Pkb15 Tugas Terstruktur Kelompok 6

TUGAS KIMIA SEKOLAH CHAPTER 21

25. Lengkapilah peta konsep di bawah ini menggunakan konsep yang disebutkan berikut : reduksi, elektroda, elektro da, sel elektrokimia, anoda, anod a, oksidasi, katoda, larutan elektrolit. Jawaban : Sel Elektrokimia

Terdiri dari

Larutan Elektrolit

Elektoda

Meliputi

Anoda

Terjadi reaksi

Oksidasi

Katoda

Terjadi reaksi

Reduksi

27. Deskripsikan proses dihasilkannya elektron pada sel volta Zn-Cu ! Jawaban : Pada sel volta Zn-Cu unsur yang mengalami oksidasi adalah Zn, Zn teroksidasi membentuk ion Zn2+ dan 2 elektron. Kemudian elektron yang dihasilkan dari reaksi oksidasi tersebut diterima oleh ion Cu2+ sehingga ion Cu2+ mengalami reduksi menjadi logam Cu. Dari dua setengah reaksi tersebut membentuk reaksi redoks yang dapat dituliskan seperti reaksi dibawah ini :

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.











29. Informasi apa yang kamu butuhkan untuk menentukan energi potensial standar pada sel volta ? Jawaban : Untuk dapat menentukan energi potensial standar pada sel volta dibutuhkan adalah setengah reaksi redoks, potensial reduksi standar reaksi oksidasi, dan potensial reduksi standar stan dar reaksi reduksi. 31. Pada kondisi seperti apakah potensial reduksi standard dapat diukur ? Jawaban : Potensial reduksi standard dapat diukur ketika terdapat Perbedaan potensial elektrik antara katoda dan anoda. Potensial reduksi standard dapat diukur dengan voltmeter dan hasilnya berupa potensial standar sel (E° sel). Semakin besar perbedaan

potensial

elektrik ,

semakin

besar

pula arus

listrik dan potensial standar sel yang dihasilkan.

33. Bagaimana baterai primer dan sekunder dapat berbeda ? Jawaban : Baterai dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan reaksi kimia yang terjadi. Seng-karbon, alkalin-seng, dan sel merkuri diklasifikasikan sebagai baterai primer. Baterai primer menghasilkan energi listrik dengan cara reaksi redoks yang tidak mudah kembali. Sel-sel ini memberikan arus sampai reaktan habis, dan kemudian baterai dibuang. Baterai isi ulang tergantung pada reaksi redoks yang dapat kembali (reversibe). Baterai seperti itulah yang disebut baterai sekunder. Baterai mobil dan baterai di komputer laptop adalah contoh baterai











35. Perbedaan jalur sel bahan bakar berbeda dari baterai biasa. Jawaban : Perbedaan terbesar antara keduanya adalah bahwa baterai menyimpan energi, sementara sel bahan bakar menghasilkan energi dengan mengubah bahan bakar yang tersedia. Sel bahan bakar dapat memiliki baterai sebagai komponen sistem untuk menyimpan listrik yang dihasilkannya 37. Apa itu sel galvani ? Bagaimana sel galvani melindungi besi dari korosi ? Jawaban : Sel galvani atau disebut juga sebagai sel volta adalah sel elektrokimia yang dapat menyebabkan terjadinya energi listrik dari reaksi reduksi dan oksidasi (redoks) yang spontan. Reaksi redoks spontan yang dapat mengakibatkan terjadinya energi listrik ini ditemukan oleh Luigi Galvani dan Alessandro Guiseppe volta

G alvani lvanic c Co C or r osio si on

Dalam pencegahan korosi, digunakan juga konsep galvani ini yang disebut dengan Galvanic corrosion. Galvanic corrosion terjadi ketika dua buah logam yang dihubungan secara fisik akan mengalami korosi, namun korosi hanya akan terjadi pada salah satu logam saja. Galvanic corrosion terjadi akibat adanya perbedaan galvani series, hal tersebut mengakibatkan hanya logam yang lebih mudah terkorosi saja yang akan terkorosi. Semakin inert suatu logam maka akan semakin susah terkorosi. Hal tersebut mirip dengan galvani sel dimana salah satu logam (misal Zn pada proses galvani Zn dan Cu) akan berkurang massanya akibat elektron terlepas dari logam tersebut. Salah satu contoh galvani corrosion adalah baja yang dikelilingi oleh magnesium (gambar dibawah). Akibat perbedaan galvani series yang cukup besar,











39. Bagaimana reaksi redoks spontan dari sel volta Jawaban : Reaksi redoks spontan adalah reaksi yang dapat langsung terjadi dan potensial sel yang yang dihasilkannya bertanda positif. Reaksi redoks spontan terjadi jika E red – E E oks > 0. Ciri-cirinya yaitu dihasilkannya endapan, terjadi gelembung, perubahan warna, dan perubahan suhu. Reaksi redoks spontan dapat digunakan sebagai sumber arus, yaitu dalam sel volta, baterai dan aki. 41. Mengapa sumber energi luar dibutuhkan untuk elektrolisis Jawaban : Diperlukan untuk menyebabkan ion terpisah 43. Di mana oksidasi terjadi di sel elektrolisis Jawaban : Dalam hal tempat reaksi berlangsung sama seperti sel volta yaitu katoda tempat terjadi reaksi reduksi sedangkan anoda tempat terjadi oksidasi, tetapi muatan elektroda dalam sel elektrolisis berlawanan dengan muatan elektroda dalam sel volta. Pada sel elektrolisis katoda merupakan elektroda negatif, sedangkan anoda merupakan elektroda positif. Spesi yang mengalami reduksi di katoda dan spesi yang mengalami oksidasi di anoda, tergantung pada potensialnya masing-masing. Spesi yang mengalami reduksi adalah yang mempunyai potensial elektroda lebih positif. Sedangkan spesi yang mengalami oksidasi adalah yang mempunyai potensial elektroda lebih negatif. Dengan demikian, tidak selalu kation yang mengalami reduksi dan tidak selalu anion yang mengalami oksidasi, mungkin saja pelarutnya (air) yang mengalami reduksi dan atau oksidasi. Bila elektroda











45. Reaksi apa yang terjadi di katoda ketika natrium klorida cair elektrolisis

Jawaban : Reaksi elektrolisis lelehan garam NaCl menghasilkan endapan logam natrium di katoda dan gelembung gas Cl2 di anoda. Bagaimana halnya jika lelehan garam NaCl garam NaCl diganti dengan larutan garam NaCl? Apakah proses yang terjadi masih sama? Untuk mempelajari reaksi elektrolisis larutan garam NaCl, kita mengingat kembali Deret Volta Pada katoda, terjadi persaingan antara air dengan ion Na+. Berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi, air memiliki E°red yang lebih besar dibandingkan ion Na+. Ini berarti, air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na+. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di katoda adalah air. Sementara, berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi Reduk si, nilai E°red ion Cl – dan air hampir sama. Oleh karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan (overvoltage), maka oksidasi ion Cl – lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di anoda adalah ion Cl – . Dengan demikian, reaksi yang terjadi pada elektrolisis larutan garam NaCl adalah sebagai berikut : Katoda (-)

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

Anoda (+)

: 2 Cl – (aq) —— > Cl2(g) + 2 e – ……………….. (2)

Reaksi sel

: 2H2O(l) + 2Cl – (aq) —— > H2(g) + Cl2(g) + 2OH – (aq) …[(1) + (2)]

Reaksi elektrolisis larutan garam NaCl menghasilkan gelembung gas H2 dan ion OH- (basa) di katoda serta gelembung gas Cl2 di anoda. Terbentuknya ion OH – pada katoda dapat dibuktikan dengan perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda setelah diberi sejumlah indikator fenolftalein (pp). Dengan demikian, terlihat bahwa produk elektrolisis lelehan umumnya berbeda dengan produk prod uk elektrolisis larutan. laru tan. 47. Jelaskan mengapa elektrolisis air asin dilakukan dalam skala besar di banyak situs di seluruh dunia Jawaban : Elektrolisis air asin Air asin adalah larutan natrium klorida (NaCl) dan air (H2O). Proses











berskala besar yang digunakan untuk memproduksi klorin dari garam. Dua bahan kimia bermanfaat lainnya diperoleh selama proses, natrium hidroksida (NaOH) dan hidrogen (H2). Penting bahwa klorin dan natrium hidroksida yang diproduksi dalam proses dipisahkan mereka bereaksi ketika mereka bersentuhan satu sama lain. Digunakan dalam industri : Produk dari elektrolisis air asin memiliki kegunaan penting dalam industri. Beberapa kegunaan ini ada pada tabel di bawah, K egunaan egunaan Klorin



Desinfektan dan pembersih



Pembuatan asam klorida



Membuat plastik

Sodium



Produk makanan olahan natrium hidroksida

Hidroksida



Memindahkan polutan dari air



Pembuatan kertas



Pembuatan hidrogen asam klorida



Potensial sebagai bahan bakar bebas polusi

Hidrogen

Dampak lingkungan dari elektrolisis air asin dalam skala besar harus dipertimbangkan. Proses ini menggunakan banyak listrik yang terutama dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Selama proses elektrolisis yang sebenarnya, logam harus bersentuhan dengan larutan air asin. Logam yang umum digunakan adalah merkuri yang beracun. Sebagian merkuri lolos ke dalam larutan dan masuk ke lingkungan. 49. Jelaskan bagaimana daur ulang aluminium menghemat energi Jawaban : Pendaur-ulangan aluminium merupakan proses yang sangat efisien (pabrik dapat melumerkan dan menggunakan kembali aluminium dari botol aluminium yang digunakan berkali-kali dengan kualitas yang agak sedikit berkurang). Menurut asosiasi aluminium, menciptakan kaleng aluminium













satu ton aluminium menghemat hampir 32 barel minyak, mengurangi karbon secara signifikan dalam proses pabrikasi. 51. Tuliskan notasi sel standar untuk sel berikut dimana setengah sel yang terdaftar terhubung keelektroda hidrogen standar 1. Zn|Zn2+||H+|H2 2. H+|H2||Hg|Hg2+ 3. Cu|Cu2+|| H+|H2 4. Al|Al3+|| H+|H2











1. Mengkaji materi terkait dengan tugas dengan menggunakan buku paket kimia yang di download melalui e-book dan dibandingkan dengan buku kimia Glencoe sains Chemistry pada pokok bahasan yag sama a. Kemajuan apa yang anda peroleh setelah mengkaji pokok bahasan pada kedua sumber tersebut? Jawaban : 

Pada Buku Glencoe

1. Lebih banyak mengetahui model soal yang memiliki taraf tinggi 2. Mengetahui lebih banyak contoh percobaan yang berhubungan dengan kimia, misal percobaan susu pelangi yang membuktikan adanya perbedaan sifat kepolaran. 3. Lebih memahami apa saja yang perlu di perhatikan tentang keselamatan di dalam laboratorium karena adanya tabel keselamatan di laboratorium

4. Lebih memahami apa saja yang perlu dipersiapkan sebelum percobaan dimulai karena pada buku ini terdapat petunjuk sebelum dan sesudah menjalankan percobaan











Tahap Pada saat percobaan dan setelah percobaan

5. Lebih mengetahui kegunaan dari unsur-unsur dalam sistem periodik karena di dalam buku terdapat gambar sistem periodik dengan gambar fungsi dari unsur tersebut













Pada Buku Paket

1. Lebih memahami peran kimia dalam kehidupan sehari-hari karena di dalam buku terdapat contoh penerapan kimia seperti gambar di bawah ini

2. Lebih mudah

dalam menemukan menemukan pengertin mengenai materi yang di

pelajari karena pada buku bu ku ini dilengkapi dengan d engan rangkuman











3) Larutan elektrolit dan larutan non elektrolit 4) Hidrokarbon 5) Termokimia 6) Laju reaksi 7) Kesetimbangan kimia 8) Larutan asam basa 9) Kesetimbangan larutan (Penyangga hidrolisis) 10) Koloid 11) Sifat koligatif 12) Redoks dan sel elektrokimia 13) Kimia unsur 14) Senyawa karbon 15) Benzena dan makromolekul

Materi yang tidak dipahami 1) Ikatan kimia 2) Minyak bumi dan gas 3) Gaya antar molekul

c. Sebutkan materi essensial yang tidak ada dalam sumber belajar khususnya buku paket! Jawaban : 

Pada Buku Paket 1) Kimia untuk kehidupan













45. Tentukan apakah masing-masing reaksi redoks berikut ini spontan atau tidak spontan seperti yang tertulis. Jawaban : a. Mn2+ + 2Br -  Br 2 + Mn Jawab : Red

= Mn2+ + 2e-  Mn

E0 = -1,185

Oks

= Br 2 + 2e-  2Br -

E0 = -1,066

E0sel

= E0red – E E0oks = -1,185 – (-1,066) (-1,066) = -0,119

E0sel bernilai – 0,119 0,119 sehingga menyebabkan reaksi ini tidak berjalan secara spontan karena nilai E0sel lebih kecil dari nol. b. Fe2+ + Sn2+  Fe3+ + Sn Jawab : Red

= Sn2+ + 2e-  Sn

E0 = -0,1375

Oks

= Fe3+ + e-  Fe2+

E0 = -0,771

E0sel

= E0red – E E0oks = -0,1375 – (-0,771) (-0,771)











d. Pb2+ + Cu+  Pb + Cu2+ Jawab : Red

= Pb2+ + 2e-  Pb

E0 = -0,1262

Oks

= Cu+ + e-  Cu2+

E0 = -0,153

E0sel

= E0red – E E0oks = -0,1262 – (-0,153) (-0,153) = 0,0268

E0sel bernilai 0,0268 sehingga menyebabkan reaksi ini berjalan secara spontan karena nilai E0sel lebih besar dari nol. 47. Mengapa elektron mengalir dari satu elektroda ke elektroda lainnya dalam sel volta? Jawaban : Baik sel volta maupun sel elektrolisis, elektron mengalir dari anoda (tempat terjadinya oksidasi, melepaskan elektron) menuju katoda (tempat terjadinya reduksi, yang memang memerlukan elektron) melalui sebuah penghantar yang menghubungkannya. Peristiwa pada elektroda sel Volta dan sel elektrolisis: A noda , terjadi oksidasi, anion bermigrasi ke anoda, anoda akan melarut











Jawaban : Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s) Aliran elektron pada sel volta berasal dari anoda menuju katoda. Zn yang teroksidasi menjadi Zn2+ mengalir dari kutub anoda menuju kutub katoda 51. Tentukan tegangan sel di mana masing-masing setengah sel berikut terhubung ke Ag | Ag+ setengah sel a. Be2+ | Be b. S | S2c. Au+ | Au d. I2 | IJawaban : a. Ag | Ag+|| Be 2+ | Be Red

= Be2+ + 2e-  Be

E0 = -1,847

Oks

= Ag  Ag+

E0 = -0,7996

E0sel

= E0red – E E0oks

+ e-

= -1,847 – ( (- 0,7996) = -1,0474 V b. Ag | Ag+ || S | S 2-











E0sel

= E0red – E E0oks = 0,5355 – ( (- 0,7996) = 1,3351 V

53. Dalam pemurnian tembaga elektrolit, faktor apa yang menentukan bagian tembaga mana anoda dan mana katoda? Jawaban : Faktor yang menentukan bagian tembaga yang menentukan bagian katoda dan anoda adalah bagian yang mudah tereduksi.











55. Baterai timbal-asam dan baterai isi ulang lainnya sering disebut sebagai baterai penyimpanan. Tepatnya Tepatn ya apa yang disimpan di baterai ini? in i? Jawaban : Di dalam baterai timbal-asam dan baterai isi ulang lainnya, mengandung enam sel yang menghasilkan sekitar 2 V masing-masing untuk total output 12 V. Anoda setiap sel terdiri dari dua atau lebih kisi-kisi berpori memimpin, dan katoda terdiri dari kumparan timah diisi dengan timbal (IV ) oksida. Jenis baterai ini mungkin harus disebut baterai bate rai timbal-lead (IV) oksida, tetapi tet api istilah timbal-asam umumnya digunakan karena elektrolit baterai adalah larutan asam sulfat. Timbal (II) sulfat (PbSO4) adalah produk reaksi baik dalam oksidasi dan reduksi. Juga, Pb, PbO2, dan PbSO4 adalah zat padat, sehingga mereka tetap di tempat di mana mereka terbentuk. Jadi, apakah baterai sedang diisi atau diisi daya, reaktan tersedia di tempat yang diperlukan. Asam sulfat berfungsi sebagai elektrolit dalam baterai, tetapi habis ketika baterai menghasilkan arus listrik. 57. Mengkomunikasikan dengan menuliskan dua atau tiga kalimat yang menjelaskan proses yang terjadi dalam sel volta dan menjelaskan arah aliran elektron. Gunakan kata katode, anoda, oksidasi, reduksi, dan beda potensial













(katode) yaitu Cu. Ion Cu2+ dalam larutan CuSO4 menerima elektron dan ion tersebut berubah membentuk endapan logam Cu. 59. Menerapkan konsep, misalkan anda memiliki sel volta di mana satu setengah sel terdiri dari sepotong timah yang dicelupkan dalam larutan ion timah (II). a. Bagaimana anda bisa tahu dengan mengukur tegangan apakah strip timah bertindak sebagai katoda k atoda atau anoda di dalam d alam sel? b. Bagaimana anda bisa tahu dengan pengamatan sederhana apakah strip timah bertindak sebagai katoda atau anoda? Jawaban : a. Karena timah (Sn) memiliki tegangan yang hampir sama sengan seng (Zn) yaitu

lebih besar dari tegangan batang

karbon (C),











Pelajari struktur baterai ini dengan hati-hati dan berikan alasan mengapa tidak diperlukan pemisah. Jawaban : Baterai

asam

timbal

dibuat

dari

piringan timbal dan piringan timbal

piringan timbal piringan timbal

oksida yang terpisah, yang direndam dalam larutan elektrolit larutan elektrolit 35% asam 35% asam sulfat dan

65% air. 65% air.

Ini

akan

menyebabkan reaksi

kimia yang

melepaskan elektron melepaskan elektron dan mengalir melalui konduktor, melalui konduktor, sehingga sehingga tercipta energi tercipta energi listrik. Ketika listrik. Ketika baterai dipakai, permukaan timbal bereaksi dengan asam sulfat membentuk timbal timbal sulfat. Dan sulfat. Dan ketika baterai diisi, reaksi kimia dibalik, timbal sulfat kembali menjadi timbal dan timbal oksida. Ketika piringan kembali ke sediakala, prosesnya bisa diulang kembali. Karena baterai asam timbal dibuat dari piringan timbal piringan timbal dan piringan timbal piringan timbal oksida yang terpisah, hal inilah yang











63. Densitas sampel elektrolit dari baterai timbal-asam diukur dan ditemukan menjadi 1,09 g / mL. Apakah Anda pikir densitas ini menunjukkan baterai yang terisi penuh, baterai kosong sebagian, atau "baterai mati? Berikan alasan untuk pilihan Anda! Jawab: densitas ini menunjukkan baterai yang kapasitasnya kosong. Pada saat battery dalam keadaan discharge maka hampir semua asam melekat pada pelat-pelat dalam sel sehingga cairan eletrolit konsentrasinya sangat rendah dan hampir hanya terdiri dari air (H2O), akibatnya berat jenis cairan menurun menjadi sekitar 1,1 g/cm3 dan ini mendekati berat jenis air yang 1 g/cm3. Sedangkan baterai yang masih berkapasitas penuh berat jenisnya sekitar 1,285 g/m3. Nah, dengan perbedaan berat jenis inilah kapasitas











x 2 V) sedangkan aki yang memiliki tegangan 6 V memiliki 3 sel yang dipasang secara seri (6 V = 3 x 2 V). Pada saat mobil berjalan putaran mesin juga menghasilkan arus listrik yang juga digunakan untuk un tuk charge accu (isi ulang yang sumber dari aki) atau ata u charge inverter (isi ulang yang sumber dari listrik). Ketika reaksi kimia diisi oleh mesin maka tegangan bisa meningkat dari 14 volt hingga maksimal 16 volt. 67. Menggunakan prinsip galvani, besi

dapat disepuh dengan tembaga untuk

melindunginya. Apa yang akan terjadi ketika lapisan tembaga menjadi pecah atau retak? Akankah tembaga terus melindungi besi sebagai seng tidak? Jelaskan sepenuhnya. Jawab: Penyepuhan (electroplating) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap











Jawab: Pada tahun 1984, perancah dipasang di sekeliling bagian luar Patung dan konstruksi mulai di pedalaman. Pekerja memperbaiki lubang di kulit tembaga dan melepaskan lapisan cat dari interior kulit tembaga dan struktur besi dalam. Mereka mengganti balok besi yang berkarat (yang bergabung dengan kulit tembaga ke kerangka internal Patung) dengan batang baja tahan karat. Nyala api dan bagian atas obor telah rusak parah oleh air dan diganti dengan replika yang tepat dari senter asli Bartholdi, yang disepuh sesuai dengan rencana awal Bartholdi. Prancis Edouard de Laboulaye pertama kali mengajukan gagasan sebuah monumen untuk Amerika Serikat pada tahun 1865. Sepuluh tahun kemudian pematung Frederic Auguste Bartholdi ditugaskan untuk merancang sebuah























berlayar melewatinya dalam perjalanan mereka ke Amerika. Patung itu ditempatkan di atas alas granit dalam halaman dinding berbentuk bintang dari Fort Wood. Dewan

merika

pengoperasian

Serikat Patung

Lighthouse Liberty

memiliki

sampai

1901,

tanggung ketika

jawab perawatan

untuk dan

pengoperasian Patung ditempatkan di bawah Departemen Perang. Presiden











tepat dari obor asli Bartholdi, yang sesuai dengan rencana asli Bartholdi. Pada tanggal 5 Juli 1986, Patung baru kembali dibuka untuk umum setiap akhir pekan.

71. Menurut model tabrakan dari reaksi kimia, bagaimana mungkin dua molekul bisa bertabrakan tetapi tetap i tidak bereaksi?

Pkb15 Tugas Terstruktur Kelompok 6

Recommend Documents