JURNAL SEL GALVANI

’

Jurnal Sel Galvani, 2014

Chemistry Education 13 A

PENGGUNAAN AGAR DAN BUAH-BUAHAN SEBAGAI JEMBATAN GARAM PADA SEL GALVANI 1

2

Muhammad Basir Nasution , Murni Arifah , Rayhanah Nur Tsabitah

3

Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Jalan Ir. H. Juanda No. 95, Ciputat 15412 Indonesia. Telp (62-21) 7493606

ABSTRAK

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui cara membuat rangkaian Sel Galvani, mengetahui voltase yang dihasilkan dari Sel Galvani, dan membandingkan bahan jembatan garam yang terbaik. Percobaan galvani sendiri memiliki makna yaitu percoban yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang memanfaatkan reaksi redoks spontan. Reaksi redoks spontan yang dapat mengakibatkan terjadinya energi listrik ini ditemukan oleh Luigi Galvani dan Alesandro Guiseppe Volta. Untuk merealisasikan tujuan tersebut maka langkah yang dilakukan adalah menyiapkan berbagai jenis buah-buahan yang digunakan kemudian masing-masing buah dipotong dan dicelupkan kedalam larutan CuSO4 dan ZnSO4 yang telah dihubungkan melalui katoda Zn dan Cu ke multimeter. Dan dari multimeter inilah dapat diketahui bahwa jembatan garam dengan bahan agar-agarlah yang menghasilkan voltase paling besar dan jembatan garam dengan bahan dari buah mangga yang menghasilkan voltase terkecil. Keyword : Bahan-bahan Jembatan Garam ABSTRACT

This experiment is designed to find out how to create a network of cells Galvani, knowing voltage generated from sel Galvani, and comparing the best of the salt bridge. Galvanic experiment itself has meaning that is the experiment that transforms chemical energy into electrical energy to harness the spontaneous redox reaction. Spontaneous redox reactions that may result in electrical energy was discovered by Luigi Galvani and Volta Guiseppe Alesandro. To realize this purpose the steps being taken is to prepare various kinds of fruit are used then each piece is cut and dipped into a solution of CuSO4 and ZnSO4 was connected through Zn and Cu cathode to the multimeter. And from this multimeter can be seen that the salt bridge with soagarlah material that produces the greatest voltage and salt bridge with materials of mango produce the smallest voltage. Keyword: Ingredients Salt Bridge

I. INTRODUCTION

Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang berkenaan dengan interkonversi

energi listrik dan energi kimia. Proses elektrokimia adalah reaksi redoks (oksidasireduksi) dimana dalam reaksi ini energi yang dilepas oleh reaksi spontan diubah


menjadi listrik atau dimana energi lsitrik digunakan agar reaksi yang nonspontan bisa terjadi (Chang, 2005 : 194). Sel elektrokimia (electrochemical cell ) adalah alat tempat terjadinya reaksi oksidasi-reduksi dalam bentuk setengah reaksi yang terpisah dalam oksidasi-reduksi (Petrucci, 1985 : 41). Sel Galvani adalah sel dimana energi bebas dari reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Disebut juga sebagai sel elektrokimia. Hubungan antara energi bebas dari reaksi kimia dengan tegangan sel dinyatakan dengan persamaan: G

= -nFE

dimana F adalah Faraday, E adalah e.m.f sel (dalam volt) dan n adalah jumlah molekul elektron yang berperan pada reaksi kesetimbangan (Dogra, 1990 : 511). Sel Galvani atau sel volta diambil dari nama ilmuwan Italia Luigi Galvani dan Alesandro Volta, yang membuat versi awal dari alat ini. Sebatang seng dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4 dan sebatang tembaga dicelupkan ke dalam larutan CuSO4. Sel bekerja berdasarkan asas bahwa oksidasiZn 2+ 2+ menjadi Zn dan reduksi Cu menjadi Cu dapat dibuat berlangsung serentakdalam lokasi-lokasi yang terpisah dimana transfer elektron antara lokasi-lokasi tersebut terjadi melalui sebuah kawat eksternal. Batang seng dan tembaga dinamakan elektroda. Susunan elektroda (Zn dan Cu) san larutan (ZnSO4 dan CuSO4) disebut sel Daniell (Chang, 2005 :197). Pada sel Galvani, anoda adalah tempat terjadinya oksidasi, bermuatan negatif disebabkan oleh reaksi kimia yang spontan, elektron akan dilepaskan oleh elektroda ini. Katoda adalah eletroda-elektroda tempat terjadinya reduksi sebagai zat kimia. Pada sel Galvani, katoda bermuatan positif bila dihubungkan dengan anoda. Ion bermuatan

’


positif mengalir ke elektroda ini untuk direduksi oleh elektron-elektron yang datang dari anoda (Dogra, 1990 : 513). Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik atau penerangan, pemanasan, menjalankan motor dan sebagainya. Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference. a. Sel kimia dengan transference Sel kimia dengan transference contohnya Daniell. Sel Daniell terdiri atas batang Zn dalam larutan ZnSO4, dan batang Cu dalam larutan CuSO4. Diantara kedua larutan yang terpisah tersebut terdapat penghubung atau transference yang berupa liquid junction atau jembatan garam ( salt salt bridge). bridge). Jika elektroda Zn dan Cu dihubungkan, maka terjadi arus listrik akibat reaksi 2+ oksidasi Zn reduksi ion Cu dalam larutan. b. Sel kimia tanpa transference Sel kimia tanpa transference contohnya sel accu, sel Leclanche, dan sel bahan bakar. 1) Sel Accu Pada sel accu, sebagai kutub negatif adalah larutan Pb, kutub positif adalah logam Pb dilapis PbO2, dan elektrolitnya adalah H2SO4. 2) Sel Leclanche (sel kering) Sel Leclanche contohnya batu baterai. Pada batu baterai biasa, sebagai kutub negatif adalah logam Zn, kutub positif adalah batang grafit (C) dibungkus MnO2 dan elektrolitnya adalah pasta NH4Cl dan ZnCl2. 3) Sel Bahan Bakar (Fuel Cell) Sel bahan bakar biasanya menggunakan oksigen pada katoda

’



dan suatu gas yang dapat dioksidasi pada anoda. Biasanya gas hidrogen. (Romdhoni, 2011)

II. MATERIALS AND METHODS Apparatus :

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Gelas Bekas Air Mineral (2 buah) Kabel Penghubung (Secukupnya) Multimeter (1 buah) Pipet Tetes (2 buah) Gelas Ukur 25 mL (1 buah) Tabung U (1 buah) Amplas (Secukupnya) Neraca O’Hauss (1 buah)

Materials :

1. 2. 3. 4. 5.

Batang Elektroda Zn Batang Elektroda Cu Larutan ZnSO4 Larutan CuSO4 Jembatan Garam : Agar-agar + KCl Buah Melon Buah Mangga Buah Bengkoang Buah Pepaya

1 buah 1 buah 15 mL 15 mL Secukupnya Secukupnya Secukupnya Secukupnya Secukupnya

Experimental Procedures

Batang elektroda Cu dan Zn dibersihkan dengan amplas. Kemudian siapkan 15 mL larutan ZnSO4 dan 15 mL larutan CuSO4 pada wadah yang berbeda. Masak agar-agar dan campurkan dengan NaCl lalu tuang ke dalam tabung U. Kaitkan kabel ke batang Zn,kaitkan juga kabel yang lain ke batang Cu. Hubungkan kabel yang mengikat kabel Cu dan Zn ke multimeter hingga menjadi suatu rangkaian. Celupkan batang Zn ke larutan ZnSO4 dan batang Cu ke larutan CuSO C uSO4. Hubungkan larutan CuSO4 dan ZnSO ZnSO4 menggunakan agar-agar yang telah dicetak

ditabung U, dan lihatlah angka yang muncul di multimeter. Ketika rangkaian telah terhubung dan larutan telah dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari agar-agar, multimeter menunjukkan angka 1,06 V setelah katoda dan anoda dicelupkan selama 3 menit. Batang Cu dan Zn tidak mengalami perubahan warna. Ganti agar-agar dengan menggunakan buah melon. Hubungkan larutan CuSO4 dan ZnSO4 menggunakan buah melon, dan lihatlah angka yang muncul di multimeter. Ketika rangkaian telah terhubung dan larutan telah dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari buah melon, multimeter menunjukkan angka 1,05 V setelah katoda dan anoda dicelupkan selama 3 menit. Batang Cu dan Zn tidak mengalami perubahan warna. Ganti buah melon dengan menggunakan buah pepaya. Hubungkan larutan CuSO4 dan ZnSO ZnSO4 menggunakan buah pepaya, dan lihatlah angka yang dimuncul di multimeter. Ketika rangkaian telah terhubung dan larutan telah dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari buah pepaya, multimeter menunjukkan angka 0,99 V setelah katoda dan anoda dicelupkan selama 3 menit. Batang Cu dan Zn tidak mengalami perubahan warna. Ganti buah pepaya dengan menggunakan buah bengkoang. Hubungkan larutan CuSO4 dan ZnSO ZnSO4 menggunakan buah bengkoang, dan lihatlah angka yang muncul di multimeter. Ketika rangkaian telah terhubung dan larutan telah dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari buah bengkoang, multimeter menunjukkan angka 0,88 V setelah katoda dan anoda dicelupkan selama 3 menit. Batang Cu dan Zn tidak mengalami perubahan warna.

’


Ganti buah bengkoang dengan menggunakan buah mangga. Hubungkan larutan CuSO4 dan ZnSO ZnSO4 menggunakan buah bengkoang, dan lihatlah angka yang muncul di multimeter. Ketika rangkaian telah terhubung dan larutan telah dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari buah mangga, multimeter menunjukkan angka 0,61 V setelah katoda dan anoda dicelupkan selama 3 menit. Batang Cu dan Zn tidak mengalami perubahan warna.

III. RESULT AND DISCUSSION

Pada percobaan Sel Galvani ini kami menggunakan larutan ZnSO4 dan larutan CuSO4 yang ditempatkan di wadah yang berbeda. Lalu kami menggunakan agaragar+KCl, melon, pepaya, bengkoang, dan mangga sebagai jembatan garam. Bahan bahan tersebut sebagai elektrolit karena tidak akan mengalami perubahan secara kimia. Batangan Zn dan batangan Cu merupakan elektroda. Elektroda Zn bertindak sebagai reduktor karena mengalami oksidasi. Elektroda Cu sebagai oksidator karena mengalami reduksi. Elektron mengalir dari atom Zn dalam senyawa ZnSO4 sehingga membentuk ion 2+ Zn yang selanjutnya akan terdifusi 2+ menjauhi atom Zn dan ion Zn ini akan memasuki larutan ZnSO4. Ion negatif yang berasal dari CuSO4 berdifusi lewat jembatan garam menuju elektroda Zn. Sedangkan elektron yang dilepaskan oleh Zn memasuki kawat penyambung yang berada di luar rangkaian dan menyebabkan elektron yang lain berkumpul pada permukaan eletroda Cu. Elektron-elektron yang berkumpul ini 2+ akan bereaksi dengan ion Cu untuk membentuk atom Cu. Ketika reaksi itu berjalan maka terjadilah pergerakan keseluruhan ion negatif menuju elektroda


Zn, dan keseluruhan ion positif Zn akan menuju elektroda Cu. Jadi terdapat dua jalur atau jalannya aliran elektron, yaitu: rangkaian dalam dan rangkaian luar. Rangkaian dalam diibaratkan oleh aliran ion yang secara terarah melewati media jembatan garam yang menuju ke arah elektroda Zn maupun elektroda Cu. Rangkaian luar dapat diukur tegangan voltasenya. Yang menyebabkan arus mengalir dalam sebuah sel galvani haruslah terdapat selisih potensial listrik, antara dua titik dalam rangkaian yang menyebabkan elektron mengalir, sama halnya seperti selisih potensial gravitasi antara dua titik di permukaan bumi yang menyebabkan air mengalir ke bawah. Dari hasil rangkaian Sel Galvani, dihasilkan voltase yang berbeda-beda dengan menggunakan jembatan garam yang berbeda.

No.

Jembatan Garam

1 2 3 4 5

Agar-agar+KCl Melon Pepaya Bengkoang Mangga

Tegangan yang Dihasilkan (volt) 1 2 3 Rerata 1,05 1,06 1,07 1,06 1,05 1,05 1,05 1,05

0,93 1,00 1,04 0,40 0,88 0,85 0,50 0,86 0,46

0,99 0,88 0,61

Dari hasil pengamatan, penggunaan media jembatan garam dengan bahan agaragar+KCl menghasilkan voltase paling besar dan media jembatan garam dengan bahan buah mangga menghasilkan voltase paling kecil. Faktor yang menyebabkan penggunaan media jembatan garam dari bahan agar-agar+KCl dapat lebih besar dari buah-buahan adalah jenis zat dan distribusi ion-ion yang ada dalam agar-agar+KCl dan buah. Ion yang terdapat dalam agar+ agar+KCl adalah ion K dan Cl dimana KCl merupakan elektrolit kuat yang dalam

’



larutan ion-ionnya terdistribusi dengan + cepat, ion K bergerak menuju anoda untuk mencegah penumpukan muatan pada masing-masing elektroda. Di dalam buah buahan terdapat ion-ion yang juga dapat menetralkan sel atau mencegah penumpukan ion. Namun distribusi ion-ionnya sangat kecil.

IV. CONCLUSION

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

telah

1. Sel Galvani atau Sel Volta adalah sel elektrokimia yng menghasilkan arus listrik dari reaksi kimia berupa reaksi redoks spontan. 2. Media jembatan garam dengan bahan agar-agar+KCl menghasilkan voltase leebih tinggi dari media jembatan garam dengan bahan buah-buahan (melon, pepaya, bengkoang, mangga). 3. Jembatan garam dapat menetralkan muatan listrik di setiap elektroda melalui difusi ion-ion, sehingga kedua larutan dapat terjaga dan tidak saling bercampur secara bebas.

V. REFERENCES LIST

Chang, Raymond. Kimia Dasar: Konsepkonsep Inti Jilid 2 Edisi Ketiga. Ketiga. Jakarta: Penerbit Erlangga. 2005. Dogra, SK. Kimia Fisik dan Soal-soal . Jakarta: Penerbit Universitasi Indonesia (UI-Press). 1990. Petrucci, Ralph H. Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern Jilid 3 Edisi Keempat . Jakarta: Penerbit Erlangga. 1985.

Romdhoni. Elektrokimia. Elektrokimia. Romdhoni.staff.gunadarma.ac..id/Elek torkimia.pdf. 2011. (Diakses pada tanggal 1 April 2014 pukul 20.30 wib)

JURNAL SEL GALVANI

Recommend Documents