9.3.1 Sel Kimia (Q&A)
Soalan Jawapan Pendek
- Apakah itu sel kimia?Sel kimia ialah peranti elektrokimia yang menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik menggunakan tindak balas redoks spontan.
- Apakah nama-nama lain bagi sel kimia?Sel kimia juga dikenali sebagai sel voltan atau sel galvani.
- Apakah peranan pengoksidaan dan penurunan dalam sel kimia?Pengoksidaan berlaku di anod, melepaskan elektron, manakala penurunan berlaku di katod, di mana elektron diterima.
- Apakah dua komponen utama sel kimia?Sel kimia terdiri daripada dua setengah sel, setiap satunya mengandungi elektrod logam yang direndam dalam larutan elektrolit.
- Apakah fungsi titian garam dalam sel kimia?Titian garam mengekalkan keneutralan elektrik dengan membenarkan migrasi ion antara dua setengah sel, sekali gus menghalang pengumpulan cas.
- Elektrod manakah yang merupakan anod dalam sel kimia?Anod ialah elektrod di mana pengoksidaan berlaku dan merupakan terminal negatif dalam sel kimia.
- Elektrod manakah yang merupakan katod dalam sel kimia?Katod ialah elektrod di mana penurunan berlaku dan merupakan terminal positif dalam sel kimia.
- Apakah arah aliran elektron dalam sel kimia?Elektron mengalir dari anod (tapak pengoksidaan) ke katod (tapak penurunan) melalui litar luar.
- Apakah itu daya gerak elektrik (DGE) dalam sel kimia?DGE, atau voltan, ialah perbezaan keupayaan antara dua setengah sel yang memacu aliran elektron dalam sel kimia.
- Bagaimanakah keupayaan sel piawai (E°sel) dikira?E°sel = E°katod – E°anod
- Apakah yang ditunjukkan oleh nilai E°sel yang positif?Nilai E°sel yang positif menunjukkan bahawa tindak balas redoks adalah spontan, membolehkan sel menjana elektrik.
- Apakah yang diwakili oleh notasi sel?Notasi sel ialah perwakilan ringkas bagi sel kimia, menunjukkan tindak balas anod dan katod serta titian garam.
- Bagaimanakah anod diwakili dalam notasi sel?Anod ditulis di sebelah kiri dalam notasi sel, dengan satu garis menegak (|) memisahkan logam dan ionnya.
- Apakah yang diwakili oleh garis menegak berkembar (||) dalam notasi sel?Garis menegak berkembar (||) mewakili titian garam atau pasu berliang dalam sel kimia.
- Apakah fungsi siri elektrokimia?Siri elektrokimia menyusun setengah tindak balas mengikut keupayaan elektrod piawai, meramalkan tindak balas redoks dan tingkah laku elektrod.
- Logam manakah yang bertindak sebagai anod dalam sel zink-kuprum?Zink (Zn) bertindak sebagai anod kerana ia mempunyai keupayaan elektrod yang lebih negatif (-0.76V).
- Apakah tindak balas keseluruhan dalam sel zink-kuprum?Zn(p) + Cu²⁺(ak) → Zn²⁺(ak) + Cu(p)
- Bagaimanakah sel elektrolisis berbeza daripada sel kimia?Sel elektrolisis menggunakan elektrik untuk memacu tindak balas tidak spontan, manakala sel kimia menjana elektrik daripada tindak balas spontan.
- Senaraikan satu aplikasi industri bagi sel kimia.Bateri, seperti yang digunakan dalam kereta dan peranti elektronik.
- Apakah fungsi voltmeter dalam sel kimia?Voltmeter mengukur beza keupayaan elektrik (voltan) yang dijana oleh sel kimia.
Soalan Penjelasan
- Mengapakah pengoksidaan sentiasa berlaku di anod dalam sel kimia?Pengoksidaan melibatkan kehilangan elektron, yang mesti dilepaskan ke dalam litar luar. Anod, sebagai sumber elektron, mengalami pengoksidaan.
- Jelaskan mengapa titian garam diperlukan dalam sel kimia.Titian garam menghalang pengumpulan cas dengan membenarkan migrasi ion, mengekalkan keneutralan elektrik dan membolehkan tindak balas diteruskan.
- Mengapakah katod dianggap sebagai terminal positif dalam sel kimia?Elektron mengalir ke katod, di mana penurunan berlaku. Memandangkan ia menerima elektron, ia menjadi positif secara relatif.
- Bagaimanakah pilihan elektrod mempengaruhi voltan sel kimia?Semakin besar perbezaan keupayaan elektrod antara anod dan katod, semakin tinggi voltan sel tersebut.
- Mengapakah sel Daniell merupakan contoh sel kimia yang baik?Ia menunjukkan dengan jelas pengoksidaan zink dan penurunan kuprum, dengan tindak balas redoks spontan yang menjana elektrik.
- Apakah yang berlaku jika kepekatan elektrolit berubah dalam sel kimia?Perubahan kepekatan elektrolit menjejaskan ketersediaan ion, mengalihkan keseimbangan dan mengubah voltan sel.
- Mengapakah logam yang berbeza mempunyai keupayaan elektrod piawai yang berbeza?Logam mempunyai kecenderungan yang berbeza untuk kehilangan atau menerima elektron berdasarkan struktur atom dan kereaktifannya.
- Bagaimanakah sel bahan api berbeza daripada sel kimia tradisional?Sel bahan api menukarkan tenaga kimia daripada bahan api kepada elektrik secara berterusan, manakala sel kimia beroperasi sehingga bahan tindak balas habis.
- Mengapakah voltan luar diperlukan dalam sel elektrolisis tetapi tidak dalam sel kimia?Sel elektrolisis memacu tindak balas tidak spontan yang memerlukan tenaga luar, manakala sel kimia menghasilkan tindak balas spontan yang menjana elektrik.
- Bagaimanakah voltan sel kimia berkaitan dengan kespontanannya?Voltan yang positif menunjukkan tindak balas spontan, manakala voltan negatif bermakna tindak balas tersebut adalah tidak spontan.