LAPORAN POTENSIAL SEL 6A.pdf

Percobaan

: POT POTENSIAL IAL SEL

Kelompok

: VI A

Nama 1. 2. 3. 4. 5.

: A r i st a n i a N i l a W a g i sw a r i R e v a n i N u r ia w a t i M . F i k rir i D z u l k ar a r n a i n R i m o sa n Ri R i o Sa n j a y a N u r A n n i sa O k t a v i a n a

N RP . N RP . N RP RP . N RP . N RP .

2 3 13 0 3 0 2 3 13 0 3 0 2 3 13 0 30 30 2 3 13 0 3 0 2 3 13 0 3 0

T a n g g a l P e r co b a a n

: 11 N o v e m b e r 2 0 13

Ta n g g a l P en y er a h a n

: 4 N o v e m b e r 2 0 13

D o se n P e m b i m b i n g

: N u r l a i l i H u m a i d a h , S. S.T ., M .T .T .

A sisi st e n L a b o r a t o r i u m

: D h a n ia r Ru la n d r i W .

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 201 2013

005 0 19 0 37 0 65 0 89

ABSTRAK Tujuan praktikum potensial sel ini adalah untuk mengetahui dan mengukur besar potensial sel pada sel elektrokimia. Metode percobaan percobaan potensial sel yang pertama adalah mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan, dilanjutkan dengan membuat larutan ZnSO 4 dan larutan CuSO4 dengan konsentrasi 0,5 N; 0,4 N; 0,3 N; 0,2 N; 0,1 N. Setel Setelah ah itu itu menu menuan angka gkan n larut larutan an yang yang telah telah dibu dibuat at ke dalam dalam beaker beaker glass, glass, lalu lalu lempeng lempeng Cu (Te (Temba mbaga) ga) dan Zn Zn (seng) (seng) yang telah disiapka disiapkan n sebelum sebelumnya nya diikat diikat dengan dengan benang. Kemudian lempeng-lempeng lempeng-lempeng tersebut diletakkan pada beaker glass yang sudah berisi larutan ZnSO4 dan larutan CuSO4 sebesar 100 ml. Menyiapkan jembatan garam garam dan meletakkan meletakkan pada kedua larutan. Membasahi semua permukaan jembatan garam dengan larutan tersebut. Lalu kabel dari voltmeter ditempelkan ditempelkan pada pada lempeng Cu dan Zn tersebut. Setelah kabel voltmeter voltmeter tersebut ditempelkan, maka akan muncul angka/skala voltage dari lempeng tersebut pada keadaan konstan. Setelah angkanya muncul lalu dicatat dan dimasukkan ke dalam tabel percobaan. Lalu ulangi percobaan pada masing-masing masing-masing larutan sebanyak tiga kali. Setelah itu hitung rata-ratanya dan masukkan ke dalam tabel perhitungan. perhitungan. Dari percobaan percobaan potensial ini didapatkan hasil harga potensial sel dari masing-masing masing-masing konsentr konsentrasi asi larutan. larutan. Pada konse konsentra ntrasi si 0,5 N; rata-rata rata-rata harga harga potensial potensial sel sel sebesar 0,116 0,116 V. Pada konsentr konsentrasi asi 0,4 0,4 N; rata-rat rata-rata a harga harga potensi potensial al sel sebes sebesar ar 0,10 0,10 V. Untuk Untuk konse konsentra ntrasi si 0,3 N; rata-rata rata-rata harga harga potensial potensial sel sebesar sebesar 0,07 V. Untuk konsent konsentrasi rasi 0,2 N; rata-rata rata-rata harga harga potens potensial ial sel sebesar sebesar 0,063 0,063 V. Sedan Sedangka gkan n untuk untuk konsentra konsentrasi si 0,1 0,1 N; rata-rata rata-rata harga harga potens potensial ial sel sebesar sebesar 0,036 0,036 V. Dari hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa konsentrasi mempengaruhi besarnya harga potensial sel. Besarnya konsentrasi konsentrasi sebanding dengan harga potensial sel, artinya semakin besar konsentrasi harga potensial juga semakin besar.

i

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Sel Volta Volta .............................. ............................................. ............................... .............................. ............................ ......................II-1 ........II-1 Gambar III.2 Gambar alat praktikum.............................................................................III-4

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAKS ABSTRAKS ............................. ............................................. .............................. ............................ ............................... ............................... .........................i ...........i DAFTAR ISI ............................ ............................................ .............................. ............................ ............................... ............................... .........................ii ...........ii DAFTAR GAMBAR GAMBAR ............................ ............................................ ............................... ............................... .............................. ...........................iii .............iii DAFTAR TABEL..................... TABEL..................................... .............................. .............................. ................................ ................................ ........................ ........ iv DAFTAR GRAFIK........................ GRAFIK...................................... ............................... ................................. .............................. ............................ .................... ...... v BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang...... Belakang....................... ................................. .............................. ............................ .............................. ...............................I-1 ...............I-1 I.2 Rumusan Rumusan Masalah................... Masalah................................... ................................. ............................... ............................ ...........................I-2 .............I-2 I.3 Tujuan Tujuan Percobaan Percobaan ............................ ........................................... ............................... .............................. .............................. .................... .... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori..................... Teori..................................... ................................ ................................ ............................... ............................... .................. .. II-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 VariabelPercobaan .........................................................................................III-1 III.2 Bahan yang Digunakan...................................................................................III-1 III.3 III.3 Alat yang Digunakan................ Digunakan................................ ............................ .............................. .................................. ........................ ........ III-1 III.4 III.4 Prosedur Prosedur Percobaan......................... Percobaan....................................... .............................. ................................ .................................III-2 .................III-2 III.5 III.5 Diagram Diagram AlirPercobaan....................... AlirPercobaan..................................... .............................. .............................. .............................III-3 ...............III-3 III.6 Gambar Alat Percobaan..................................................................................III-4 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan Percobaan ............................ ........................................... ............................... .............................. .............................. .................... .... IV-1 IV.2 Pembahasan Pembahasan ............................. ........................................... .............................. ............................... ............................... .........................IV-2 .........IV-2 BAB V KESIMPULAN KESIMPULAN ............................ .......................................... .............................. ............................... ............................... .........................V-1 .........V-1 DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA ........................... ........................................... ............................... ............................... .............................. ...........................vi .............vi DAFTAR NOTASI...................... NOTASI..................................... ............................... .............................. ............................ .............................. ........................ ........ vii APPENDIKS APPENDIKS ............................ ............................................ .............................. ............................ ............................... ............................... .........................viii ...........viii LAMPIRAN -

Lapora Laporan n Sement Sementara ara

-

Fotoko Fotokopi pi Litera Literatur tur

-

Lemb Lembar ar Revi Revisi si

ii

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1. Hasil Percobaan Potensial Sel ...................................................... ...................... IV-1

iv

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Grafik Perbandingan Konsentrasi dan Volt .................................................. .... IV-3

v

BAB 1 PENDAHULUAN I.1

Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal kelarutan, dimana kita tahu kelarutan itu proses terlarutnya suatu zat dalam suatu pelarut, contohnya seperti garam ( zat terlarut ) yang dilarutkan dalam suatu air (pelarut) yang bercampur menjadi larutan garam ( larutan).Kelarutan merupakan merupakan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut atau (solute), untuk larut dalam suatu pelarut ( solvent ).Kelarutan ).Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang yang larut dalam suatu pelarut. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan jenuh jenuh bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh, dan bila j umlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Daya larut suatu zat dalam zat lain, dipengaruhi oleh jenis zat pelarut, temperatur, dan sedikit tekanan.Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat kita lihat pada kehidupan sehari-hari yaitu kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam air panas, dan dilarutkan ke dalam air dingin, maka gula yang akan lebih cepat larut pada air panas karena semakin besar suhu semakin besar besar pula kelarutannya. Berdasarkan prinsipnya, kelarutan sebagai fungsi suhu didasari oleh pergeseran kesetimbangan antara zat yang beraksi dengan hasilnya. Dimana bila suhu dinaikkan maka kelarutan akan bertambah dan kesetimbangan akan bergeser. Tetapi bila suhu diturunka diturunkan n maka kelarutan kelarutan akan semakin semakin kecil kecil dan diserta disertaii oleh pergeser pergeseran an kesetimbangan. Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja. Dalam percobaan ini, akan dilakukan percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu pada asam oksalat dengan menggunakan suhu yang bervariasi dengan tujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh suhu pada penentuan kelarutan.

I-1

I-2

Bab I Pendahuluan

I.3 Tujuan Percobaan

Mengukur

potensial

sel

darilarutanzinksulfat

(ZnSO4)dantembaga ulfat

(CuSO4)

dengannormalitas(0,69N;0,61 ;0.51N;0,48N;0,42N;0,38N;0,32N;0,26;0,22 ;0,15N;0,11N)

Laboratorium Kimia Kimi a Fisika

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1

Dasar Teori

II.1.1 Pengertian Sel Volta

Sel Galvani Galvani atau disebut disebut juga dengan dengan sel sel volta volta adalah sel elektrokimi elektrokimiaa yang dapat menyebabkan terjadinya energi energi listrik dari suatu reaksi redoks yang spontan. Reaksi Reaksi redoks spontan yang dapat mengakibatkan terjadinya energi listrik ini ditemukan oleh Luigi Galvani dan Alessandro Alessandro Guiseppe Guiseppe Volta Volta (wikipedia (wikipedia,, 2013). 2013).

Gambar II.1

Notasi sel : Cu

2+

/ Cu // Zn/ Zn/ Zn Zn

Susunan Sel Volta

2+

Logam Cu mempunyai mempunyai potensial potensial reduksi reduksi yang lebih positif positif dibanding dibanding logam Zn Zn , sehingga sehingga logam Zn bertindak bertindak sebagai sebagai anoda anoda dan logam Cu bertindak bertindak sebagai sebagai katoda (ahmadi, (ahmadi, 2008). 2008). Proses pembentu pembentukan kan energi energi listrik dari reaksi reaksi redoks dalam sel volta. volta. Logam Zn akan teroksidasi membentuk ion Zn

2+

dan melepaskan 2 elektron. Kedua elektron ini akan mengalir

melewati voltmeter menuju elektrode Cu. Kelebihan elektron pada elektrode Cu akan diterima yang disediakan oleh larutan Cu(NO 3)2 sehingga terjadi reduksi ion Cu

2+

menjadi Cu(s). Ketika reaksi berlangsung, dalam larutan Zn(NO 3)2 akan kelebihan ion Zn

2+

oleh ion Cu

2+

–

(hasil oksidasi). Demikian juga dalam larutan CuSO 4 akan kelebihan ion NO3 sebab ion 2+

pasangannya (Cu ) berubah menjadi logam Cu yang terendapkan pada elektrode Cu. Kelebihan ion Zn

2+

–

akan dinetralkan oleh ion NO 3 dari jembatan garam, demikian juga –

kelebihan ion NOZ 3 akan dinetralkan oleh ion Na

+

dari jembatan garam. Jadi, jembatan

garam berfungsi menetralkan kelebihan ion-ion hasil reaksi redoks (agus, 2012).

II-1

II-2

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A Dengan de demikian, ta ta pa jembatan garam reaksi berlangsung han ya sesaat sebab kelebihan ion-ion hasil reaksi redoks redoks tidak ada ada yang menetralka menetralkan n dan akhirny akhirny a reaksi berhenti seke seketi tik ka. Da Dala lam m sel sel elek elektr trok okii ia, tempat tempat terjadinya terjadinya reaksi reaksi oksidasi oksidasi (elektrod (elektrod Zn) dinamakan anode, sedangkan tempat t rjadinya re reaksi re reduksi (e (elektrode Cu Cu) di din amakan katode. Alessandro Alessandro Volta Volta melakukan melakukan eksp eksper erim imen en dan dan ber berha hasi sill men menyu yusu sun n der deret et keak keaktifan logam atau deret potensial log logam yang di enal dengan deret Volta (agus, 2012). Li ⎯⎯K⎯⎯Ba⎯⎯Ca⎯⎯Na⎯⎯Mg⎯⎯Al⎯⎯Nu⎯⎯Zn⎯⎯Cr ⎯⎯ Fe⎯⎯Cd⎯⎯Co ⎯ Ni⎯⎯Sn⎯⎯(H)⎯⎯Cu⎯⎯Ag⎯⎯Hg⎯⎯Pt⎯⎯Au

Semaki Semakin n ke ke kiri kiri suat suatu unsur dalam deret deret Volta, Volta, sifat reduktorn reduktorny y a semakin kuat. Artinya, su suatu unsur akan ma mpu mer mereduk eduksi si ionion-io ion n uns unsu ur di di seb sebel elah ah kan kana nya, tetapi tidak mampu mampu mere mereduk duksi si ion-i ion-ion on da da ri unsu unsurr di sebe sebelah lah kiri kirinya nya.. Loga Logam m Na, Mg, d an Al terletak di sebela sebelah h kiri kiri H sehi sehingg nggaa loga loga

tersebut dapat mereduksi ion H + untuk menghasilkan gas H 2,

sedangkan logam Cu dan Ag terletak di sebelah sebelah kanan H sehingg sehinggaa tidak tidak dap dap at mereduksi ion +

H (tid (tidak ak bere ereaksi aksi deng engan asa asa m). Deret Deret Volta Volta juga juga dapa dapatt menje menjelas laskan kan reak reak i logam dengan logam lain. Misalnya, logam Zn dimasukkan ke dalam larutan CuSO 4. Re ksi yang terjadi adalah Zn mereduksi Cu

2+

(b rasal dari CuSO 4) dan menghasilkan endapan l ogam Cu karena

Zn terletak di sebelah kiri Cu (agus (agus,, 2012) 2012).

Zn( )+CuSO4(aq )

Zn(s ) +

ZnSO4(aq )+Cu( )+Cu(s )

→

atau Zn2+(aq ) + Cu( s )

Cu 2+(aq )

→

II.1.2 Elektrokimia dan Ele trolisis

Elektrokimia a alah kajian reaksi redoks yang dilaksana an an sed sedemik emikia ian n sehi sehing ngga ga di dala dalam m sist sisteem itu dapat ditentuka ditentukan n potensial potensial listrik listrik yang yang dapat diukur. Di dalam sebuah sebuah sel sel volta volta sebuah reaksi redoks spontan membangkitkan arus listrik yang meng mengal alir ir lew lewat at ran rangk gkai aian luar luar.. Sem Semu ua sel sel elek elektr trok okim imia ia har harus mem memp unyai rangkaian dalam, io ion da dapat meng alir dalam bentuk ionnya berdifusi. Beberapa tipe sel tertentu menggu menggunak nakan an jemb jembata ata

garam unuk maksud tertentu. Dalam ma sing-masing sel

oksi oksida dasi si berl berlang angsu sung ng pada anoda dan reduksi berlangsung pada katoda Keenan,1992).

Laboratorium Kimia Ki mia Fisika

II-3

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A Elektrokimia ad lah salah satu dari cabang ilmu kimia yang

engkaji tentang

perubahan bentuk en rgi listrik me menjadi en energi kimia da dan seb aliknya. Proses elektrokim elektrokimia ia melibatka melibatka reaksi redok redoks. s. Proses Proses transfer transfer elektron elektron aka aka n menghasilkan sejumlah energi listrik. plikasi elektrokimia dapat diterapkan dalam d a jenis sel, yaitu sel volt voltaa dan sel elek elektro trolisis. Ada dua metode untuk menyetarakan pe rsamaan redoks. Salah satu metode

isebut isebut metode metode perubaha perubahan n bilangan bilangan oksidas oksidasi (PBO), yang

berdasarkan pada perubahan ahan bil bilan anga gan n oksid oksidasi asi yang yang terj terjadi adi sela selama ma rea rea si. Metode lain, dise disebu butt meto metode de set seten enga gah reaksi (metode ion-elektron). Metode ini melibatkan dua buah reaksi paruh, yang kemu kemudi dian an dig digab abun ungk gkan an men menja jadi di rea reaks ksii red red ks keseluruhan. (anonim, 2009)

Sel elektroki elektrokimia mia dibag dibag i menjadi dua yaitu: 1. Se Sell kim kimia ia a.

Tidak dengan emindahan

b.

Dengan pemin ahan

2. Sel kon konsen sentra trasi si a.

Tidak dengan emindahan

b.

Dengan pemin ahan (Maron Lando, 974)

Sel Elektrolisis dalah dalah sel sel yang yang menggu menggunak nakan an arus arus list listrik rik unt k menghasilkan reaksi redoks yang dii ginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Baterai aki yang dapat iisi ulang ulang merupakan merupakan salah satu contoh contoh aplika aplika si sel elektrolisis dalam kehidupan seh ri-hari. Baterai ak aki ya yang se sedang di diisi ke bali (recharge) mengub mengubah ah energ energii listri listri

yang yang dibe diberi rika kan n men menja jadi di prod produk uk beru berupa pa ba han kimia yang

diinginkan. Air (H 2O , dap dapat at diur diurai aika kan n den denga gan n men mengg ggun unak akan an li strik dalam sel elektrolisis. Proses ini kan mengurai air menjadi unsur-unsur pemb ntuknya. Reaksi yang ang ter terja jadi di adala dalah h seb sebaagai berikut : 2 H2O(l) ——> 2 H2(g) + O2(g) Rang angkaia kaian n sel sel ele elektroli ktrolisis sis hampir hampir menyer menyerupa upaii sel volta. volta. Yang Yang membeda membedakan kan sel elektrolisis sis dari sel

vo ta adalah,

pada sel

elek lektrolisis komponen oltmeter oltmeter diganti diganti

deng dengan an sumb sumber er arus arus (u umny umnyaa bate batera rai) i).. Lar Larut utan an atau atau lele leleha han n yan yang g in in dielektrolisis, dite ditemp mpat atka kan n dal dalam am sua sua u wadah. Selanjutnya, elektroda dicelupkan

e dalam larutan


II-4

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A maupun maupun leleha lelehan n elekt elektrol rolit yang yang ingi ingin n diel dielek ektr trol olis isis is.. Elek Elektr trod odaa yang yang digu digu nakan umumnya meru erupak pakan elek elektr trod odaa in in rt, rt, sep seper erti ti Graf Grafit it (C) (C),, Plat Platin inaa (Pt (Pt), ), dan dan Ema Emass ( u). Ada dua tipe elektrolisi elektrolisis, s, yaitu elekt olisi lisiss lele leleha han n (leb (lebur uran an)) dan elek elektr trol olis isis is lar larut n. Pada proses elektrolisi elektrolisiss lelehan, lelehan, kation past pastii tere teredu duks ksii di kato katoda da dan dan anio anion n past pastii tero teroksid ksidas asii di anod anodaa. (anonim, 2011)

Ada dua tipe elektrolisis, yaitu elektrolisis lelehan (lebura ) danelektr danelektrolisis olisis larutan. Pada proses ele trolisis trolisis lelehan, lelehan, kation kation pasti pasti tereduk tereduksi si di katod dan anion pasti teroksidasi di anoda. Se agai contoh contoh,, beriku berikutt ini adalah adalah reak reaksi si elekt elektrol rolii is lelehan garam NaCl (yang dikenal den an istilah istilah sel Downs) Downs) : Katoda (-)

: 2 Na+(l a+(l)) + 2 e- ——> ——> 2 Na Na(s (s)) ………… ……………… …….. .. (1) (1)

Anoda (+)

: 2 Cl-(l l-(l)) Cl2( Cl2(g) g) + 2 e- ………… ……………… …….. .. (2) (2)

Reaksi sel

: 2 Na+(l) + 2 Cl-( l-(l) ——> 2 Na(s) + Cl2( l2(g)……

….. [(1) + (2)]

Reak eaksi elek elektr trol olis isis lele leleh han gar garam Na NaC Cl men menghas ghasil ilk kan enda endapa pan n l ogam natrium di katoda katoda dan gelemb gelembun un

gas Cl2 di anoda. Bagaimana halnya halnya jik a leleha lelehan n garam

NaCl diganti dengan la utan utan garam garam NaCl? NaCl? Apaka Apakah h proses proses yang yang terj terjaa di masih sama? Untuk

mempelajari

reaksi elektrolisis

larutan larutan

garam

NaCl,

ita

mengingat

kembali Deret Volta (li at Elektrokim Elektrokimia ia I : Penyetaraan Penyetaraan Reaksi Reaksi Redok dan Sel Volta). Pada katoda, terjadi per aingan antara air dengan ion Na+. Berdasarka

Tabel Potensial

Standar Reduksi, air m miliki E°redyang lebih besar dibandingkan ion Na+. Ini berarti, air lebih mudahtereduk si diband dibanding ingkan kan ion Na+. Na+. Oleh Oleh sebab sebab itu, itu, spe spe si yang bereaksi di katoda katoda adalah adalah air. air.

Sementara,

berdasarkan Tabel

Potensial

S andar Reduksi,

nila nilaii E°re E°red d ion ion ClCl- dan dan ir hampir sama. Oleh karena oksid sidasi air mem rlukan potensial tambahan tambahan (overvoltag (overvoltage) e) , mak makaa oksi oksida dasi si ion ion ClCl- lebi lebih h mud mudah ah diba diband ndin ing g kan oksidasi air. Oleh seb sebab itu, spe spesi y ng bereaksi bereaksi di di anoda anoda adalah adalah ion Cl-. Cl-. Dengan Dengan demikian, reaksi yang terjadi pada elektr lisis larutan larutan garam NaCl NaCl adalah adalah sebagai sebagai beriku beriku : Katoda (-)

: 2 H2O(l) + 2 e- ——> H2(g) + 2 OH-(aq)……… ……….. (1)

Anoda (+)

: 2 Cl-( l-(aq) aq) ——> ——> Cl2 Cl2(g) (g) + 2 ee- ………… ……………… …….. .. (2) (2)

Reaksi sel

:

2 H2O(l) +

2 Cl-(aq) ——>

H2(g) +

C 2(g) +

2 OH-

(aq) (aq) ………… ……………… ………… ……. [(1) + (2)] Reak Reaksi si elek elektr trol olis isis is laru laruttan garam NaCl menghasilkan gelembung gas H2 dan ion OH- (basa) (basa) di katoda katoda serta elembung gas gas Cl2 di anoda. Terbentuknya ion OH- pada katoda katoda dapat dapat dibukt dibuktika ikan n denga dengan per perub ubah ahan an war warna na laru laruta tan n dar darii beni bening ng menj menj di merah muda


II-5

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A setelah diberi sejumlah indikator indikator fenolftalein fenolftalein (pp). (pp). Denga Dengan n demiki demikiaa , terlihat bahwa produk elektrolisis lel han umumnya berbeda dengan produk ele trolisis larutan. Sela Selanj njut utny nyaa kita kita men menco co a mempelajari elektrolisis larutan Na 2SO4. Pa a katoda, katoda, terjadi terjadi persaingan antara air dan ion Na+. Berdasarakan nilai E°red, maka air yang akan akan tere teredu duks ksii di kato katoda da. Di lain sisi, terjadi persaingan antara ion S O42- dengan dengan air air dianod dianoda. a.

Oleh Oleh

kare karen n

bilangan

oksidasi S pada SO4-2 telah

me capai keadaan

maks maksim imum umny nya, a, yait yaitu u + , mak makaa sp spesi esi SO4 SO42 2-tida tidak k dap dapat at men mengala galami mi oks dasi. Akibatnya, spesi air yang akanterok sida sidasi si di anod anoda. a. Reak Reaksi si yang yang terj terjadi adi adal adalah ah seba seba gai berikut : Katoda (-)

: 4 H2O(l) + 4 e- ——> 2 H2(g) + 4 OH-(aq)…… ………….. (1)

Anoda (+)

: 2 H2O(l) —— — —> O2 O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-……… ………….. (2)

Reaksi sel

:

6 H2O(l) ——> 2 H2(g) + O2(g) + 4 H (aq) + 4 OH-

(aq) aq) ………… ……………… ………… …….. [(1) + (2)] 6 H2 H2O(l) O(l) ——> ——> 2 H2( H2( ) + O2(g O2(g)) + 4 H2O( 2O(l) ………… ……………… ………. …. [(1 [(1) + (2)] 2 H2 H2O(l) O(l) ——> ——> 2 H2( H2( ) + O2(g O2(g)) ………… ……………… …………… …………… ………. …. [(1) [(1)

(2)]

Den De ngan gan dem demikia ikian, baik baik ion ion Na+ Na+ maup maupun un SO SO42 42-, -, tida tidak k ber berea ea si. Yang terjadi justru adalah peristiwa elek elektr trol olis isis is air air menja enjadi di unsur nsur--unsu unsurr pembe emben nt knya. Hal yang serupa serupa juga juga ditem ditemuka uka

pada proses elektrolisis larutan Mg(NO )2 dan K2SO K2SO4. 4.

Bagaimana halnya jika elek elektr trol olis isis is lele leleh han mau maupun pun laru laruta tan n meng enggu nakan elektroda yang yang tida tidak k inert inert,, seper seper i Ni, Ni, Fe, Fe, dan dan Zn? Zn? Ter Terny nyat ata, a, elek elektr trod odaa yan yang g t idak inert hanya dapat bereaksi dianoda, sehi sehing ngga ga pro produ duk k yang yang dih dihas asil ilka kan n di anod anodaa ada ada ah ion elektroda yang yang laru larutt (se (seba bab b log logaa

yang tidak inert inert mudah mudah teroksidasi teroksidasi). ). Sementa Sementarr , jenis elektroda

tidak mempengaruhi pr duk yang yang dihas dihasilk ilkan an di katoda katoda.. Sebag Sebagai ai conto conto , berikut adalah proses elektrolisis larutan garam NaCl dengan menggunakan elektroda Katoda (-)

: 2

u:

2O(l) + 2 ee- ——> H2(g) + 2 OH OH-(aq)…… ………………..

(1) Anoda (+) Reaksi sel

: Cu(s) ——> ——> Cu2+( 2+(aq) aq) + 2 e-…… e-………… ………… ………… …….. ... (2) :

Cu(s) +

2 H2O(l) ——>

Cu2+(aq) +

H 2(g) +

2 OH-

(aq) (aq) ……………… …………………… …….. [(1) [(1) + (2) (2)]] (andy, 2009)


II-6

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A II.1 II.1.3 .3 Reak Reaksi si Oks Oksid idas asii – Reduksi

Reaksi oksidasi dan reduksi sering diistilahkan dengan “reaksi

edoks”, hal ini

dikarenakan kedua peristiwa ters terseb ebut ut berl berlan angs gsun ung g secar secaraa simul simulta tan. n. Oksi Oksidasi merupakan perubahan dari sebuah atom a tau tau kelo kelomp mpok ok ato atom m (gug (gugus) us) mele melepa pask skan an elek elektr tr n, bersamaan itu pula atom atau kelompok ato m akan mengalami mengalami kenaikan bilangan bilangan oksidasi . Demikian pula sebaliknya reduksi adalah pe ubahan dari sebuah atom atau kelompok ato

menerima atau

menangkap elektron (anonim, 2012). II.1.3.1Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer oksigen

Dalam hal transfer ok ige igen, n, Oks Oksida idasi si ber berart artii men mendap dapat at oks oksige igen, n, sed sedaa g reduksi adalah kehilangan oksigen. Sebagai ontoh, reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi:

Karena reduksi dan oksidasi ter terjadi jadi pad padaa saa saatt yan yang g ber bersama samaan, an, rea reaksi ksi dia diatt s disebut reaksi redo re doks ks.. Zat Zat pe peng ngok oksi sida dasi si ad adaa lah zat zat yang yang men mengok goksid sidasi asi zat zat lain. lain. Pad Padaa cont cont oh reaksi diatas, besi(III)oksida merupakan ok sidator. Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zatt lai za lain. n. Da Dari ri rea eaks ksii dia diata tas, s, yan ang g me merrup upak akan an red eduk ukto torr ad adal alah ah kar arb bon mon ono o sida. Jadi dapat disimpulkan: 

Oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain,



Reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain

II.1.3.2Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hydrogen

Definisi oksidasi dan red reduks uksii dal dalam am hal tra transf nsfer er hyd hydrog rogen en ini sud sudaa h lama dan kini tidak banyak digunakan. O sidasi berarti kehilangan hidrogen, reduksi

erarti mendapat

hidrogen. Perhatikan bah bahwa y ang terjadi adalah kebalikan dari definisi pada transfer oksigen. Sebagai contoh, etanol dapat ioksidasi menjadi etanal:


II-7

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A Untuk memindahkan atau m engeluarkan hidrogen dari etanol diperlukan

at pengoksidasi

(oksidator). Oksidator yang umum digunakan adalah larutan kalium di romat(IV) yang dias diasam amka kan n den denga gan n asa asam m sul sul at encer. Etanal juga dapat direduksi menjad i etanol kembali dengan menambahkan hidro en. en. Red Reduk ukto torr yang yang bisa bisa digu diguna naka kan n unt untuk uk re aksi reduksi ini adalah adalah natrium natrium tetrahidrob tetrahidrobora orat, NaBH4. Secara sederhana, reaksi tersebut da pat digambarkan sebagai berikut:

Zat pengoksidasi (oksidator) memberi oksigen kepada zat lain, atau memin min dahkan hidrogen dari zat lain. Sedangkan zat pereduksi (reduktor) memindahkan oksigen d ri zat lain, atau memberi hidrogen kepada zat lain (anonim, 2013) II.1.3.2Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer electron

Oksidasi be berarti ke kehila ngan elektron, dan reduk si berarti mendapat e le tron. Definisi ini sangat penting untuk diingat. Ada cara yang mudah untuk membantu anda m engingat definisi ini. Dalam hal transfer elektro n: Cont Contoh oh sed seder erha hana na rea reaks ksii redo redoks dalam hal transfer elektron:

Tembaga(II)oksida dan mag esium oksida oksida keduanya keduanya bersifa bersifatt ion. Sedan Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jik Jika rea reaks ksii ini ini ditu dituli liss ula ulang ng seb sebagai agai persa ersa aan reaksi ion, ternya ternyata ta ion oksida oksida merup merupaka aka ion spektator (ion penonton). (anonim, 2013)

Dapa Da patt dikat dikatak akan an:: magne magnesi siu u

adalah zat pereduksi (reduktor). Sebaliknya, ion tembaga(II)

memindahkan elektron dari magnesium untuk mengha silkan ion magnesium. Jadi, ion tembag tembaga(I a(II) I) beraksi beraksi sebaga sebagaii z t pengoksidasi (oksidator) (anonim, 2013).


II-8

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A II.1. II. 1.4 4 Po Pote tensi nsial al Se Sell

Potensial se sel adalah gaya yang dibutu dibutuhkan hkan untuk untuk mendoron mendorong g elektro n melalui sirkuit eksternal. Po Potensial se sel di dihasilk silkan an dari dari sel sel Galv Galvan ani. i. Pot Poten ensi sial al sel sel terg tergan an ung pada suhu, konsentrasi ion dan tekanan

arsial ga gas da dalam se sel. dihitung de dengan me menggu nakan potensial-

potensial standar zat-zat yang mengalami redoks (anonim, 2012). Oleh karena potensial oksidasi merupakan kebalikan dari potensial eduksinya maka data potensial potensial elektrode elektrode suat logam ti tidak pe perlu diketahui du dua-d a-duanya, me mel inkan salah satu saja. saja. Misa Misalny lnya, a, data data pote potensi nsial red reduksi uksi atau atau data data poten otensi sial al oksi oksida dasi si.. Me Me nurut perjanjian IUPA IUPAC C, pot poten ensi sial al elek elektr tro ode yang dijadikan sebagai standar adalah potensial reduksi. Dengan demiki demikian, an, semua semua data data poten potensi sial elektrode standar dinyatakan dalam bentuk

otensial reduksi

stan standa dar. r. Pote Poten nsial sial redu eduksi ksi sta sta dar adalah potensial reduksi yang diukur pada keadaan standar, yaitu konsentrasi larutan M ( iste stem larutan) atau tekanan atm (sel yang mel ibatkan gas) dan suhu o . Untuk mengukur p tensial reduksi standar tidak mungkin hanya

etengah sel (sel

tun tunggal ggal)) seb sebab ab tida tidak k ter terja jadi di re aksi redoks. Oleh s ebab itu, perlu dihubungkan dengan setengah sel sel ok oksida sidasi si.. Nil Nilaai GGL GGL sel sel y ng terukur terukur dengan dengan voltmete voltmeterr merupakan merupakan selisi selisi kedua potensial sel yang dihubungkan (bukan nilai mutlak). (anonim, 2012) Oleh Oleh kar karen enaa nila nilaii GG sel bukan bukan nilai nilai mutlak mutlak maka maka nilai nilai potens potensial ial sa lah satu sel tidak dike diketa tahu huii seca secara ra past pasti. i. Jik Jikaa sa salah lah satu satu ele elekt ktro rode de dib dibua uatt teta tetap p dan dan elek elektr trod odee y ang lain diubahubah, potensial sel yang dih silkan akan akan berbed berbeda. a. Jadi, Jadi, potensial potensial sel suat suat

elektrode tidak

akan diketahui secara pasti, yang ang dapa dapatt dite diten ntuk tukan hany anya nilai ilai rela relati tiff po ensial sel suatu elektrode. Ol Oleh ka karena it itu, u tuk menentuk tukan potensial reduksi standar dip rlukan potensial elek elektr trod odee ruju rujuk kan seb sebagai agai ac an. Dalam hal ini, IUPAC telah menetapkan lektrode standar seba sebaga gaii ruju rujuka kan n adal adalah ah elek elektr tr de hidrogen (anonim, 2012) +

Elek lektrode hidrogen p da keadaan standar, E°, ditetapkan pada kon sentrasi H 1 M dengan tekanan gas H 2 1 atm pada 25°C. Nilai potensial elektrode standar ini ditetapkan sama dengan nol volt atau E

o

H+

H 2

→

= 0,00 0,00 V. Potensi Potensial al elektr elektrode ode stand standar ar yang yang la n diukur dengan

cara di dirangkaikan de dengan po pot nsial elektrode hidrogen pada keadaan standar , kemudian GGL selnya diukur. Oleh karena

oten otensi siaal ele elekt ktrrode ode hid hidro roge gen n pad padaa kea kead daan aan st st ndar ditetapkan

sama dengan nol, potensial yang yang teruku terukurr oleh oleh voltme voltmeter ter dinyat dinyataka akan n seba seba ai potensial sel pasangannya.

E0 sel = E 0 red – E0oks


II-9

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A 0

E oks = potensial sta stan n ar zat yang mengalami oksidasi 0

E red = potensial stan ar zat yang mengalami reduksi. (anonim, 2012) II.1. II.1.5 5 Jemb Jembat atan an Gara Garam m

Jem Jembata batan n gara ara

bias biasan anya ya beru berupa pa tabu tabung ng berb berben entu tuk k U yang yang d isi dengan agar-

agar agar yang yang dijenuh dijenuhka ka

dengan KCl. Jembatan garam berfungsi untuk menjaga

kenetralan muatan lis trik pada pada larutan. larutan. Karena Karena konsentrasi konsentrasi laruta laruta jembatan garam lebih tinggi daripada konsentrasi elektrolit di kedua

elektrolit pada agian elektroda,

maka maka ion ion nega negatif tif da i jembatan ga garam ma masuk ke sa salah satu se engah sel yang kele kelebi biha han n mua muata tan n posi positif dan dan ion positif positif dari dari jembatan jembatan garam garam berdif berdifu u si ke bagian lain yang yang kele kelebih bihan an muat muataa negatif. Deng De ngan an adan adany y jembatan garam terjadi aliran electron yang kontinu melalui kawat pada rangkaian luar dan aliran ion-ion melalui larutan sebagai kibat dari reaksi redoks yang spontan ang terjadi pada kedua elektroda. Jika kedua e lektrolit pada sel dipisahkan dipisahkan sama sekali tanpa tanpa adan adanya ya jem jembat batan an gar garam am,, maka maka dapat dapat dili dili hat bahwa aliran electron akan segera berhenti. Hal ini terjadi karena pada kedua elektroda terjadi ketidaknetra ketidaknetralan lan listrik listrik, di satu satu bagi bagian an kele kelebi biha han n muat muatan an pos posit itif if da da

di bagian lain

kelebihan muatan ne atif atif.. Den Deng gan adan adany ya jem jemb batan atan gar garam dap dapat t rjadi penetralan muat muatan an list listri rik k di di set setii p elektroda melalui difusi ion-ion, akan teta i kedua larutan elektroda tetap dapat dija dijaga ga untu untuk k tida tidak k sal salin ing g ber berca camp mpur ur seca secara ra be as, sebab kalau dibiarkan bercampur

aka ion-ion ion-ion Cu2+ akan bereaksi langsung langsung

engan elektroda

Zn, dan electron tidak akan mengalir melalui kawat pada rangkaian lu r. Penggunaan a ar-agar ar-agar mempunyai mempunyai keuntung keuntungan, an, diantarany diantarany a menjaga agar larutan elektrolit di s tu bagian elektroda tidak mengalir ke bagian

lektroda lainnya

saat permukaan kedua larutan el elektrolit di di ke kedua el elektrolit be berbeda.

danya jembatan

garam menyebabkan adanya pertemuan cairan elektrolit. Hal

ni menyebabk menyebabkan an

munculnya potensial erbatasan di kedua cairan, tapi potensial caira -perbatasan (Ej) antara la larutan KC KCl (p (p ekat ekat dala dalam m agar agar-a -aga gar) r) deng dengan an laru laruta tan n ence encerr p da setengah sel sangat kecil. Hal ini terjadi karena larutan KCl yang digunakan pekat sehingga potensial perbatasan t ruta rutama ma dite ditent ntuk ukan an oleh oleh ionion-io ion n dari dari laru laruta tan n ter ter sebut, sementara ion-ion dari larutan

ncer memberikan ko kontribusi ya yang dapat di dia baikan terhadap

potensial perbatasan.

aren arenaa mobi mobili lita tass ion ion K+ dan dan Cl- dala dalam m air air ha pir sama, maka

ion-ion ini berdifusi kelua eluarr dar darii jem jemb batan atan gara garam m ke ke da dalam lam lar lar tan encer pada


II-10

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A kecepatan kecepatan yang hampi hampi r sam samaa dan dan oleh oleh kare karena na itu itu pot poten ensi sial al perb perbat atas asaa nya juga sangat kecil. kecil. Pertem Pertemuan uan caira caira perbatasan dengan adanya jembatan garam ad a dua pertemuan yakni yakni anta antara ra KCl KCl jenu jenuh dengan dengan kedua kedua larutan larutan encer dari dari setiap setiap bagia bagia n elektroda. Hal ini akan semakin

emperkecil potensial perbatasan nettonya

karena adanya

pengurangan sebagai akibat dari arahnya yang saling berlawanan (Hartinawati, 2012). II.1.6 Macam-macam Elekt oda

Elek Elektr trod odaa dala dala

sel elektr elektroki okimia mia dapat dapat disebu disebutt seba sebagai gai ano e atau katoda,

kata-kata yang juga dici ptakan oleh Faraday. Anode ini didefinisikan s ebagai elektroda di ma mana el elektron dat ang ang dari dari sel sel ele elekt ktro rokim kimia ia dan dan oksi oksida dasi si terj terjaa di, dan katoda didefinisikan sebagai elek elektr trod odaa di mana mana elek elektr tron on mema memasu suki ki s el elektrokimia dan red reduksi uksi terj terjad adi. i. Seti Seti p elektroda dapat menjadi sebuah anode atau k atoda tergantun tergantung g dari te tegangan li listrik y ng diberikan ke sel elektrokimia tersebut.

lekt lektro roda da bipo bipola larr

adalah elektroda yang berf erfungs ungsii seba sebag gai ano anode dari ari seb sebua uah h sel sel elekt lektrro imia dan katoda bagi sel elektrokimia lainnya (wikipedia, 2013) Elektroda Elektroda dibagi dibagi menja i: a.

Logam-ion lo logam Elek Elektr trod odaa ini ini terdi terdirr i ata atas log logam yang yang seti setim mbang bang deng engan ion ion loga loga nya, seperti Zn, Cu, Cd, Na dan seb againya.

b.

Amalgama Hampir sama den an elektroda elektroda logam-ion logam-ion logam tetapi tetapi dipak dipak ai

amalgama.

Sifatnya Sifatnya lebih aktif dan aktivitas logamnya lebih rendah sebab diencerkan Hg. Contohnya elektro a Pb(Hg) Pb(Hg) dalam dalam larutan larutan Pb c.

2+

Non Non meta metall-no non n gas gas Elektroda ini di disus n dengan dengan menempatkan menempatkan zat yang bersangkuta bersangkutan dalam tabung, kem kemudia udian n di di atas atasn n a dib diber erii lar larut utan an ion ion yan yang g ber bersa sang ngku kuta tan. n. Hubu Hubu ngan dengan air dapat dilakukan de gan logam inert seperti Pt.

d.

Gas Elek Elektr trod odaa gas gas ter terdiri atas gas yang dimasukkan bergelembung

e dalam larutan

yang berisi ion dan setimbang dengannya. Sebagai hubungan luar biasanya dipakai Pt dilapisi Pt hitam.


II-11

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A e.

Log Logam-g am-gar aram am tida tidak k larut Dalam hal ini termasuk: 1.

Elektroda kalo el

2.

Elektroda pera -perak klorida

3.

Elektroda timbal-timbal sulfat

4.

Elektroda pera -perak bromida

Elektroda Elektroda ini setimbang setimbang dengan ion-ion sisa asam dari garam yang bers angkutan. f.

Logam-oksida ti tida larut -

Elektroda Elektroda ini setimbang setimbang dengan ion OH dalam larutan. g.

Oksi Oksida dasi si-o -oks ksid idas asii

Elektroda Elektroda ini terdiri terdiri atas logam Pt yang dimasukkan dalam larutan yang terbentuk oksidasi dan reduksinya (Sukardjo,2002). II.1. II.1.7 7 Pot Poten ensi sial al Elek Elektr trod odee d n GGL Sel

Dala Da lam m sel sel elek elektr trok okim im a, untuk mendoron mendorong g elektron elektron mengalir mengalir melal i rangkaian luar dan menggerakkan ion-ion di dalam dalam laruta larutan n menu menuju ju elektr elektrode ode diperl diperluka ukan n su su tu usah usaha. a. Usaha Usaha atau kerja yang diperlukan ini dinamakan aya erak istrik, disingkat GGL. a. Makn Maknaa GG GGL L Sel Sel Kerja Kerja yang yang diperl diperluka ukan untuk untuk mengge menggerak rakkan kan muatan muatan listri listrik k (GG ) di dalam sel bergantung pada perbedaan p tensial di antara antara kedua elektrode. elektrode. Beda potensi potensi al ini disebabkan adanya adanya perbedaan perbedaan kereaktifa kereaktifa logam di antara antara kedua kedua elektr elektrode. ode. Nilai GG

sel merupakan

gabungan gabungan dari potensial potensial anod anode (potensial oksidasi) dan potensial katode (p tensial reduksi). Dala Da lam m ben bentu tuk k pers persam amaa aan n dit ditu u lis sebagai berikut.

GGL (Esel)

potensial reduksi + potensial oksidasi

Pote Potens nsia iall red reduk uksi si adal adalah ukuran kemampuan suatu oksidator (zat pe ngoksidasi = zat tereduksi) untuk menangkap elektron dalam setengah reaksi reduksi. P tensial oksidasi kebali kebalikan kan dari dari pote potensi nsial al reduk reduksi dalam reaksi sel elektrokimia yang sama.

Potensial oksidasi = –Potensial reduksi Tinjaulah

setengah

reaksi

sel

pada

elektrode

Zn

dalam

larutan

ZnSO4.

Reaksi Reaksi setenga setengah h seln selnya ya sebag sebag i berikut. Zn(s)

2+

–

Zn (aq) + 2e

→


II-12

BAB I I TI NJ A AN PUS PUSTAKA TAK A Jika –EZn adalah potensial e lektrode lektrode untuk setengah setengah reaksi oksidasi,+EZ oksidasi,+EZn n adalah potensial untuk setengah sel reduksinya : Potensial Potensial oksidasi:Zn oksidasi:Zn((s)

2+

–

Zn (aq)+2e EZn=–EznV

→

2

–

Potensial reduksi: Zn (aq) + 2e

Zn(s) EZn = EZnV

→

Sel elektr elektroki okimia mia yan terdiri atas elektrode Zn dan Cu dengan rea ksi setengah sel 2+

–

masing-mas masing-masing: ing: Cu ( q)+ 2e 2+

–

Zn (aq) + 2e

Cu(s) ECu = EcuV

→

Zn Zn(s) EZn = EznV

→

Nilai GGL sel elektro imia tersebut tersebut adalah adalah : Esel = ECu + (–EZn) = ECu ECu – EZn EZn Deng De ngan an demi demiki kian an,, nil nil i GGL sel sama dengan perbedaan potensial kedua elektrode. Oleh karena reaksi reduksi t rjad rjadii pada pada kato katode de dan dan rea reaks ksii oksi oksida dasi si ter terja jadi di pada anode maka nilai nilai GGL sel sel dapat dapat dinya dinyatak takaan sebagai perbedaan potensial berikut.

Esel = EReduksi – EOksidasi atau Esel = EKatode – EAnode Nilai potensial elektrode tidak tidak bergan bergantun tung g pada pada jumlah jumlah zat yang yang terli terli at dalam reaksi. Bera Berapa papu pun n jum jumlah lah mol mol zat zat ya g direaksikan, nilai potensial selnya tetap. Con oh: 2+

–

Cu (a ) + 2e 2+

–

2Cu (a ) + 4e

Cu(s) ECu

→

ECu V

2Cu( 2Cu(s) s) EC = ECu V

→


BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III. III.1 1

Vari Variab abel el Perc Percob obaa aan n

1. Variabel Bebas - ZnSO ZnSO4

: (0,6 (0,69N 9N ; 0,61 0,61 N ; 0.51 0.51 N ; 0,48 0,48 N;0, N;0,42 42 N;0, N;0,38 38 N;0 N;0,3 ,32 2

N;0,26;0,22N;0,15N;0,11N) - CuSO uSO4

:

(0,69N (0,69N ; 0,61 N ; 0.51 0.51 N ; 0,48 0,48 N;0,42 N;0,42 N;0,38 N;0,38 N;0,32

N;0,26;0,22N;0,15N;0,11N) 2 Variabel Terikat - Besarnya Besarnya voltase voltase 3 Variabel Kontrol - Volume Volume masing-masi masing-masing ng larutan larutan 250 mL III. III.2 2

Alat Alat yang yang digu diguna naka kan n

1 Beak Beaker er glass lass 2 Erle Erlen nmeye meyerr 3 Pip Pipet tete tetess 4 Labu uk ukur 5 Gelas uk ukur 6 Bata Batang ng pen penga gadu duk k 7 Corong 8 Kaca Kaca Arlo Arloji ji 9 Voltmeter 10 Sela Selang ng 11 Ben Benang ang 12 Timban Timbangan gan elektr elektrik ik

III. III.3 3

Baha Bahan n yan yang g dig digun unak akan an

1 Aquades 2 Laru Laruta tan n CuS CuSO O4 3 Lemp Lempen eng g log logam am Cu 4 Laru Laruta tan n ZnS ZnSO O4 5 Lemp Lempen eng g log logam am Zn

III-1

III-2

BAB BAB II I METODOLOGI METODOLO GI PERCOBA PERCOBAA AN

III. III.4 4

Pros Prosed edur ur Perc Percob obaa aan n

1.

Menghitung berat CuSO4 dan ZnSO4 sesuai variabel yang telah ditentukan

2.

Menimbang pa padatan CuSO4 dan ZnSO4

3.

Melarutkan padatan CuSO4 dan ZnSO4 dengan aquades 500 mL pada labu ukur

4.

Mengencerkan larutan CuSO4 dan ZnSO ZnSO4 (0,69N (0,69N ; 0,61 N ; 0.51 0.51 N ; 0,48 0,48 N;0,42 N;0,38 N;0,32 N;0,26;0,22N;0,15N;0,11N) N;0,26;0,22N;0,15N;0,11N)

5.

Mengis Mengisii beak beaker er glas glasss yang yang berisi berisi lempen lempengan gan logam logam temb tembaga aga dengan dengan laruta larutan n CuSO4 dengan konsentrasi pertama 0,69 N

6.

Mengis Mengisii beak beaker er glass glass lain lain yang yang beri berisi si loga logam m samp sampel el deng dengan an laruta larutan n gara garam m sejenis ZnSO4 dengan konsentrasi pertama 0,69N.

7.

Meng Menghu hubu bung ngka kan n kedu keduaa beak beaker er gla glass ss den denga gan n jemb jembat atan an gar garam am..

8.

Menghu Menghubun bungka gkan n kutu kutub b nega negatif tif voltme voltmeter ter pada pada elekt elektrod rodaa temb tembaga aga dan kutub kutub positif pada elektroda sampel.

9.

Mengam Mengamati ati voltas voltasee yang yang terjad terjadii hing hingga ga kead keadaan aan konstan konstan dan mencat mencatatn atnya ya..

10.

Mengul Mengulang angii percob percobaan aan sebany sebanyak ak 2x denga dengan n konsent konsentras rasii larutan larutan berik berikutn utnya ya hingga selesai.

Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS

III-3


III.5

Diagram Alir

START

Menghitung berat CuSO4 dan ZnSO4 sesuai variabel yang telah ditentukan

Menimbang padatan CuSO4 dan ZnSO4

Melarutkan padatan CuSO 4 dan ZnSO4 dengan aquades 500 mL pada labu ukur

Mengencerkan larutan CuSO 4 dan ZnSO4 (0,69N;0,61N;0.51N;0,48N;0,42N;0,38N;0,32N;0,26;0,22N;0,15N;0,11N)

Mengisi beaker glass yang berisi lempengan logam tembaga dengan larutan CuSO4 dengan konsentrasi pertama 0,69 N

Mengisi beaker glass lain yang berisi logam sampel dengan larutan garam sejenis ZnSO4 dengan konsentrasi pertama 0,69N.

Menghubungkan kedua beaker glass de ngan jembatan garam.

Menghubungkan kutub negatif voltmeter pada elektroda tembaga dan kutub ositif ositif ada elektr elektroda oda sam el.

Mengamati voltase yang terjadi hingga keadaan konstan dan mencatatnya.

Mengulangi percobaan sebanyak 2x dengan konsentrasi larutan berikutnya hingga selesai.

FINISH


III-4


III. III.6 6

Gamb Gambar ar Alat Alat perc percob obaa aan n Gambar III.1 Gambar alat praktikum

Beaker glass

Erlenmeyer

Labu ukur

Gelas ukur

Corong

Kaca arloji

Pipet tetes

Batang Pengaduk


III-5


Voltmeter

Benang


BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV. IV.1

Hasil Pe Percobaan Tabel IV.1 Hasil Percobaan Potensial Sel

Konsentrasi

CuSO4 (N)

ZnSO4 (N)

1

0,1

0,1

0,03

0,04

0,04

0,036

2

0,2

0,2

0,06

0,06

0,07

0,063

3

0,3

0,3

0,08

0,07

0,08

0,076

4

0,4

0,4

0,09

0,11

0,10

0,10

5

0,5

0,5

0,11

0,12

0,12

0,116

No.

IV.2

Volt (V)

Konsentrasi

Volt 1

Volt 2

Volt 3

Volt rata-rata

Pembahasan

Pada percobaan potensial sel ini, yang pertama kami lakukan adalah membuat larutan yang telah telah ditentukan ditentukan normal normalitasny itasnya, a, yaitu membu membuat at larutan larutan 0,1 N , 0,2 N, 0,3 N, 0,4 0,4 N, dan 0,5 N untuk larutan larutan yang akan digunaka digunakan n dalam gelas beker. beker. Dan kami juga membuat larutan larutan ZnSO4 0,1 N , 0,2 N, 0,3 N, 0,4 0,4 N, dan 0,5 0,5 N. Berdasar Berdasarkan kan hasil hasil perhitung perhitungan, an, didapatk didapatkan an massa ZnSO4 0,5 N sebesar 20,175 gram dan dilarutkan dalam 500 ml air. Kemudian, Kemudian, untuk ZnSO4 0,4 N; 0,3 N; 0,2 N; dan 0,1 N menggunakan metode pengenceran pengenceran dari ZnSO 4 0,5 N sebanyak 500 ml masing-masing berturut-turut sebanyak sebanyak 80 ml; ml; 60 ml; 40 ml; 20 ml ml masingmasing dalam 100 ml air. Cara yang sama pada pembuatan larutan CuSO 4 0,5 N dengan massa 20,175 dalam 500 ml air dan pengenceran untuk CuSO 4 0,4 N; 0,3 N; 0,2 N; 0,1 N, masing-masi masing-masing ng berturut-t berturut-turut urut sebanyak sebanyak 80 ml; 60 ml; ml; 40 ml; 20 ml, masing-masin masing-masing g dalam 100 ml air. Volume pengenceran sama dengan ZnSO 4 karena konsentrasinya sama. Setelah itu dilanjutkan dengan pembuatan jembatan garam, yaitu garam yang tidak encer atau dalam bentuk larutan dimasukkan ke ke dalam selang yang telah tersedia. Setelah membuat larutan CuSO 4 dan ZnSO4 dan membuat jembatan garam dengan panjang selang 30 cm, kemudian kami memisahkan kedua larutan tersebut kedalam dua buah beaker gelas ukuran 500 ml yang berbeda. Pada larutan CuSO 4 yang telah dimasukan ke dalam gelas beaker dimasuki logam Cu dan akan dipasang kabel bermuatan positif (+) dan pada larutan ZnSO4 yang telah dimasukkan kedalam gelas ukur dimasuki logam Zn dan dipasang kabel bermuatan negatif (-).

IV-1

IV-2

BAB BA B IV Hasil Hasil da Pembahasan Kemudian Kemudian kami kami mula mengukur mengukur potensia potensiall sel dengan dengan menggunak menggunakaa telah disediakan. Percobaan ersebut dilakukan sebanyak tiga kali untuk

voltmeter yang endapatkan volt

rata-rata. Untuk mendapat vo lt rata-rata, rata-rata, kami juga juga mengencerkan mengencerkan larutan larutan ang telah dibuat untu untuk k jug jugaa meng menget etah ahui ui pote potens nsial yang ada. Maka kami dapatkan dapatkan volt rata-rata . Dari tabel hasil percobaan di atas, untuk Cu O4 dan ZnSO4 0,1 N didapatkan volt rata-rata 0,036 0,036 V, untuk untuk konsentrasi CuSO4 dan ZnSO 0,2 N didapatkan volt rata-rata 0,063 V, CuS

4

dan ZnSO4 0,3

N didapatkan volt rata-rata 0, 76 V, CuSO CuSO4 dan ZnSO4 0,4 N didapatkan volt rata-rata rata-rata 0,10 V, CuSO4 dan ZnSO4 0,5 N didapatkan volt volt rata-rata rata-rata 0,116 0,116 V. listrik karena karena tidak ada aliran elektron. Ion-ion Cu

2+

data g ke permukaan logam zink, mengambil 2 elektron, lalu

mengendap mengendap.. Dalam sel volta volta, redu redukt ktor or dan dan oksid oksidat ator orny nyaa dipi dipisa sahk hkan an seh sehin in ga pemindahan elektron elektron tidak tidak terjadi terjadi secar secar

langsung tetapi melalui kawat penghatar. Pada rangkaian

percobaan kami, logam zink dicelu dicelupka pkan n dalam dalam laruta larutan n yang yang mengan mengandun dung g i on Zn

2+

(larutan

2+

gar garam zin zink) sem sementa entara ra sepo sepott ng logam tembaga dicelupkan dalam larutan ion Cu (larutan gara garam m temb tembag agaa (II) (II)). ). Log Logaa

zink akan larut larut sambil melepas 2 elektron. Elektron yang

dibebaskan ti tidak memasuki larutan tetapi tertinggal pada logam zink itu.

lektron tersebut

selanjutnya selanjutnya akan mengalir mengalir k e logam tembaga melalui kawat penghantar. Ion Cu mengam mengambil bil elektr elektron on dari dari loga loga

2+

akan

tembaga kemudian mengendap. 2+

Cu

(aq)

+ 2e

Cu(s)

Dengan demikian, rang aian aian terseb tersebut ut dapat dapat mengha menghasil silkan kan aliran aliran elektr elektr n (listrik). Akan tetapi bersamaan dengan me larutnya logam zink, larutran dalam beaker

lass A menjadi

bermuatan positif. Hal itu aka n meng mengham hambat bat pelaru pelarutan tan logam logam zink zink selanj selanjutn utn a. Sementara itu laru laruta tan n da dalam lam bea beak ker glass lass y ng lain akan akan bermuatan bermuatan negati negatiff seiring denga denga ion Cu

2+.

mengendapnya

2+

Hal Hal in ini ak akan menah enah n pengendapan ion Cu . Jadi, aliran elektron yang disebutkan

diatas ti tidak ak akan be berkelanj utan. Untuk menetralkan muatan listriknya , kedu keduaa laru laruta tan n dihubungkan dengan suatu je batan garam garam yaitu larutan larutan garam (NaCl) (NaCl) dala negatr negatrif if dari dari jembat jembatan an gara gara menetralkan kelebihan ion Zn berisi larutan CuSO4 untuk

selang. Ion-ion

akan bergerak bergerak ke ke beaker beaker glass yang berisi ZnSO4 untuk 2+

seda sedang ngka kan n io ion-io n-ion n po positi sitiff ak akan ber berger gerak ke b eaker glass yang 2-

enetralkan kelebihan ion SO 4 . Pada kenyat annya tidak ada

arus arus lis listr trik ik yan yang g dapa dapatt diuk diuk r tanpa kehadiran jembatan garam tersebut. Jembatan garam melengkapi melengkapi rangkaian rangkaian tersebu tersebut sehingga menjadi suatu rangkaian tertutup. Loga Logam m zink zink dan dan tem temba ba a yang yang menj menjad adii kutu kutubb-ku kutu tub b list listri rik k pada pada rang rang aian sel volta di atas disebu disebutt elektrod elektrode. e. Secar Secar defini definisi, si, elektro elektrode de adalah adalah tempat tempat terjadi terjadinya nya oksidasi disebut anode se sedangkan el elektrode te te pat terjadinya reduksi disebut disebut katode. Oleh ka ena itu oksidasi


IV-3

BAB BA B IV Hasil Hasil da Pembahasan adal adalah ah pel pelep epas asan an elek elektr tr n negatif, sedangkan katode merupakan kutub positif. Pada sel volt voltaa di di ata atass anod anodee ada adala lah h log log m zink dan katode adalah tembaga. ) 0.14 V ( l 0.12 a 0.1 i s n e 0.08 t o 0.06 P a 0.04 d e 0.02 B

0 0.116 0.1 0

0 0.063

0 0.07

0 0.036

0

.1

0.2

0.3

0.4

0.

Konsentrasi (N) Grafi IV.1 Konsentrasi CuSO 4 dan ZnSO4

Dari gambar gambar grafik grafik di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar onsentrasi yang ada pada larutan CuSO 4 dan ZnSO4 maka semakin besar pula tegangan yang d idapat. 2+

2+

Potensial Potensial Zn//Cu Zn//Cu : Zn/Zn //Cu /Cu : E

0 sel

=E

0 oks (Zn)

+E

0 (Zn) + red (Zn)

=-E E

0

red

0 + red (H )

; + 0,76

0

(Zn (Zn) = -0.76 0.76 V (ta (tan n da negative menunjukkann bahwa Zn lebih sulit direduksi

dibandingkan dengan H 2) Reaksi yang terjadi adalah : Cu

2+

2+

Zn E

0

2

Cu

e-

Cu(s) E

e-

Zn(s) E

(aq)

+2

(aq)

+2 0 1,

2+

(aq)

0

1

0 2

= +0,34 V = -0,76 V

maka di dalam sys em, Cu 2+

+ Zn

(s)

2+ 2+

Cu s) + Zn

Namun dalam percobaan ini

0 sel

akan mengalami mengalami reduksi reduksi dan Zn aka teroksidasi (aq)

0 sel

E

= +1,10 V

= +0,1 +0,116 16 V

Hal in ini terjadi ka karena dipeng ruhi beberapa faktor yaitu kesalahan dalam

enentukan skala

voltase pada alat voltmeter se ingga hasil yang didapatkan kurang akurat.


BAB V KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dan perhitungan yang ada, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Berdasarka Berdasarkan n percobaan percobaan didapatkan didapatkan hasil hasil untuk CuSO4 dan ZnSO4 0,1 N didapatkan volt rata-rata 0,036 V, untuk konsentrasi CuSO 4 dan ZnSO4 0,2 N didapatkan volt rata-rata 0,063 V, CuSO 4 dan ZnSO4 0,3 N didapatkan volt rata-rata 0,076 V, CuSO4 dan ZnSO4 0,4 N didapatkan volt rata-rata 0,10 V, CuSO 4 dan ZnSO4 0,5 N didapatkan voltase rata-rata 0,116 V. 2. Dari percobaan dapat dapat disimpulkan bahwa bahwa semakin besar konsentrasi yang ada ada pada laruta larutan n CuSO4 dan ZnSO4 maka semakin besar pula tegangan yang didapat. 3. Voltase terbesar yang didapatkan adalah 0,116 volt dengan konsentrasi CuSO CuSO 4 dan ZnSO4 adalah 0,5 N. Sedangkan, voltase terkecil adalah pada saat konsentrasi CuSO4 dan ZnSO4 sebesar 0,1 N dengan voltase yang dihasilkan sebesar 0,036 volt.

V-1

DAFTAR PUSTAKA

agus,

n.

h.

(2012,

April

4).

wordpress.

Retrieved

November

1,

2013,

from

http://nurhidayatiagus.wordpress.com/2012/04/: ahmadi, i. (2008, October 30).

wordpress.

Retrieved November 1, 2013, from

www.imamahmadi.wordpress.com/sel-volta/) andy. (2009, September 10). elektrokimia, elektrolisis. Retrieved November 28, 2013, from http://andykimia03.wordpress.com/2009/09/10/elektrokimia-ii-sel-elektrolisis/: anonim. (2009, September 9). elektrokimia. Retrieved November 1, 2013, from http://belajarsob.blogspot.com/2009/09/reaksi-redoks-dan-elektrokimia.html: anonim. (2011, September 28). sel elektrolisis. Retrieved November 1, 2013, from http://esdikimia.wordpress.com/2011/09/28/sel-elektrolisis/: anonim. (2012, October 23). redoks. Retrieved November 1, 2013, from http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/potensial-sel-reaksi-sel-dan-penentuan potensial-reduksi/: anonim. (2013, January 2). identifikasi redoks . Retrie Retrieved ved Novemb November er 1, 1, 2013, 2013, from from www.isekolah.org/file/h_1091248257.doc Hartinawati. (2012, 10 -). Jembatan garam. Retrieved November 10, 2013, from http://www.ut.ac.id/html/suplemen/peki4310/sel_jembatan_garam.htm wikipedia.

(2013,

April

6).

sel

galvani.

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_galvani)

vi

Retr Retrie ieve ved d

Nove Novemb mber er

1,

201 2013, 3,

from from

DAFTAR NOTASI

SATUAN

N0

BESARAN

SINGKATAN

1

Normalitas

N

N

2

Jumlah zat

mol

mol

Molaritas

M

M

4

Massa

m

g ram

5

Volume

v

6

Tegangan Listrik

V

3

ix

mililiter Volt

APPENDIKS



ZnSO4 Mr : 161,4 e:2



CuSO4 Mr :161,4 e:2

Pengenceran o

N1 x V1 = N2 x V2 0,5 0,5 x V1 = 0,4 0,4 x 100 100 V1 = V1 = 80 80 ml Jadi, Jadi, 80 ml ZnSO ZnSO4 + 20 ml aquad aquades es

o

N1 x V1 = N3 x V3

vii

0,5 0,5 x V1 = 0,3 0,3 x 100 100 V1 = V1 = 60 60 ml Jadi, Jadi, 60 ml ZnSO ZnSO4 + 40 ml aquad aquades es o

N1 V1 = N4 V4 0,5 0,5 x V1 = 0,2 0,2 x 100 100 V1 = V1 = 40 40 ml Jadi, Jadi, 40 ml ZnSO ZnSO4 + 60 ml aquad aquades es

o

N1 V1 = N5 V5 0,5 0,5 x V1 = 0,1 0,1 x 100 100 V1 = V1 = 20 20 ml Jadi, Jadi, 20 ml ZnSO ZnSO4 + 80 ml aquad aquades es

viii

LAPORAN POTENSIAL SEL 6A.pdf

Recommend Documents