SEL VOLTA

1.Prinsip Praktikum

Sel Volta termasuk kedalam salah satu jenis sel Elektrolisis. Pada Sel Volta energy yang dihasilkan oleh reaksi kimia diubah menjadi energy listrik ,salah satu sel volta adalah rangkaian yang terdiri dari elektroda Zn yang dicelupkan kedalam larutan Zink II Sulfat dan Elektroda Cu Kedalam Tembaga II Sulfat .

2.Tanggal Praktikum

29 Mei 2012

3.Tujuan Praktikum

Siswa dapat menentukan sel potensial dari berbagai sel volta

4. Dasar Teori

Sel Volta atau sel galvani adalah sel elektrokimia yang melibatkan raksi redoks dan 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).

Susunan sel volta adalah :

Notasi sel : Y / ion Y // ion X / X

Logam X mempunyai potensial reduksi yang lebih positip dibanding logam Y , sehingga logam Y bertindak sebagai anoda dan logam X bertindak sebagai katoda.

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

Contoh:

1. Gambarkan rangkaian sel volta yang terdiri atas elektroda magnesium dan seng, jika potensial electrode Mg2+/Mg = 2,38 volt , Zn2+/ Zn = 0,76 volt.

Jawab :

Gambar sel Volta elektroda Mg dan Zn

Penjelasan : potensial reduksi logam magnesium lebih negative dari potensial reduksi logam zeng, sehingga logam magnesium bertindak sebagai anoda dan logam seng bertindak sebagai katoda.

Beda potensial Sel dirumuskan :

1. Untuk keadaan standar dengan konsentrasi larutan 1 molar

Eosel = Ekatoda E anoda

2. Untuk keadaan standar dengan konmsentrasi larutan tidak 1 molar

n = jumlah electron

Contoh :

Hitunglah beda potensial sel reaksi redok berikut :

a. Zn / Zn2+ // Ag+ / Ag

b. Zn / Zn2+ 0,2 M // Cu2+ 0,1 M // Cu

Jawab:

a). Gunakan rumus :

Eosel = Ekatoda E anoda

= + 0,80 ( 0,76) = + 1,56 volt

b). Gunakan rumus :

= +0,34 ( 0,76 ) + (0,059/2) log 0,2 / 0,1

= + 1,4285 volt

Elektrokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang hubungan antara perubahan zat dengan arus listrik yang berlangsung dalam sel elektrokimia. Sel elektrokimia di bedakan menjadi dua yaitu sel volta atau sel galvani dan sel elektrolisis.1.Sel Volta atau Sel GalvaniSel volta atau sel galvani adalah suatu sel elektrokimia yang terdiri atas dua buah elektrode yang dapat menghasilkan energi listrik akibat terjadinya reaksi redoks secara spontan pada kedua elektroda tersebut.a.Sel Volta1)Deret volta a)Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au.b)Semakin ke kanan, semakin mudah direduksi dan sukar di oksidasi.c)Semakin ke kiri semakin mudah dioksidasi dan sukar direduksi.2)Prinsip kerjaa)Terdiri atas elektrode dan elektrolit yang dihubungkan dengan sebuah jembatan garam.b)Pada anode terjadi reaksi oksidasi dan pada katode terjadi reaksi reduksi.c)Arus elektron mengalir dari katode ke anode.d)Arus listrik mengalir dari katode ke anode.e)Adanya jembatan garam untuk menyetimbangkan ion-ion dalam larutan.f)Terjadi perubahan energi: energi kimia menjadi energi listrik.3)Macam-macam sel voltaa)AkiAki adalah jenis baterai yang banyak digunakan untuk kendaraan bermotor. Aki menjadi pilihan praktis karena dapat menghasilkan listrik yang cukup besar dan dapat di isi kembali. Sel aki terdiri atas anode Pb (Timbel = timah hitam) dan katode PbO2 (Timbel(IV) Oksida). Keduanya merupakan zat padat yang dicelupkan dalam asam sulfat. Kedua eletrode tersebut juga hasil reaksinya tidak larut dalam asam sulfat, sehingga tidak diperlukan jembatan garam. Tiap sel aki mempunyai beda potensial kurang lebih 2V. Aki 12V terdiri atas 6 sel yang dihubungkan seri.Aki dapat di isi kembali karena hsil-hasil reaksi pengosongan aki tetap melekat pada kedua elektrode. Pengisian aki dilakukan dengan membalik arah aliran elektron pada kedua elektrode. Pada pengosongan aki, anode (Pb) mengirim elektron pada katode, sebaliknya pada pengisian aki elektrode Pb dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus sehingga PbSO4 yang terdapat pada elektrode Pb itu direduksi. Sementara itu PbSO4 yang terdapat pada elektrode PbO2 mengalami oksidasi membentuk PbO2.b)Baterai keringBaterai kering di temukan oleh Leclanche yang mendapat hak paten atas penemuan itu pada tahun 1866. Sel leclanche terdiri atas suatu silinder zink yang berisi pasta dari campuran batu kawi, salmiak, karbon dan sedikit air (jadi sel ini tidak 100% kering) zink berfungsi sebagai anode sedangkan sebagai katode digunakan elektrode inert, yaitu grafit, yang di celupkan ditengah-tengah pasta. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator.Potensial suatu sel leclanche adalah 1,5 volt. Sel ini kadang disebut sel kering asam karena adanya NH4Cl yang bersifat asam. Sel leclenche tidak dapat di isi ulang.

5.Alat Dan Bahan

Alat

Tabung U/sel konduktivitas

Volt Meter

Kabel Penjepit

Gelas kimia

Bahan

Agar agar

KCl

Elektroda

Zn

Cu

Pb

Fe

C

-Larutan

ZnSO4

CuSO4

MgSO4

Pb(CH3COO)2

FeSO4

KI 0,1 M

KBr 2M

PROSEDUR

1.Susunlah alat dan bahan seperti gambar dibawah ini!!

2.Setelah Dipasang dengan Benar Catat Perubahan yang terjadi pada Voltmeter dan pengamatan perubahan pada Elektroda dan Larutan

Baik Hasilnya (-) Negatif Baik Hasilnya (+) Positif

7.Perhitungan

Ket :

I L I L2+ II M2+ I M I

Anode Katode

Eo Sel = Eo Katode Eo Anode

Menurut Perhitungan

I Zn I Zn2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel = 0,34 (- 0,76)

= 1,1 V

I Cu I Cu2+ II Zn2+ I Zn I

Eo Sel = -0,76 0,34

= -1,1 V

Menurut Data

I Zn I Zn2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel =

I Cu I Cu2+ II Zn2+ I Zn I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Mg I Mg2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel = 0,34 (- 2,37)

= 2,71 V

I Cu I Cu2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel = -2,37 0,34

= -27,1 V

Menurut Data

I Mg I Mg2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel =

I Cu I Cu2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Pb I Pb2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel = 0,34 (- 0,13)

= 0,47 V

I Cu I Cu2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel = -0,13 0,34

= -2,71 V

Menurut Data

I Pb I Pb2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel =

I Cu I Cu2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Fe I Fe2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel = 0,34 (- 0,44)

= 0,78 V

I Cu I Cu2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel = -0,44 0,34

=- 0,78 V

Menurut Data

I Fe I Fe2+ IICu2+ I Cu I

Eo Sel =

I Cu I Cu2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Mg I Mg2+ II Zn2+ I Zn I

Eo Sel = -0,76 (- 2,37)

= 1,61 V

I Zn I Zn2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel = -2,37 (-0,76)

= 1,61 V

Menurut Data

I Mg I Mg2+ II Zn2+ I Zn I

Eo Sel =

I Zn I Zn2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Pb I Pb2+ IIZn2+ I Zn I

Eo Sel = -0,76 (- 0,13)

= -0,63 V

I Zn I Zn2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel = -0,13 (-0,76)

= 0,63 V

Menurut Data

I Pb I Pb2+ IIZn2+ I Zn I

Eo Sel =

I Zn I Zn2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Fe I Fe2+ IIZn2+ I Zn I

Eo Sel = -0,76 (- 0,44)

= -0,32 V

I Zn I Zn2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel = -0,44 (- 0,76)

= 0,32 V

Menurut Data

I Fe I Fe2+ IIZn2+ I Zn I

Eo Sel =

I Zn I Zn2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Pb I Pb2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel = -2,37 (- 0,13)

= -2,24 V

I Mg I Mg2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel = -0,13 (- 2,37)

= 2,24 V

Menurut Data

I Pb I Pb2+ II Mg2+ I Mg I

Eo Sel =

I Mg I Mg2+ II Pb2+ I Pb I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Fe I Fe2+ IIMg2+ I Mg I

Eo Sel = -2,37 (- 0,76)

= -1,16 V

I Mg I Mg2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel = -0,76 (- 2,37)

= 1,16 V

Menurut Data

I Fe I Fe2+ IIMg2+ I Mg I

Eo Sel =

I Mg I Mg2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel =

Menurut Perhitungan

I Fe I Fe2+ IIPb2+ I Pb I

Eo Sel = -0,13 (- 0,44)

= -0,31 V

I Pb I Pb2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel = -0,44 (- 0,13)

= 0,31 V

Menurut Data

I Fe I Fe2+ IIPb2+ I Pb I

Eo Sel =

I Pb I Pb2+ II Fe2+ I Fe I

Eo Sel =

Pembahasan

Saat melakukan percobaan, suhu dan tekanan berbeda dengan keadaan standar yang dibutuhkan untuk menentukan potensial elektroda, yaitu 25oC 1 atm.

Elektroda logam yang digunakan memiliki tingkat pengotor yang tinggisehingga mengganggu jalannya reaksi sel volta.

Keadaan kabel pada Voltmeter tidak memadai

Keadaan Volt meter sangat mempengaruhi tegangan yang akan dihasilkan

Dari percobaan ini kita dapat mengelompokkan reaksi redoks spontan dan mana reaksi yang tidak spontan. Reaksi redoks spontan E0 bernilai positif dan reaksi redoks tidak spontan E0-nya bernilai negatif.

Reaksi redo