Perbedaan Sel Volta dan Sel Elektrolisis Beserta Contohnya

Elektrokimia: Perbedaan Sel  Volta dan Elektrolisis

Glosaria.com - Sel elektrokimia terdiri dari dua jenis, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Perbedaan antara sel volta dengan sel elektrolisis adalah sebagai berikut:

• Pada sel volta memanfaatkan reaksi kimia untuk menghasilkan energi listrik, 
• Sebaliknya, pada sel elektrolisis memanfaatkan energi listrik untuk menghasilkan reaksi kimia. 

Jadi, perbedaan utamanya adalah pada sel volta menghasilkan energi listrik sedangkan pada sel elektrolisis membutuhkan energi listrik. Untuk memahami lebih lanjut, simak artikel berikut ini ya.

Sel Elektrokimia

Sel volta dan sel elektrolisis ini merupakan jenis-jenis dari sel elektrokimia. Elektrokimia adalah cabang ilmu yang mempelajari interkonversi energi listrik dan energi kimia. Elektrokimia sangat identik dengan reaksi redoks yaitu reaksi yang menghasilkan serah terima elektron secara langsung dari satu partikel ke partikel lainnya. Proses elektrokimia adalah reaksi redoks (reduksi-oksidasi) dimana dalam reaksi ini energi yang dilepas oleh reaksi spontan diubah menjadi listrik atau dimana energi listrik digunakan agar reaksi yang non spontan bisa terjadi (Chang, 2004).

BACA: Laporan Praktikum Elektrokimia: Sel Volta dan Elektrolisis

Sel Volta

Sel volta atau sel galvani merupakan salah satu jenis sel elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik dengan memanfaatkan reaksi redoks spontan. Sel volta merupakan penataan bahan kimia dan penghantar listrik yang memberikan aliran elektron lewat rangkaian listrik dari suatu zat kimia yang teroksidasi ke zat kimia yang direduksi. Dalam sel volta, oksidasi berarti dilepaskannya elektron oleh atom-atom, molekul, ataupun ion. Reduksi berarti diperolehnya elektron oleh partikel-partikel tersebut. 

Berikut ini merupakan prinsip-prinsip sel volta/sel galvani antara lain:

• Terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik
• Pada anoda, elektron adalah produk dari reaksi oksidasi.
• Pada katoda, elektron adalah reaktan dari reaksi reduksi.
• Arus elektron mengalir dari anoda ke katoda.
• Arus listrik mengalir dari katoda ke anoda.

BACA: Contoh Sel Primer dan Sel Sekunder Pada Sel Volta

Sel volta atau sel Galvani dapat digunakan untuk menentukan arah kespontanan reaksi redoks, hasil kali kelarutan, konstanta kesetimbangan dan menentukan pH larutan. Namun sel ini juga dapat menimbulkan korosi. Korosi merupakan reaksi antara logam dengan zat lain yang menyeluruh permukaannya sehingga membentuk oksidasi logam. Korosi termasuk reaksi redoks dan prosesnya merupakan proses sel volta/Galvani (Syukri, 1999).

Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis merupakan salah satu sel elektrokimia yang menggunakan energi listrik untuk menjadikan reaksi kimia. Rangkaian elektrolisis yang menjadikan terjadinya reaksi kimia akibat dialiri listrik, pada sel elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif, sedangkan anoda merupakan kutub positif. Sel elektrolisis memerlukan energi untuk memompa elektron dam prosesnya berkebalikan dengan sel volta. Dalam sel ini, harus ada ion, molekul, ataupun atom yang dapat menerima elektron dan melepas elektron. Reaksi elektrolisis adalah reaksi redoks yang tidak spontan, tetapi terjadi karena dialiri arus listrik (Vogel, 1979).

Prinsip dasar dari sel elektrolisis didasarkan pada rasio tegangan antara zat yang memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan zat lain/ terjadi persaingan antara beberapa kation dengan air sebagai pelarut untuk tereduksi. Yang berpotensial reduksi lebih besar dan pada anoda yang menang adalah yang berpotensial oksidasi besar (Syukri, 1999).

BACA: Penggunaan Sel Elektrolisis Dalam Industri dan Kehidupan Sehari-hari

Berdasarkan keadaan ion dalam wadahnya, elektrolisis dibagi menjadi dua, yaitu elektrolisis lelehan senyawa ion dan elektrolisis larutan.

1. Elektrolisis lelehan senyawa ion

Senyawa ion dapat dielektrolisis dalam keadaan cair ataupun larutan. Senyawa ion berwujud padat tidak dapat dielektrolisis karena tidak mengandung ion bebas. Akan tetapi ketika dipanaskan sampai meleleh (cair) akan terurai menjadi ion-ion:

My → Mn+ + yn-

Ion positif (kation) tertarik ke katoda dan ion negatif (anion) ke anoda. Ion logam baik golongan utama maupun transisi bertindak sebagai kation. Monoaton dan poliatom bertindak sebagai anion. Tetapi anion yang sering digunakan adalah monoatom karena mudah melepas elektronnya.

2. Elektrolisis larutan

Elektroda inert tidak akan bereaksi pada elektrolisis larutan, namun bila larutan mengandung ion alkali, alkali tanah, ion aluminium, maupun ion mangan (II) maka air akan mengalami reduksi di katoda. Bila larutan mengandung ion sulfat, nitrat dan ion sisa asam oksi maka air akan mengalami oksidasi di anoda (Syukri, 1999).

Perbedaan Sel Volta dan Sel Elektrolisis

Sel volta dan sel elektrolisis adalah dua jenis sel elektrokimia yang berperan dalam proses kimia yang berbeda. Berikut adalah perbedaan utama antara keduanya:

1. Tujuan 

• Sel Volta: Sel volta, juga dikenal sebagai sel galvanik atau sel elektrokimia, digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia spontan antara dua jenis elektroda dan elektrolit. Sel volta mengubah energi kimia menjadi energi listrik.
• Sel Elektrolisis: Sel elektrolisis digunakan untuk memaksa reaksi kimia non-spontan (tidak terjadi secara alami) dengan menerapkan tegangan listrik eksternal. Ini digunakan dalam proses elektrokimia untuk memisahkan zat-zat dalam elektrolit atau untuk mengubah satu zat menjadi zat lain dengan bantuan listrik.

2. Energi yang Dihasilkan:

• Sel Volta: Sel volta menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan, seperti menggerakkan mesin atau mengisi baterai.
• Sel Elektrolisis: Sel elektrolisis memerlukan energi listrik eksternal untuk menggerakkan reaksi kimia non-spontan, sehingga tidak menghasilkan energi listrik netto seperti sel volta.

3. Komponen Utama Sel:

• Sel Volta: Sel volta terdiri dari dua elektroda (biasanya satu elektroda positif dan satu elektroda negatif) yang dicelupkan dalam elektrolit. Reaksi kimia spontan terjadi di dalam sel ini.
• Sel Elektrolisis: Sel elektrolisis juga memiliki dua elektroda, tetapi sel ini memerlukan sumber tegangan listrik eksternal untuk memaksa reaksi kimia non-spontan di dalam elektrolit.

4. Contoh Aplikasi:

• Sel Volta: Baterai alkali, baterai seng-karbon, dan baterai lithium-ion adalah contoh sel volta yang digunakan dalam berbagai perangkat elektronik.
• Sel Elektrolisis: Sel elektrolisis digunakan dalam industri kimia untuk pemisahan unsur kimia dan dalam proses elektroplatting, elektrodeposisi, dan lainnya.

5. Reaksi Kimia:

• Sel Volta: Reaksi kimia dalam sel volta adalah spontan dan menghasilkan aliran elektron dari elektroda negatif ke elektroda positif melalui koneksi luar.
• Sel Elektrolisis: Reaksi kimia dalam sel elektrolisis tidak spontan dan memerlukan tegangan listrik eksternal untuk menggerakkan aliran elektron dari elektroda negatif ke elektroda positif melalui elektrolit.

Dengan kata lain, sel volta menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia yang terjadi secara spontan, sedangkan sel elektrolisis memerlukan energi listrik eksternal untuk memaksakan reaksi kimia yang tidak akan terjadi secara alami.

Kesimpulan

Perbedaan antara sel volta atau sel galvani dengan sel elektrolisis antara lain adalah sebagai berikut:

1. Sel volta adalah sel elekrokimia yang memanfaatkan reaksi kimia untuk menghasilkan energi listrik sedangkan sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang memanfaatkan energi listrik agar reaksi kimia dapat berlangsung. 
2. Dalam sel volta, reaksi redoks spontan digunakan untuk  menghasilkan arus listrik. Contohnya adalah batu baterai dan aki. 
3. Dalam sel elektrolisis, arus listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi  redoks tak spontan. Contohnya adalah elektrolisis air dan penyepuhan. 
4. Muatan elektroda anoda pada sel volta bermuatan negatif dan katoda bermuatan positif. Sedangkan pada sel elektrolisis anoda bermuatan positif, dan katoda bermuatan negatif. 
5. Susunan sel elektrolisis prosesnya terjadi padamsatu wadah yang sama dalam cairan elektrolit. Sedangkan pada sel galvani/volta, prosesnya terjadi pada dua wadah berbeda yang dihubungkan oleh jembatan garam dalam elektrolit inert.

Berbagi :