Berikut hasil perhitungan sebagaimana yang diminta dari soal:

1. E°sel volta sebesar 1,22 Volt.
2. Katodanya adalah Fe (besi).
   Anodanya adalah Al (aluminium).
3. Reaksi yang terjadi pada sel:
   3Fe²⁺ (aq) + 2Al (s) → 3Fe (s) + 2Al³⁺ (aq)
4. Elektroda yang bertambah adalah katoda (elektroda Fe).
   Elektroda yang berkurang adalah anoda (elektroda Al).

Penjelasan dengan langkah-langkah

Dari data pada soal diperoleh sel yang ditanyakan adalah sel volta mengingat data kelistrikan (seperti adanya aliran listrik) untuk perhitungan sel elektrolisis tidak ada. Berikut adalah perhitungan potensial elektroda pada sel volta:

Diketahui:

• Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe
  E°₁ = -0,44 V
• Al³⁺ + 3e⁻ → Al
  E°₂ = -1,66 V

Ditanyakan:

1. E°sel = ?
2. Katode = ?
   Anode = ?
3. Reaksi sel = ?
4. Elektrode yang bertambah = ?
   Elektrode yang berkurang = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Penentuan katoda dan anoda sel volta.

• Katoda memiliki ciri E° lebih besar dari E° pada anoda.
• E°₁ > E°₂ maka katodanya adalah Fe (besi) dan anodanya adalah aluminium (Al).

Langkah 2
Perhitungan potensial sel volta.

• E° sel = E° katoda - E° anoda
  E° sel = -0,44 V - (-1,66 V)
  E° sel = 1,22 V.

Langkah 3
Penentuan reaksi pada sel.

Ingat KRAO : Katoda terjadi reaksi Reduksi, sedangkan pada Anoda terjadi reaksi Oksidasi.

• Katodanya adalah Fe dan mengalami reduksi (pengikatan elektron):
  Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe | E°₁ = -0,44 V
• Anodanya adalah Al dan mengalami oksidasi (pelepasan elektron):
  Al → Al³⁺ + 3e⁻ | E°₂ = +1,66 V
• Reaksi pada sel:
  Jumlah elektron reaksi oksidasi dan reduksi harus sama maka koefisien reaksi reduksi dikali 3 dan koefisien reaksi oksidasi dikali 2 menjadi:
  3Fe²⁺ + 6e⁻ → 3Fe
  2Al → 2Al³⁺ + 6e⁻   +
  3Fe²⁺ + 2Al → 3Fe + 2Al³⁺

Notasi sel volta yang terjadi:

• Fe²⁺ | Fe || Al | Al³⁺

Langkah 4
Penentuan elektroda yang larut dan mengendap.

Ingat: jika produk berupa ion bermuatan maka produk ada dalam larutan (elektroda berkurang). Namun, jika bentuk produk berupa unsur netral maka produk berfase padatan (elektroda bertambah).

• Katoda memiliki produk unsur Fe yang netral maka katoda Fe bertambah.
• Anoda memiliki produk berupa ion Al³⁺ bermuatan +3 maka anoda Al berkurang.

Pelajari lebih lanjut

• Materi tentang deret volta:
  yomemimo.com/tugas/51515858
• Materi tentang perhitungan besar potensial sel volta lainnya:
  yomemimo.com/tugas/51469383
• Materi tentang peramalan reaksi elektrolsis pada larutan AgNO₃ dengan elektroda Fe dan Cu:
  yomemimo.com/tugas/18276657

______________

Detail jawaban

Kelas    : XII
Mapel  : Kimia
Bab      : 2 - Reaksi Redoks dan Elektrokimia
Kode    : 12.7.2