Praktikum Sel Volta

Laporan Praktikum Sel Volta

Download Laporan Praktikum Sel Volta dan landasan teori mengenai sel volta dan sel elektrolisis lengkap dengan pembahasan dalam format PDF. Laporan Praktikum ini merupakan kelanjutan dari Laporan Praktikum Elektrolisis yang pernah admin bahas minggu lalu, laporan ini admin susun dari berbagai sumber agar informasi yang di berikan lebih banyak.

1. Pendahuluan

a. Tujuan

  • Membuat/merancang prosedur kerja
  • Menuliskan lambang diagram sel dan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda
  • Menentukan potensial sel berdasarkan hasil pengamatan/eksperimen

b. Rumusan Masalah

  • Apakah semua reaksi berlangsung secara spontan?
  • Bagaimana menuliskan lambang sel atau diagram sel reaksi yang berlangsung?

2. Landasan Teori

Sel volta atau sel Galvani adalah bagian dari sel elektrokimia yang didalamnya terjadi reaksi redoks spontan yang menghasilkan listrik.Dalam sel volta, katoda adalah kutub positif (tempat terjadinya reaksi reduksi), sedangkan anoda adalah kutub negative (tempat terjadinya reaksi oksidasi).

EO sel volta didapatkan dari EO Katoda dikurangi EO Anoda menggunakan data EO pada deret volta yang makin ke kiri unsur Hidrogen semakin kecil nilai EO nya (EO sel volta = EO Katoda – EO Anoda atau EO sel volta = EO reduksi – EO oksidasi) Sel volta banyak digunakan dalam industri antara lain akumulator dan berbagai baterai. Prinsip sel volta juga dapat digunakan untuk mencegah korosi pada logam.

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 – E0 anode 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 ke kanan maka potensial reduksi nya semakin meningkat sehingga semakin mudah untuk di reduksi, dan semakin ke kiri makin mudah untuk di oksidasi.

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).

Sel volta atau sel galvani adalah sel elektrokimia yang melibatkan reaksi redoks dan menghasilkan arus listrik. Sel volta terdiri atas elektroda, tempat berlangsungnya reaksi oksidasi disebut anoda(elektrode negative), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi disebut katoda(elektrode positif).

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 berbentuk huruf U yang diisi dengan garam NaCl atau KNO3 dalam agar-agar (gelatin). 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.
Potensial sel (Eo sel) adalah potensial listrik yang dihasilkan oleh suatu sel volta. Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta dapat ditentukan melalui:

  1. Percobaan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer.
  2. Perhitungan berdasarkan data potensial elektroda unsur-unsur sesuai dengan reaksinya.
    Text Box: Eo sel = Eokatode – Eoanode
    Atau
    Text Box: Eosel = Eoreduksi-Eooksidasi

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:

  1. Jika potensial electrode bertanda (+) maka electrode lebih mudah mengalami reduksi.
  2. Jika potensial electrode bertanda (-) maka electrode lebih mudah mengalami oksidasi.

Harga potensial sel tergantung pada jenis elektroda, suhu, konsentrasi ion dalam larutan, dan jenis ion dalam larutan. Perlu diingat bahwa: Unsur/electrode yang mempunyai E lebih kecil akan mengalami oksidasi dan berfungsi sebagai anoda, dengan E0 oksidasi = – E0 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.

3. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan dalam Praktikum Sel Volta ini adalah sebagai berikut:

a. Alat

  1. Gelas kimia 2 buah
  2. Voltmeter 1 buah
  3. Penjepit buaya 4 buah
  4. Kabel 2 buah
  5. Jembatan garam 1 buah
  6. Elektroda (Cu, Zn, Mg, dan Fe)
  7. Amplas
  8. Tisu

b. Bahan

  1. Larutan CuSO4
  2. Larutan ZnSO4
  3. Larutan MgSO4
  4. Larutan FeSO4

4. Prosedur Praktikum

Berikut merupakan langkah kerja Praktikum Sel Volta:

  1. Siapkan alat dan bahan
  2. Masukkan larutan CuSO4 Larutan ZnSO4 ke dalam gelas kimia @ 40 ml
  3. Amplas elektroda Cu dan Zn
  4. Jepitkan penjepit buaya berkutub positif pada lempeng katoda dan kutub negative pada lempeng anoda
  5. Pasang jembatan garam dan pastikan kedua ujungnya tercelup ke dalam larutan elektrolit
  6. Celupkan masing-masing elektroda ke dalam larutannya
  7. Amati perubahan yang terjadi
  8. Catat hasil percobaan pada tabel
  9. Lakukan langkah 2 – 8 untuk pasangan larutana:
    a. MgSO4 dan ZnSO4 dengan elektroda Mg dan Zn
    b. MgSO4 dan FeSO4 dengan elektroda Mg dan Fe
    c. FeSO4 dan ZnSO4 dengan elektroda Fe dan Zn

5. Data Pengamatan

Berikut adalah data pengamatan yang kami dapat dari Praktikum Sel Volta ini sebagai berikut:

6. Pembahasan dan Analisis Data

1. Cu dalam Larutan CuSO4 dan Zn dalam Larutan ZnSO4

a. Fungsi

Cu berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Zn berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi. Larutan CuSO4 dan Larutan ZnSO4 sebagai elektrolit

b. Reaksi sel

Katoda                  :   2e– + Cu2+ –> Cu
Anoda                   :   Zn –> Zn2+ + 2e– 
Reaksi sel            :    Cu2+ + Zn –> Cu + Zn2+

c. Diagram sel

Zn/Zn2+//Cu2+/Cu

d. Beda potensial sel berdasarkan hasil percobaan adalah 0,4 volt

2. Mg dalam Larutan MgSO4 dan Zn dalam Larutan ZnSO4

a. Fungsi

Zn berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Mg berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi. Larutan ZnSO4 dan Larutan MgSO4 sebagai elektrolit

b. Reaksi sel

Katoda                  :   2e– + Zn2+ –> Zn
Anoda                   :  Mg –> Mg2+ + 2e– 
Reaksi sel            :  Zn2+ + Mg –> Zn + Mg2+

c. Diagram sel

Mg/Mg2+//Zn2+/Zn

d. Beda potensial sel berdasarkan hasil percobaan adalah 0,9 volt

3. Mg dalam Larutan MgSO4 dan Fe dalam Larutan FeSO4

a. Fungsi

Fe berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Mg berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi. Larutan FeSO4 dan Larutan MgSO4 sebagai elektrolit

b. Reaksi sel

Katoda                  :   2e– + Fe2+ –> Fe
Anoda                   :   Mg –> Mg2+ + 2e– 
Reaksi sel             :   Fe2+ + Mg –> Fe + Mg2+

c. Diagram sel

Mg/Mg2+//Fe2+/Fe

d. Beda potensial sel berdasarkan hasil percobaan adalah 0,85 volt

4. Fe dalam Larutan FeSO4 dan Zn dalam Larutan ZnSO4

a. Fungsi

Fe berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Zn berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi. Larutan FeSO4 dan Larutan ZnSO4 sebagai elektrolit

b. Reaksi sel

Katoda                  :   2e– + Fe2+ –> Fe
Anoda                   :   Zn –> Zn2+ + 2e– 
Reaksi sel            :   Fe2+ + Zn –> Fe + Zn2+

c. Diagram sel

Zn/Zn2+//Fe2+/Fe

d. Beda potensial sel berdasarkan hasil percobaan adalah 0 volt

Di dalam rangkaian sel ini terjadi reaksi yang menghasilkan EO yang sangat kecil. Pada saat percobaan, jarum pada voltmeter bergerak sedikit namun masih dekat dengan skala 0. Hal ini terjadi mungkin karena beda potensial antara Fe dan Zn sangat kecil atau mungkin karena error pada jembatan garamnya.

5. Deret Volta berdasarkan hasil percobaan

MgFeZnCu

Deret volta yang didapat ternyata tidak sesuai dengan data deret volta. Hal ini terjadi karena human error atau error pada jembatan garam yang sudah berongga sehingga aliran electron tidak lancer.

7. Kesimpulan

Adapun kesimpulan dalam Praktikum Sel Volta ini adalah sebagai berikut:

  1. Pada sel volta semua reaksi berlangsung secara spontan
  2. Logam/ion kation Logam//ion kation Logam/Logam
  3. Gambar rangkaian lengkap dengan aliran elektron

8. Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda dapat mendowload Laporan Praktikum ini dengan format PDF dengan meng-klik tombol download dibawah ini.

Download Laporan Praktikum
Klik Tombol Diatas

Leave a Comment