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.