Sel Volta dengan Jemabatan Garam
3
Sel Volta dengan Jembatan Garam
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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. Pada elektroda katoda terjadi reaksi reduksi. Sedangkan reaksi oksidasi terjadi pada anoda. Sel elektrokimia dapat dibagi menjadi :
Sel Volta / Sel Galvani merubah energi kimia menjadi listrik
Contoh : batere (sel kering) dan accu
Sel Elektrolisis à merubah energi listrik menjadi energi kimia
Contoh : penyepuhan, pemurnian logam
Dalam sel volta, reasi redoks spontan digunakan sebagai sumber arus listrik. Sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta. Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks yang tidak spontan.
Sel elektrolisis terdiri dari sebuah wadah, elektroda, elektrolit, dan sumber arus searah. Elektron memasuki kutub negatif (katoda). Spesi tertentu dalam larutan menyerap elektron dari katoda dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi lain akan melepas elektron di anoda dan mengalami oksidasi. Jadi sama seperti pada sel volta, reaksi di katoda adalah reduksi, dan reaksi di anoda adalah oksidasi. Akan tetapi muatan elektrodanya berbeda. Pada sel volta, katoda bermuatan positif, dan anoda bermuatan negatif. Pada sel elektrolisis, katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif. Deret volta diurutkan berdasarkan urutan potensial reduksi semakin ke kiri, semakin kecil sehingga sifat pereduksi semakin kuat (logam semakin reaktif atau semakin mudah meengalami oksidasi).
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.
Bila Eo > 0 cenderung mengalami reduksi (bersifat oksidator)
Bila Eo < 0 à cenderung mengalami oksidasi (bersifat reduktor)
Eosel = Eo reduksi - Eo oksidasiPotensial standar sel adalah nilai daya gerak listrik sel yang besarnya sama dengan selisih potensial reduksi standar elektroda yang mengalami reduksi dengan potensial reduksi standar elektroda yang mengalami oksidasi.
Eosel = Eo reduksi - Eo oksidasi
1.2 Rumusan Masalah
Berapakah potensial sel (E°sel) anoda dan katoda pada percobaan sel volta ?
1.3 Tujuan
Untuk mengetahui energi potensial sel (E°sel) anoda dan katoda pada percobaan sel volta
1.4 Manfaat
Kita dapat mengetahui energi potensial sel (E°sel) anoda dan katoda pada percobaan sel volta
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Dasar Teori
Sel volta merupakan suatu sel elektrokimia yang mengubah zat kimia menjadi energi listrik. Dalam sel volta reduktor dan oksidatornya dipisahktan sehingga pemindahan tidak terjadi secara langsung tetapi melalui kawat penghantar. Zink, tembaga, dan magnesium merupakan elektroda. Terdapat 2 jenis elektroda yaitu Katode(+) tempat terjadinya reduksi sedangkan pada anode(-) tempat terjadinya oksidasi. Potensial elektode sel dapat ditentukan melalui persamaan :
E0Sel = EOReduksi - E0Oksidasi
EOSel = E0Katode - E0Anode
EOSel = E0Besar - E0Kecil
Hipotesis
Logam Zn akan mengalami pengeroposan, sedangkan logam Cu akan mengalami penebalan
BAB III
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum
Waktu Pelaksanaan : Pada tanggal 19 September 2014
Tempat Pelaksanaan : Laboratorium Kimia SMA Negeri 16 Surabaya
Variabel
Variabel Kontrol : Jembatan garam, gelas kimia
Variabel Terikat : Adanya arus listrik yang terjadi, menebalnya Cu dan mengeroposnya Zn
Variabel Bebas : -
3.3 Alat dan Bahan
Gelas kimia 2 buah
Zn (s) secukupnya
Cu (s) secukupnya
Larutan CuSO4 20 ml
Karutan ZnSO4 20 ml
Jembatan garam dari agar agar 1 buah
Gelas ukur 1 buah
Garam secukupnya
Air secukupnya
Pipa U 1 buah
Langkah Kerja
Buatlah jembatan garam dari agar agar
Caranya :
Masukkahnlah bubuk agar agar kedalam panci
Masukkanlah 3 gelas air
Masukkanlah 2 sendok garam, kemudian aduklah hingga terlarut
Letakkanlah diatas kompor, dan nyalakan apinya
Aduklah terus menerus hingga mendidih
Setelah mendidih , matika api kompor
Tunggu beberapa menit hingga dingin
Kemudian masukkanlah cairan agar agar ke dalam pipa U
Sandarkanlah pipa U yang berisi agar agar agar tidak jatuh\
Tunggu beberapa menit hingga agar agar padat
Ukurlah larutan ZnSO4 sebanyak 20 ml dengan menggunakan gelas ukur
Ukurlah larutan CuSO4 sebanyak 20 ml dengan menggunakan gelas ukur
Masukkanlah larutan ZnSO4 kedalam gelas kimia
Mauskkanlah larutan CuSO4 kedalam gelas kimia
Masukkanlah jembatan garam tersebut diantara kedua gelas kimia
Sambungkanlah ujung dari Zn batangan ke ujung kabel anoda pada voltmeter
Sambungkanlah ujung dari Cu batangan ke ujung kabel katoda pada voltmeter
Masukkanlah Zn batangan kedalam larutan ZnSO4
Masukkanlah Cu batangan pada larutan CuSO4
Atur skala pada voltmeter
Lalu lihat angka yang ditunjuk oleh jarum voltmeter
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
4.1 Tabel Pengamatan
Larutan
Anoda
Larutan
Katoda
Beda Potensial
ZnSO4
Zn
CuSO4
Cu
0,5 Volt
Analisis data
Dalam percobaan diatas, logam Cu mempunyai potensial reduksi yang lebih posisitif dibandingkan dengan logam Zn. Sehingga logam Zn bertindak sebagai anoda (elektroda negatif), Cu bertindak sebagai katoda (elektroda positif), Maka dari itu Cu akan mengalami reduksi (menangkap elektron) dan Zn akan mengalami oksidasi (melepas elektron)
Elektron berpindah dari elektroda Zn ke elektroda Cu emenunjukkan bahwa Zn lebih mudah teroksidasi daripada Cu. Perbedaam lecenderungan teroksidasi menghasilkan perbedaan rapatan muatan berakibat timbul beda potensial (pendorong elektron) yang disebut potensial sel yang dapat diukur menggunakan voltmeter. Potensialsel yang dihasilkan suatu elektroda terhadap elektroda hydrogen disebut potensial elektroda.
Zn dalam larutan ZnSO4 (Zn2+ dan SO42-) semakin terlihat menipis atau keropos karena teroksidasi (massa logam Zn berkurang karena terlarut sebagai ion)
Zn Zn2+ + 2e , sehingga in Zn2+ semakin bertambah salam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan positif (Zn2+ bertambah). Sedangkan 2e hasil oksidasi akan mengalir ke larutan CuSO4 melalui jembatan garam.
Cu dalam larutan CuSO4 (Cu2+dan SO42-) semakin terlihat menebal karena ada reaksi reduksi yang menyebabkan loga Cu mengendap (massa logam Cu bertambah)
Cu2+ + 2e Cu , sehingga ion Cu2+ semakin berkurang dalam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan negatif (SO42- lebih banyak)
Maka dari itu dibutuhkan jembatan garam (agar agar dan garam sebagai larutan elektrolit inert) yang mengandung ion ion positif dan ion ion negatif karena berfungsi menetralkan muatan positif dan negatof dalam larutan elektrolit. Na+ akan menetralkan kelebihan ion SO42- dalam larutan CuSO4. Dan Cl- akan menetralkan kelebihan Zn2+ dalam larutan ZnSO4
Berdasarkan praktek :
Skala voltmeter : 2,5
50/250 x 2,5 = 0,5 V
Reaksi antara ZnSO4 dengan CuSO4 yaitu :
Reaksi Anoda : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e
Reaksi Katoda : Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Redoks : Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) E° sel = + 0,5 V
Notasi Sel : Zn(s) Zn2+ Cu2+ Cu(s) E°sel = +0,5 V
Berdasarkan teori :
Reaksi antara ZnSO4 dengan CuSO4 yaitu :
Reaksi Anoda : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e E° = +0,76 V
Reaksi Katoda : Cu2+(aq) + 2e Cu(s) E° = +0,34 V
Redoks : Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) E° sel = +1,10 V
Notasi Sel : Zn(s) Zn2+ Cu2+ Cu(s) E°sel = +1,10 V
Harga potenisal sel hasil percobaan sangat berbeda dibandingkan dengan potensial sel hasil perhitungan yang berdasarkan potensial elektroda standar, karena saat melakukan percobaan, suhu dan tekanan berbeda dengan keadaan standar yang dibutuhkan untuk menentukan potensial elektroda, yaitu 25˚C 1 atm.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari data pengamatan, diketahui 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.
Larutan ZnSO4 (Zn2+ dan SO42-) semakin terlihat menipis atau keropos karena teroksidasi (massa logam Zn berkurang karena terlarut sebagai ion)
Zn Zn2+ + 2e , sehingga in Zn2+ semakin bertambah salam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan positif (Zn2+ bertambah). Sedangkan 2e hasil oksidasi akan mengalir ke larutan CuSO4 melalui jembatan garam.
Cu dalam larutan CuSO4 (Cu2+dan SO42-) semakin terlihat menebal karena ada reaksi reduksi yang menyebabkan loga Cu mengendap (massa logam Cu bertambah)
Cu2+ + 2e Cu , sehingga ion Cu2+ semakin berkurang dalam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan negatif (SO42- lebih banyak)
Fungsi jembatan garam adalah berfungsi menetralkan muatan positif dan negatof dalam larutan elektrolit.
5.2 Saran
Saat membuat jembatan garam, usahakan jangan terlalu keras atau terlalu lembek agar ion ion dapat berjalan.
Saat mengamplas logam Zn dan logam Cu harus sampai bersih
Pengamat harus dapat membaca voltmeter dengan cermat, teliti dan benar agar hasil yang dicapai akurat.
5.3 Lampiran
Alat dan Bahan
1. Pipa U yang berisi agar agar 2. Larutan ZnSO43. Larutan CuSO4 4. Garam 5. Gelas ukur6. Tembaga (Cu), Seng (Zn), 7. Voltmeter dan amplas
1. Pipa U yang berisi agar agar 2. Larutan ZnSO4
3. Larutan CuSO4 4. Garam 5. Gelas ukur
6. Tembaga (Cu), Seng (Zn), 7. Voltmeter
dan amplas
Langkah Kerja
1. Masukkanlah larutan ZnSO4 2. Berilah jembatan garam dan CuSO4 ke masing masing yang menghubungkan gelas kimia sebanyak 20 ml antara kedua gelas kimia3. Masukkanlah Seng (Zn) kedalam larutan ZnSO4 dan logam Cu kedalam larutan CuSO4. Kemudian sambungkan ke kabel voltmeter
1. Masukkanlah larutan ZnSO4 2. Berilah jembatan garam
dan CuSO4 ke masing masing yang menghubungkan
gelas kimia sebanyak 20 ml antara kedua gelas kimia
3. Masukkanlah Seng (Zn) kedalam larutan ZnSO4 dan logam Cu
kedalam larutan CuSO4. Kemudian sambungkan ke kabel
voltmeter
Hasil Praktikum
Amati yang terjadi pada jarum voltmeterDengan skala 10, jarum menunjukkan ke angka 50 yang maksimalnya 250
Amati yang terjadi pada jarum voltmeter
Dengan skala 10, jarum menunjukkan ke angka 50 yang maksimalnya 250
