Deret Volta

Deret Volta

Unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan potensial elektroda standar membentuk deret yang dikenal sebagai deret keaktifan logam atau deret Volta.

Gambar: Deret keaktifan logam

(Sumber: https://www.kimia100.com)

• Makin ke kiri : E° makin kecil, mudah dioksidasi, reduktor makin kuat, logam makin reaktif.
• Makin ke kanan : E° makin besar, mudah direduksi, oksidator makin kuat, logam kurang reaktif.

Kegunaan Deret Volta

1. Untuk menentukan sifat oksidator dan reduktor

• Semakin kecil nilai E°, maka sifat reduktor semakin kuat dan sifat oksidator semakin lemah.

2. Menentukan logam mana yang dapat bereaksi dengan H2O menghasilkan gas H2.

• Logam yang memiliki E° lebih kecil dari E° H2O maka dapat bereaksi
• Logam yang memiliki E° lebih besar dari E° H2O maka tidak dapat bereaksi

    Contoh :

• 2 Na (s) + 2 H2O (l) → 2 NaOH (aq) + H2 (g) (dapat bereaksi karena E° Na < E° H2O)
• Pb (s) + H2O (l) → (tidak dapat bereaksi karena E° Pb > E° H2O)

3. Menentukan logam mana yang dapat bereaksi dengan asam encer (H+) menghasilkan gas H2.

• Logam yang memiliki E° lebih kecil dari E° H maka dapat bereaksi
• Logam yang memiliki E° lebih besar dari E° H maka tidak dapat bereaksi

    Contoh :

• Ca (s) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2 (g) (dapat bereaksi karena E° Ca < E° H).
• Cu (s) + H2O (l) → (tidak dapat bereaksi karena E° Cu > E° H).

4. Menentukan reaksi redoks spontan atau tidak spontan.

• Kalau harga E°sel bernilai + : terjadi reaksi redoks spontan/berlangsung.
• Kalau harga E°sel bernilai – : terjadi reaksi redoks tidak spontan/tidak berlangsung.

Contoh soal:

1. Diketahui data potensial reduksi standar :

Zn2+  +  2e → Zn  E° = -0,76 V

Mg2+  +  2e → Mg  E° = -2,38 V

Cu2+  +  2e → Cu  E° = +0,34 V

Notasi sel yang dapat berlangsung spontan adalah....

A. Fe ｜Fe2+ ｜｜Zn2+ ｜Zn

B. Zn ｜Zn2+ ｜｜Mg2+ ｜Mg

C. Cu ｜Cu2+ ｜｜Zn2+ ｜Zn

D. Cu ｜Cu2+ ｜｜Fe2+ ｜Fe

E. Mg ｜Mg2+ ｜｜Cu2+ ｜Cu

Reaksi sel dapat berlangsung spontan apabila Eo potensial standar elektroda yang dihasilkan bernilai postif, maka jawaban yang paling tepat ialah yang E. Mari kita buktikan :

Mg ｜Mg2+ ｜｜Cu2+ ｜Cu

E°sel  = E°reduksi – E°oksidasi

E°sel = E°Cu - E°Mg

E°sel = 0,34 + 2,38 = 2,72 V

Karena nilai E°sel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan ( lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel ) .

Diketahui data potensial reduksi standar :

Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V

Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

Pb2+  +  2e → Pb  Eo = -0,13 V

Ag+  +  e → Ag  Eo = +0,80 V

2. Notasi sel yang dapat berlangsung spontan adalah.....

A. Cu ｜Cu2+ ｜｜Sn2+ ｜Sn

B. Pb ｜Pb2+ ｜｜Sn2+ ｜Sn

C. Cu ｜Cu2+ ｜｜Pb2+ ｜Pb

D. Ag ｜Ag+ ｜｜Cu2+ ｜Cu

E. Cu ｜Cu2+ ｜｜Ag+ ｜Ag

Reaksi sel dapat berlangsung spontan apabila Eo potensial standar elektroda yang dihasilkan bernilai postif, maka jawaban yang paling tepat ialah yang E. Mari kita buktikan :

Cu ｜Cu2+ ｜｜Ag+ ｜Ag

E°sel  = E°reduksi - E°ksidasi

E°sel = E°Ag - E°Cu

E°sel = 0,80 - 0,34 = 0,46 V

Karena nilai Esel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan ( lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel ) .

Diketahui beberapa data sebagai berikut :

Sn2+  +  2e → Sn  Eo = -0,14 V
Cu2+  +  2e → Cu  Eo = +0,34 V

3. Notasi sel yang dapat berlangsung adalah....

A. Sn ｜Sn2+ ｜｜Cu2+ ｜Cu
B. Cu2+ ｜Cu ｜｜Sn2+ ｜Sn
C. Cu ｜Cu2+ ｜｜Sn2+ ｜Sn
D. Sn ｜Sn2+ ｜｜Cu2+ ｜Cu
E. Sn2+ ｜Sn ｜｜Cu2+ ｜Cu

Banyak dari beberapa murid mas dennis yang sering keliru pada soal seperti ini, banyak dari mereka yang menuliskan notasi sel tersebut dengan susunan yang tidak sesuai, oleh karena itu disaat menuliskan notasi sel, sebaiknya adik-adik harus selalu mengingat format notasi sel yang telah mas dennis jelaskan sebelumnya. Sehingga jawaban yang paling tepat ialah yang D, mari kita buktikan terlebih dahulu :

Sn ｜Sn2+ ｜｜Cu2+ ｜Cu

E°sel  = E°reduksi - E°ksidasi
E°sel = E°Cu - E°Sn
E°sel = 0,34 + 0,14 = 0,48 V

Karena nilai E°sel yang dihasilkan bernilai positif, maka reaksi tersebut dapat berlangsung spontan (lalu dibuatkan dalam bentuk notasi sel).

4. Mempertimbangkan spesi berikut dalam larutan asam, MnO4 - , I- , NO3 - , H2S, dan Fe3+ 

a. Klasifikasi spesi tersebut ke dalam agen pereduksi dan pengoksidasi 

b. Urutkan daya pengoksidasi dan daya pereduksinya 

Jawab 

Dari tabel harga Eo reduksi diketahui: 

a. Agen pengoksidasi : Fe2+ (E°red = - 0,409 V), NO3- (E°red = + 0,964 V), dan MnO4- (Eo red = + 1,512 V)

Agen pereduksi : Fe2+ (E°red = - 0,409 V), I- (E°red = - 0,534 V), dan H2S (E°red = - 0,114 V)

(Note : Fe2+ dapat bertindak sebagai agen pengoksidasi jika Fe tereduksi, atau sebagai agen pereduksi dalam kasus teroksidasi menjadi Fe3+) 

b. Dengan membandingkan harga E°red maka 

daya pengoksidasi : Fe2+ < NO3- < MnO4- 

daya pereduksi : Fe2+ < I- < H2S