Kelas XII 4. Sel Elektrokimia: Energi Reaksi dan Arus

⚡ Seri: Kimia XII — Sel Elektrokimia

Sasaran: Kelas XII ｜ Durasi: 6–12 menit

Pemantik: pengukuran potensial sel, nyala lampu kecil / voltmeter, dan perubahan massa elektroda — ajak siswa bertanya: apa sumber energi listrik di sel?

• Menjelaskan prinsip kerja sel elektrokimia (galvani/volta) dan perbedaan sel spontan vs non-spontan.
• Menggunakan notasi sel, menentukan anoda & katoda, serta menulis reaksi setara pada elektroda.
• Menghitung EMF sel standar (E°cell) dari E° reduksi tabel dan menerapkan persamaan Nernst sederhana.
• Mengaitkan arus listrik, perubahan massa elektroda, dan aplikasi praktis (baterai, korosi, elektrolisis terbalik).

Ringkasan materi inti (kandidat slide PDF)

• Definisi sel elektrokimia: konversi energi kimia ↔ energi listrik melalui reaksi redoks terpisah di dua elektroda.
• Notasi sel: Anoda | larutan anoda || larutan katoda | Katoda (contoh: Zn | Zn²⁺ (1 M) || Cu²⁺ (1 M) | Cu).
• E°cell = E°katoda − E°anoda; standar pada 1 M, 25°C, pH sesuai (jika H⁺ terlibat).
• Persamaan Nernst (sederhana): E = E° − (0.0592/n) log Q (pada 25°C) untuk menghitung E pada kondisi non-standar.
• Hubungan antara muatan, arus, waktu, dan perubahan massa elektroda (Hukum Faraday sederhana).

Materi lengkap (PDF) — preview & unduh:

⤓ Unduh Materi (PDF) Buka di Drive PDF sumber — slide & contoh perhitungan

Simulasi sederhana: pilih dua elektroda → hitung E°cell

Pilih pasangan elektroda (standar 1 M). Sistem akan menentukan anoda/katoda secara otomatis berdasar E° reduksi.

-- Pilih elektroda A -- Zn²⁺/Zn E° = -0.76 V Fe²⁺/Fe E° = -0.44 V Cu²⁺/Cu E° = +0.34 V Ag⁺/Ag E° = +0.80 V -- Pilih elektroda B -- Zn²⁺/Zn E° = -0.76 V Fe²⁺/Fe E° = -0.44 V Cu²⁺/Cu E° = +0.34 V Ag⁺/Ag E° = +0.80 V

Penafsiran: E°cell > 0 → reaksi spontan; E°cell < 0 → tidak spontan pada kondisi standar.

Pilih jawaban → warna berubah → tekan Cek untuk feedback → tekan Rekap Skor.

1) Rumus standar untuk menghitung E° sel adalah…

E°anoda + E°katoda E°katoda − E°anoda E°(negatif) − E°(positif)

2) Notasi sel yang benar untuk sel galvanik Zn (Zn→Zn²⁺) dan Cu (Cu²⁺→Cu) adalah…

Cu|Cu²⁺ || Zn²⁺|Zn Zn|Zn²⁺ || Cu²⁺|Cu Zn || Cu

3) Dari tabel E° berikut: Zn (-0,76), Cu (+0,34), Ag (+0,80). Elektroda manakah yang paling mudah mengalami reduksi?

Zn (-0,76) Cu (+0,34) Ag (+0,80)

4) Jika E°katoda = +0,34 V dan E°anoda = -0,76 V, E°cell = …

0.34 − (−0.76) −0.76 − 0.34 0.34 + 0.34

5) Persamaan yang dipakai untuk menghitung potensial sel pada kondisi non-standar adalah…

Hukum Faraday Persamaan Nernst Hukum Hess

6) Di mana terjadi reduksi dalam sel galvanik?

Anoda Katoda Jembatan Garam

7) Jika sebuah elektroda mengalami oksidasi terus-menerus, apa yang terjadi pada massa elektroda tersebut?

Massa meningkat Massa berkurang Massa tetap

8) Hukum Faraday mengaitkan arus listrik dengan …

Konsentrasi murni Arus dan perubahan massa elektroda Suhu reaksi

9) Jika perhitungan E°cell menghasilkan nilai negatif, artinya …

Reaksi spontan Reaksi non-spontan Netral

10) Fungsi jembatan garam dalam sel galvanik adalah …

Menyambung elektroda secara fisik Menyediakan jalur ionik untuk menjaga netralitas dan sirkuit Sumber energi tambahan

Tulis 2–3 kalimat: Bagaimana pemahaman tentang sel elektrokimia mengubah cara kamu melihat baterai, korosi, atau proses elektrolisis di kehidupan sehari-hari?

Refleksi tersimpan (lokal).

Kata kunci: sel elektrokimia, E°cell, Nernst, Hukum Faraday, notasi sel, sel galvanik

Deskripsi: Media interaktif untuk Kelas XII: video demonstrasi, PDF materi (embed + unduh), simulasi perhitungan E° sel, 10 soal interaktif, dan refleksi — dirancang agar bermakna dan menyenangkan.

Catatan pengajar: Arahkan diskusi ke soal sehari-hari (baterai ponsel, galvanisasi, korosi sepeda) — buat eksperimen mini: ukur tegangan sel sederhana, catat massa elektroda, dan rayakan insight siswa. MPI harus bermakna, konkret, dan menyenangkan — supaya ilmu lengket di kepala dan di tangan.