Soal dan Pembahasan Sel Volta (Edisi 2021.11.04)

Soal terapan bahasan sel volta

Diketahui data potensial sel beberapa sel Volta berikut,
Zn | Zn²⁺ || Pb²⁺ | Pb → E°_sel = +0,63 Volt
Pb | Pb²⁺ || Cu²⁺ | Cu → E°_sel = +0,47 Volt

Berdasarkan data tersebut, pernyataan yang benar adalah….
a. E° Cu²⁺ | Cu < E° Pb²⁺ | Pb < E° Zn | Zn²⁺
b. Ion logam Cu dapat mengoksidasi logam Pb dan Zn
c. Reaksi Cu + Zn²⁺ → Cu²⁺ + Zn berlangsung spontan
d. Sel Volta Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu memiliki potensial sel sebesar +0,16 Volt
e. Logam Zn merupakan reduktor yang paling lemah di antara ketiga logam tersebut

Pembahasan:

Zn | Zn²⁺ || Pb²⁺ | Pb → E°_sel = 0,63 Volt

Data ini punya arti:
Zn mengalami oksidasi menghasilkan Zn²⁺
Zn mereduksi Pb²⁺ (menyebabkan Pb²⁺ mengalami reduksi), Zn berperan sebagai reduktor.

Pb²⁺ mengalami reduksi menghasilkan Pb
Pb²⁺ mengoksidasi Zn (menyebabkan Zn mengalami oksidasi), Pb²⁺ berperan sebagai oksidator.

Pb | Pb²⁺ || Cu²⁺ | Cu → E°_sel = 0,47 Volt
Data ini punya arti:
Pb mengalami oksidasi menghasilkan Pb²⁺
Pb mereduksi Cu²⁺ (Pb menyebabkan Cu²⁺ mengalami reduksi), Pb berperan sebagai reduktor.

Cu²⁺ mengalami reduksi menghasilkan Cu
Cu²⁺ mengoksidasi Pb (Cu²⁺ menyebabkan Pb mengalami oksidasi), Cu²⁺ berperan sebagai oksidator.

Urutan daya reduksi (kekuatan mereduksi): Zn dapat mereduksi Pb²⁺, Pb dapat mereduksi Cu²⁺.
Zn dapat mereduksi Pb²⁺ dan Cu²⁺, di sini Zn reduktor paling kuat.

Urutan daya oksidasi (kekuatan mengoksidasi): Cu²⁺ dapat mengoksidasi Pb, Pb²⁺ dapat mengoksidasi Zn²⁺ dan Cu²⁺ dapat mengoksidasi Pb dan Zn, di sini Cu²⁺ oksidator paling kuat.

Jadi urutan E° reduksi untuk tiga spesi tersebut:
E° Zn²⁺ | Zn < E° Pb²⁺ | Pb < E° Cu²⁺ | Cu

Semakin negatif nilai E° reduksi maka semakin sulit mengalami reaksi reduksi dan semakin mudah mengalami oksidasi. Semakin negatif nilai E° reduksi maka daya reduksi semakin tinggi → reduktor kuat.

Semakin positif nilai E° reduksi maka semakin mudah mengalami reaksi reduksi dan semakin sulit mengalami oksidasi. Semakin positif nilai E° reduksi maka daya oksidasi semakin tinggi → oksidator kuat.

Cek opsi:
Pilihan a salah, yang benar E° Zn²⁺ | Zn < E° Pb²⁺ | Pb < E° Cu²⁺ | Cu.
Pilihan b benar, ion Cu (dalam hal ini Cu²⁺) merupakan oksidator terkuat di antara ion yang ada.
Pilihan c salah, karena reaksi tersebut menghasilkan E° bernilai negatif (reaksi berlangsung tidak spontan).

Pilihan d salah, yang benar adalah +1,10 Volt.

Pilihan e salah, logam Zn merupakan reduktor paling kuat di antara 3 logam dalam soal ini.

KSJSS