Pada reaksi redoks yang terjadi pada sel galvani (sel volta), muncul yang namanya aliran elektron yang menyebabkan adanya arus listrik. Besarnya arus listrik yang terjadi tergantung pada besarnya beda potensial antara kedua elektroda (anoda dan katoda). Apa sebenarnya beda potensial tersebut? Jika sobat mengambil alat ukur beda potensial (potensiometer) dan mengukurnya mulai dari arus listrik mengalir sampai habis, maka sobat akan mendapatkan nilai potensial dari sel volta tersebut atau sering disebut dengan potensial sel (Eo sel). Setiap potensial sel yang terjadi akan berbeda-beda tergantung pada jenis elektrodanya, suhu larutan elektrolit, dan konsentrasi larutan tersebut. Jadi dengan gabungan bermacam-macamjenis elektroda akan menghasilkan potensial sel yang berbeda-beda. Jika mengukur beda potensial antara 2 elektroda kita cukup menggunakan potensiometer. Namun demikian, akan tidak mungkin untuk menentukan nilai potensial mutlak dari suatu elektorda. Oleh karena itu untuk menentukan potensial elektrode digunakan alternatif dengan menggunakan postensial elektrode standard.
Potensial Elektrode Standard
Potensial elektrode standarad yang dilambangkan dengan Eo adalah potensial sel yang terdiri datas setengah sel galvani dengan konsentrasi 1 M pada suhu 25o C dihubungkan dengan setengah sel hidrogen. Sel hidrogen tersusun dari kawat platina yang dimasukkan ke dalam larutan H+ 1 M yang dialiri gas hidrogen pada kondisi tekanan 1 atm. Dengan adanya harga potensial elektrode setengah sel hidrogen (potensial elektrode standard), sebesar 0 volt, kita dapat mengetahui potensial elektrode yang lain.
“Jika sebuah elektrode yang potensial standarnya lebih besar dari hidrogen maka ia lebih mudah mengalami reduksi Misalnya reduksi tembaga Cu2+ menjadi Cu punya potensial elektrode = +0,34 V maka ketika digabungkan dengan hidrogen pada sistem sel galvani elektron dari elektrode hidrogen akan mengalir ke elektrode tembaga”
Simak ilustrasi berikut
“Jika sebuah elektrode potensial elektrode standarnya lebih kecil dibandingkan dengan potensial elektrode hidrogen, maka ia lebih sukar mengalami reduksi dibandingkan dengan hidrogen dan potensial elektrode tersebut bernilai negatif. Misalkan potensial elektrode Zn2+/Zn = -0,76 maka dalam sistem sel ini elektron akan menggalir dari elektrode Zn ke elektrode hidrogen.”
Dengan cara yang sama bisa diperoleh harga potensial elektrode standard dari berbagai macam elektrode. Intinya jika suatu zat mempunyai Eoreduksi besar berarti ia mudah mengalami reduksi dan susah mengalami oksidasi dan sebaliknya jika suatu zat mempunyai Eoreduksi kecil maka ia sukar mengalami reduksi dan lebih mudah mengalami oksidasi.
Berikut ini rumushitung.com sajikan tabel potensial elektorode standard (Eo reduksi) berbagai unsur pada suhu 25oC
| Katoda (Reduksi) | Nilai E° (volts) |
| Li+(aq) + e– -> Li(s) | |
| K+(aq) + e––> K(s) | |
| Ca2+(aq) + 2e––> Ca(s) | |
| Na+(aq) + e––> Na(s) | |
| Mg2+(aq) + 2e––> Mg(s) | |
| Al3+(aq) + 3e––> Al(s) | |
| 2H2O(l) + 2e––> H2(g) + 2OH–(aq) | |
| Zn2+(aq) + 2e––> Zn(s) | |
| Cr3+(aq) + 3e––> Cr(s) | |
| Fe2+(aq) + 2e––> Fe(s) | |
| Cd2+(aq) + 2e––> Cd(s) | |
| Ni2+(aq) + 2e––> Ni(s) | |
| Sn2+(aq) + 2e––> Sn(s) | |
| Pb2+(aq) + 2e––> Pb(s) | |
| Fe3+(aq) + 3e––> Fe(s) | |
| 2H+(aq) + 2e––> H2(g) | |
| Sn4+(aq) + 2e––> Sn2+(aq) | |
| Cu2+(aq) + e––> Cu+(aq) | |
| ClO4–(aq) + H2O(l) + 2e––> ClO3–(aq) + 2OH–(aq) | |
| AgCl(s) + e––> Ag(s) + Cl–(aq) | |
| Cu2+(aq) + 2e––> Cu(s) | |
| ClO3–(aq) + H2O(l) + 2e––> ClO2–(aq) + 2OH–(aq) | |
| IO–(aq) + H2O(l) + 2e––> I–(aq) + 2OH–(aq) | |
| Cu+(aq) + e––> Cu(s) | |
| I2(s) + 2e––> 2I–(aq) | |
| ClO2–(aq) + H2O(l) + 2e––> ClO–(aq) + 2OH–(aq) | |
| Fe3+(aq) + e––> Fe2+(aq) | |
| Hg22+(aq) + 2e––> 2Hg(l) | |
| Ag+(aq) + e––> Ag(s) | |
| Hg2+(aq) + 2e––> Hg(l) | |
| ClO–(aq) + H2O(l) + 2e––> Cl–(aq) + 2OH–(aq) | |
| 2Hg2+(aq) + 2e––> Hg22+(aq) | |
| NO3–(aq) + 4H+(aq) + 3e––> NO(g) + 2H2O(l) | |
| Br2(l) + 2e––> 2Br–(aq) | |
| O2(g) + 4H+(aq) + 4e––> 2H2O(l) | |
| Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) + 6e––> 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) | |
| Cl2(g) + 2e––> 2Cl–(aq) | |
| Ce4+(aq) + e––> Ce3+(aq) | |
| MnO4–(aq) + 8H+(aq) + 5e––> Mn2+(aq) + 4H2O(l) | |
| H2O2(aq) + 2H+(aq) + 2e––> 2H2O(l) | |
| Co3+(aq) + e––> Co2+(aq) | |
| S2O82-(aq) + 2e––> 2SO42-(aq) | |
| O3(g) + 2H+(aq) + 2e––> O2(g) + H2O(l) | |
| F2(g) + 2e––> 2F–(aq) |
Potensial Reduksi untuk Menentukan Berlangsungnya Reaksi Redoks
Jika nilai potenial elektorde setengah diketahui maka suatu reaksi redoks dapat diperkirakan apakah ia akan berlangsung secara spontan atau tidak. Suatu reaksi redoks dapat berlangsung spongtan jika
Berikut contoh soalnya
Apakah reakasi redoks antara logam alumunium dengan FeCl2 berlangsung secara spontan? Tentukan juga nilai Eo!
Dari 2 spesies di atas yaitu besi (Fe2+) dan aluminium (Al) punya potensial reduksi masing-masing -0,41 dan -1,66. Jadi yang menalamai reduksi adalah besi (Fe) dan yang mmengalamik oksidasi adalah Al.
Eo sel = potensial reduksi standarr zat yang tereduksi – potesial reduksi standar zat yang teroksidasi
Eo sel = -0,41 – (-1,66) = 1,25
Eo > 0 maka reaksi redoks berlangsung secara spontan
Dari contoh tersebut menunjukkan bahwa suatu spesies yang punya Eo reduksi lebih besar dapat mengfoksidasi spesies yang lain yang memiliki Eo standard lebih kecil. Bisa dikatakan Eo yang lebih besar merupakan oksidator kuat sedangakan spesies dengan Eo reduksi kecil adalah reduktor yang kuat.
Deret Volta
Dari tabel potensial elektrode di atas jika diurutkan dari kiri ke kanan dimana semakin ke kanan nilai Eo reduksi semakin besar (oksidator kuat) maka akan terbentuk sebuah deret yang dikenal dengan nama deret volta. Sobat yang duduk di bangku SMA pasti tidak asing dengan deret ini. Soal menengenai deret volta ini juga sering keluar dalam ujian nasional. Berikut deretnya
Logam yang berada di sebelah kiri dapat mendesak logam yang berada di sebelah kanan. Pada contoh reaksi redoks sebelumnya terlihat bahwa Al dapat mendesak logam Fe2+ sehingga reaksi bisa berlangsung. Jadi ketika ada reaksi dimana logam di sebelah kiri dapat mendesak logam di sebelah kanannya maka reaksi tersebut dapat terjadi. Misalnya
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
Dilihat di deret volta, Zn berada di sebelah kiri dari Cu maka reaksi tersebut berlangsung (bereaksi). Lain halnya dengan reaksi di bawah ini
Cu + Zn2+ → Tidak bereaksi
di deret volta Cu berada di sebelah kanan Zn maka tidak akan terjadi reakasi apapun. Buat sobat hitung yang aga kesulitan menghafal deret volta, berikut beberapa jembatah keledai untuk menghafal deret cantik tersebut
Buat sobat yang punya jembatan keledai lainnya silahkan di share ke teman-teman yang lain dan jangan ragu menuliskannya di kolom komentar di bawah. Sekian dulu belajar kita hari ini tentang potensial reduksi standarad dan deret volta, semoga bermanfaat.