LAPORAN PRAKTIKUM KIMA DASAR 2
SEL ELEKTROKIMIA
Dosen pengampu : Dr. Kartimi, M.Pd.
Nama : VIVI ALVIA DEWI
NIM : 1413163121
Kelas/Semester : Biologi/B/2
Kelompok : 6 (Enam)
Asisten Praktikum :
Diana Yulianti
Rina Rahmawati
PUSAT LABORATORIUM IPA BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH JURUSAN IPA BIOLOGI
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN) SYEKH NURJATI
CIREBON
2014
SEL ELEKTROKIMIA
Tujuan
Untuk mengamati cirri-ciri terjadinya reaksi redoks spontan
Untuk mengamati sel elektrokimia dan besarnya potensial
Dasar Teori
Dalam sejarahnya istilah oksidasi diterapkan untuk proses-proses dimana oksigen diambil oleh suatu zat. Maka reduksi dianggap sebagai proses dimana oksigen diambil dari dalam suatu zat. Kemudian penangkapan hidrogen juga disebut reduksi, sehingga kehilangan hidrogen harus disebut oksidasi. Sekali lagi reaksi-reaksi lain dimana baik oksigenn maupun hidrogen tidak ambil bagian, belum dapat dikelompokkan sebagai oksidasi atau reduksi sebelum didefinisikan oksidasi dan reduksi yang paling umum, yang didasarkan pada pelepasan dan pengambilan electron. Dengan melihat contoh-contoh dari reaksi redoks, dapat ditarik kesimpulan umum dan dapatlah didefinisikan oksidasi dan reduksi dengan cara berikut. Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu electron atau lebih dari zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi adalah yang memperoleh electron, dan dalam proses itu berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas. Sedangkan reduksi adalah suatu proses yang mengakibatkan diperolehnya satu electron atau lebih zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan reduksi berubah menjadi lebih negatif (kurang positif). Jadi, suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan electron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definsi reduksi ini juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat pada, lelehan, maupun gas (Day & Underwood. 1998.).
Redoks adalah reaksi kimia yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Setiap reaksi redoks terdiri atas reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia yang ditandai kenaikan bilangan biloks. Sedangkan reduksi adalah reaksi kimia yang ditandai dengan penurunan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi didefinisikan sebagai muatan yang dimiliki suatu atom jika seandainyaelektron diberikan kepada atom yang lain yang keelektronegatifannya lebih kecil lebih positif, sedangkan atom yang keelektronegatifannya lebih besar memiliki bilangan oksidasi positif (Petrucci, Ralp.H. 1999).
Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki. Elektrokimia secara umum terbagi dalam dua kelompok, yaitu sel galvani dan sel elektrolisis.Suatu sel elektrokimia terdiri dari dua elektroda, yang disebut katoda dan anoda, dalam larutan elektrolit. (anonym,2012)
Sel elektrokimia dapat diklasifikasikan sebagai sel galvani bila sel digunakan untuk menghasilkan energy listrik (potensial sel positif) dan sel elktrolisis bila sel memerlukan energi listrik dari suatu sumber. Secara definisi katode ialah suatu electrode dimana reduksi terjadi. Anode ialah suatu electrode dimana oksidasi trjadi. Definisi ini berlaku untuk sel galvani dan sel elektrolisis. Pada berbagai sel, umumnya electrode-elektrode tercelup langsung dalam larutan atau dihubungkan lewat jembatan garam yang merupakan jalan aliran electron. Jembatan garam umunya digunakan apabila electrode - elektrode harus dicelupkan dalam larutan yang berbeda dan tidak bercampur (kartimi,2012).
Potensial elektroda standar suatu elektroda adalah daya gerak listrik yang timbul karena pelepasan elektron dari reaksi reduksi. Karena itu, potensial elektroda standar sering juga disebut potensial reduksi standar. Potensial ini relatif karena dibandingkan dengan elektroda hidrogen sebagai standar. Nilai potensial elektroda standar dinyatakan dalam satuan Volt (V). Untuk elektroda hidrogen, E0 nya adalah 0,00V.
(anonym,2012)
Alat dan Bahan
Alat
Gelas kimia
Gelas ukur
Basic meter
Kabel dengan steker tumpuk
Kabel dengan jepit buaya
Bahan
Kertas saring
CuSO4.5H2O
FeSO4.7H2O
ZnSO4.7H2O
Logam Cu
Logam Fe
Logam Zn
Aquadest
Prosedur Kerja
Reaksi redoks spontan
Disiapkan tiga buah gelas kimia kemudian gelas pertama diisi larutan ZnSO4 0,1 M, gelas kimia kedua diisi larutan FeSO4 0,1 M, gelas kimia ketiga diisi larutan CuSO4 0,1 M
Kemudian dimasukkan logam dengan ketentuan larutan CuSO4 di gelas kimia pertama dimasukkan logam Zn, larutan CuSO4 di gelas kimia kedua dimasukkan logam Fe.
Kemudian diamati selama 10 menit, lalu diamati perubahan yang terjadi.
Sel elektrokimia dan potensial sel
Disiapkan 4 gelas kimia, gelas kimia diisi larutan ZnSO4, gelas ki9mia kedua diisi larutan Pb(NO3), gelas kimia ke tiga diisi larutan FeSO4, gelas kimia ke empat diisi larutan CuSO4, masing-masing sebanyak 20 ml larutan.
Dimasukkan logam sesuai dengan kation seperti pada gelas kimi pertama dimasukkan logam Zn, gelas kimia dua logam Pb, gelas kimia tiga Fe, gelas kimia empat Cu.
Gelas kimia tiga dan empat dihubungkan menggunakan jembatan garam (kertas saring yang telah direndam dalam larutan KCl jenuh), kemudian logam yang ada pada gelas kimia disambungkan kabel.
Posisi meter dasar dipasang pada pembacaan tegangan (volt).
Diamati tegangan yang dihasilkan.
Hasil Pengamatan
Reaksi redoks spontan
Larutan
Logam
Hasil pengamatan
ZnSO4
Fe
Tidak terdapat gelembung
Warna larutan ZnSO4 tidak berubah
Karat pada Fe terlepas sedikit
Cu
Terdapat gelembung sedikit
Warna larutan ZnSO4 tidak berubah
FeSO4
Zn
Larutannya berwarna kuning
Logam Zn menjadi warna kuning
Terdapat endapan
Terdapat gelembung
Cu
Warna logam memudar (awalnya logam berwarna kuning)
Terdapat endapan
Tidak ada gelembung
Warna larutan menjadi kuning
CuSO4
Zn
Terdapat endapan
Perubahan warna logam Zn dari putih menjasi hitam
Fe
Terdapat endapan
Perubahan warna logam Fe dari coklat berkarat menjadi berwarna merah
Sel elektrokimia
Pasangan elektroda
Volt
tegangan
Awal
Akhir
Fe/FeSO4 dan Cu/CuSO4
44
0,4
1 v
6
0,6
10 v
2
1
50 v
Perhitungan
jarum petunjuk×tegangan100
=44×1100
=0,4 v
jarum petunjuk×tegangan100
=6×10100
=0,6 v
jarum petunjuk×tegangan100
=2×50100
=1 v
Keterangan
CuSO4 dengan logam Zn: warna awal biru berubah menjadi kuning kehijauan.
CuSO4 dengan logam Fe: warna awal biru berubah menjadi kuning pekat.
Pembahasan
Pada percobaan kali ini akan dibahas tentang reaksi redoks dan sel elektrokimia. Reaksi redoks yang berarti reaksi reduksi-oksidasi merupakan istilah yang menjelaskan berubahnya biloks atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Berdasarkan konsep perubahan electron, reaksi oksidasi adalah reaksi yang melepaskan electron. Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi yang menerima electron. Berdasarkan konsep perubahan biloks, reaksi reduksi adalah reaksi yang melibatkan terjadinya penurunan biloks dan reaksi oksidasi adalah reaksi yang melibatkan terjadinya kenaikan biloks.
Pada percobaan pertama yaitu larutan CuSO4 ditambahkan logam Zn. Larutan CuSO4 yang awalnya berwarna biru setelah ditambahkan Zn warna larutan berubah menjadi kuning kehijauan, logam Zn dari warna abu berubah menjadi warna hitam. Keduanya tidak larut serta logam Zn mengelupas dan menghasilkan endapan di dasar tabung reaksi yang menunjukkan adanya proses korosi pada logam Zn.
Reaksi ini termasuk reaksi spontan, karena menurut deret keaktifan logam Cu berada lebih karena dari pada Zn, sehingga dalam reaksi. Cu2+ tereduksi menjadi Cu dan Zn lebih kiri mengakibatkan Zn teroksidasi menjadi ionnya yaitu Zn2+. Gelas kimia yang terasa hangat juga menyatakan bahwa terjadi reaksi spontan dalam reaksi tersebut, yaitu adanya pelepasan elektron dari Zn sehingga Zn menjadi Zn2+ dan penangkapan elektron oleh Cu2+ sehingga menjadi Cu dan mengendap. Zn yang berubah warna itu sebenarnya bukan Zn tapi Cu yang berubah dari larutan menjadi padatan (endapan) sedangkan Zn menjadi larutan ZnSO4. Itu dibuktikan dengan endapan berwarna merah bata, warna khas dari tembaga. Adanya gas/gelembung itu membuktikan bahwa telah terjadi reaksi kimia dari Zn dengan CuSO4. Dan kalau dilihat dengan kecepatan reaksinya pada saat praktikum maka nilai E0 selnya positif.
Percobaan ke dua yaitu larutan CuSO4 ditambahkan logam Fe. Larutan CuSO4 yang awalnya berwarna biru setelah ditambahkan Fe warna larutan berubah menjadi kuning pekat, logam Zn dari warna coklat yang berkarat berubah menjadi warna merah bata. Keduanya tidak larut dan menghasilkan endapan di dasar tabung reaksi yang menunjukkan adanya proses korosi pada logam Fe.
Berdasarkan analisa data yang dilakukan diatas dapat diketahui bahwa nilai beda potensial dari campuran larutan CuSO4 + FeSO4 dan dimasukkan logam Zn +Fe lalu dihubungkan dengan jembatan garam yang sudah direndam oleh larutan KCl jenuh, bernilai positif yaitu pada tegangan 1 volt dihasilkan beda potensial sebesar 0,4 v, tegangan 10 volt dihasilkan beda potensial sebesar 0,6 v, sedangkan pada tegangan 50 volt dihasilkan beda potensial 1 v, yang artinya reaksi berlangsung secara spontan. Hal ini juga disebabkan karena logam seng (Zn) dari ion Cu2+ mempunyai posisi yang memungkinkan terjadinya reaksi pendesakkan logam yang bersifat spontan. Seng (Zn) terletak di sebelah kiri Cu dalam deret volta sehingga mampu mereduksi Cu2+ menjadi Cu.
Fungsi jembatan garam adalah untuk menyetarakan kation dan anion dalam larutan. Misalnya dalam larutan ZnSO4 terjadi kenaikan jumlah ion Zn2+ dan dalam larutan CuSO4 terjadi penurunan jumlah ion Cu2+. Sedangkan banyaknya kation harus setara dengan anion. Untuk menyetarakannya, maka ke dalam larutan ZnSO4 masuk anion Cu- dari jembatan garam sesuai bertambahnya ion Zn2+.
Kesimpulan
Berdasarkan data hasil praktikum mengenai elektrokimia maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
Bahwa reaksi yang mempunyai beda potensial positif adalah yang mengalami reaksi redoks secara spontan. Reaksi redoks spontan terjadi apabila sel anode lebih mudah terdoksidasi dan sel katode lebih mudah tereduksi.
saat Zn dan Cu direaksikan Zn bermuatan positif dan Cu bermuatan negatif, nilai E0 bernilai 0,4 V.
DAFTAR PUSTAKA
Petrucci, Ralp.H. 1999. Kimia Dasar Edisi ke-4. Jakarta: Erlangga.
kartimi. 2012. Panduan Praktikum Kimia Dasar. Cirebon: syariah press.
Day & Underwood. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi ke-6. Jakarta: Erlangga.
http://koalaungu.blogspot.com/2012/05/laporan-potensial-sel.html diakses 17 mei 2012
http://getupbangkit.blogspot.com/2010/09/daftar-isi-halaman-judul.html diakses 17 mei 2012
