http://rikosibigo.blogspot.com http://rikosibigo.blogspot.com/2009/07/teori-das /2009/07/teori-dasar-air-raks ar-air-raksa-logam-loga a-logam-logam-cair m-cair.html .html http://fredi-36-a1.blogspot.com/200 http://fredi-36-a1.blogspot.com/2009/12/voltame 9/12/voltameter-tembag ter-tembaga.html a.html http://id.wikipedia.org/wiki/Voltmeter http://www.scribd.com/doc/6961692/L2-Voltameter VOLTAMETER TEMBAGA Teori Dasar Zat cair dipandang dari sudut hantaran listrik, dapat dibagi dalam tiga golongan yaitu: > Zat cair isolator seperti air murni dan minyak. > Larutan yang mengandung ion-ion seperti larutan asam, basa dan garam-garam didalam air. Larutan ini dapat dilalui arus listrik dengan ion-ion sebagai penghantarnya dan disertai dengan perubahan-perubahan perubahan-perubahan kimia. > Air raksa, logam-logam cair dapat dilalui arus listrik, tanpa ada perubahan kimia didalamnya. Pada percobaan ini dipakai larutan garam CuSO4, dalam bejana seperti pada gambar 1 di samping ini. Bila pada arus listrik mengalir, maka akan terjadi endapan Cu pada katoda. Jumlah Cu yang mengendap sebanding dengan arus yang melewatinya, sehingga voltameter dipakai sebagai amperemeter. II. Dasar Teori Pada percobaan Voltameter Tembaga ini, akan memncari ketetapan Faraday dengan konsep elektrolisis. Hal ini erat kaitannya dengan ilmu kimia, dimana akan banyak berhubungan dengan elektrokimia dan reaksi – reaksinya. Voltmeter adalah Merupakan alat untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini yang akan berperan penting dalam elektrokimia ini. Elektrokimia adalah kajian mengenai proses perubahan antara Tenaga Kimia dan Tenaga Elektrik. Sesuai dengan namanya, metode elektrokimia adalah metode yang didasarkan pada reaksi redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang berlangsung pada elektroda yang sama/berbeda sama/berbeda dalam suatu sistim elektrokimia. Sistem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi elektrokimia. Sel elektrokimia yang menghasilkan listrik karena terjadinya reaksi spontan di dalamnya di sebut sel galvani. Sedangkan sel elektrokimia di mana reaksi tak-spontan terjadi di dalamnya di sebut sel elektrolisis. Peralatan dasar dari sel elektrokimia adalah dua elektroda -umumnya konduktor logam- yang dicelupkan ke dalam elektrolit konduktor ion (yang dapat berupa larutan maupun cairan) dan sumber arus. Karena didasarkan pada reaksi redoks, pereaksi utama yang berperan dalam metode ini adalah elektron yang di pasok dari suatu sumber listrik. Sesuai dengan reaksi yang berlangsung, elektroda dalam suatu sistem elektrokimia dapat dibedakan menjadi katoda, yakni elektroda di mana reaksi reduksi (reaksi katodik) berlangsung dan anoda di mana reaksi oksidasi (reaksi anodik) berlangsung. Aplikasi metode elektrokimia untuk lingkungan dan laboratorium pada umumnya didasarkan pada proses elektrolisis, yakni terjadinya reaksi kimia dalam suatu sistem elektrokimia akibat pemberian arus listrik dari suatu sumber luar. Proses ini merupakan kebalikan dari proses Galvani, di mana reaksi kimia yang berlangsung dalam suatu sistem elektrokimia dimanfaatkan untuk menghasilkan arus listrik, misalnya dalam sel bahan bakar (fuel-cell). Aplikasi Aplikasi lainnya dari metode elektrokimia selain pemurnian logam dan elektroplating elektroplating adalah elektroanalitik, elektroanalitik, elektrokoagulasi, elektrokoagulasi, elektrokatalis, elektrokatalis, elektrodialisis elektrodialisis elektrorefining elektrorefining dan elektrolisis.
SEL ELEKTROKIMIA 1. Sel Volta/Galvani 1. terjadi penubahan : energi kimia energi listrik 2. anode = elektroda negatif (-) 3. katoda = elektroda positif (+) 2. Sel Elektrolisis 1. terjadi perubahan : energi listrik energi kimia 2. anode = elektroda positif (+) 3. katoda = elektroda neeatif neeatif (-) KONSEP-KONSEP SEL VOLTA Sel Volta 1. Deret Der et Volta/Nerst Volta/Nerst a. Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn Fe Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au b. Makin ke kanan, mudah direduksi sukar dioksidasi Makin ke kiri, mudah dioksidasi sukar direduksi
2. Prinsip
1. Anoda terjadi reaksi oksidasi ; Katoda terjadi reaksi reduksi 2. Arus elektron : anoda katoda ; Arus listrik : katoda anoda 3. Jembatan garam: menyetimbangkan ion-ion dalam larutan
MACAM - MACAM SEL VOLTA 1. Sel Kering atau Sel Leclance = Katoda : Karbon = Anoda :Zn = Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO2 + NH4Cl + sedikit Air 2. Sel Aki = Katoda: PbO2 = Anoda : Pb = Elektrolit: Larutan H2SO4 = Sel sekunder 3. Sel Bahan Bakar = Elektroda : Ni = Elektrolit : Larutan KOH = Bahan Bakar : H2 dan O2 4. Baterai Ni - Cd = Katoda : NiO2 dengan sedikit air = Anoda : Cd
1. Katoda [elektroda -] • Terjadi reaksi reduksi • Jenis logam tidak diperhatikan, kecuali logam Alkali (IA) den Alkali tanah (IIA), Al dan Mn • Reaksi: 2 H+(aq) + 2e- H2(g) ion golongan IA/IIA tidak direduksi; penggantinya air 2 H2O + 2 e- basa + H2(g) direduksi→ion-ion lain 2. Anoda [ektroda +] • Terjadi reaksi oksidasi • Jenis logam diperhatikan a. Anoda : Pt atau C (elektroda inert) reaksi : - 4OH-(aq) 2H2O + O2(g) + 4e- gugus asam beroksigen tidak teroksidasi, diganti oleh 2 H2O asam + O2(g) - golongan VIIA (halogen) g as b. Anoda bukan : Pt atau C reaksi : bereaksi dengan anoda membentuk garam atau senyawa lain. Elektrolisis ialah proses penguraian elektrolit kepada unsur juzuknya apabila arus elektrik mengalir melaluinya.Arus elektrik boleh dialirkan melalui elektrolit dengan menggunakan dua elektroda. Elektroda yang disambungakan kepada terminal positif yang dinamakan anoda, manakala elektroda yang disambungkan kepada terminal negati dinamakan katoda.Semasa elektrolisis berlaku, ion negatif akan bergerak ke anoda.Oleh itu ion ini dikenali sebagai kation.Ion positif pula akan bergerak ke katoda yang mana ion ini dikenali sebagai kation. Istilah elektrolisis diperkenalkan oleh Michael Faraday [1791 - 1867]. 'Lisis' bermaksud memecah dalam bahasa Yunani. Jadi, elektrolisis bermaksud pemecahan oleh arus elektrik. Proses Elektrolisis adalah keadaan di mana apabila elektrolit mengkonduksikan elektrik, perubahan kimia berlaku dan elektrolit terurai kepada unsurnya di elektroda. Voltameter Merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik . Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang di tengah sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter). Metal/logam dapat bertindak sebagai konduktor listrik, akibat adanya pergerakan bebas dari elektron-elektron pada strukturnya. Secara sederhana konduksinya disebut konduksi metalik.
Pada larutan elektrolit yang ada kecenderungan sebagai konduksi listrik, dalam peristiwa ini dapat digambarkan sebagai berikut : Gambar 2.1 Larutan elektrolit sebagai konduktor Jika kedua elektrode dihubungkan dengan arus listrik searah (DC), maka ion-ion pada larutan akan bergerak berlawanan arah. Artinya, ion-ion positif akan bergerak ke elektrode negatif, sebaliknya ion-ion negatif akan bergerak kearah elektrode positif. Pergerakan-pergerakan muatan ion dalam larutan akan membawa energi listrik. Kondisi demikian ini disebut elektrolitik. Apabila ion-ion dalam larutan terkontak dengan elektrode maka reaksi kimia akan terjadi. Pada katode akan mengalami reduksi dan pada anoda akan mengalami oksidasi. Sifat hantaran listrik zat cair dapat dibedakan 1. Isolator, misal : air murni, minyak, dll. 2. Larutan ion, misal : a. mengalami perubahan kimia, misal : asam-basa, garam. b. tidak mengalami perubahan kimia, misal : air raksa, logam cair. Sesuai dengan tujuan percobaan ini, maka untukmenghitung arus, diperlukan endapan logam di katoda. Maka, akan ditinjau aspek kuantitatif pada elektrolisis ini dengan mengggunakan hukum Faraday, yaitu : “ Dalam elektrolisis, lewatnya 1 Faraday pada rangkaian menyebabakan oksidasi satu bobot ekivalen suatu zat pada satu elektrode dan reduksi satu bobot ekivalen pada elektrode yang lain.” Dan dinyatakan dalam rumus : G =a . i. t Dimana : G = jumlah endapan logam (gr) a = ekivalen elektrokimia (gr/coloumb) i = arus (Ampere) t = waktu (detik) Dengan “i . t” adalah jumlah arus yang akan disuplai, secara kuantitatif dinyatakan sebagai 1 Faraday, sehingga sesuai pula dengan kuantitas satuan standar kelistrikan yang menyatakan banyaknya elektron yang melewati elektrolit adalah coloumb maka : 1 Faraday = 1 mol elektron = 96500 Coloumb Sehingga rumus diatas menjadi : G= a.i.t 96500 Karena larutan yang dipakai adalah dalam percobaan adalah CuSO4, maka reaksi kimia yang terjadi bila terdapat arus listrik adalah : CuSO4 > 2 Cu++ + SO42Pada anoda : SO42> 2 e + SO4 Pada katoda: Cu2+ + 2e > Cu Artinya Cu2+ dari larutan garam bergerak menuju katoda dan anoda kehilangan Cu2+ yang dipakai untuk menetralkan SO42- . Sesuai dengan reaksi diatas, dan definisi ekivalensi elektrokimia, yaitu bobot zat yang diperlukan untuk memperoleh atau melepaskan 1 mol elektron, maka harga elektrovalensi kimia untuk Cu dapat ditentukan sebagai berikut: Dari hukum Faraday, rumus untuk “a” adalah : a = G / (i . t) ; dimana i . t adalah 1 Faraday maka: a = G / 1 Faraday = G / (96500 C) Karena 1 mol Cu (63,5) gr menghasilkan 2 mol elektron, maka hanya diperlukan 0,5 mol Cu (63,5/2) gr untuk menghasilkan 1 mol elektron. Sehingga harga “a” untuk Cu dapat dicari : a = G gr = 0,3294 mg / C 2 . 96500 C Setelah harga “a” diketahui maka harga i ditentukan berdasar persamaan : i = G / (a . t) = G / (0,3294 . t), dengan : G = dalam miligram a = dalam miligram/C t = dalam detik i = dalam ampere Dengan persamaan tersebut, akan dapat dihitung besarnya “i” sesungguhnya yang nantinya akan dibandingkan dengan angka “i” pada amperemeter. Dengan demikian, besarnya keseksamaan dari penunjukkan jarum amperemeter dengan voltameter tembaga dapat diperhitungkan dengan ralat perhitungan.
ABSTRAK Elektrokimia mempelajari tentang perubahan energi listrik menjadi energi kimia didalam sel elektrolisis sebagaimana terjadinya perubahan energi kimia menjadi energi listrik didalam sel galvani atau sel volta. Dalam percobaan ini akan dipelajari tentang elektrolisis yang prosesnya terjadi karena adanya arus yang mengalir dalam larutan, kemudian energi yang dihasilkan menyebabkan terjadinya reaksi oksidasi-reduksi spontan. Pada proses elektrolisis ini dipakai larutan elektrolit sebagai konduktor/penghantar, misalnya asam-basa atau garam karena larutan-larutan tersebut mengandung ion-ion positif dan negatif dalam larutannya. Percobaan ini menggunakan CuSO4 yang bersifat garam sebagai larutan (mediator), pada katoda dipakai lempeng Cu dan Pb pada anoda. Dengan mengalirkan sejumlah arus dari sumber tegangan dan ditunggu selama waktu tertentu maka akan terjadi endapan Cu di katoda yang besarnya dapat kita hitung. Karena endapan yang terjadi pada katoda adalah Cu maka percobaan ini dinamakan voltameter tembaga. Dari data-data yang dihasilkan (seperti waktu, besar arus, dan selisih berat), kemudian diolah, dapat digunakan untuk mengetahui banyaknya endapan pada katoda dan menghitung perbandingan arus ampermeter dengan arus sesungguhnya. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kita sering melihat orang menyepuh logam dengan logam lain. Proses penyepuhan logam yang terjadi dengan perantara suatu larutan (media) tersebut terjadi karena adanya arus listrik (beda potensial listrik). Dari proses penyepuhan itu sendiri kita dapat mengetahui berapa endapan logam dengan menggunakan sebuah alat yaitu voltameter. Voltameter ini diberi nama sesuai dengan nama endapan yang terjadi pada katoda (sebagai indikator) diantaranya adalah voltameter tembaga. Dengan percobaan ini diharapkan praktikan mampu lebih memahami rumus-rumus yang telah ada dan berhubungan dengan voltameter. 1.2 Tujuan Percobaan ini bertujuan untuk menentukan keseksamaan dari penunjukkan jarum amperemeter dengan memakai voltameter tembaga. 1.3 Permasalahan Permasalahan yang timbul dalam percobaan ini adalah berapa besar kuat arus sesungguhnya, berdasarkan perhitungan dengan menggunakan rumus yang ada. Hasilnya akan dibandingkan dengan angka yang ditunjukkan oleh jarum amperemeter, sehingga diketahui keseksamaannya. Grafik yang menggambarkan kuat arus yang sesungguhnya dengan kuat arus yang terbaca pada amperemeter, akan digambarkan pula. Selanjutnya, akan dibahas kesimpulan dari percobaan ini dan apakah telah sesuai dengan teorii dasar atau tidak.
