laporan praktikum sel volta

LAPORAN PRAKTIKUM

SEL VOLTA

Disusun oleh :

Kholifaul Khoirin        

XII IPA 2 / 14

SMA NEGERI 1 TALUN

OKTOBER 2012

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah memberikan segala rohmat, taufik, dan hidayah–Nya, sehingga kami mampu menyelesaikan Laporan Praktikum Sel Volta.

            Laporan yang sederhana ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata pelajaran Kimia

Tugas ini dapat kami selesaikan berkat bantuan dari banyak pihak. Semoga amal baik yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik, dan saran akan kami terima dengan tangan terbuka demi perbaikan pada masa yang akan datang. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Amin. 

           

Blitar, 15 Oktober 2013

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………………………………………………………………………….. ii

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………………... iii

BAB I PENDAHULUAN

A.     Tujuan …………………………………………………………………………………….. 1

B.     Dasar Teori ……………………………………………………………………………….. 1

BAB II METODE PENELITIAN

A.     Waktu dan Tempat ……………………………………………………………………..… 3

B.     Alat dan Bahan……………………………………………….…………………………... 3

C.     Cara Kerja …………………………………………………………………………..….… 3

BAB III HASIL PENELITIAN

A.     Hasil Pengamatan ………………………………………………………………………… 5

B.     Pertanyaan ………………………………………………………………………………... 6

C.     Pembahasan………………………………………………………..................................... 6

D.     Kesimpulan ……………………………………………………………………………….. 8

Lampiran …………………………………………………………………………………………… 9

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Tujuan

Siswa dapat merancang dan melakukan percobaan sel volta

B.     Dasar Teori

Angka yang biasanya tertera di pengukuran lingkar arus listrik menunjukan perbedaan potensial di antara dua setengah sel tersebut. Karena perbedaan potensial ini merupakan “daya dorong” elektron, maka sering disebut daya elektromotif (eruf) sel atau potensial sel satuan yang digunakan untuk mengukur potensial listrik adalah Volt, jadi potensial sel disebut juga Voltase Sel.

Dua aturan yang cocok untuk menghitung daya gerak listrik suatu sel penentuan reaksi sel, dan untuk menentukan apakah reaksi sel seperti tertulis berlangsung spontan daya gerak listrik sel E⁰ adalah daya gerak listrik bila semua konstituen terdapat pada keaktifan satu.

1)        Daya gerak listrik suatu sel sama dengan potensial elektroda standar elektroda katode dikurangi potensial elektroda anode.

E⁰ sel = E⁰ katode - E⁰anode

Hasil E⁰ sel > 0 menyatakan reaksi berlangsung spontan, dan E⁰ sel < 0 maka menyatakan reaksi berlangsung tidak spontan.

2)        Reaksi yang berlangsung pada anode ditulis sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang berlangsung pada anode ditulis sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang berlangsung pada katode adalah reaksi reduksi. Reaksi sel adalah jumlah dari kedua reaksi ini.

Untuk mengetahui reaksi redoks spontan atau tidak juga bisa dilihat dalam deret keaktifan logam yaitu :

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn (H₂O) Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au, semakin kekanan maka potensial reduksinya semakin meningkat sehingga semakin mudah untuk direduksi, dan semakin ke kiri makin mudah untuk dioksidasi.

Elektroda acuan untuk mengukur potensial elektroda dipilih elektroda hidrogen baku. Potensial elektroda standar suatu elektroda diberi nilai positif bila elektroda ini lebih positif dari  pada elektroda hidrogen standar, dan tandanya negatif bila lebih negatif daripada elekrtoda hidrogen standar.

Penulisan dengan lambang kerap kali digunakan untuk menggambarkan sebuah sel. Penulisan ini disebut diagram sel, untuk sel elektrokimia :

Zn  /│Zn²⁺ ││Ag⁺ │ Ag

Berdasarkan konvensi, maka sebelah kiri merupakan elektroda dimana terjadi oksidasi dan disebut anode. Sedangkan kanan merupakan elektroda dimana terjadi reduksi disebut katode. Garis tegak lurus tunggal merupakan batas antara suatu elektroda dan fase lain. Garis  tegak lurus ganda menekankan bahwa larutan tersebut dihubungkan oleh jembatan garam.

Dengan menghubungkan elektroda dengan sumber energi luar (berupa suatu generator atau baterai timbal), elektroda dapat dibuat mengalir dalam arah yang berlawanan. Dalam reaksi elektrolisis, energi listrik digunakan untuk menghasilkan suatu perubahan kimia yang tidak akan terjadi secara spontan (E sel bernilai negatif).

BAB II

METODE PENELITIAN

A.      Waktu dan Tempat

Eksperimen sel volta ini berlangsung pada :

Hari / Tanggal             : Rabu, 4 September 2013

Tempat                        : Laboratorium Kimia, SMA Negeri 1 Talun

B.       Alat dan Bahan

Alat

Alat	Ukuran/satuan	Jumlah
Voltmeter	-	1
Gelas kimia	100 ml	4
Jembatan garam	-	1
Gelas Ukur	25 ml

Bahan

Bahan	Jumlah
Larutan ZnSO4 1 M	25 ml
Larutan CuSO4 1 M	25 ml
Larutan MgSO4 1 M	25 ml
Elektroda Zn
Elektroda Cu

C.       Cara Kerja.

1.      Menyediakan alat dan bahan; mengamplas semua logam menggunakan amplas sampai mengkilat.

2.      Memasukkan larutan ZnSO₄ 1 M 25 ml kedalam beker gelas 1 dan larutan CuSO₄ 1M  25 ml kedalam beker gelas 2.

3.      Memasang jembatan garam diantara kedua gelas beker yang berisi larutan.

4.      Menjepit logam Zn dengan penjepit buaya 1 lalu memasukkan logam Zn ke dalam larutan ZnSO₄.

5.      Menjepit logam Cu dengan penjepit buaya 2 lalu memasukkan logam Cu ke dalam larutan CuSO_4.

6.      Menghubungkan kabel-kabel dengan penjepit buaya dari logam Zn dan Cu ke voltmeter dengan skala 1 volt, apabila arah jarum voltmeter ke kiri, balik posisi kabel yang masuk ke voltmeter.

7.      Mengamati perubahan beda potensial setelah selang waktu 5 menit pada volt meter dan mencatat hasilnya di kertas.

8.      Mengulangi percobaan nomor 1 sampai nomor 7 dengan mengganti logam Zn & larutan ZnSO₄ dan logam Cu & larutan CuSO₄ dengan :

a.       Logam Mg & larutan MgSO₄ dan logam Cu & larutan CuSO₄

b.      Logam Zn & larutan ZnSO₄ dan logam Mg & larutan MgSO₄

BAB III

HASIL PENELITIAN

A.      Hasil Pengamatan

Dari penelitian diatas, dihasilkan data dari setiap percobaan sebagai berikut :

1.      a) Elektrode Zn dicelupkan dalam ZnSO₄ : Semakin Tipis

b) Elektrode Cu dicelupkan dalam CuSO₄ : Semakin tebal

2.      a) Elektrode Mg dicelupkan dalam MgSO₄ : Semakin tipis

b) Elektrode Cu dicelupkan dalam CuSO₄ : Semakin tebal

3.      a) Elektrode Mg dicelupkan dalam MgSO₄ : Semakin tipis

b) Elektrode Zn dicelupkan dalam ZnSO₄ : Semakin tebal

4.      a) Elektrode Zn dan Cu dicelupkan dalam ZnSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : -

b) Elektrode Zn dan Cu dicelupkan dalam CuSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : +

5.      a) Elektrode Zn dan Mg dicelupkan dalam ZnSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : +

b) Elektrode Zn dan Mg dicelupkan dalam MgSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : -

6.      a) Elektrode Cu dan Mg dicelupkan dalam ZnSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : -

b) Elektrode Cu dan Mg dicelupkan dalam MgSO₄ (dihubungkan dengan kabel) : +

7.      Perubahan yang terjadi di anoda dan katoda setelah proses berlangsung kurang lebih 5 menit untuk tiap sel diatas adalah.

	Zn/Zn2+	Cu/Cu2+	Mg/Mg2+
Zn/Zn2+	-	1 Volt	0.5 Volt
Cu/Cu2+	1 Volt	-	1.6 Volt
Mg/Mg2+	0.5 Volt	1.6 Volt	-

B.     Pertanyaan

1.      Tuliskah reaksi yang terjadi pada kedua elektroda didalam sel volta.

2.      Dengan menggunakan skema sel volta, jelaskan:

a.       Arah migrasi electron.

b.      Migrasi kation selama sel volta bekerja

c.       Migrasi anion selama sel volta bekerja.

3.      Jelaskan kegunaan jembatan garam melalui ilustrasi mikroskopis.

4.      Apakah yang terjadi jika sel tersebut tidak digunakan jembatan garam? Apakah terbentuk arus listrik atau tidak?

5.      Jika larutan yang digunakan diganti dengan larutan nonelektrolit, apakah reaksi redoks dapat terjadi dalam sel volta? Apakah sel tersebut dapat menghasilkan arus listrik? Mengapa?

C.     Pembahasan

1.      a. Zn + Cu²⁺ → Cu + Zn²⁺

      b). Cu²⁺ + Mg → Cu + Mg²⁺

       c).  Mg²⁺ + Zn → Mg + Zn²⁺

2.      a. Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu

                                                              i.     Migrasi elektronnya adalah dari anoda ke katoda, yaitu dari Zn menuju Cu

                                                            ii.     Migrasi kation adalah menuju anion

                                                          iii.     Migrasi anion adalah menuju kation

        b. Mg | Mg²⁺ || Cu²⁺ | Cu

                                                              i.     Migrasi elektronnya adalah dari anoda ke katoda, yaitu dari Mg menuju Cu

                                                            ii.     Migrasi kation adalah menuju anion

                                                          iii.     Migrasi anion adalah menuju kation

  c. Mg | Mg²⁺ || Zn²⁺ | Zn

                                                              i.     Migrasi elektronnya adalah dari anoda ke katoda, yaitu dari Mg menuju Zn

                                                            ii.     Migrasi kation adalah menuju anion

                                                          iii.     Migrasi anion adalah menuju kation

                                        

3.       Oleh karena dalam sel volta terjadi reaksi redoks. Sehingga dibutuhkan jembatan garam untuk menyeimbangkan ion-ion yang ada di dalam larutan.  Untuk dapat lebih jelasnya, kami memberikan contoh berdasarkan salah satu percobaan diatas. Yaitu logam Cu dan Zn.

Zn dalam larutan ZnSO₄ (Zn²⁺ dan SO4^2-) semakin terlihat menipis karena teroksidasi. (massa logam Zn berkurang karena terlarut sebagai ion)
Zn à   Zn²⁺ + 2e .

sehingga, ion Zn²⁺ semakin bertambah dalam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan positif (Zn²⁺ bertambah). Sedangkan, 2e hasil oksidasi akan mengalir ke larutan CuSO₄ melalui kawat penghantar.

Cu dalam larutan CuSO₄ (Cu²⁺ dan SO4^2-) semakin terlihat menebal karena ada reaksi reduksi yang menyebabkan logam Cu mengendap. (Massa logam Cu bertambah)

Cu²⁺ + 2e  à Cu

sehingga ion Cu²⁺ semakin berkurang dalam larutan dan menyebabkan larutan bermuatan negatif (SO4^2- lebih banyak).

Maka dari itu, dibutuhkan jembatan garam (NaCl sebagai larutan elektrolit inert) yang mengandung ion-ion positif dan ion-ion negatif karena berfungsi menetralkan muatan positif dan negatif dalam larutan elektrolit. Na+ akan menetralkan kelebihan ion SO4^2- dalam larutan CuSO₄. Cl^-akan menetralkan kelebihan ion dalam larutan ZnSO₄.

4.      Berdasarkan penjelasan diatas telah diketahui bahwa jembatan garam mengambil peranan penting dalam  sel volta. Yang bilamana kedua elektroda dihubungkan dengan sebuah kawat yang nantinya akan terjadi energi listrik (menghasilkan energi listrik), Jembatan garam juga berfungsi menjaga kenetralan listrik dari kedua larutan tersebut. Jembatan garam menyebabkan elekton mengalir secara terus menerus melalui kawat. Sehingga, jika jembatan garam tidak ada, maka tidak dapat menghasilkan energy listrik, karena terhambatnya electron yang mengalir melalui kawat.

5.      Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G < 0) untuk membangkitkan energi listrik, selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk (rendah) diubah menjadi energi listrik. Sistem reaksi melakukan kerja terhadap lingkungan

Kedua tipe sel menggunakan elektroda, yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam reaksi atau yang membawa muatan.

Pemilihan larutan elektrolit karena larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik yang disebabkan adanya proses ionisasi. Sehingga, apabila larutan elektrolit diganti larutan larutan non elektrolit, maka tidak terjadi redoks pada sel volta dan juga tidak dapat menghasilkan arus listrik karena larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion). Sehingga tidak dapat membawa muatan.

D.    Kesimpulan

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa Sel Volta adalah sel elektrokimia dimana energi kimia diubah menjadi energi listrik. Sel volta melibatkan reaksi redoks dan menghasilkan arus listrik. Sel Volta selalu terbentuk dari dua elektroda dengan E^o yang berbeda. Elektroda dengan E^o lebih negatif mengalami Oksidasi dan bertindak sebagai Anoda (kutub negatif). Sedangkan Elektroda dengan E^o lebih positif mengalami Reduksi dan bertindak sebagai Katoda (kutub positif). Dan arah aliran elektron dari Anoda ke Katoda.

Jembatan garam mengandung ion-ion positif dan ion-ion negative yang berfungsi menetralkan muatan positif dan negative dalam larutan elektrolit.