Upload
siti-khoirunika
View
8.175
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
MAKALAH KIMIA DASAR
“SEL VOLTA”
Disusun oleh :
Ade Febri (K2313001)
Langgeng Pangestu Aji (K2313037)
Novi Wulandari (K2313053)
Petronela Cornelia Koame (K2313055)
Raafi Imam Fauzan (K2313057)
Reni Lusia (K2313059)
Sekar Tani (K2313065)
Waras Non Sari (K2313073)
PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
MAKALAH KIMIA DASAR
“SEL VOLTA”
Disusun oleh :
Ade Febri (K2313001)
Langgeng Pangestu Aji (K2313037)
Novi Wulandari (K2313053)
Petronela Cornelia Koame (K2313055)
Raafi Imam Fauzan (K2313057)
Reni Lusia (K2313059)
Sekar Tani (K2313065)
Waras Non Sari (K2313073)
PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
i
Kata Pengantar
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan berkah dan rahmatNya,
kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Sel Volta” ini. Atas dukungan
dan segala bantuan pihak-pihak yang terlibat, tak lupa kami ucapkan terimakasih.
Makalah ini berisi mengenai pengertian pengertian sel volta, susunan sel
volta, cara kerja sel volta, macam-macam elektroda pada sel volta, diagram sel
volta, deret volta, dan potensial elektroda pada sel volta.
Kami menyadari bahwa “tak ada gading yang tak retak”, atas dasar itulah
kami mengakui bahwa masih banyak kekurangan dalam makalah ini. Maka dari
itu, kami menghargai dan mengharapkan segala saran dan kritik dari pembaca.
Sehingga kami dapat memperbaiki kekurangan-kekurangan tersebut kedepannya.
Selanjutnya semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita bersama.
Surakarta, 8 Mei 2014
Penyusun
ii
Daftar Isi
Halaman Judul……………………………………………………………………..i
Kata Pengantar.........................................................................................................ii
Daftar Isi.................................................................................................................iii
Bab I Pendahuluan...................................................................................................1
A. Latar Belakang..............................................................................................1
B. Rumusan Masalah.........................................................................................1
C. Tujuan Penulisan...........................................................................................2
Bab II Pembahasan...................................................................................................3
A. Pengertian Sel Volta......................................................................................3
B. Susunan Sel Volta.........................................................................................3
C. Cara Kerja Sel Volta.....................................................................................4
D. Macam-Macam Elektroda pada Sel Volta....................................................5
E. Diagram Sel Volta.........................................................................................5
F. Deret Volta....................................................................................................6
G. Potensial Elektroda.......................................................................................7
Bab III Penutup......................................................................................................10
A. Kesimpulan.................................................................................................10
B. Saran............................................................................................................10
Daftar Pustaka........................................................................................................11
iii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sel volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik.
Sel volta ini ditemukan oleh dua orang ahli berkebangsaan Italia. Mereka
berdua adalah Alessandro Giuseppe Volta (1745-1827) dan Lugini
Galvani (1737-1798).
Ciri khas dari sel volta adalah menggunakan jembatan garam.
Jembatan garam berupa pipa U yang diisi agar-agar yang mengandung
garam kalium klorida. Sel volta terdiri dari anoda yang bermuatan negatif
dan katoda yang bermuatan positif. Pada anoda terjadi proses oksidasi,
oksidasi adalah pelepasan elektron. Sedangkan pada katodanya terjadi
proses reduksi, reduksi adalah penangkapan elektron.
Sel volta banyak sekali digunakan pada kehidupan sehari-hari. Sel
volta yang biasa digunakan pada kehidupan manusia seperti jenis-jenis
baterai dan aki (accu). Baterai dan aki sangatlah berbeda, perbedaan ini
dapat dilihat dari setelah pemakaian kedua benda tersebut. Baterai apabila
sudah terpakai tidak dapat digunakan lagi karena sudah tidak ada lagi arus
listrik pada baterai tersebut. Sedangkan, aki apabila arus listriknya sudah
habis dapat diisi lagi dengan mengalirkan arus listrik.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana susunan dari Sel Volta?
2. Bagaimana cara kerja Sel Volta?
3. Apa saja macam-macam elektroda pada Sel Volta?
4. Bagaimana penulisan diagram Sel Volta?
5. Bagaimana sifat-sifat dari deret volta?
6. Bagaimana penghitungan potensial Sel Volta?
1
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui susunan dari Sel Volta.
2. Mengetahui cara kerja Sel Volta.
3. Mengetahui macam-macam elektroda pada Sel Volta.
4. Mengetahui penulisan diagram Sel Volta yang benar.
5. Mengetahui sifat-sifat deret volta.
6. Mengetahui penghitugan potensial Sel Volta.
2
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Sel Volta
Sel Volta merupakan bagian dari elektrokimia. Elektrokimia adalah
cabang ilmu kimia yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi
kimia. Sedangkan sel elektrokimia adalah suatu sel yang disusun untuk
mengubah energi kimia menjadi energi listrik atau sebaliknya. Sel
elektrokimia terbagi menjadi dua:
1. Sel elektrolisis, yaitu sel yang mengubah energi listrik menjadi energi
kimia. Arus listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak
spontan.
2. Sel Volta/Galvani, yaitu sel yang mengubah energi kimia menjadi
energi listrik. Reaksi redoks spontan digunakan untuk menghasilkan
listrik.
B. Susunan Sel Volta
3
Anoda (-) Katoda (+)
Kutub (-) sumber
arus
Kutub (+) sumber
arus
Mengalami
oksidasi
Mengalami reduksi
Melepas elektron Menerima elektron
Jembatan garam adalah penyempurna sel yang mengandung larutan garam
dalam bentuk koloid agar-agar yang :
a. Membuat rangkaian menjadi rangkaian tertutup.
b. Menyeimbangkan muatan elektrolit dengan memberi ion positif atau
negatif.
C. Cara Kerja Sel Volta
Contoh: anoda M tercelup pada MA, katoda N tercelup pada NB.
1. Anoda teroksidasi menjadi semakin tipis, karena berubah menjadi ion
yang larut dalam elektrolit anoda.
M(s) Mx+(aq) + x e
Hal ini menyebabkan anoda kelebihan ion positif.
a. Elektron yang dilepas bergerak ke katoda melalui kawat penghantar.
4
b. Katoda tereduksi menjadi menebal/ mengendap, karena ion logam
dari elektrolit katoda menerima elektron.
Ny+(aq) + y e N(s)
Hal ini menyebabkan katoda kelebihan ion negatif.
Karena terjadi kelebihan ion positif pada anoda dan ion negatif pada,
terjadi ketidak- seimbangan muatan yang menyebabkan reaksi tidak
berkelanjutan. Kelebihan dan kekurangan tersebut dinetralkan oleh
jembatan garam yang memberikan ion positif dan negatif ke daerah yang
membutuhkan.
Reaksi sel volta:
A: M M2+ + x e
K: Ny+ + y e N +
M + Nx+ Mx+ + N
(setarakan mol elektron)
D. Macam-Macam Elektroda pada Sel Volta
1. Elektroda padat/logam
Logam padat dijadikan elektroda dan bereaksi.
Contoh: elektroda Fe pada larutan FeSO4, elektroda Ni pada larutan
H2SO4.
2. Elektroda tidak padat
Apabila elektroda merupakan elektroda inert (Pt, Au dan C), maka
zat lainlah yang mengalami reaksi sel, sesuai aturan sel elektrolisis.
Contoh: ion Fe3+ bertindak sebagai katoda dan tereduksi menjadi
Fe2+ apabila katoda sesungguhnya adalah Pt.
E. Diagram Sel Volta
Diagram sel volta adalah notasi singkat yang menggambarkan
terjadinya reaksi pada sel Volta.
a. Diagram sel volta dengan elektroda padat:
5
Reaksi sel (elektroda padat)
A + Bx+ Ay+ + B
Diagram sel
A | Ax+ || By+ | B
b. Diagram sel volta dengan elektroda tidak padat:
Reaksi sel (elektroda inert, E : [Pt, Au, C])
A + Bx+ Ay+ + B
Diagram sel
E | A | Ax+ || By+ | B | E
Contoh:
Pada suatu sel Volta, anoda Pt tercelup pada H2SO4, katoda Pt tercelup
Pada Ce(NO3)4. Buatlah reaksi sel dan diagram selnya!
Jawab:
Karena elektroda inert, maka aturan reaksi mengikuti aturan sel
elektrolisis, sehingga:
Reaksi sel volta:
A: H2 2H+ + 2e
K: 2Ce4+ + 2e 2Ce3+ +
H2 + 2Ce4+ 2H+ + 2Ce3+
Diagram sel : Pt | H2 | H+ || Ce4+ | Ce3+ | Pt
Makna diagram sel volta:
a. Tanda | menyatakan reaksi yang terjadi pada elektroda.
b. Tanda || menyatakan jembatan garam.
Pada diagram sel volta, koefisien reaksi sel tidak berpengaruh.
F. Deret Volta
Deret Volta adalah deret elektrokimia/ kereaktifan logam yang
menunjukkan nilai potensial elektroda standar logam (Eo).
6
Sifat deret Volta :
1. Makin ke kiri, logam makin mudah teroksidasi (nilai Eo lebih negatif).
Semakin ke kiri kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka
logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron).
2. Sebaliknya, semakin ke kanan kedudukan suatu logam dalam deret
tersebut, maka logam semakin kurang reaktif (semakin sulit melepas
elektron). Makin ke kanan, logam makin mudah tereduksi (nilai Eo
lebih positif.
3. Pada deret volta tsb ada lima buah unsur logam yang dikatakan sebagai
unsur logam mulia (Inert metal), yaitu Cu, Hg, Ag, Pt dan Au. Logam
seperti ini sulit sekali mengalami perkaratan sehingga dimanfaatkan
sebagai perhiasan yang harganya mahal.
4. logam-logam yang terletak di sebelah kiri H memiliki potensial
elektroda standar negatif. Sedangkan yang terletak di sebelah kana H
memiliki potensial elektroda standar positif.
5. Jika Deret Volta kita anggap sebagai deretan orang yang sedang antre
sesuatu, maka ternyata unsur-unsur yang ada di belakang dapat “meng-
usili” unsur di depannya. Selanjutnya menggantikan posisi unsur di
depannya (merebut pasangan ion dari unsur di depannya). Sementara
unsur yang ada di depan tidak bisa mengganggu unsur di belakangnya
atau dengan kata lain tidak mampu merebut pasangan ion dari unsur di
belakangnya (tidak bereaksi).
G. Potensial Elektroda
1. Reaksi Pendesakan
7
Reaksi pendesakan atau disebut juga reaksi pertukaran tunggal
adalah reaksi dimana suatu unsur menggantikan posisi unsur lain
dalam suatu senyawa.
Contoh:
Jika logam seng dicelupkan ke dalam larutan tembaga(II) sulfat akan
menggantikan posisi tembaga.
Persamaan reaksinya: Zn(s) + CuSO4(aq) ⎯⎯→ Cu(s) + ZnSO4(aq)
Reaksi pendesakan pada sel volta berlangsung apabila logam pendesak
berada disebelah kiri logam yang didesak. Pada sel volta, logam
pendesak merupakan anoda dan yang didesak merupakan katoda.
Contoh :
Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
Zn + Cu2+ + SO42- Zn2+ + SO4
2- + Cu
Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu
Pada sel volta dengan anoda Zn yang tercelup pada ZnSO4 dan katoda
Cu yang tercelup ZnSO4. Dapat dikatakan bahwa Cu2+ dari CuSO4
sehingga Zn dapat berikatan dengan SO42-
2. Potensial elektroda standar (Eo) adalah ukuran besarnya
kecenderungan suatu unsur untuk melepaskan atau mempertahankan
elektron, diukur dalam keadaan standar. Nilai potensial elektroda mengacu
pada deret Volta dan dikaitkan dengan reaksi reduksi, sehingga nilainya:
Eo = Eo reduksi = -Eo oksidasi
Potensial sel standar (Eo sel) adalah beda potensial listrik antara
anoda dan katoda pada sel Volta, diukur dalam keadaan standar. Potensial
sel tidak dipengaruhi koefisien reaksi.
Potensial sel standar dapat dihitung:
8
Eosel = Eo katoda – Eo anoda
Contoh:
Tentukan nilai potensial sel jika anodanya adalah Zn dengan Eo = -0,76
V, dan katodanya adalah Ag dengan Eo = +0,80 V!
Jawab :
Berarti anoda mengalami oksidasi, sehingga nilai Eo harus diubah
tandanya.
A: Zn Zn2+ + 2e Eo = +0,76 V
K: 2Ag+ + 2e 2Ag Eo = +0,80 V +
Zn + 2Ag+ d Zn2+ + 2Ag Eo sel = +1,56 V
Nilai potensial sel menunjukkan :
1) Tegangan yang dihasilkan sel.
2) Jika nilai Eosel > 0, maka reaksi sel spontan (berlangsung).
3) Jika nilai Eosel ≤ 0, maka reaksi sel tidak spontan (tidak berlangsung).
Reaksi sel tidak spontan terjadi karena penem-patan anoda dan katoda
tidak mengacu pada deret Volta, sehingga Eosel bernilai negatif.
Contoh:
Diketahui potensial elektroda Zn adalah -0,76 V, Cu adalah +0,34 V, dan
Al adalah -1,66 V. Tentukan kemungkinan sel volta yang dapat dibuat
sehingga terjadi reaksi spontan!
Kemungkinan yang dapat dibuat (Eosel positif): sel katoda anoda Eo sel I
9
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Susunan sel volta terdiri dari Anoda, Katoda, Jembatan Garam,
dan elektrolit katoda dan anoda.
2. Cara kerja dari sel volta adalah yaitu pada kelebihan dan
kekurangan elektron dinetralkan oleh jembatan garam yang
memberikan ion positif dan negatif ke daerah yang membutuhkan.
3. Macam-macam elektroda pada sel volta terdiri dari elektroda
padat/logam dan elektroda tidak padat.
4. Penulisan diagram sel volta adalah A | Ax+ || By+ | B untuk
elektroda padat dan E | A | Ax+ || By+ | B | E untuk elektroda bukan
padat.
5. Sifat-sifat deret volta antara lain Makin ke kiri, logam makin
mudah teroksidasi (nilai Eo lebih negatif), sebaliknya, semakin ke
kanan kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam
semakin kurang reaktif (semakin sulit melepas elektron), pada
deret volta tsb ada lima buah unsur logam yang dikatakan sebagai
unsur logam mulia, logam-logam yang terletak di sebelah kiri H
memiliki potensial elektroda standar negatif. Sedangkan yang
terletak di sebelah kana H memiliki potensial elektroda standar
positif.
6. Potensial sel standar dapat dihitung :
Eosel = Eo katoda – Eo anoda
B. Saran
Dalam penulisan atau pembuatan makalah ini ada beberapa saran
yang dapat kami cantumkan di sini. Kami sarankan kepada pembaca
11
untuk lebih mengerti dan mempelajari materi tentang elektrokimia,
karena dalam makalah ini pasti masih banyak kekurangannya. Untuk
itu diharapkan pembaca tidak hanya membaca dari makalah ini saja
tetapi mencari referensi lain.
12
Daftar Pustaka
http://materi78.co.nr
http://askhoilmahmud.blogspot.com/2013/05/Makalah-Kimia-Elektrokimia-xi-las-
2.html
http://fajriyannahrin2k.wordpress.com/2013/11/19/makalah-sel-volta/
13