laporan resmi praktikum kimia sel volta
DESCRIPTION
laporan resmi praktikum sel volta.bila ada kesalahan mohon dikoreksi, saya hanya seorang pelajar biasa :))TRANSCRIPT
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA
BEDA POTENSIAL SEL VOLTA
Disusun oleh :
Faiz Afnan N
07 / XII IPA 4
SMA NEGERI 1 KLATEN
TAHUN PELAJARAN 2013/2014
I. Praktikum ke : II ( Kedua )
II. Judul Praktikum : Beda Potensial pada Berbagai Sel Volta
III. Hari / Tanggal :
IV. Tujuan Penelitian : - Mengukur beda potensial sel volta.
- Membandingkan beda potensial sel volta
hasil percobaan dengan beda potensial
hasil hitungan berdasarkan potensial
elektroda standar.
V. Landasan Teori :
Sel Galvani atau disebut juga dengan sel volta adalah sel elektrokimia
yang dapat menyebabkan terjadinya energi listrik dari suatu reaksi redoks
yang spontan. reaksi redoks spontan yang dapat mengakibatkan terjadinya
energi listrik ini ditemukan oleh Luigi Galvani dan Alessandro Guiseppe
Volta. Sel Volta adalah rangkaian sel yang dapat menghasilkan arus listrik.
Dalam sel tersebut terjadi perubahan dari reaksi redoks menghasilkan arus
listrik. Sel volta terdiri atas elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasi
disebut anoda (Elektroda Negatif), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi
disebut katoda (Elektroda Positif).
Prinsip-prinsip Sel Volta (Sel Galvani) :
Didalam sel volta reaksi kimianya mengandung arus listrik dan terjadi
reaksi spontan.
Terjadi perubahan dari energi kimia menjadi energi listrik.
Pada anoda, terjadi reaksi oksidasi dan bermuatan negatif.
Pada katoda, terjadi reaksi reduksi dan bermuatan positif.
Elektron mengalir dari anoda menuju katoda.
Rangkaian sel volta terdiri atas elektrode Zn (logam Zn) yang
dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4 dan elektrode Cu (logam Cu) yang
dicelupkan ke dalam larutan CuSO4. Kedua larutan itu dihubungkan dengan
jembatan garam yang terbuat dari kertas saring yang dibasahi dengan garam
(NaCl). Sedangkan, kedua elektrode dihubungkan dengan alat petunjuk arus,
yaitu voltmeter melalui kawat. Bila elektrode Zn dan Cu dihubungkan dengan
sebuah kawat maka akan terjadi energi listrik (menghasilkan energi listrik).
Untuk menjaga kenetralan listrik dari kedua larutan di atas maka kedua larutan
tersebut dihubungkan dengan jembatan garam. Jembatan garam menyebabkan
elekton mengalir secara terus menerus melalui kawat.
Sel volta merupakan suatu sel elektrokimia yang mengubah zat kimia
menjadi energi listrik. Dalam sel volta reduktor dan oksidatornya dipisahkan
sehingga pemindahan tidak terjadi secara langsung tetapi melalui kawat
penghantar. Zink, tembaga, dan magnesium merupakan elektroda. Terdapat 2
jenis elektroda yaitu Katode (+) tempat terjadinya reduksi sedangkan pada
Anode (-) tempat terjadinya oksidasi.
Potensial sel (E˚sel) adalah potensial listrik yang dihasilkan oleh suatu
sel volta. Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta dapat
ditentukan melalui:
Percobaan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer.
Perhitungan berdasarkan data potensial elektroda unsur-unsur
sesuai
dengan reaksinya.
E0Sel = E0
Reduksi - E0Oksidasi
E0Sel = E0
Katode - E0Anode
E0Sel = E0
Besar - E0Kecil
Potensial elektroda merupakan ukuran besarnya kecenderungan suatu
unsur untuk melepas atau menyerap elektron. Untuk membandingkan
kecenderungan oksidasi atau reduksi dari suatu elektroda pembanding yaitu
elektroda hidrogen. Potensial yang dihasilkan oleh suatu elektroda yang
dihubungkan dengan elektroda hidrogen disebut potensial elektroda.
Ada dua kemungkinan :
Jika potensial elektroda bertanda (+) maka elektroda lebih mudah
mengalami reduksi.
Jika potensial elektroda bertanda (-) maka elektroda lebih mudah
mengalami oksidasi.
Harga potensial sel tergantung pada jenis elektroda, suhu, konsentrasi
ion dalam larutan, dan jenis ion dalam larutan. Unsur / elektroda yang
mempunyai E lebih kecil akan mengalami oksidasi dan berfungsi sebagai
anoda, dengan E˚ oksidasi = - E˚ reduksi.
Syarat reaksi redoks berlangsung spontan, yaitu logam untuk anoda
terletak sebelah kiri logam untuk katoda dalam deret volta. Deret Volta
merupakan urutan logam-logam (ditambah hidrogen) berdasarkan kenaikan
potensial elektroda standarnya.
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
Semakin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta, maka logam
tersebut semakin mudah teroksidasi. Sebaliknya, semakin ke kanan suatu
logam dalam deret volta, maka logam tersebut semakin mudah tereduksi. Oleh
karena itu, untuk melindungi suatu logam dari reaksi oksidasi
(perkaratan) maka logam tersebut perlu dihubungkan dengan logam yang
letaknya lebih kiri dari logam tersebut dalam deret volta atau disebut sebagai
perlindungan katodik.
VI. Alat dan Bahan :
Alat :
Gelas Kimia 100 ml 2 buah
Kabel dengan Penjepit Buaya 2 buah
Voltmeter
Kertas saring 6 lembar
Amplas
Gunting
Bahan :
Logam Tembaga (Cu)
Logam Zeng (Zn)
Logam Besi (Fe)
Logam Magnesium (Mg)
Logam Timbal (Pb)
Larutan ZnSO4 1 M 25 ml
Larutan MgSO4 1 M 25 ml
Larutan Pb(NO3)2 1 M 25 ml
Larutan CuSO4 1 M 25 ml
Larutan FeSO4 1 M 25 ml
Larutan NaCl
VII. Langkah Kerja :
1. Memasukkan larutan ZnSO4 1 M 25 ml ke dalam gelas kimia pertama
dan memasukkan larutan CuSO4 1 M 25 ml ke dalam gelas kimia
kedua . (Percobaan 1)
2. Mengamplas sampai mengkilat logam Zn dan Cu.
3. Menjepit logam Zn dan Cu dengan penjepit buaya.
4. Membasahi kertas saring dengan larutan NaCl sampai semua basah
untuk dijadikan sebagai jembatan garam.
5. Menghubungkan gelas kimia pertama dan gelas kimia kedua dengan
jembatan garam yang dibuat dari kertas saring yang telah dibasahi
dengan larutan NaCl tadi.
6. Memasukkan logam Zn ke dalam larutan ZnSO4 1 M dan logam Cu ke
dalam larutan CuSO4 1 M.
7. Menghubungkan kabel-kabel dari logam Zn dan Cu ke voltmeter
dengan skala 1 volt, apabila arah jarum avometer ke kiri, balik posisi
kabel yang masuk ke voltmeter.
8. Mencatat beda potensial yang dihasilkan.
9. Mengulangi langkah 1 sampai 8 untuk percobaan 2 hingga percobaan
6.
Percobaan 2: Larutan MgSO4 dan Larutan ZnSO4, menggunakan logam
Mg dan Zn.
Percobaan 3: Larutan MgSO4 dan Larutan Pb(NO3)2, menggunakan
logam Mg dan Pb.
Percobaan 4: Larutan Pb(NO3)2 dan Larutan CuSO4, menggunakan
logam Pb dan Cu.
Percobaan 5: Larutan FeSO4 dan Larutan CuSO4, menggunakan logam
Fe dan Cu.
Percobaan 6: Larutan MgSO4 dan Larutan FeSO4 , menggunakan logam
Mg dan Fe
Percobaan 7: Larutan ZnSO4 dan Larutan FeSO4, menggunakan
logam Zn dan Fe.
NAMA Larutan Anod
a
Larutan Katoda Beda Potensial (Volt)
Percobaan
1
ZnSO4
1M
Zn CuSO4
1M
Cu 80100
x1 V = 0,8 Volt
Percobaan
2
MgSO4
1M
Mg ZnSO4
1M
Zn 50100
x100 mV =50 mV
Percobaan
3
MgSO4
1M
Mg Pb(NO3)2
1M
Pb 70100
x1 V=0,7 Volt
Percobaan
4
CuSo4 Cu Pb(NO3)2
1M
Pb 22100
x1 V=0,22Volt
Percobaan
5
FeSO4
1M
Fe CuSO4
1M
Cu
30100
x1 V=0,3Volt
Percobaan
6
MgSO4 1
M
Mg FeSO4 1
M
Fe 70100
x1V=0,7 Volt
Percobaan
7
ZnSO4
1M
Zn FeSO4 1
M
Fe 60100
x100 mV =60 mV =0,06 V
VIII. Hasil Pengamatan :
IX. Pembahasan :
Notasi sel :
Percobaan 1 : Zn → Zn2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E˚ sel =
Zn(s) / Zn2+ || Cu2+ / Cu(s) E˚ sel =
Percobaan 2 : Mg → Mg2+ + 2e
Zn2+ + 2e → Zn
Mg + Zn2+ → Mg2+ + Zn E˚ sel =
Mg(s) / Mg2+ || Zn2+ / Zn(s)E˚ sel =
Percobaan 3 : Mg → Mg2+ + 2e
Pb2+ + 2e → Pb
Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb E˚ sel =
Mg(s) / Mg2+ || Pb2+ / Pb(s) E˚ sel =
Percobaan 4 : Cu → Cu2+ + 2e
Pb2+ + 2e → Pb
Cu + Pb2+ → Cu2+ + Pb E˚ sel =
Cu(s) / Cu2+ || Pb2+ / Pb(s) E˚ sel =
Percobaan 5 : Fe → Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e → Cu
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu E˚ sel =
Fe(s) / Fe2+ || Cu2+ / Cu(s) E˚ sel =
Percobaan 6 : Mg → Mg2+ + 2e
Fe2+ + 2e → Fe
Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe E˚ sel =
Mg(s) / Mg2+ || Fe2+ / Fe(s) E˚ sel =
Percobaan 7 : Zn → Zn2+ + 2e
Fe2+ + 2e → Fe
Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe E˚ sel =
Zn(s) / Zn2+ || Fe2+ / Fe(s) E˚ sel =
Potensial sel :
Percobaan 1 : Zn → Zn2+ + 2e E˚ = + 0,76 V
Cu2+ + 2e → Cu E˚ = + 0,34 V
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E˚ = + 1,10 V
Zn(s) / Zn2+ || Cu2+ / Cu(s) E˚ sel = + 1,10 V
Percobaan 2 : Mg → Mg2+ + 2e E˚ = + 2,38 V
Zn2+ + 2e → Zn E˚ = - 0,76 V
Mg + Zn2+ → Mg2+ + Zn E˚ = + 1,62 V
Mg(s) / Mg2+ || Zn2+ / Zn(s) E˚ sel = + 1,62 V
Percobaan 3 : Mg → Mg2+ + 2e E˚ = + 2,38 V
Pb2+ + 2e → Pb E˚ = - 0,13 V
Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb E˚ = + 2,25 V
Mg(s) / Mg2+ || Pb2+ / Pb(s) E˚ sel = + 2,25 V
Percobaan 4 : Cu → Cu2+ + 2e E˚ = + 0,34 V
Pb2+ + 2e → Pb E˚ = - 0,13 V
Cu + Pb2+ → Cu2+ + Pb E˚ = + 0,21 V
Cu(s) / Cu2+ || Pb2+ / Pb(s) E˚ sel = + 0,21 V
Percobaan 5 : Fe → Fe2+ + 2e E˚ = + 0,41 V
Cu2+ + 2e → Cu E˚ = + 0,34 V
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu E˚ = + 0,75 V
Fe(s) / Fe2+ || Cu2+ / Cu(s) E˚ sel = + 0,75 V
Percobaan 6 : Mg → Mg2+ + 2e E˚ = + 2,38 V
Fe2+ + 2e → Fe E˚ = - 0,41 V
Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe E˚ = + 1.93 V
Mg(s) / Mg2+ || Fe2+ / Fe(s) E˚ sel = + 1.93 V
Percobaan 7 : Zn → Zn2+ + 2e E˚ = + 0.76 V
Fe2+ + 2e → Fe E˚ = - 0.44 V
Mg + Fe2+ → Mg2+ + Fe E˚ = + 0.32 V
Zn(s) / Zn2+ || Fe2+ / Fe(s) E˚ sel = + 0.32 V
Dari data dan hasil perhitungan di atas diperoleh harga potensial sel
hasil percobaan sangat berbeda dibandingkan dengan potensial sel hasil
perhitungan yang berdasarkan potensial elektroda standar, hal ini mungkin
dikarenakan karena:
1. Saat melakukan percobaan, suhu dan tekanan berbeda dengan
keadaan standar yang dibutuhkan untuk menentukan potensial
elektroda, yaitu 25˚C 1 atm.
2. Konsentrasi zat yang digunakan tidak akurat 1 M, karena praktikan
tidak melakukan pengujian mol zat yang digunakan sebelum
melakukan percobaan.
3. Elektroda logam yang digunakan memiliki tingkat pengotor yang
tinggi sehingga mengganggu jalannya reaksi sel volta.
4. Larutan elektrolit yang digunakan sebagian sudah tidak murni karena
tercampur zat lain ataupun mengalami koagulasi.
5. Jembatan garam yang digunakan hanyalah kertas saring yang
dibasahi NaCl, sehingga tidak dapat menyeimbangkan muatan pada
kedua larutan elektrolit sehingga mengganggu jalannya reaksi sel
volta.
Fungsi Jembatan Garam
Fungsi jembatan garam adalah untuk 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+
Dari hasil percobaan yang dilakukan kelompok kami, yaitu reaksi antara :
1. ZnSO4 dan CuSO4, berdasarkan pengamatan , hasil yang ditunjukkan pada
voltmeter pada reaksi ini yaitu 0.8 Volt. Hasil tersebut tidak sesuai dengan
teori yang menghasilkan potensial sel yaitu 1.1 Volt. Jadi selisihnya adalah 0,3
Volt. Perbedaan tersebut dapat terjadi karena konsentrasi zatnya tidak akurat 1
M, ataupun elektroda yang tidak di haluskan setelah digunakan.
2. Logam lainnya juga tidak sesuai dengan hasil percobaan.ketidaksesuaian ini
diakibatkan oleh beberapa faktor : kesalahan manusia, konsentrasi zatnya
tidak akurat 1 M, ataupun elektroda yang tidak di haluskan setelah digunakan.
Dalam percobaan di atas, Logam Cu mempunyai potensial reduksi
yang lebih positif dibanding logam Zn, sehingga logam Zn bertindak sebagai
anoda (elektroda negatif) dan logam Cu bertindak sebagai katoda (elektroda
posotif). Maka ,Cu akan mengalami reduksi dan Zn akan mengalami oksidasi
Elektron berpindah dari elektroda Zn ke elektroda Cu menunjukkan
bahwa Zn lebih mudah teroksidasi daripada Cu. Perbedaan kecenderungan
teroksidasi menghasilkan perbedaan rapatan muatan berakibat timbul beda
potensial (pendorong elektron) yang disebut potensial sel yang dapat diukur
menggunakan voltmeter. Potensial sel yang dihasilkan suatu elektroda
terhadap elektroda hidrogen disebut potensial elektroda.
Larutan Zn semakin menipis dikarenakan teroksidasi , hal tersebut
menyebabakan massa logam zn menipis. Hasil oksidasi Zn akan mengalir ke
larutan CuSO4 melalui kawat penghantar. Cu dalam larutan CuSO4 semakin
terlihat menebal karena ada reaksi reduksi yang menyebabkan logam Cu
mengendap sehingga Massa logan Cu bertambah. Pada percobaan sel volta
jembatan garam berfungsi untuk menetralkan muatan positif dan negative
dalam larutan.
Mengetahui, Klaten, 8 September 2013
Guru Pembimbing Praktikan,
( Tantri Ambarsari, S.Pd, M.Eng ) (Faiz Afnan Nurrahman)
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA
BEDA POTENSIAL SEL VOLTA
Disusun oleh :
Faiz Afnan Nurrahman
07/XII IPA 4
SMA NEGERI 1 KLATEN
TAHUN PELAJARAN 2013/2014
1. Praktikum ke : II ( Kedua )
2. Judul Praktikum : Beda Potensial pada Berbagai Sel Volta
3. Hari / Tanggal :
4. Tujuan Penelitian : - Mengukur beda potensial buah.
- Mengetahui bahwa buah dapat dipakai
sebagai beda potensial.
5. Landasan Teori :
Berdasarkan prinsip-prinsip pada sel volta (sel Galvani) . Peniliti
ingin mengembangkan bahwa buah-buahan bisa juga untuk menjadi sel
volta. Buah-buahan juga mengandung zat kimia selain mengadung bahan-
bahan makanan(mineral,gizi,protein dsb). Dari sanalah peneliti ingn
mengetahui apakah buah-buahan bisa menjadi sel volta.
Pada dasarnya zat kimia bisa tereduksi dan teroksidasi sehingga bisa
menghasilkan dan membutuhkan electron. Electron-elektron inilah yang
berfungsi sebagai penghantar listrik. Sehingga dalam buah-buah juga bisa
digunakan sebagai Sel Volta..
6. Alat dan Bahan :
1. Jeruk ‘Baby’ 2 buah
2. Tomat 2 buah
3. Kentang 2 buah
4. Timun 2 buah
5. Lampu indicator 1 buah
6. Kabel 1 m
7. Klip kertas 10 buah
8. Pisau 1 buah
9. Avo meter 1 buah
10. Penjepit buaya 1 buah
11. Gunting 1 buah
7. Langkah Kerja :
1. Buah jeruk ‘Baby’ dibelah melintang, kemudian diambil sekat-
sekatnya agar cairannya dapat menyatu.
2. Selanjutnya, jeruk ‘Baby’ dicacah-cacah agar cairan yang ada dalam
buah keluar, usahakan kulit buah tidak sampai hancur.
3. Cabang lampu indicator sisi kanan disambungkan pada kabel,
sedangkan sisi kiri disambungkan pada klip kertas.
4. Cabang lampu indicator yang disambungkan kabel dimasukkan pada
belahan jeruk ‘Baby’ sebelah kanan, sedangkan cabang lampu
indicator yang disambungkan klip kertas dimasukkan pada belahan
jeruk ‘Baby’ sebelah kiri. Seperti pada gambar.
5. Kemudian, lampu diamati apakah lampu indicator menyala atau tidak.
6. Selanjutnya, besar tegangan diukur dengan menggunakan avometer.
Kabel yang sudah dijepitkan pada penjepit buaya, yang sudah
terhubung dengan avometer, dimasukkan pada belahan jeruk ‘Baby’
masing-masing kanan dan kiri.
7. Kemudian, besar tegangan dicatat.
8. Percobaan diulangi, dengan mengganti jeruk ‘Baby’ dengan tomat,
timun, dan kentang.
8. Hasil Pengamatan:
1. Besar tegangan pada masing-masing buah :
a. Jeruk ‘Baby’ : 11 mV
b. Timun : 10 mV
c. Tomat : 6 mV
d. Kentang : 6 mV
2. Pengamatan pada lampu indikator yang telah dihubungkan pada
buah :
a. Jeruk ‘Baby’
Jeruk ‘Baby’ yang digunakan sebagai sumber tegangan ternyata
tidak dapat menyalakan lampu indikator.
b. Timun
Timun yang digunakan sebagai sumber tegangan ternyata tidak
dapat menyalakan lampu indikator.
c. Tomat
Tomat yang digunakan sebagai sumber tegangan ternyata tidak
dapat menyalakan lampu indikator.
d. Kentang
Kentang yang digunakan sebagai sumber tegangan ternyata
tidak dapat menyalakan lampu indikator.
9. Pembahasan
Sel volta merupakan jenis sel elektrokimia yang dapat
menghasilkan energi listrik dari reaksi redoks yang berlangsung spontan.
Cairan buah-buahan merupakan sel volta, karena kandungan kimia yang
terdapat dalam buah dapat berubah menjadi energi listrik. Hal itu
ditentukan oleh anoda dan katoda dalam buah tersebut. Anoda yang
berupa kabel ditancapkan pada pangkal jeruk nipis. Sedangkan katoda
yang berupa lempengan seng( klip kertas ) ditancapkan pada bagian
bawah jeruk tersebut.
Selain itu untuk menghubungkan anoda dan katoda dari buah yang
satu dengan yang lain digunakan kabel yang telah dililitkan pada penjepit
kertas. Kemudian anoda dan katoda tersebut disambungkan pada kaki-
kaki LED, sehingga LED menyala. Hal ini terjadi karena adanya larutan
elektrolit yang terkandung dalam air buah-buahan tersebut tersebut.
Pada percobaan diatas tidak dapat menghidupkan lampu LED
dikarenakan buah yang digunakan sangat sedikit sehingga daya yang
dihasilkan cukup rendah. Daya yang sangat rendah ini tidak dapat
digunakan untuk menghidup lampu LED. Sehingga dapat disimpulkan
bahwa penelitian ini kurang berhasil yang dikarenakan oleh kurangnya
daya yang dihasilkan oleh buah-buahan karena sedikitnya jumlah dan
kurangnya pengetahuan konsep pada peneliti.
10. Kesimpulan
1. Besar tegangan yang dimiliki oleh buah :
a. Jeruk ‘Baby’ : 11 mV
b. Tomat : 10 mV
c. Timun : 6 mV
d. Kentang : 6 mV
2. Tegangan yang dihasilkan dari sumber yang digunakan (buah-
buahan) terlalu kecil, sehingga tidak mampu untuk menyalakan
lampu indicator.
Mengetahui, Klaten, 4 September 2013
Guru Pembimbing Praktikan,
( Tantri Ambarsari, S.Pd, M.Eng ) (Faiz Afnan Nurrahman)