Sel Volta – Pengertian, Rumus, Rangkaian, dan Contohnya

Sel Volta - Pengertian, Rumus, Rangkaian, dan Contohnya 17

Sel volta adalah materi yang akan kita pelajari, bersama dengan pengertian sel volta, rangkaian sel volta, dan masih banyak lagi. Yuk, simak pembahasannya!

Gue selalu kagum dengan hal-hal sederhana di kehidupan sehari-hari, yang mungkin udah biasa banget kita temukan. Ini berhubungan dengan benda-benda familier yang amat sering kita lihat, misalnya baterai, yang punya berbagai macam jenis atau tipe-tipenya.

Ada baterai yang biasa dipasang di jam dinding, timbangan, robot-robotan, sampe baterai yang ada di gawai, misalnya laptop dan ponsel pintar. Gue enggak tahu persis kapan teknologi ini pertama kali digunakan, tapi sejak adanya benda bernama power bank, gue yang dulu masih bocil, jadi sadar tentang betapa kita sudah amat bergantung dengan listrik, khususnya baterai.

Nah, rasa kepo dalam diri gue tentang benda bernama baterai ini, perlahan-lahan terjawab ketika gue mempelajari Kimia, khususnya materi tentang elektrokimia.

Rasanya, kayak keren aja, gitu, reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam tabung reaksi atau labu didih, jadi bisa menciptakan arus listrik. Gue jadi ngebayangin kalau cairan-cairan yang ada di dalam peralatan kimia tersebut, berubah jadi listrik yang bisa nyetrum-nyetrum gitu, wkwkwkwk.

Tentu aja, konsepnya enggak gitu, masa iya benda cair berubah jadi listrik, haha.

Sebenernya, baterai yang bisa mengeluarkan arus listrik tersebut, merupakan salah satu contoh dari elektrokimia, yaitu cabang ilmu kimia yang melihat hubungan arus listrik dengan suatu reaksi kimia.

Iya, reaksi kimia bisa menghasilkan suatu arus listrik, dan sebaliknya, arus listrik juga bisa menghasilkan suatu reaksi kimia. Dua perubahan di antara arus listrik dan reaksi kimia ini adalah bagian dari elektrokimia itu sendiri, yang bisa dibagi menjadi sel volta dan sel elektrolisis.

Oleh karena itu, kita bisa melihat apa perbedaan antara sel volta dan sel elektrolisis. Berdasarkan penjabaran di atas, sel volta dan sel elektrolisis berkaitan dengan proses perubahan reaksi kimia menjadi arus listrik, dan arus listrik yang berubah menjadi reaksi kimia.

Nah, di pembahasan tentang elektrokimia kali ini, kita bakal fokus ke topik tentang sel volta.

Sebenarnya, apa itu sel volta?

Baca Juga: Belajar Strategis Menghadapi UTBK Kimia

Pengertian Sel Volta

Kalau ngomongin sel volta, gue jadi inget tentang sejarah ditemukannya baterai untuk pertama kalinya di dunia. 

Eh, ngomong-ngomong, kenapa ya kita kerap menggunakan kata “ditemukan” atau seorang “penemu” kalau lagi ngomongin tentang sejarah tertentu?

Seolah-olah, sejarah itu udah ada sejak awal, dan tokohnya itu “menemukan” sejarah, padahal kan dia kayak menciptakan gitu, bukan menemukan sesuatu yang sejak awal udah ada, kayak nemu dompet di pinggir jalan, haha.

Apakah elo tahu, alasannya? Coba deh elo jawab di kolom komentar.

Oke, kembali ke pembahasan tentang sejarah baterai dan sel volta. Sorry, I can’t help myself. 😛

penemu rangkaian sel volta
Potret Alessandro Volta (Doc. Wikimedia Commons)

Mengutip dari laman Science X, Alessandro Volta adalah tokoh yang pertama kali diakui menemukan baterai pada tahun 1800. Volta menemukan mekanisme dari pembuatan baterai, yaitu dengan cara menumpuk cakram tembaga (Cu) dan seng (Zn) yang dipisahkan oleh kain yang kemudian direndam dalam air asin.

Baterai yang pertama kali dibikin sama Volta ini, tentu aja beda banget sama baterai yang saat ini kita gunakan sehari-hari. Berikut ini adalah baterainya.

awal mula contoh sel volta
Baterai Volta (Dok. Wikimedia Commons)

Nah, cara kerja dari baterai ini adalah dengan menghubungkan kabel ke kedua ujung tumpukan, dan menghasilkan arus stabil yang berkelanjutan. Di setiap sel (satu set cakram tembaga, seng, dan air garam) ini dapat menghasilkan 0,76 Volt. Kelipatan dari nilai tersebut didapatkan dari jumlah sel yang ditumpuk bersama.

Agak ribet juga, ya, untuk menghasilkan arus listrik segitu, dan dengan baterai yang sebesar itu.

Nah, dari ilustrasi di atas, kita bisa lihat kalau sel volta adalah perubahan yang terjadi dari reaksi kimia menjadi arus listrik.

Oke, setelah kita melihat gimana proses awal ditemukannya sel volta, sekarang kita bakal melihat gimana mekanisme atau rangkaian sel volta ini diterapkan dalam pembuatan baterai. 

Hal ini juga dapat menjawab apa manfaat dari sel volta dalam kehidupan sehari-hari, yaitu berkaitan dengan perubahan reaksi kimia yang menghasilkan sesuatu yang hingga saat ini berguna untuk kita, yaitu arus listrik.

Baca Juga: Kenapa Baterai Ponsel Pakai Litium?

Rangkaian Sel Volta

Coba elo perhatikan ilustrasi di bawah ini, untuk penjabaran secara detailnya.

apa prinsip kerja dasar sel volta
Contoh Sel Volta (Arsip Zenius)

Kalau elo lihat pada tahap awal reaksi kimia tersebut, elektron yang dilepaskan ditangkap oleh reaksi yang membutuhkan elektron, yaitu reaksi reduksi. Hal inilah yang membuat adanya transfer elektron, yaitu terjadinya reaksi redoks pada dua pelepasan dan ditangkapnya elektron tersebut.

Nah, transfer elektron ini, menyebabkan adanya aliran listrik. Oleh karena itu, reaksi redoks yang berlangsung spontan inilah yang disebut sebagai sel volta.

Setelah penjabaran tersebut, apa fungsi sel volta yang elo udah mulai ngeh? Intinya, sel volta ini berfungsi untuk menghasilkan arus listrik, dan mekanisme inilah yang digunakan dalam prinsip pembuatan baterai yang sehari-hari kita pakai.

Oleh karena itu, kegunaan sel volta mengacu pada reaksi kimia yang menghasilkan arus listrik, yang diterapkan pada mekanisme dan pembuatan baterai.

Untuk melihat gimana proses dari sel volta ini, coba perhatikan rangkaian sel volta berikut ini.

Contoh Sel Volta
Rangkaian Sel Volta (Arsip Zenius)

Pada rangkaian tersebut, dapat terlihat bagan sel volta berdasarkan hubungan antara elektrolit A dan elektrolit B yang dihubungkan dengan jembatan garam. Dua buah elektroda yang terpasang, berfungsi untuk disambungkan dengan voltmeter, yang fungsinya mengukur beda potensial listrik yang ada.

Berdasarkan reaksi kimia tersebut, rumus sel volta dapat ditentukan berdasarkan beda potensial, yaitu perbedaan jumlah elektron pada suatu arus listrik. Hal ini membuat sel volta memiliki perbedaan pada katoda dan anodanya, yaitu potensial elektroda reduksinya.

Persamaan matematis dalam sel volta, dapat ditemukan pada Potensial Sel. Persamaan tersebut dapat menghitung arus listrik yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia yang terjadi pada sel volta.

Pembahasan lengkap tentang materi sel volta ini, termasuk bagaimana cara menghitung reaksi sel volta, dapat elo akses lewat banner di bawah ini.

Sel Volta - Pengertian, Rumus, Rangkaian, dan Contohnya 18

Oke, untuk detail lengkapnya tentang kandungan, bagian, dan proses yang terjadi pada sel volta, coba elo perhatikan ilustrasi berikut.

fungsi jembatan garam dalam sel volta adalah sebagai penyeimbang larutan
Contoh Sel Volta (Arsip Zenius)

Kita bisa melihat kalau sel volta punya beberapa bagian, yaitu voltmeter, jembatan garam, anoda, dan katoda. Ayo kita bahas bagian-bagiannya satu per satu:

  1. Voltmeter

Komponen ini memiliki fungsi untuk menentukan besar dari energi potensial.

  1. Jembatan Garam

Fungsi jembatan garam dalam sel volta adalah menjaga keseimbangan jumlah kation dan anion dalam larutan.

  1. Anoda (elektroda negatif)

Komponen ini adalah elektrode seng (Zn) yang menjadi tempat terjadinya reaksi oksidasi.

  1. Katoda (elektroda positif)

Komponen ini adalah elektrode tembaga (Cu) yang bertindak sebagai tempat terjadinya reaksi reduksi.

Kalau bagian-bagian sel volta tersebut diperhatikan, elo bisa melihat kalau prinsip dasar sel volta ini dapat dilihat secara langsung pada baterai yang kita gunakan sehari-hari, yaitu pada keberadaan anoda dan katoda.

kegunaan sel volta pada baterai
Ilustrasi Sel Volta Pada Baterai (Arsip Zenius)

Kalau elo punya baterai di rumah, coba elo perhatikan dua sisi dari baterai tersebut. Nah, bagian yang memiliki permukaan yang datar, merupakan anoda (-) dan bagian dengan permukaan yang muncul, adalah katoda (+). Hal ini yang bikin baterai nggak bisa berfungsi, kalau elo meletakkan bagian-bagiannya secara keliru.

Oke, kalau begitu, kita langsung aja ke contoh-contoh soal yang bisa langsung elo kerjain di bawah ini. Selamat mengerjakan!

Baca Juga: Kenapa Listrik Rumah Menggunakan Arus Bolak-Balik (AC)?

Contoh Soal Sel Volta

  1. Berikut ini pernyataan yang benar mengenai sel volta, kecuali….

a. elektron mengalir dari katoda ke anoda.

b. katoda bermuatan positif.

c. di elektroda negatif terjadi reaksi oksidasi.

d. kation di sekitar anoda akan bertambah.

e. di katoda terjadi reaksi penangkapan elektron.

Pembahasan:

Beberapa spesifikasi dalam Sel Volta:

  1. Katoda: tempat terjadi reduksi.
  2. Anoda: tempat terjadi oksidasi.
  3. Katoda bermuatan positif, sedangkan anoda bermuatan negatif.
  4. Aliran elektron terjadi dari anoda ke katoda.
  5. Jembatan garam berfungsi untuk menetralkan kelebihan muatan ion pada dua kompartemen (anoda dan katoda), sehingga reaksi akan berlangsung lebih lama.
  6. Jembatan garam berisi zat elektrolit inert dan agar-agar.

Jawaban: a

2. Pada Sel Volta terjadi perubahan….

a. energi listrik menjadi energi kimia

b. energi listrik menjadi energi panas

c. energi kimia menjadi energi listrik

d. energi gerak menjadi energi listrik

e. energi listrik menjadi energi kinetik

Pembahasan:

Sel Volta merupakan sel yang melangsungkan terjadi perubahan energi kimia (reaksi kimia) ke energi listrik (perbedaan potensial listrik) secara spontan.

Jawaban: c

3. Fungsi dari jembatan garam dalam suatu sel Volta adalah….

a. menambahkan kation

b. menambahkan anion

c. menstabilkan/menyeimbangkan jumlah kation dan anion dalam larutan elektrolit di sel volta

d. mengurangi kation

e. mengurangi anion

Pembahasan:

Jembatan garam berisi zat elektrolit inert dan agar-agar yang berfungsi untuk menstabilkan atau menyeimbangkan jumlah kation dan anion dalam larutan elektrolit di sel volta.

Jawaban: c

***

Setelah mempelajari materi ini, menurut elo, apa manfaat dari sel volta dalam kehidupan sehari-hari? Kalo gue, sih, setiap gawai yang kita punya, selama itu masih membutuhkan baterai, kayaknya hampir mustahil untuk lepas dari pengaruh penemuan sel volta ini. Bahkan, kendaraan bermotor, kayak mobil Tesla aja, menggunakan baterai listrik, hehe.

Nah, setelah elo mempelajari materi, emang paling cocok kalau dilatih terus kemampuan mengerjakan soalnya lewat ikutan try out. Ini bakal berguna banget buat elo, bukan hanya mengasah pemahaman materi, tetapi juga kemampuan elo untuk mengerjakan soal dengan efisien.

Latihan soal sebanyak-banyaknya ini, bisa elo lakukan dengan gabung Try Out Zenius yang punya banyak variasi soal, yang bakal membuat elo lebih taktis dan terbiasa untuk mengerjakan tipe-tipe soal yang berbeda. Tentu aja, nggak cuma pengin ngerjain soal, tapi juga dengan waktu seminimal mungkin (maklum, soal-soalnya ada banyak banget!).

Oke, biar lebih mantap elo juga bisa berlangganan paket belajar Zenius! Kita punya berbagai pilihan paket yang udah disesuaikan sama setiap kebutuhan elo. Klik gambar di bawah ini ya untuk pengalaman belajar yang lebih seru!

SKU-BELI-PAKET-BLJR-1

Selamat menempuh perjalanan menuju SNBT, buat elo. Selamat belajar, selamat menikmati prosesnya. Kalau begitu, gue izin pamit, cheers!

Bagikan Artikel Ini!