Laporan Praktikum Kimia

Sel Volta, Kespontanan Reaksi Redoks dan Proses Elektrolisis

Disusun Oleh

Nama : Fachri Reza

Fadli Alwi

Ihsan Riski Maulana

M. Iqbal Muttaqin Hrp.

M.Sahal Savana

M. Syafrian

Pobi Risky

Kelas : XII IPA 2

Guru Pembimbing : Yusmarizal, S.Pd

Departemen Pendidikan Pemuda dan Olahraga

SMA Negeri 1 Lhokseumawe

2012 –2013

Sel Volta, Kespontanan Reaksi Redoks dan Proses Elektrolisis

21 Oktober 2012

I. Tujuan1. Mengukur beda potensial larutan dalam sel Volta.2. Mengamati reaksi redoks spontan.3. Mengamati proses yang berlangsung Selama proses elektrolisis.

II. Landasan Teori

Dalam Situs Esdikimia dituliskan bahwa:

“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(electrode negative), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi disebut katoda(electrode positif).”

Dalam situs media belajar online dituliskan bahwa:

“Elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit dalam sel elektrolisis oleh arus listrik. Dalam sel volta/galvani, reaksi oksidasi reduksi berlangsung dengan spontan, dan energi kimia yang menyertai reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Sedangkan elektrolisis merupakan reaksi kebalikan dari sel volta/galvani yang potensial selnya negatif atau dengan kata lain, dalam keadaan normal tidak akan terjadi reaksi dan reaksi dapat terjadi bila diinduksi dengan energi listrik dari luar.”

Chang (2004) dalam bukunya menyatakan bahwa:

Perbedaan mendasar antara sel volta ( sel elektrokimia ) dengan sel elektrolisis adalah sebagai berikut :

No Sel Volta Sel Elektrolisis

1

2

3

Reaksi kimia berlangsung secara spontan

Terjadi perubahan energi dari energi kimia → energi listrik atau menghasilkan arus listrik

Katoda merupakan kutub positif

Anoda merupakan kutub negatif

Pemberian tanda kutub positif dan negatif, berdasarkan pada potensial listrik kedua elektrodanya

Contohnya : Baterai alkali, radio, kalkulator, televisi, sel bahan bakar

Reaksi kimia tidak berlangsung secara spontan

Terjadi perubahan energi dari energi listrik → energi kimia berlangsung suatu reaksi kimia

Katoda merupakan kutub negatif

Anoda merupakan kutub positif

Penentuan kutub positif dan negatif, didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar.

Contohnya : Pembuatan gas, penyepuhan logam, pemurnian logam dan pengisian aki

III. Alat dan Bahan

a. Sel Volta dan Kespontanan Reaksi Redoks :

1. Gelas kima2. Voltmeter3. Jembatan garam 4. Kabel5. logam tembaga (Cu)6. Logam zeng(Zn)7. Logam besi(Fe)8. Larutan CuSO4.5H 2O 1M9. Larutan ZnSO4.7H 2O 1M

b. Proses Elektrolisis

1. Pipa kaca berbentuk U2. Electrode karbon (C)3. Electrode besi (Fe)4. Batu baterai dan kabel5. Standar dan klem6. Gelas kimia dan pipet tetes7. Larutan asam klorida 1 M8. Larutan kalium iodida (KI) 1M9. Brom timol biru (BTB)

IV. Langkah Kerja

a. Mengukur beda potensial sel Volta

1. Rakitlah sel volta seperti pada gambar di atas, kemudian ukurlah potensial sel yang terjadi dengan voltmeter.

2. Catatlah hasil yang anda peroleh sebagai data pengamatan.

b. Reaksi redoks spontan

1. Ambil 2 buah gelas kimia masing-masing isi 30mL CuSO4.5H 2O 1M dan 30mL ZnSO4.7H 2O 1M.

2. Masukkan logam tembaga ke dalam gelas 1 dab 2. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

3. Dengan cara yang sama ganti logam temabga dengan seng dan besi (paku).

c. Elektrolisis Larutan KI1. Rangkailah alat seperti di bawah ini!

Siapkan pipa kaca berbentuk U, kemudian isi tabung tersebut dengan larutan KI beserta electrode yang akan digunakan (Karbon).

2. Isi pipa U dengan 25 mL larutan KI 1M. masukkan setiap electrode ke dalam pipa dan sambungkan kedua electrode dengan baterai. Tentukan katoda dan anodenya.

3. Biarkan reaksi elektrolisis berlangsung selama 5 menit. Catat setiap perubahan yang terjadi.

4. Pada setiap electrode tambahkan 2 tetes larutan BTB. Catat perubahan yang terjadi.

d. Reaksi elektrolisis Larutan KI dengan electrode besi.1. Lakukan kegiatan yang sama menggunakan larutan KI. Ganti electrode karbon

dengan electrode besi (paku). Amati perubahan yang terjadi, kemudian catat gejala reaksi sebagai data pengamatan dalam bentuk tabel.

V. Data Pengamatan

5.1 Sel Volta dan Elektrolisis

No Bahan Rumus Warna Bentuk

1 Tembaga sulfat CuSO4 Biru laut Larutan

2 Zink sulfat ZnSO4 Tidak ada warna larutan3 Seng Zn Metallic grey 40% solid

4 Besi (paku) Fe Metallic grey 60% solid

5 Tembaga Cu Emas solid

6 Kalium Iodida KI Tidak ada warna Larutan

7 Karbon C Metallic grey 80% solid

V.2 Setelah perlakuanPada percobaan sel volta seng pada kutub negative dan tembaga pada kutub positif

menghasilkan arus sebesar 4 volt, sedangkan seng (-) dan Besi (+) menghasilkan arus sebesar 3 volt.

Pada percobaan sel elektolisis; Paku/Fe menggunakan larutan KI, paku (-) terjadi buih-buih pada larutan sedangkan kutub negative tidak terjadi apa-apa. Pada saat mencampurkan BTB ke dalam masing – masing lubang tabung u (kira-kira 5 tetes), paku kutub (+) terjadi perubahan warna larutan dari tidak berwarna ke warna hijau-kekuningan. Pada kutub (-) negative warna larutan berubah menjadi biru laut, di kutub negative terjadi korosi.

Percobaan sel elektrolisis ke-2 ; dengan menggunakan elektroda karbon pada larutan KI maka, di kutub (+) terjadi korosi, sedangkan kutub negative terjadi buih-buih dalam larutan. Pada saat pencampuran KI dengan BTB kutub (+) terjadi perubahan warna larutan menjadi kuning-kehijauan, sedangkan kutub (-) terjadi perubahan warna larutan menjadi biru tua.

VI. Pertanyaan

A. Sel Volta dan Kespontanan Reaksi Redoks1. Mengapa dalam percobaan ini logam seng dihubungkan dengan kutub negative dan

logam tembaga dihubungkan dengan positif voltmeter?=Karena pada deret volta, tembaga (Cu) tereduksi sedangkan seng (Zn) teroksidasi.

2. Ramalkan yang terjadi jika anda mengubah posisi kedua jenis logam, yaitu seng pada kutub positif dan tembaga pada kutub negative. Jelaskan argumentasi anda?

=Jika hal tersebut dilakukan maka voltmeter tidak akan aktif/bergeser, anak panahnya akan selalu berada digaris nol (0).

3. Berapa nilai beda potensial dalam larutan sel volta yang anda ukur?=4 Volt.

4. Hitunglah beda potensial sel volta berdasarkan data EoZn2+¿¿|Zn=-0,76 volt dan EoCu2+¿ ¿|Cu=+0,34 volt.

Cu2+¿ (aq )¿ + 2eCu( s) Eo=+0,34 V Zn (s) Zn2+¿ (aq) ¿ + 2e Eo =+0,76 V

Cu2+¿ (aq )¿ + Zn (s) Cu( s ) + Zn2+¿ (aq) Eo¿ =+1,10 V

B. Proses Elektrolisis1. Berdasarkan data pengamatan sebutkan gejala-gejala reaksi yang terjadi pada

kedua electrode pada setiap percobaan!2. Jelaskan reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda. Apa perbedaan antara

percobaan 1 dan 2? Bagaimana perbedaan tersebut dapat terjadi?= 1.1 Percobaan pertama yaitu pada larutan KI dengan menggunakan electrode

karbon, terjadi: Pada kutub positif terjadi korosi. Pada kutub negative terjadi buih-buih (gelembung kecil).

1.2 Percobaan pertama yaitu pada larutan KI yang ditambah BTB dengan menggunakan electrode karbon, terjadi :

Pada kutub positif warna larutannya berubah menjadi kuning kehijauan. Pada kutub negative warna larutannya berubah menjadi biru tua.

2.1Percobaan kedua yaitu pada larutan KI dengan menggunakan electrode besi (paku), terjadi:

Pada kutub positif tidak terjadi buih Pada kutub negative terjadi buih pada paku

2.2Percobaan kedua yaitu pada larutan KI yang ditambah BTB dengan menggunakan electrode besi (paku), terjadi:

Pada kutub positif warna larutan berubah menjadi warna hijau kekuningan.

Pada kutub negative warna larutan berubah menjadi warna biru laut.

Perbedaan dapat terjadi pada kedua percobaan tersebut karena electrode yang digunakan berbeda meski larutan yang digunakan sama, yaitu KI.

3. Apakah indicator mengalami perubahan warna? Jelaskan mengapa demikian?= iya karena pengaruh pertambahan BTB dalam indicator dan proses Oksidasi pada besi menyebabkan perubahan warna (proses elektrolisis).

VII. Pembahasan

Sel Volta

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.

Sel Elektrolisis

Pemberian arus listrik kedalam larutan KI menyebabakan reaksi kimia yang terdapat dalam electrode karbon dan dan besi. besi yang elektrodenya tak inert pada kutub

negative terjadi buih sedangkan kutub positif tidak terjadi apa-apa. Pada saat di teteskan BTB pada setiap kutub terjadi korosi pada paku di kutub negative. Sehingga reaksi kimia yang terjadi adalah korosi, terjadi oksidasi pada katode Fe.

KI electrode Fe2KI(aq) 2K+ (aq)+2I-(aq)

K(Fe) : 2H2O (l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)A(Fe) : Fe(s) Fe2+ (aq) + 2e

2KI(aq) +2H2O (l) + Fe(s) 2OH-(aq) + H2(g) + Fe2+(aq) + 2K+ (aq)+2I-(aq)

Pemberian arus menggunakan elektroda karbon pada larutan KI maka, di kutub (+) terjadi korosi, sedangkan kutub negative terjadi buih-buih dalam larutan. Pada saat pencampuran KI dengan BTB kutub (+) terjadi perubahan warna larutan menjadi kuning-kehijauan, sedangkan kutub (-) terjadi perubahan warna larutan menjadi biru tua, dikutub positif terjadi korosi.

2KI(aq) 2K+ (aq)+2I-(aq)K(C) 2H2O (l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)

A(C) 2I-(aq) I2 (s)+ 2e

2KI(aq) + 2H2O (l) 2K+ (aq)+ 2OH-(aq) + H2(g)+ I2 (s)+

VIII. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan, maka 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° yang berbeda. Elektroda dengan E° lebih negatif mengalami Oksidasi dan bertindak sebagai Anoda (kutub negatif). Sedangkan Elektroda dengan E° lebih positif mengalami Reduksi dan bertindak sebagai Katoda (kutub positif). Dan arah aliran elektron dari Anoda ke Katoda

Elektrolisis adalah salah satu sel elektrokimia yang menggunakan energi listrik untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Berkebalikan dengan sel volta, pada sel elektrolisis, katode yang merupakan tempat terjadinya reduksi, bermuatan negatif. Sedangkan anode sebagai tempat terjadinya oksidasi, bermuatan positif.

Pada elektrolisis, terjadi persaingan ion untuk reduksi dan oksidasi. Sesuai dengan deret volta, semakin positif potensial suatu sel akan semakin mudah tereduksi, sebaliknya semakin negatif akan semakin mudah teroksidasi.

IX. Daftar Pustaka

Chang, Raymond.2004.Kimia Dasar. Erlangga : Jakarta

http://esdikimia.wordpress.com/2011/09/28/sel-volta/

http://mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/sel-elektrolisis.html

Guru Pembimbing

Yusmariza, S.PdNIP. 198201292006041002