Voltmeter Tembaga

KELOMPOK : C1 VOLTMETER TEMBAGA HAL: 84TETAPAN

PERCOBAAN V

VOLTMETER TEMBAGA

Hari / tanggal Percobaan : SENIN, 30 APRIL 2013

Tempat Percobaan : LAB. Fisika kampus III UMSU

Jl. Kapt. Muchtar Basri No. 3 Medan

I. MAKSUD

Menara sebuah amperemeter dengan voltmeter tembaga

II. ALAT-ALAT

1.Voltmeter yang terdiri dari :

katoda,

anoda ,

kepingan pertolongan.

2. Larutan tembaga sulfat

3. Sumber tegangan

4. Amperemeter

5. Neraca teknis

6. Alat pembakar (spritus)

7. Stopwatch

8. Alkohol

9. Kabel kabel penghubung

III. TEORI

Zat cair dipandang dari sudut hantaran listrik dapat dibagi dalam tiga

golongan.

Zat cair isolator, seperti air murni, minyak dan sebagainya.

Cu so4


Larutan mengandung ion-ion,seperti larutan asam basa dan garam-garam

di dalam air. Larutan-larutan ini dapat dilalui arus listrik dengan ion-ion

sebagai penghantarnya dan disertai perubahan-perubahan kimia.

Air raksa, logam-logam cair dapat dilalui arus listrik tanpa perubahan-

perubahan kimia didalamnya.

Pada percobaan disini dipakai larutan garam CuSO4 di dalam bejana

seperti pada gambar 1.

A k

Cu so4

Bila pada rangkaian di atas dialiri arus maka akan terjadi endapan Cu pada

katoda. Jumlah Cu yang mengendap sebanding dengan arus yang lewat,

sehingga voltmeter dapat dipakai sebagai amperemeter.

TEORI TAMBAHAN

Dalam sel elektrokimia berlangsung suatu proses elektrokimia yaitu suatu

proses reaksi kimia menghasilkan arus listrik atau sebaliknya, arus listrik

menghasilkan proses kimia. Sel elektrokimia digunakan secara luas dalam

kehidupan sehari-hari , misalnya dalam proses ekstrasi dan memurnikan

Gambar 1

KELOMPOK : C1 VOLTMETER TEMBAGA HAL 86TETAPA N

logam, emas, perak, dan aluminium, pemepuhan logam yang sangat penting

adalah pemanfaatan sel elektrokimia elektronik.

Contoh sel elektrokimia yang banyak digunakan pada peralatan elektronik

yaitu batrai dan accumulator (aki) kedua jenis sel elektrokimia ini banyak

digunakan sebagai sumber listrik, antara lain pada radio, lampu senter,

kalkulator, mesin mobil/mesin motor, mainan anak-anak sampai pada

peralatan ruang angkasa seperti satelit yang menggunakan baterainikel

cadmium dan sell selinza.

Energi listrik dalam peralatan elektronik tersebut diperoleh hasil reaksi

kimia berupa reaksi redoks yang spontan. Dalam reaksi redoks terjadi

transfer arus perpindahan elektron dari suatu unsur ke unsur lain. Aliran

elektron ini menunjukan adanya aliran arus listrik.

Pada baterai atau aki, yang sedang digunakan, berlangsung suatu reaksi

kimia yang menghasilkan arus listrik. Bahkan proses tersebut menggunakan

reaksi listrik untuk reaksi kimia. Misalnya pada proses pemepuhan logam

dan pemetruman aki.jadi berdasarkan reaksi kimia. Atau sell elektrokimia

dibagi menjadi 2, yaitu sel volita dan sell elektrolisis.

1. Sel Volta

Dimana sel volta ini adalah terjadinya perubahan kimia mnjadi energy

listrik, dan reaksi kimia yang berlangsung spontan dan menghasilkan arus

listrik dimana katoda merupakan positif dan anoda kutub negatif. Dalam sel

ini volta terjadi reaksi redoks yang anoda tempat terjadinya reaksi oksidasi

dan katoda tempat terjadinya reaksi reduksi.


2. Sel Elektrolit

Sel elektrolit adalah sel yang mengubah energi menjadi reaksi kimia dan

reaksi ini terjadi di elektroda sel elektrolisis. Arus listrik menyebabkan

terjadinya reaksi kimia dimana katoda merupakan kutub positif dan anoda

kutub negatif.

Sesuai hukum Faraday II, jika jumlah listrik yang sama dialirkan melalui 2

atau sel elektrolis maka perbandingan massa equivalensinya yaitu :

M = Ar

jlh elektron atau e =

Ar /mrjlhe

Dimana : e = adalah massa equivalensinya zat

Pada saat ini membahas mengenal sel elektrolisis sekaligus menerapkan

proses pemurnian logam. Elemen inggris Michael faraday mengalirkan arus

listrik ke dalam larutan elektrolit ini terjadi reaksi kimia yang digunakan

untuk menunjukkan reaksi kimia akibat di alirkan arus listrik disebut

sebagai sel elekrolisis.

Hantaran listrik melalui larutan elektrolit dapat di anggap sebagai aliran

elektron . jadi apabila elektron telah dapat mengalir dalam larutan elektrolit.

berarti listrik dapat mengalir dalam larutan tersebut .elektron berasal dari

kutub katoda atau kutub negatif . sedangkan anoda melepaskan ion positif,

dan menambahkan endapan pada logam katoda.


Di dalam larutan proses

Cu SO4 Cu2+ + SO 42-

Ion Cu2- ini akan berpindah menuju keping katoda, sedangkan ion SO 4

2-

akan menuju keping anoda, lama-lama keeping katoda ini akan timbul

endapan dan terjadi perubahan massa. Massa ini dapat di hitung dengan cara

:

G = a . I . t

Dimana : G = jumlah endapan tembaga Cu (gram) a = tara kimia listrik (ar/ ampere lam) I = kuat arus listrik ( ampere) t = lamanya pengaliran arus (sam)

Untuk tembaga nilai a = 1, 186 / ampere. Lam , karena G telah di ketahui

maka I harus dapat di peroleh dengan : I = G / At

IV. GAMBAR ALAT


Neraca berfungsi untuk menghitung

berat jenis benda

Lampu spritus berfungsi sebagai

pemanas dan pengering lempengan

anoda dan katoda

Bejana berfungsi sebagai tampat larutan atau wadah Larutan tembaga

Alkohol berfungsi sebagai pembersih lempengan katoda dan anoda


Sumber tegangan DC berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus DC

Amperemeter berfungsi untuk menghitung arus

Kabel penghubung berfungsi sebagai penghubung arus listrik

Anoda berfungsi sebagai kutub positif


Katoda berfungsi sebagai kutub negatif

Stopwatch berfungsi untuk menghitung waktu

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN


1. Menggosokkan katoda dengan kertas amplas hingga cukup bersih.

2. Mencuci katoda dengan air, mengolesi dengan alkohol, kemudian

memanaskan / mengeringkannya di atas api alkohol / spritus (tak di

bakar)

3. Menimbang katoda itu dengan teliti dengan menggunakan neraca

teknis.

4. Membungkus katoda dengan kertas yang bersih agar tidak kotor lagi.

5. Membuat rangkaian seperti pada gambar 2 dengan polaritas yang

benar. Perlu diingat pergunakanlah lebih dahulu katoda pertolotongan.

SO4

Gambar 2

6. Menuangkan larutan sulfat tembaga ke dalam bejana.

7. Menjalankan arus dan mengatur besarnya sehingga ampere meter

menunjukkan kuat arus sebesar 1 ampere (di tentukan oleh sisten).

8. Memeriksa sekali lagi apakah arah arus sudah benar dan jangan

mengubah rangkaiannya lagi.

9. Memutuskan hubungan dengan sumber-sumber arus dan jangan

mengubah rangkaian lagi.

10. Mengganti katoda pertolongan dengan katoda yang sebenarnya ( yang

telah di cuci).

11. Mengusahakan supaya luas permukaan katoda yang tercelup ke dalam

larutan sama dengan luas permukaan katoda pertolongan yang tercelup

larutan.

Cu Cu

Cu SO4

A ST


12. Rangkaian jangan di ubah-ubah lagi.

13. Menjalankan arus selama n menit (ditentukan sisten). Mengusahakan

agar kuat arus tetap 1 ampere dengan mengatur sumber arusnya.

14. Setelah n menit, lalu memutuskan arus, mengambil arus, mengambil

katoda mencuci dengan air, mengolesi alkohol dan memanaskannya

sampai kering.

15. Menimbang lagi katoda dengan teliti.

16. Mengulangui percobaan no. 1 s/d 5 untuk beberapa kuat arus yang

berlainan pula (ditentukan asisten).

17. Setelah selesai, lalu mengembalikan larutan ke dalam botolnya,

mengembalikan pula alat-alat yang lain.

DATA HASIL PERCOBAAN

NAMA PERCOBAAN : VOLTMETER TEMBAGA

HARI / TANGGAL : SELASA , 30 APRIL 2013

KELOMPOK : C1

1. RIZKI ANANDA

2. DEBBY SAHERTIAN

3. TRIADINANTA ASRIN SIREGAR

4. UUN SAHPUTRA

5. AMANDA YANTI

6. RASTO ANANDA SIAHAAN

7. YAHYA

8. ASRUL EFENDI LUBIS

No. M0 M1 ΔM (gr)

I

(ampere)

T (s) Q = I . t

1 138 138,5 0,5 2 ampere 90 s 180

2 138 139 1 3 ampere 120 s 360

3 138 139,2 1,2 4,5 ampere 150 s 675

Di setujui Oleh Asiten

RUDI SEPTIANTO

VII. ANALISA DATAPercobaan I

1) Massa tembaga


MCu: ∆ mAr Cu

= 0,5

63,54

= 7,87 × 10-3 gr

2) Jumlah mol tembaga (ɳ Cu)

ɳ Cu = MCu × R

= 4,87 × 10-3 × 6,02 × 1023

= 47,4 × 1020 mol

3) Eelektron tembaga (eCu)

eCu = 2 × ɳ Cu

= 2 × 47,4 × 1020

= 94,8 × 1020 mol

4) Muatan tembaga (QCu)

QCu = eCu × Qe

= 94,8 × 1020 × 1,602 ×10-14

= 151,87 × 10-1

= 1581,7 Coulomb

5) Q = I × t

= 2 ampere × 90 detik

= 180 coulomb

Percobaan II

1) Massa tembaga


MCu: ∆ mAr Cu

= 1

63,54 = 0,015 kg

2) Jumlah mol tembaga (ɳ Cu)

ɳ Cu = MCu × R

= 0,015 × 6,02 × 1023

= 0,0947 × 10 23 mol

3) Eelektron tembaga (eCu)

eCu = 2 × ɳ Cu

= 2 × 0,0947 × 10 23

= 0,1894 × 1023

4) Muatan tembaga (QCu)

QCu = eCu × Qe

= 0,1894 × 1023 × 1,6 ×10-20

= 3,0326 × 103 coulomb

5) Q = I × t

= 3 ampere × 120 detik

= 360 coulomb

GRAFIK I TERHADAP t


150

120

80

VIII. Tugas akhir dan pertanyaan

1. Hitunglah jumlah tembaga yang mengendap untuk tiap percobaan.

2 3 5

KELOMPOK : C1 VOLTMETER TEMBAGA HAL:98TETAPAN

2. Berdasarkan jumlah endapan tembaga yang didapat. Hitunglah muatan

yang telah di pergunakan untuk menguraikan (untuk tiap-tiap percobaan).

3. Buatlah grafik hasil peneraan. Yaitu antara kuat arus hasil perhitungan

No. 2 dengan kuat arus yang terbaca amperemeter.

4. Berilah perhitungan pada tiap pengukuran pada tiap percobaan beserta

kesalahanya.

5. Berilah komentar pada hasil-hasil diatas.

6. Berdasarkan 3 dan 4 diatas, perlukah amperemeter yang diselidiki itu di

koreksi ? jelaskan !

7. Jika dipergunakan amperemeter yang telah ditera dengan suatu metode

lain. Maka voltmeter tembaga ini dapat digunakan untuk menghitung

berat atom suatu zat kimia. Terangkan.

8. Hitunglah berat atom tembaga dari percobaan ini dengan memisahkan

kuat arus yang dipakai benar.

9. Bandingkan hasil perhitungan dengan literatur.

10. Kenapa katoda harus di cuci dulu sebelum dibakar.

11. Kenapa pula harus dipakai sebelum di pergunakan (sebelum di timbang).

*Jawaban*

1. Sudah terlampir di dalam table percobaan.

2. Sudah terlampir pada analisa data.

3. Sudah terlampir pada data laporan.

4. Sudah terlampir pada table percobaan.

5. Yaitu setiap adanya penambahan arus dn waktu pada percobaan tersebut,

maka endapan tembaga yang ada akan lebih banyak.

6. Perlu, pada ampere meter yang dihitung pada selisih waktu bahwa

kepingan tembaga mengalami perubahan massa.


7. Ketika tembaga di masukkan ke dalam asam sufat dan kemudian di beri

arus maka jumlah massa Cu yang mengendap sebanding dengan arus

yang lewat, sehingga voltmeter ini dapat di pergunakan untuk

menghitung atomsuatu zat dengan rumus :

M Cu = ∆

Ar Cu dan Ar Cu =

∆MCu

8. Sudah terlampir di analisa data

9. Perhitungan tidak jauh beda dengan literature

10. Agar tidak ada kotoran yang mengendap sebelum di bakar karena

mempengaruhi jumlah massa endapan jika tidak di cuci dahulu.

11. Agar ketika terjadi proses pembakaran tidak ada kotoran yang terbakar.

IX. KESIMPULAN

a. Kesimpulan


1. Bila sebatang logam dimasukkan ke dalam larutan elektrolit / asam

sulfat mol batang logam akan bermuatan negative dan bermuatan

positif.

2. Elemen volta hanya bekerja dalam waktu pendek.

3. Batang tembaga yang dimasukkan dalam H2SO4 akan mengeluarkan

gelombang gelombang yang disebut polarisasi.

b. Saran

1. Waktu penulisan laporan agar lebih di perpanjang.

2. Perlengkapan bahan dan alat, agar perhitungan soal atau data yang

dilakukan dapat lebih akurat.

3. Dalam praktikum dasar tentang voltmeter tembaga, diharapkan

praktikan berhati-hati ketika mengambil atau menyalakan api pada

katoda dan anoda agar tidak terkena panas.

X. DAFTAR PUSTAKA


1. Setiabudi data, deli 2003, praktikum fisika dasar universitas sriwijaya,

Palembang, unsri.

2. Tim pengusaha kimia, 2002. lembar kerja siswa kimia smf 2.A SMA

klaten luran pariwara.

3. Tim penyusun fisika, 2002. Pe fisika 3A SMA klaten luran pariwarA.

Documents

Voltmeter Tembaga