Upload
faustine
View
27
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
sel volta
Citation preview
SEL VOLTA
Di susun oleh :
Agatha Ivana
Felicia Flora
Kevin Wisnu
SMA TARSISIUS VIRETA
Jln. Danau Singkarak Raya Blok AE 8-9
Villa Regensi II Pasar Kemis Tangerang
2013
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat
dan berkat-Nya penulisan laporan live in dapat berjalan dengan lancar dan dapat selesai dengan
baik tepat pada waktunya sesuai dengan prosedur yang telah diberikan.
Laporan yang berjudul Sel Volta ini membahas mengenai cara merakit dan mengukur
potensial sel volta. Laporan ini dibuat dengan tujuan agar pembaca dapat lebih memahami dan
memiliki gambaran yang jelas tentang sel volta.
Adapun beberapa kendala yang dialami penulis yang sedikit menghambat
terselesaikannya laporan ini. Kendala – kendala itu seperti kurangnya data yang dimiliki praktisi
yang akan dijadikan bahan penulisan laporan ini, terbatasnya pengetahuan dalam merangkai
kata, dan terbatasnya waktu pembuatan laporan ini. Namun, kesulitan tersebut dapat diatasi oleh
praktisi dengan adanya bantuan dari berbagai pihak yang telah membantu baik secara langsung
maupun tak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini praktisi mengucapkan terima kasih
kepada pihak-pihak yang telah menyumbangkan waktu, pikiran serta tenaga kepada praktisi
dalam menyeleseikan laporan ini, antara lain :
1. Bapak B. Apul Tumanggor, S.S. selaku kepala SMA Tarsisius Vireta
2. Ibu Theresia Agung Dwi A , S.Pd. selaku pembimbing materi
3. Orang tua praktisi yang telah mendukung baik secara maupun materiil dalam
penyelesaian laporan ini
4. Teman-teman dan seluruh pihak yang telah membantu praktisi dalam pembuatan laporan
ini.
Harapan praktisi pada pembaca adalah semoga dengan membaca laporan ini, dapat
menambah pengetahuan pembaca tentang sel volta. Praktisi sadar bahwa laporan ini masih
sangat jauh dari sempurna sehingga sangat diharapkan mesukan dalam bentuk kritik maupun
saran agar laporan ini dapat lebih sempurna. Praktisi juga mohon maaf apabila terjadi kesalahan
dalam penulisan atau pun pengetikan. Akhir kata praktisi mengucapkan terima kasih kepada para
pembaca, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat.
Tangerang, Oktober 2013
Praktisi
I. Judul : Sel Volta
II. Tujuan : mempelajari cara merakit dan mengukur potensial sel volta.
III. Alat : 2 Gelas kimia 100 mL
3 Tabung U
4 Voltmeter
5 Kaki tiga
6 Spiritus
7 Kabel dan jepit buaya
8 Tabung labu
9 Timbangan Gambar 1. Alat dan bahan
10 Amplas
11 Lap
IV. Bahan :2 Lempeng logam Zn dan Cu dengan panjang 10 cm
3 Larutan CuSO4 0,1 M
4 Larutan Zn SO4 0,1 M
5 Agar-agar (bubuk)
6 1 sendok makan garam
Gambar 2. Bubuk CuSO4 dan ZnSO4
V. Dasar teori :
Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang khusus mempelajari tentang hubungan
aspek listrik dengan reaksi kimia. Dalam suatu sel elektrokimia terjadi suatu reaksi kimia.
Reaksi yang berlangsung dalam sel elektrokimia adalah reaksi redoks dan arus listrik. Sel
elektrokimia dapat dibagi menjadi
1. Sel Volta / Sel Galvani merubah energi kimia menjadi listrik
Contoh : batere (sel kering) dan accu
2. Sel Elektrolisis merubah energi listrik menjadi energi kimia
Contoh : penyepuhan, pemurnian logam
Alessandro Volta, seorang fisikawan Italia berhasil menemukan suatu reaksi kimia
yang dapat menghasilkan energy listrik. Penemuan Volta berasal dari studi lanjut tentang
penemuan “listrik binatang” oleh seorang anatomi Italia Luigi Galvani. Arus listrik
tersebut diperoleh Galvani saat proses pembedahan pada seekor katak. Pada saat Galvani
memasukkan logam tembaga dan besi untuk membedah paha katak, ia merasakan getaran
singkat semacam arus listrik. Galvani menganggap bahwa arus singkat yang dirasakan
berasal dari tubuh binatang. Pernyataan Galvani tidak bertahan lama. Setelah berdasarkan
beberapa percobaan yang dilakukan oleh Volta disimpulkan bahwa arus listrik terjadi
disebabkan oleh dua logam yang berbeda dalam menggunakan larutan garam atau asam
lemah yang ternyata juga menghasilkan arus listrik. Volta berhasil merancang alat berupa
tumpukan dari lempengan logam seng dan perak yang dipisahkan oleh kain basah dari
larutan garam atau asam lemah yang menghasilkan arus listrik. Penemuan Volta
kemudian dinamakan sel volta.
Dalam sel volta reaksi 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 Volta terdiri atas elektroda
(logam seng dan tembaga) larutan elektrolit (ZnSO4 dan CuSO4), dan jembatan garam
(agar-agar yang mengandung KCl). Logam seng dan tembaga bertindak sebagai
elektroda. Keduanya dihubungkan melalui sebuah voltmeter. Bila elektroda Zn dan Cu
dihubungkan dengan sebuah kawat maka terjadi energy listrik (menghasilkan energy
listrik).
Karena elektron mengalir dari elektroda Zn ke elektroda Cu maka Zn lebih mudah
teroksidasi. Sebaliknya, ion Cu2+ lebih mudah reduksi (lebih mudah menyerap elektron)
daripada ion Zn2+. 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. Fungsi jembatan
garam untuk menjaga kenetralan listrik dari kedua larutan. Jembatan garam menyebabkan
elektron mengalir secara terus menerus melalui kawat. 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 Cl-- dari jembatan garam sesuai bertambahnya ion Zn2+
Terdapat 2 jenis elektroda yaitu Katode(+) tempat terjadinya reduksi sedangkan pada anode(-) tempat terjadinya oksidasi. Potensial elektode sel dapat ditentukan melalui persamaan :
E0Sel = EO
Reduksi - E0Oksidasi
EOSel = E0
Katode - E0Anode
- Bila Eo > 0 à cenderung mengalami reduksi (bersifat oksidator)
- Bila Eo < 0 à cenderung mengalami oksidasi (bersifat reduktor)
Perbedaan kecenderungan teroksidasi menghasilkan perbedaan rapatan muatan
antara elektroda Zn dan elektroda Cu. Perbedaan rapatan muatan itu menyebabkan beda
potensial listrik antara Zn dan Cu yang mendorong elektron mengalir. Selisih potensial
itu disebut potensial sel. Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta
ditentukan melalui:
Percobaan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer
Perhitungan berdasarkan data potensial elektroda unsur-unsur sesuai dengan reaksinya.
Gambar 3. Sel Volta
VI. Langkah kerja
1. Siapkan semua alat dan bahan
2. Mengamplas seng dan tembaga hingga mengkilat.
3. Masak agar-agar dengan mencampurkan garam sebanyak 1 sendok makan
dan air 100 mL
4. Timbang ZnSO4 seberat 1,6 gr
5. Timbang CuSO4 seberat 1,6 gr
6. Masukkan ZnSO4 dan CuSO4 yang telah ditimbang ke dalam masing-
masing gelas kimia yang telah diisi air sebanyak 50 mL
7. Setelah agar-agar mendidih masukkan ke dalam tabung U, tuang hingga
mulut tabung. Tabung U dimasukkan ke gelas kimia berukuran besar yang
telah diisi air untuk membantu mempercepat pengerasan agar-agar.
8. Untuk larutan CuSO4 50 mL, perlu dipanaskan karena sulit untuk larut,
setelah larut, masukan ke dalam tabung labu, beri air sedikit-sedikit
sampai batas ministes dan dikocok. Lalu di masukan kembali kedalam
gelas kimia.
9. Hubungkan kedua larutan dengan jembatan garam.
10. Hubungkan kedua lempeng logam (Zn dan Cu) dengan penjepit buaya.
11. Hubungkan kedua penjepit buaya yang sudah dihubungkan dengan Zn dan
Cu ke voltmeter.
12. Celupkan sepotong lempeng logam seng kedalam larutan ZnSO4
13. Celupkan sepotong lempeng logam tembaga kedalam larutan CuSO4
14. Jika voltmeter bergerak ke arah negative, segera putuskan rangkaian itu.
Jika bergerak kearah positif, biarkan dan baca beda potensialnya.
Gambar 4. Mengamplas tembaga dan seng
Gambar 5. Memasak agar-agar dan menambahkan 1 sendok garam
Gambar 6. Menimbang Bubuk CuSO4 dan ZnSO4
Gambar 7. Membuat larutan CuSO4 dan ZnSO4
Gambar 8. Memasukan agar-agar kedalam tabung U
Gambar 9. Memasukan jembatan garan ke dalam ke2 larutan
Gambar 10. Mencelupkan tembaga dan seng ke dalam larutan
Gambar 11. Membaca beda potensial yang ditunjukan olah voltmeter
VII. Data Hasil Pengamatan :
Setengah Sel
Setengah Katode
Sel Anode (-) (+)
Cu2+ Cu Zn2+ Zn
Cu Cu2+
-0,9 V
Zn Zn2+ +0,9 V
VIII. Analisis Data :
Berdasarkan data hasil pengamatan, setelah diukur dengan voltmeter, potensial electrode
standart (E0 sel) reaksi Cu2+ | Cu || Zn | Zn2+ sebesar -0,9 V dan saat dihitung berdasarkan data
potensial elektrode unsur-unsurnya, hasil E0 sel yang didapatkan -1,1 V. E0 katode Zn sebesar
-0,76 Vdan E0 anode Cu sebesar +0,34 V.
E0 sel = E0 katode – E0 anode
= -0,76 - (+0,34)
= -1,1 V
Perbedaan E0 sel hasil pengukuran dengan voltmeter dan hasil perhitungan disebabkan
karena kesalahan teknis / ketidaktelitian dalam percobaan. Karena E0 sel yang dihasilkan
pada reaksi ini bernilai negatif, maka reaksi spontan tidak dapat berlangsung.
Pada percobaan selanjutnya, setelah diukur dengan voltmeter, potensial electrode standart (E0 sel) reaksi Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu sebesar +0,9 V dan saat dihitung berdasarkan data potensial elektrode unsur-unsurnya, hasil E0 sel yang didapatkan adalah +1,1 V. E0 katode Cu sebesar +0,34 V dan E0 anode Zn sebesar -0,76 V.
E0 sel = E0 katode – E0 anode
= 0,34 – (-0,76)
= +1,1 V.
Perbedaan E0 sel hasil pengukuran dengan voltmeter dan hasil perhitungan disebabkan
karena kesalahan teknis / ketidaktelitian dalam percobaan. Karena E0 sel yang dihasilkan
pada reaksi ini bernilai positif, maka reaksi spontan dapat berlangsung. Reaksi spontan
adalah reaksi redoks yang berlangsung serta merta tanpa membutuhkan sumber arus/listrik.
Notasi sel :
Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu
Reaksi electrode :
Cu2+(aq) + 2e- Cu ; Eo = +0,80 V
Zn(s) Zn2+ + 2e- ; Eo = +0,76 V
Reaksi sel :
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+ ; E0sel : +1,1 V
IX. Kesimpulan :
E0 sel reaksi Zn Zn2+ Cu2+ Cu = +0,9 V.
E0 sel reaksi Cu Cu2+ Zn2+ Zn = -0,9 V.
Bila E0 sel yang dihasilkan pada reaksi ini bernilai negatif, maka reaksi spontan tidak
dapat berlangsung. E0 sel yang dihasilkan pada reaksi ini bernilai positif, maka reaksi spontan
dapat berlangsung.
Dalam reaksi yang dilakukan, massa katode akan meningkat karena katode
mengalami reduksi dan massa anode akan menurun karena anode mengalami reduksi.
Larutan ion yang makin pekat adalah larutan Zn2+ Karen teroksidasi dan larutan yang
semakin encer adalah Cu2+ Dalam reaksi ini tembaga bertindak sebagai katoda dan seng
bertindak sebagai anoda.