Sel konsentrasi, juga disebut sel konsentrasi, adalah sel galvanik di mana dua setengah sel terbuat dari logam yang sama dalam larutan yang sama. Arus listrik dihasilkan karena fakta bahwa konsentrasi larutan dalam setengah sel berbeda, dalam satu larutan akan lebih terkonsentrasi daripada yang lain.
Kemudian, elektron akan cenderung mengalir dari setengah sel dimana larutan lebih encer menuju larutan yang lebih pekat, untuk mereduksi ion-ion terlarut, dan konsentrasi larutan pekat berkurang, bersamaan dengan konsentrasi. ion dalam larutan encer akan naik (karena mengoksidasi, ia melepaskan elektron).
Ketika konsentrasi dalam larutan menyamakan, perbedaan potensial tidak lagi dihasilkan, tidak ada transpor elektron, maka baterai habis.
Beda potensial yang dihasilkan oleh jenis baterai ini diberikan oleh persamaan Nernst:
Dimana n adalah jumlah elektron yang dipertukarkan, F adalah konstanta Faraday, R adalah konstanta universal gas ideal, T adalah suhu dalam derajat Kelvin, c1 adalah konsentrasi larutan yang paling pekat, dan c2 adalah konsentrasi yang paling encer solusi..
Seperti yang terlihat dalam persamaan, tegangan yang dihasilkan tergantung pada suhu, meningkat ketika meningkat. Pada 25 ° C, nilai konstanta 2.303RT / F adalah 0,059 V.
Untuk membangun sel konsentrasi, kita dapat menempatkan, misalnya, dua elektroda perak di setiap setengah sel, masing-masing direndam dalam larutan perak nitrat. Salah satu larutan perak nitrat dapat, misalnya, 0,3 M dan 0,03 M lainnya. Kami juga menempatkan jembatan garam natrium nitrat, dan voltmeter yang menunjukkan perbedaan potensial yang dihasilkan.
Apa yang akan terjadi di setengah sel di mana konsentrasi ion perak lebih rendah adalah elektroda perak akan larut, atom akan teroksidasi, menghasilkan ion perak untuk meningkatkan konsentrasi ion dalam larutan. Elektron yang dilepaskan pada proses oksidasi ini akan berpindah ke setengah sel dimana konsentrasi ion perak lebih tinggi, mengurangi ion-ion tersebut, yang akan diendapkan pada elektroda dalam bentuk atom perak.
Jadi elektroda yang terendam dalam larutan paling pekat adalah anoda, dan elektroda yang terendam dalam larutan paling pekat adalah katoda.
Dengan perakitan jenis baterai ini, persamaan Nernst dapat diverifikasi secara eksperimental, mengukur tegangan yang diperoleh dengan menggunakan larutan dengan konsentrasi berbeda, dan membandingkannya dengan tegangan yang dihitung secara teoritis.
Fenomena yang mirip dengan yang terjadi ketika logam bersentuhan dengan larutan dengan konsentrasi berbeda juga dapat terjadi , ketika logam bersentuhan dengan konsentrasi oksigen yang berbeda pada titik yang berbeda. Area logam yang kontak dengan konsentrasi oksigen tertinggi akan menjadi katodik dan area di mana konsentrasi oksigen lebih rendah akan menjadi anodik.