LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
“SEL VOLTA”
DISUSUN OLEH :
MUHAMMAD RAIHAN (25)
XII MIPA 3
SMAN NEGERI 103
JAKARTA
Jl. Mawar Merah VI
Perumnas Klender,Malaka Jaya
Kecamatan Duren
Sawit – Jakarta Timur
I. Tujuan
Percobaan
a.
Menentukan
potensial sel pada sel volta
b.
Merangkai
sel volta dan menuliskan lambing diagram sel
c.
Menentukan
katoda dan anoda
II. Dasar
Teori
a.
Sel
Volta
Peralatan percobaan untuk menghasilkan listrik dengan memanfaatkan
energy redoks spontan disebut sel galvanic atau sel volta, diambil dari nama
ilmuwan Italia Luigi Galvani dan Alessandro Volta yang membuat versi awal dari
alat ini
(Chang, 2005:197).
Sel volta adalah penataan bahan kimia dan penghantar listrik yang
memberikan aliran electron lewat rangkaian luar dari suatu zat kimia yang
teroksidasi ke zat kimia yang direduksi
(Keenan:1980).
Suatu sel galvani menghasilkan listrik karena adanya perbedaan
daya Tarik dua elektroda terhadap electron, sehingga electron mengalir dari
yang lemah ke yang kuat daya tariknya. Jika daya Tarik itu disebut potensial
elektroda, maka perbedaan potensial kedua elektroda disebut potensial sel atau
daya gerak listrik (DGL) sel dalam satuan volt (V)
(Syukri, 1999:527)
Prinsip-prinsip
sel volta :
1.
Di dalam sel volta reaksi kimianya mengandung arus listrik, reaksi
terjadi secara spontan.
2.
Terjadi perubahan dari energi kimia menjadi energi listrik.
3.
Pada anode, terjadi reaksi oksidasi dan bermuatan negatif (-).
4.
Pada katode, terjadi reaksi reduksi dan bermuatan positif (+).
5.
Elektron mengalir dari anode menuju katode
b.
Elektroda
Mengikuti apa yang dikatakan Michael Faraday, para ahli kimia
menyebut sisi berlangsungnya oksidasi dalam sel elektrokimia sebagai anoda dan
sisi berlangsungnya reduksi sebagai katoda
(Oxtoby, 2001:378)
Hubungan listrik antara dua setengah – sel harus dilakukan dengan
cara tertentu. Kedua electrode logam dan larutannya harus berhubungan, dengan
demikian lingkar arus yang sinambung terbentuk dan merupakan jalan agar
partikel bermuatan mengalir. Secara sederhana electrode saling dihubungkan
dengan kawat logam yang memungkinkan aliran electron
(Petrucci:1985).
Perlu diingat bahwa:
1. Anode adalah elektrode
tempat terjadinya reaksi oksidasi.
2. Katode adalah elektrode
tempat terjadinya reaksi reduksi.
3. Katode positif, Anode
negatif
4. Arah gerak arus elektron
adalah dari anode menuju katode.
5. Arah gerak arus listrik
adalah dari katode menuju anode.
(arryarjuna.blogspot.com)
Sel terdiri dari dua setengah – sel yang elektrodanya dihubungkan
dengan kawat dan larutannya dengan jembatan garam. (Ujung jembatan garam
disumbat dengan bahan berpori yang memungkinkan ion bermigrasi, tetapi mencegah
aliran cairan dalam jumlah besar). Potensiometer mengukur perbedaan potensial
antara dua electrode yaitu sebesar 0.463 Volt (V)
(Petrucci:1985).
c.
Jembatan
Garam
Aliran listrik antara dua larutan harus berbentuk migrasi ion. Hal
ini hanya dapat dilakukan melalui larutan lain yang "menjembatani"
kedua setengah – sel dan tak dapat dengan kawat biasa: hubungan ini disebut
jembatan garam (= salt bridge)
(Petrucci:1985).
Jembatan
garam dapat dibuat dengan melarutkan garam-garam yang mudah larut dalam air,
pada larutan agar-agar atau dengan mencelupkan kertas saring pada larutan
garam. Fungsi jembatan garam :
1.
Menyeimbangkan kelebihan jumlah ion pada kedua elektroda
2.
Membuat rangkaian tertutup sehingga terjadi aliran elektron yang
melibatkan beda potensial sel dapat terbaca di voltmeter/avometer.
(ferari008.blogspot.com)
d.
Potensial
Sel
Potensial elektroda merupakan ukuran besarnya kecenderungan suatu
unsur untuk melepas atau menyerap elektron. Untuk membandingkan kecenderungan
oksidasi atau reduksi dari suatu elektroda pembanding yaitu elektroda hidrogen.
Potensial yang dihasilkan oleh suatu elektroda yang dihubungkan dengan
elektroda hidrogen disebut potensial elektroda.
Ada dua kemungkinan:
·
Jika potensial electrode bertanda (+) maka electrode lebih mudah
mengalami reduksi.
·
Jika potensial electrode bertanda (-) maka electrode lebih mudah
mengalami oksidasi.
Harga potensial sel tergantung pada jenis elektroda, suhu,
konsentrasi ion dalam larutan, dan jenis ion dalam larutan.
(myradardanger.blogspot.com)
Potensial sel (E˚sel) adalah potensial listrik yang dihasilkan
oleh suatu sel volta. Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel
volta dapat ditentukan melalui:
1.
Percobaan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer.
2.
Perhitungan berdasarkan data potensial elektroda unsur-unsur
sesuai dengan reaksinya.
(myradardanger.blogspot.com)
Dua aturan yang cocok untuk menghitung daya gerak listrik suatu
sel penentuan reaksi sel, dan untuk menentukan apakah reaksi sel seperti
tertulis berlangsung spontan daya gerak listrik sel E0 adalah
daya gerak listrik bila semua konstituen terdapat pada keaktifan satu.
1) Daya gerak listrik suatu sel
sama dengan potensial elektroda standar elektroda katode dikurangi potensial
elektroda anode.
E0 sel
= E0 katode - E0anode
Hasil
E0 sel > 0 menyatakan reaksi berlangsung spontan, dan E0 sel
< 0 maka menyatakan reaksi berlangsung tidak spontan.
2) Reaksi yang berlangsung pada
anode ditulis sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang berlangsung pada anode
ditulis sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang berlangsung pada katode adalah
reaksi reduksi. Reaksi sel adalah jumlah dari kedua reaksi ini.
(seindah-gloriosa.blogspot.com)
e.
Reaksi
Syarat reaksi redoks berlangsung spontan,
yaitu logam untuk anoda terletak sebelah kiri logam untuk katoda dalam deret
volta.
Deret Volta merupakan urutan logam-logam (ditambah hidrogen)
berdasarkan kenaikan potensial elektroda standarnya.
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
Semakin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta, maka logam
tersebut semakin mudah teroksidasi. Sebaliknya, semakin ke kanan suatu logam
dalam deret volta, maka logam tersebut semakin mudah tereduksi. Oleh karena
itu, untuk melindungi suatu logam dari reaksioksidasi (perkaratan) maka
logam tersebut perlu dihubungkan dengan logam yang letaknya lebih kiri dari
logam tersebut dalam deret volta atau disebut sebagai perlindungan katodik.
(blogelektrokimia.blogspot.com)
III.
Alat dan Bahan
a.
Alat
i.
Voltmeter
ii.
Penjepit
buaya (kabel)
iii.
Gelas
kimia 2
iv.
Jembatan
garam
b.
Bahan
i.
CuSO4
(l) 30 ml
ii.
ZnSO4
(l) 30 ml
iii.
Lempeng
Zn
iv.
Lempeng
Cu
IV.
Cara Kerja
a.
Menyediakan alat dan bahan, mengamplas semua logam
menggunakan amplas sampai mengkilat
b.
Masukkan
20 ml larutan CuSO4 (l) 30 ml kedalam gelas kimia 1
c.
Masukkan
20 ml larutan ZnSO4 (l) 30 ml kedalam gelas kimia 1
d.
Masukkan
jembatan garam (Pipa U) diantara kedua gelas kmia yang berisi larutan.
e.
Sambungkan
ujung dari batang Zn yang dimasukkan dalam larutan ZnSO4 kabel anoda pada voltmeter
f.
Sambungkan
ujung dari batang Cu yang dimasukkan dalam larutan CuSO4 ke ujung kabel katoda
pada voltmeter
g.
Atur
skala pada voltmeter
h.
Lihat
angka yang ditunjukkan pada jarum voltmeter setelah selang 5 menit dan catat
hasil pengamatannya.
V.
Hasil Pengamatan
|
Larutan
|
Anoda
|
Larutan
|
Katoda
|
Beda
Potensial
|
Peribahan
yang terjadi
|
|
ZnSO4
|
Zn
|
CuSO4
|
Cu
|
15
V
|
Terjadi
perubahan bentuk pada logam Zn
|
|
ZnSO4
|
Zn
|
CuSO4
|
Cu
|
3
V
|
Terjadi
perubahan bentuk pada logam Cu
|
VI.
Analisa Data
Pada saat beda potensial sebesar 15 volt terjadi perubahan bentuk pada
logam Zn yang diakibatkan karena adanya peregerakkan arus elektron.
Sedangkan pada saat beda potensial 3 volt terjadi perubahan bentuk pada
logam Cu, diakibatkan adanya pergerakkan arus electron
Cu dalam Larutan CuSO4 dan Zn
dalam Larutan ZnSO4
a. Fungsi
Cu berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan
Zn berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi. Larutan CuSO4 dan
Larutan ZnSO4sebagai elektrolit
b. Reaksi
sel
Katoda
:
2e- + Cu2+ à Cu
Anoda
:
Zn à Zn2+ + 2e-
Reaksi
sel
:
Cu2+ +
Zn à Cu + Zn2+
c. Diagram
sel
Zn/Zn2+//Cu2+/Cu
Dari kedua percobaan didapatkan bahwa Zn adalah Anoda dan Cu adalah
Katoda
VII.
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa
1.
Sel
volta merupakan suatu sel elektrokimia yang mengubah zat kimia menjadi listrik
2.
Katode
tempat terjadinya reduksi dan bersifat positif
3.
Anode
tempat terjadinya oksidasi dan bersifat negatif
4.
Pada
sel volta semua reaksi berlangsung secara spontan
VIII. Pertanyaan
dan Jawaban
a.
Tuliskan
persamaan reaksi redoks yang terjadi dalam percobaan yang telah dilakukan?
ZnSO4 → Zn2+ + SO42-
katoda: Zn2+ + 2e → Zn × 2
anoda: 2 H2O → 4 H+ + 4e + O2 × 1
reaksi: 2 Zn2+ + 2 H2O → 2 Zn + 4 H+ + O2
katoda: Zn2+ + 2e → Zn × 2
anoda: 2 H2O → 4 H+ + 4e + O2 × 1
reaksi: 2 Zn2+ + 2 H2O → 2 Zn + 4 H+ + O2
Susunan sel volta dapat
dinyatakan dengan notasi sel volta yang disebut juga diagram sel. Untuk contoh
sel volta di atas, notasi selnya dapat dinyatakan sebagai berikut.
Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu
atau
Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s)
§
Komponen-komponen pada kompartemen anoda (setengah sel oksidasi)
ditulis pada bagian kiri, sedangkan komponen-komponen pada kompartemen katoda
(setengah sel reduksi) ditulis pada bagian kanan.
§
Tanda dua garis vertikal ( || ) melambangkan jembatan garam yang
memisahkan kedua setengah sel.
§
Tanda satu garis vertikal ( | ) melambangkan batas fase antara
komponen-komponen dengan fase berbeda.
b.
Jelaskan
apabila percobaan tersebut tidak menggunakan jambatan garam? Bagaimana
pendapatmu?
Fungsi dari jembatan garam adalah
untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk menutup
rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.
Jadi menurut
pendapat saya akan terjadi ketidakseimbangan kation amupun anion di kedua
tabung.
c.
Jikas
larutan yang digunakan diganti dengan larutan Mgcl2 dan Fecl3, tuliskan
persamaan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda?
2FeCl3 + 3Mg = 2Fe + 3MgCl2
FeCl3 → Fe Reduksi
Mg → MgCl2 Oksidasi
Dikalikan valensi lawannya
Fe = 3 Mg = 2 X 3
FeCl3 x 3 Mg
x 2
Fe x 3 MgCl2 x
2
IX.
Daftar Pustaka
§
Sentot
dan Ispriyanto. 2016. Buku Siswa Kimia
Berbasis Eksperimen untuk Kelas XII SMA dan MA. Solo : PT Tiga Serangkai
Pustaka Mandiri
§
https://www.studiobelajar.com/sel-volta/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar