Pengertian Sel Volta, Fungsi, Notasi Hingga Perbedaan

Reaksi kimia yang didalamnya terjadi transport elektron hingga membuat reaksi kimia tersebut mampu menghasilkan listrik dinamakan dengan elektrokimia. Fenomena ini tak lepas dari sel volta, atau juga sel galvani yang termasuk dalam salah satu sel elektrokimia dan sesuai dengan nama penemunya, yakni Luigi Galvani dan Alessandro Giuseppe Volta.

Reaksi elektrokimia terjadi dalam sebuah sel yang disebut dengan sel elektrokimia, dari sinilah sel volta muncul karena merupakan cabang dari pembagian sel elektrokimia menjadi dua jenis. Selain sel ini, jenis lain dari sel elektrokimia yang ada dinamakan dengan sel elektrolisis. Selama reaksi elektrokimia terjadi, hanya reaksi redoks yang dipakai sebagai sumber listrik.

Pengertian Sel Volta

Sel volta adalah kebalikan dari sel elektrolisis, di mana mampu mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Selain itu juga merupakan arus listrik yang pertama kali ditemukan, lewat seorang penemu yang bernama Galvani dan Volta itu sendiri. Sel ini dapat menghasilkan listrik karena adanya redoks yang muncul spontan, artinya sel volta bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik.

Potensi dari besaran listrik yang dapat dihasilkan sel volta bisa ditentukan menggunakan alat yang dinamai dengan voltmeter atau potensiometer. Sel ini terdiri dari dua elektroda, di mana keduanya terhubung dan bisa menghasilkan listrik. Selain itu dapat juga berfungsi sebagai jembatan garam hingga larutan elektrolit tempat di mana elektroda berada.

Jembatan garam adalah dinding dengan pori-pori yang memisahkan katoda dan anoda pada sel ini. Jembatan ini juga terbilang sebagai ruangan elektrolit dengan fungsi mempertahankan kenetralan yang terdapat pada batang elektroda. Sel volta juga memiliki dua buah elektroda, masing-masing dinamakan dengan katoda dan anoda yang bersentuhan langsung dengan larutan elektrolit.

Ketika elektroda dihubungkan, anoda akan memunculkan reaksi oksidasi dan pada katoda memunculkan reaksi. Apabila sel ini memakai seng (Zn), sebagai bagian anoda sementara tembaga (Cu) sebagai katoda sehingga reaksi yang muncul adalah sebagai berikut, Zn(s) +CuSO4(aq) + Cu(s) dan menjadi perbedaan sel volta dan sel elektrolisis.

Sel volta juga memiliki beberapa prinsip yang perlu diperhatikan dalam memahami kelistrikan yang satu ini. Di antaranya adalah energi kimia diubah menjadi energi listrik, kemudian pada anoda memunculkan reaksi oksidasi dan katoda reaksi reduksi. Selain itu adanya anoda menjadi kutub negatif, katoda sebagai kutub positif dan elektron yang mengalir dari anoda menuju katoda.

Rangkaian Sel Volta

Elektron yang dilepaskan akan ditangkap oleh reaksi yang membutuhkan elektron, hal ini dinamakan dengan reaksi reduksi. Kemudian muncul transfer elektron, berupa terjadinya reaksi redoks pada dua pelepasan dan tertangkapnya elektron. Adanya transfer elektron ini menyebabkan munculnya aliran listrik, sehingga reaksi redoks yang berlangsung spontan ini disebut sebagai sel volta.

Pada intinya sel ini mampu menghasilkan arus listrik dan dengan menggunakan mekanisme inilah, prinsip pembuatan baterai dilakukan. Untuk melihat bagaimana sel volta muncul, biasanya diperlukan pengamatan diagram sel volta terhadap rangkaian sel ini. Namun, pemahaman secara tertulis sudah cukup memberi pemahaman terkait proses arus listrik yang muncul.

Rangkaian sel ini terdiri dari dua jenis elektrolit, yakni elektrolit A dan elektrolit B untuk kemudian dihubungkan dengan jembatan garam. Adanya dua buah elektroda yang terpasang memiliki fungsi untuk menyambungkan voltmeter yang kegunaannya sebagai pengukur beda potensial listrik yang ada, berdasarkan hal inilah muncul rumus sel volta.

Baca juga: Pengertian Larutan Elektrolit, Jenis dan Perbedaan

Rumus Sel Volta

Rumus sel ini dapat ditentukan menggunakan beda potensial, yaitu dengan cara melihat perbedaan jumlah elektron suatu arus listrik. Kondisi yang ternyata membuat sel volta memiliki perbedaan pada katoda dan anoda, melalui beda potensial reduksinya. Sementara itu persamaan matematis dalam sel volta juga bisa diketahui lewat potensial sel.

Sementara itu terdapat detail lengkap mengenai kandungan, bagian dan proses yang muncul pada sel ini. Beberapa bagian dari sel volta antara lain adalah jembatan garam, anoda dan katoda, berikut penjelasan singkat mengenai fungsi dari bagian-bagian tersebut. Bagian ini sangat penting untuk diketahui, karena menjadi komponen penting dalam proses yang terjadi.

• Voltmeter, bagian atau komponen penting yang pertama adalah voltmeter yang fungsinya sebagai penentu besar dari energi potensial.
• Jembatan garam yang terdapat dalam sel ini yang fungsinya sebagai penjaga keseimbangan jumlah kation dan anion dalam larutan.
• Anoda,bagian ini berstatus sebagai elektroda negatif yang biasanya berupa seng (Zn) dan merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi.
• Katoda sebagai bagian elektroda tembaga (Cu) yang bertindak sebagai tempat adanya reaksi reduksi terjadi.

Prinsip Sel Volta

Dimulai dari pembagian sel volta yang terdiri dari dua elektroda, bernama anoda (Zn) dan katoda (Cu), anoda dalam sel ini bermuatan negatif sementara katoda dalam sel volta merupakan muatan positif. Anoda dalam elektroda terjadi karena reaksi oksidasi, adanya reaksi reduksi elektroda disebut dengan katoda.

Elektroda merupakan benda yang dipakai sebagai penghantar arus listrik atau dikenal dengan sebutan konduktor. Biasanya tembaga, seng, timah hitam, besi, nikel perak, platinum, emas hingga karbon dan rhodium sebagai beberapa elektroda yang umum dipakai. Prinsip sel ini adalah dengan pemisahan dua bagian reaksi redoks.

Berupa setengah reaksi oksidasi pada anoda dan setengah reaksi reduksi pada katoda, elektroda yang kemudian mengalami reaksi oksidasi akan berubah menjadi Zn2+ kemudian masuk ke dalam larutan. Reaksi elektron yang terlepas ditangkap Cu2+ dari larutan, sehingga dari proses yang terjadi seperti itu membentuk sebuah endapan.

Anoda dan katoda kemudian dicelupkan ke dalam suatu zat yang sudah terlarut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion. Setelahnya membentuk konduktor elektrik atau elektrolit, setelahnya baru dihubungkan dengan peralatan laboratorium yang disebut sebagai jembatan garam dan sirkuit luar, berikut terjadinya gambaran proses reaksi.

Elektron yang mengalir dari anoda ke katoda

Anoda Zn(s) → Zn2 + (aq) + 2e katoda Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) reaksi sel Zn(s) +

Cu2 + (aq) → Zn 2+ (aq) + Cu(s) , E° sel = 1,10 Volt

Kemudian susunan sel ini dinyatakan sebagai notasi singkat atau notasi sel volta.

Zn(s) / Zn2+(aq) = Reaksi di anoda

Cu2+(aq) / Cu(s) = Reaksi di katoda

Kegunaan Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari

Sel Aki

Aki merupakan jenis baterai yang dipakai kendaraan bermotor, menjadi pilihan praktis karena mampu menghasilkan energi listrik yang cukup besar dan bisa diisi ulang. Sel aki terdiri dari anoda timbal dan katoda timbal dioksida, katoda muncul reaksi reduksi dan anoda muncul reaksi oksidasi.

Sel Kering

Sel kering dalam hal ini adalah baterai, pertama kali ditemukan oleh Leclanche dengan hak paten atas penemuannya di tahun 1866. Sel kering muncul suatu silinder seng yang berisi campuran batu kawi, salmiakki, karbon dan air dalam jumlah sedikit. Seng fungsinya sebagai anoda, sementara katoda elektroda inert berupa grafit dicelupkan di pasta.

Baterai Alkali

Komponen baterai alkali mengandung unsur alkali, susunan ini berbeda dari baterai kering karena menggunakan dua kali daya lebih besar ketimbang baterai kering. Reaksi redoks yang muncul pada baterai alkali prinsipnya sama dengan baterai kering. Berupa oksidasi logam seng dan reduksi mangan dioksidasi.

Baterai Lithium

Litium merupakan unsur yang paling banyak terdapat pada bentuk ion dalam sebuah larutan, hal ini membuat baterai lithium bisa diisi ulang dengan proses yang sangat sederhana dengan cara disetrum saja. Secara umum baterai litium memiliki karbon sebagai anoda dan litium kobalt dioksida sebagai katoda dan elektrolit berupa garam litium.

Contoh Soal Sel Volta

Contoh Soal 1

Pernyataan berikut yang benar terkait adanya sel volta, kecuali …

1. Elektron mengalir dari katoda ke anoda
2. Katoda bermuatan positif
3. Elektroda negatif muncul reaksi oksidasi
4. Katoda di sekitar anoda bisa bertambah
5. Katoda muncul reaksi penangkapan elektron

Jawaban: a

Pembahasan

Beberapa spesifikasi dalam sel ini antara lain, katoda sebagai tempat terjadi reduksi, anoda tempat oksidasi, katoda bermuatan positif sementara anoda negatif. Kemudian aliran elektron terjadi dari anoda ke katoda, fungsi jembatan garam dalam sel volta adalah menetralkan kelebihan muatan ion pada dua kompartemen sehingga muncul reaksi, jembatan berisi zat elektrolit inert dan agar-agar.

Contoh Soal 2

Dalam sel volta muncul suatu perubahan, apakah itu?

1. Energi listrik menjadi kimia
2. Energi listrik menjadi panas
3. Energi kimia menjadi energi listrik
4. Energi gerak menjadi energi listrik
5. Energi gerak menjadi energi listrik
6. Energi listrik menjadi kinetik.

Jawaban c

Pembahasan

Sel ini termasuk ke dalam sel yang melangsungkan perubahan energi kimia atau reaksi kimia menjadi energi listrik sebagai perbedaan potensial listrik yang muncul secara spontan.

Menjadi Bagian Sampoerna Academy