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 CuSO4.
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 SO42-) semakin terlihat menipis karena teroksidasi. (massa logam
Zn berkurang karena terlarut sebagai ion)
Zn à Zn2+ + 2e .
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 SO42-) 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 (SO42- 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 SO42- 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 Eo yang berbeda. Elektroda dengan Eo lebih negatif
mengalami Oksidasi dan bertindak sebagai Anoda (kutub negatif). Sedangkan
Elektroda dengan Eo 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.