notasi sel voltanya Sn ( s ) ∣ Sn 2 + ( a q ) ∥ Cr 2 O 7 2 − ( a q ) ∣ Cr 3 + ( a q ) .

Rangkaian sel volta terdiri dari dua bejana yang berisi larutan elektrolit dan kemudian dicelupkan elektroda, masing-masing bermuatan positif dan negatif. Keduanya dihubungkan dengan kawat dilengkapi dengan voltmeter. Agar menetralkan kelebihan ion positif ataupun negatif pada saat reaksi oksidasi dan reaksi reduksi berlangsung, rangkaian sel volta dilengkapi dengan jembatan garam.

Berdasarkan situasi pada soal, maka dapat digambarkan diagram sel volta sebagai berikut.

Pada sel volta, elektrode bermuatan negatif disebut sebagai anode, sedangkan elektrode bermuatan positif disebut katode. Pada anode selalu terjadi reaksi oksidasi, sebaliknya di katode terjadi reaksi reduksi. Oleh sebab itu, reaksi setengah sel yang terjadi pada anode dan katode adalah sebagai berikut:

$Anode (-) : Sn (s) \to Sn^{2 +} (a q) + 2 e^{-} Katode (+) : Cr^{3 +} (a q) + 3 e^{-} \to Cr (s)$

Namun, jika dicermati lagi dari deret volta dan tabel nilai potensial reduksi standar, Sn memiliki nilai $E^{\circ}$ lebih besar daripada $Cr^{3 +}$ sehingga Sn akan lebih cenderung mengalami reaksi reduksi.

$Sn (s) \to Sn^{2 +} (aq) + 2 e^{-} E^{\circ} = - 0, 14 V Cr^{3 +} (aq) + 3 e^{-} \to Cr (s) E^{\circ} = - 0, 74 V Cr_{2} O_{7}^{2 -} + 14 H^{+} + 6 e^{-} \to 2 Cr^{3 +} + 7 H_{2} O E^{\circ} = + 1, 23 V$

Dengan demikian, reaksi tersebut menghasilkan reaksi yang tidak spontan, yang artinya tidak sesuai dengan prinsip sel volta.

Oleh sebab itu, karena pada kompartemen sel volta pertama terdapat $K_{2} Cr_{2} O_{7}$ yang merupakan oksidator kuat, maka reaksi reduksi pada katoda akan dialami oleh $K_{2} Cr_{2} O_{7}$ .

$Anode (-) : Sn (s) \to Sn^{2 +} (a q) + 2 e^{-} Katode (+) : Cr_{2} O_{7}^{2 -} (a q) + 14 H^{+} (a q) + 6 e^{-} \to Cr^{3 +} (a q) + 7 H_{2} O (l)$

Persamaan reaksi redoksnya menjadi:

$3 Sn (s) + Cr_{2} O_{7}^{2 -} (a q) + 14 H^{+} (a q) \to 3 Sn^{2 +} (a q) + Cr^{3 +} (a q) + 7 H_{2} O (l)$

Sedangkan notasi sel volta dapat mengikuti format berikut.

$Anode ∥ Katode$

Sehingga, notasi sel volta reaksi tersebut adalah:

$Sn (s) ∣ Sn^{2 +} (a q) ∥ Cr_{2} O_{7}^{2 -} (a q) ∣ Cr^{3 +} (a q)$

Jadi, persamaan redoksnya $\mathbf3\mathbf{Sn}\boldsymbol(\boldsymbol s\boldsymbol)\boldsymbol+{\mathbf{Cr}}_{\mathbf2}{\mathbf O}_{\mathbf7}^{\mathbf2\boldsymbol-}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf{14}\mathbf H^\boldsymbol+\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol\rightarrow\mathbf3\mathbf{Sn}^{\mathbf2\boldsymbol+}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf{Cr}^{\mathbf3\boldsymbol+}\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf7{\mathbf H}_{\mathbf2}\mathbf O\boldsymbol(\boldsymbol l\boldsymbol)$ dan notasi sel voltanya $Sn (s) ∣ Sn^{2 +} (a q) ∥ Cr_{2} O_{7}^{2 -} (a q) ∣ Cr^{3 +} (a q)$ .

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.0 (6 rating)

Helsa Claudia

Pembahasan lengkap banget

Anon

Pembahasan terpotong

Zeronic Heronic

Pembahasan terpotong

Pertanyaan serupa

Seorang analis menyusun sistem sel Galvani yang menggunakan elektroda Pt pada katoda dan C pada anoda. Analis tersebut berencana menggunakan elektrolit KMnO 4 dan KI pada area katoda dan anoda. Bant...

0.0

Jawaban terverifikasi

Diketahui potensial elektrode aluminium, kadmium, dan tembaga berikut. Al 3 + ( a q ) + 3 e − → Al ( s ) E ∘ = − 1 , 66 V Cd 2 + ( a q ) + 2 e − → Cd ( s ) E ∘ = − 0 , 40 V Cu 2 + ( a q ) + 2 e −...

4.7

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

4.7

Jawaban terverifikasi

Tulislah diagram sel pada sel volta Zn dan Ag!

4.6

Jawaban terverifikasi