LAPORAN PRAKTIKUM “ DERET GALVANIS LOGAM – LOGAM “
KELAS 2 E / KELOMPOK 4
1.
Nanda Nurmassita Rizki Anisa
NIM. 1531410065 1531410065
2.
Ika Islamirrodliyah
NIM. 1531410006
3.
Nurika Andana Putri
NIM. 1531410124 1531410124
4.
Oddie Surya
NIM. 1531410007
5.
Siti Ulfaizzah
NIM. 1531410100
6.
Sri Nuri Wijianingrum
NIM. 1531410050
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Malang 2016
Hari, Tanggal : Kamis, 20 Oktober 2016 I.
Tujuan Praktikum :
1. Memahami konsep tentang beda potensial oksidasi logam-logam 2. Memahami prinsip terjadinya korosi galvanis II.
Dasar Teori
Sel Volta
Luigi Galvani dan Alexandro Volta menemukan prinsip pembentukan energi listrik dari reaksi kimia yang terjadi dalam suatu alat yang kini dikenal sebagai sel Galvani atau sel Volta dimana terjadi reaksi oksidasi dan reduksi yang menghasilkan arus listrik. Katoda (+) : reduksi Anoda (-) : oksidasi Sel Galvani merupakan suatu sel elektrokimia yang mengubah zat kimia menjadi energi listrik. Dalam sel galvani reduktor dan oksidatornya dipisahkan sehingga pemindahan tidak terjadi secara langsung tetapi melalui kawat penghantar. . Potensial elektroda sel dapat ditentukan melalui persamaan : E° sel = E° reduksi - E° oksidasi E° sel = E° katode - E° anode E° sel = E° besar - E° kecil 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
Elektroda Sel Galvani
Elektroda dalam sel Galvani terbalik dengan elektroda sel elektrolisis. Dalam sel Galvani: -Anoda adalah elektroda dimana terjadi reaksi oksidasi (kehilangan elektron). Anoda menarik anion.
-Katoda adalah elektroda dimana terjadi reaksi reduksi (menerima elektron). Katoda menarik kation. Perhitungan Potensial Standar
Potensial listrik standar dapat ditentukan dengan menggunakan tabel potensial standar setengah sel. Langkah pertama adalah mengetahui logam apa yang bereaksi dalam sel. Kemudian mencari potensial elektroda standar ( E 0) dalam volt, dari masing-masing dua setengah reaksi. Potensial Sel
Sel galvani menjadikan perubahan energi bebas reaksi spontan menjadi energi listrik. Energi listrik ini berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua elektroda (voltase) atau disebut juga potensial sel (Esel) atau gaya electromotive (emf). Untuk proses spontan E sel > 0, semakin positif E sel semakin banyak kerja yang bisa dilakukan oleh sel Satuan yang dgunakan 1 V = 1 J/C. Potensial sel sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi, oleh karena itu potensial sel standar diukur pada keadaan standar (298 K, 1 atm untuk gas, 1 M untuk larutan dan padatan murni untuk solid). Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda. Setengah reaksi oksidasi terjadi di anoda. Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda. Setengah reaksi reduksi terjadi di katoda. Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel melalui katoda. Setengah sel oksidasi: anoda berupa batang logam Zn dicelupkan dalam ZnSO4. Setengah sel reduksi: katoda berupa batang logam Cu dicelupkan dalam CuSO4 Terbentuk muatan relatif pada kedua elektroda dimana anoda bermuatan negatif dan katoda bermuatan positif. Kedua sel juga dihubungkan oleh jembatan garam yaitu tabung berbentuk U terbalik berisi pasta elektrolit yang tidak bereaksi dengan sel redoks gunanya untuk menyeimbangkan muatan ion (kation dan anion). Dimungkinkan menggunakan elektroda inaktif yang tidak ikut bereaksi dalam sel volta ini misalnya grafit dan platinum.
Notasi Sel Volta
Sel Volta dinotasikan dengan cara yang telah disepakati (untuk sel Zn/Cu2+) Zn(s)|Zn2+(aq)║Cu2+(aq)|Cu(s). Bagian anoda (setengah sel oksidasi) dituliskan disebelah kiri bagian katoda. Garis lurus menunjukkan batas fasa yaitu adanya fasa yang berbeda (aqueous vs solid) jika fasanya sama maka digunakan tanda koma. Untuk elektroda yang tidak bereaksi ditulis dalam notasi diujung kiri dan ujung kanan.
III.
Alat dan Bahan
Alat
1. Beaker glass 250 mL 2. Avometer (Volt meter) 3. Batang Pengaduk 4. Neraca Analitik 5. Spatula 6. Kaca Arloji 7. Gelas Plastik 8. Penjepit Buaya
Bahan
1. Garam Dapur 2. Logam dari Berbagai jenis a. Timah Putih b. Seng c. Kuningan d. Batang Tembaga e. Lempeng Tembaga f. Nikel g. Alumunium h. Besi 3. Batang Karbon 4. Air
IV.
Skema Kerja
Siapkan alat dan bahan Buat larutan garam jenuh setengah dari gelas Masukkan dua logam yang berbeda dengan sisi berlawanan Ukur Beda Potensial Catat Hasil Pengukuran Ulangi percobaan dengan logam yang berbeda V.
Data Pengamatan
ANODA (V) KATODA
Karbon
Timah Nikel
Seng
Putih Karbon
0,454
Batang
Besi
Kuningan
Tembaga 0,333 0,947
0,194
0,299
0,246
0,721
0,192
0,148 0,473
-
0,107
-
0,274
-
0,598
-
0,045
0,011
0,461
-
-
-
-
0,178
-
0,054
0,015
0,433
-
0,024
0,333
-
0,323
-
-
Nikel
-
-
Seng
-
-
-
0,207
Besi
-
-
-
0,489
-
Kuningan
-
0,062
-
0,526
-
-
Alumunium
-
-
-
-
-
-
-
-
0,247
0,037
0,121
0,064
Tembaga
Lempeng Tembaga
Lempeng Tembaga
Timah Putih
Batang
Alumunium
0,033 0,712
0,154 0,738
0,507
Berdasarkan Berapa kali katoda No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Katoda Batang Tembaga
Anoda Seng
Beda Potensial (V) 0,712
Batang Tembaga Batang Tembaga Batang Tembaga Batang Tembaga Batang Tembaga Besi Besi Besi Karbon Karbon Karbon Karbon Karbon Karbon Karbon Karbon Kuningan Kuningan Kuningan Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Lempeng Tembaga Nikel Nikel Nikel Nikel seng Timah Putih Timah Putih Timah Putih
Alumunium Timah Putih Besi Nikel Kuningan Seng Alumunium Kuningan Seng Alumunium besi Nikel timah putih Kuningan Batang Tembaga Lempeng Tembaga Seng Alumunium Timah Putih Seng Alumunium Timah Putih Nikel Besi Kuningan Batang Tembaga Seng Alumunium Besi Kuningan Alumunium Seng Alumunium Nikel
0,433 0,207 0,054 0,033 0,015 0,489 0,333 0,024 0,947 0,721 0,454 0,333 0,299 0,246 0,194 0,192 0,526 0,323 0,062 0,738 0,507 0,247 0,154 0,121 0,064 0,037 0,598 0,461 0,045 0,011 0,178 0,473 0,274 0,148
36
Timah Putih
besi
0,107
VI.
Pembahasan
Sebuah sel elektrokimia yang beroperasi secara spontan disebut sel galvani (atau sel volta). Sel seperti ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk melakukan kerja (Oxtoby:1999). Arus mengalir pada sel galvani disebabkan karena perbedaan potensial listrik (∆V), antara dua titik dalam rangkaian yang menyebabkan electron mengalir. Perbedaan potensial listrik ini, atau tegangan sel, dapat diukur dengan sebuah alat yang disebut voltmeter yang diletakkan di rangkaian luar. Tegangan yang diukur dalam sel galvani tergantung pada magnitudo arus yang melalui sel dan tegangan jatuh jika arus terlalu besar (Oxtoby:1999). Pada percobaan ini larutan yang digunakan adalah larutan garam. Larutan Garam pada percobaan ini memiliki fungsi sebagai larutan elektrolit. Pada percobaan pertama Katoda yang digunakan adalah adal ah Batang Bata ng Karbon. Percobaan ini dilakukan sebagai panutan / pembanding untuk percobaan selanjutnya dengan logam lain sebagai katoda. Semua bahan yang direaksikan atau bahan yang menjadi anoda dapat menghasilkan arus listrik. Hal ini disebabkan karena karbon merupakan inert sehingga tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut. Pada percobaan ini yang dapat bertindak sebagai katoda adalah Seng, Batang Tembaga, Besi, Kuningan, Lempeng Tembaga, Nikel, Timah Putih dan Batang Karbon. Logam Logam yang yang dapat bertindak bertindak sebagai sebagai anoda anoda adalah
Seng,
Alumunium, Batang Tembaga, Besi, Kuningan, Nikel, dan Timah Putih. Logam yang bertindak sebagai katoda akan mengalami reaksi reduksi, sedangkan Logam yang bertindak sebagai anoda akan mengalami reduksi. Electron mengalir dari anoda ke penjepit buaya ( kawat penghanatar), dan dengan terbentuknya terbentuknya ion-ion dari anoda ini memasuki larutan dan berdifusi menjauhi anoda . Ion negatif berdifusi lewat larutan garam menuju ke anoda. Electron yang dilepaskan oleh anoda memasuki kawat penyambung dan menyebabkan electron-elektron pada ujung lain berkumpul pada permukaan katoda.
Jadi, sementara reaksi itu berjalan; terdapat gerakan keseluruhan dari ion negative menuju anoda dan gerakan keseluruhan ion positif menuju katoda Jalan
untuk aliran ion secara terarah lewat larutan ini dapat dibayangkan sebagai rangkaian dalam, dan jalan untuk aliran electron lewat kawat penghantar dibayangkan sebagai rangkaian luar (Keenan:1980). Pada praktikum ini juga dapat diketahui prinsip terjadinya korosi galvanis. Korosi galvanis dapat terjadi apabila dua logam dapat terjadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan ( memiliki perbedaan beda potensial) dan berada di lingkungan korosif. Dalam hal ini lingkungan korosif adalah larutan elektrolit ( larutan garam). Prinsip korosi galvanis sama dengan prinsip elektrokimia yaitu terdapat elektroda dan menghasilkan arus listrik. Logam yang berfungsi sebagai anoda adalah logam sebelum dihubungkan bersifat lebih reaktif atau mempunya potensial korosi lebih negatif. Dari hasil percobaan pertama terdapat penyimpangan antar KarbonAlumunium dan Karbon-Seng. Berdasarkan literatur seharusnya KarbonAlumunium yang memiliki beda potensial lebih besar daripada Karbon-Seng. Hal ini mungkin disebabkan karena masih terdapat pengotor pada anoda seng ataupun alumunium dan mempengaruhi pengukuran beda potensial sel. Dari seberapa sering katoda/ anoda logam
–
logam tersebut dapat
dideretkan menjadi seperti berikut : Anoda
Katoda
Al Zn Fe CuZn Ni Sn Cu(Batang) Cu(Lempeng) C Oksidasi
VII.
reduksi
Kesimpulan
1.
Pada Sel galvani terjadi reaksi spontan sehingga reaksi m enimbulkan arus listrik.
2.
Korosi galvanis dapat terjadi apabila dua logam yang berbeda dihubungkan di lingkungan yang sama (lingkungan korosif).
VIII.
Daftar Pustaka
1.
http://brownharianto.blogspot.co.id/2009/11/korosi-galvanis.html
2.
http://elzivian.mywapblog.com/cara-membuat-percobaan-selgalvani.xhtml
3.
http://sholmuth.blogspot.co.id/2012/08/laporan-praktikum-selgalvani.html
4.
Oxtoby, David W.dkk.1999.Prinsip-Prinsip Kimia Modern edisi keempat jilid 1.jakarta: Erlangga
Tugas
1.
Gambarkan Rangkaian Galvanis / Rangkaian elektrokimia percobaan anda
2.
Susunlah deret galvanis logam-logam berdasarkan hasil percobaan anda. (Urutkan berdasarkan berapa kali sebuah logam menjadi katoda/ anoda)
3.
Tuliskann persamaan reaksi yang terjadi pada setiap percobaan yang anda buat.
Jawab
1.
V
2. Dari seberapa sering katoda dapat disimpulkan deret galvanis praktikum ini yaitu Al Zn Fe CuZn Ni Sn Cu(Batang) Cu(Lempeng) C 3. Reaksi hasil praktikum jika kita basiskan karbon sebagai katoda Katoda : H2O + 2e-
2
OH- + H2
Anoda :
Cu2+ + 2e-
Reaksi : Cu + H 2O
2
OH- + Cu2+
Katoda : H2O + 2e-
2
OH- + H2
Anoda :
Sn2+ + 2e-
Reaksi : Sn + H 2O
2
OH- + Sn2+
Katoda : H2O + 2e-
2
OH- + H2
Anoda :
Fe2+ + 2e-
2
OH- + Fe2+
Cu
Sn
Fe
Reaksi : Fe + H 2O
