Download - Sel Volta (Sel Galvani)
A. Judul
ReaksiElektrolisisPadaSel Volta (Sel Galvani).
B. TujuanPercobaan
1. MenjelaskansusunanSel Volta atauSelGavanidanmenjelaskanfungsitiapbagiannya.
2. Menyimpulkanciri-cirireaksiredoks yang berlangsungsecaraspontan.
C. LandasanTeori
Elektrokimia adalah cabang ilmu yang mempelajari hubungan antara energi listrik dengan
reaksi kimia dalam larutan atau cairan menggunakan alat khusus yang disebut sel elektrokimia.
Ada dua macam sel elektrokimia yaitu sel Volta (sel Galvani) dan sel elektrolisis. Sel Volta (sel
Galvani) adalah sel yang mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik, sedangkan sel elektrolisis
sebaliknya, yaitu mengubah energi listrik menjadi reaksi kimia. Prinsip dasar dari elektrokimia
adalah reaksi redoks, maka yang terlebih dahulu dibahas disini adalah mengenai reaksi redoks.
1. Sel Volta (sel Galvani)
Reaksi redoks ditandai dengan serah terima elektron dari satu partikel kepada
partikel lain. Partikel yang melepaskan elektron disebut teroksidasi, dan yang menerima
elektron disebut tereduksi. Reaksi redoks dapat terjadi dalam satu wadah, sehingga serah
terima elektron secara langsung dari satu partikel ke partikel lain. Sebagai contoh dari reaksi
redoks adalah reaksi antara logam Zn dengan larutan CuSO4. Lempeng logam Zn jika
dicelupkan ke dalam larutan CuSO4 yang berwarna biru akan bereaksi, sehingga lama-
kelamaan larutan CuSO4 menjadi tidak berwarna. Berarti ion Cu2+ telah menangkap elektron
dan berubah menjadi Cu padat yang terkumpul di sekitar logam Zn yang tercelup.
Reaksi : Cu2+ (aq) + 2e- → Cu (s)
Sementara, lempeng logam Zn sebagian telah larut. Berarti logam Zn telah
melepaskan elektron dan berubah menjadi Zn2+.
Reaksi : Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-
Persamaan reaksi reduksi-oksidasi (redoks) sebagai berikut :
Oksidasi : Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-
Reduksi : Cu2+ (aq) + 2e- → Cu (s)
Redoks : Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s)
(biru) (tidak berwarna)
Jadi, ada perpindahan elektron dari Zn ke Cu.
Pada sel Volta (sel Galvani), perpindahan elektron dibuat mengalir melalui sebuah
kawat, sehingga elektron dapat dimanfaatkan sebagai energi listrik. Logam Zn dan larutan
CuSO4 dipisahkan ke dalam dua wadah. Logam Zn dicelupkan ke dalam larutan elektrolit
yang sesuai, yaitu larutan ZnSO4 dan larutan CuSO4 dicelupkan ke dalamnya logam yang
sesuai yaitu logam Cu. Kedua logam dihubungkan dengan kawat dan kedua larutan
dihubungkan dengan jembatan garam. Logam Zn sebagai anode (elektrode negatif)
mengalami reaksi oksidasi berubah menjadi Zn2+, dan melepaskan elektron yang kemudian
mengalir melalui kawat, menimbulkan arus listrik. Elektron diteruskan ke logam Cu sebagai
katode (elektrode positif) dan disini akan terjadi reaksi reduksi, Cu2+ menangkap elektron
tersebut dan berubah menjadi Cu yang terkumpul di permukaan katode. Kelebihan ion
positif di sebelah kiri dan kelebihan ion negatif disebelah kanan dapat dinetralkan dengan
memasang jembatan garam, yakni campuran agar-agar dengan suatu elektrolit (misal,
KNO3). Ion-ion negatif dari jembatan garam (NO3-) akan masuk ke dalam bejana kiri dan pada
saat yang sama ion-ion positif (K+) masuk ke bejana kanan. Dengan demikian, reaksi oksidasi
dan reaksi reduksi dapat berlangsung lagi dan aliran elektron berjalan terus.
Cara menyatakan sel Volta ini dinamakan diagram (notasi) sel Volta, sebagai berikut :
Zn (s) | ZnSO4 (aq) || CuSO4 (aq) | Cu(s)
Sel Volta (sel Galvani) menghasilkan arus listrik karena adanya perbedaan daya tarik
kedua elektrode terhadap elektron, sehingga elektron mengalir dari yang lemah ke yang
kuat daya tariknya. Jika daya tarik itu disebut potensial elektrode, maka perbedaan potensial
kedua elektrode disebut potensial sel, dalam satuan Volt.
Suatu elektrode mempunyai potensial tertentu (potensial elektrode), yang nilainya
tidak sama antara satu elektrode dengan yang lainnya. Harga potensial suatu elektrode
(berkonsentrasi 1 M, suhu 25oC) tidak dapat diukur. Oleh karena itu diperlukan suatu
elektrode yang dapat dipakai sebagai standar, yaitu elektrode hidrogen dengan konsentrasi
1 M dan tekanan gasnya 1 atm. Gas hidrogen ini dialirkan melalui sekeping logam Pt,
tujuannya agar diperoleh luas permukaan sebesar mungkin untuk mengadsorpsi gas H2.
Berdasarkan perjanjian, elektrode hidrogen diberi harga 0,00 Volt. Maka, misalkan elektrode
Zn dihubungkan dengan elektrode H2, besarnya potensial yang terukur adalah potensial
elektrode Zn itu sendiri.
Sedangkan potensial sel Volta dapat ditentukan dengan percobaan menggunakan
voltmeter atau secara teoretis. Secara teorites, potensial sel dapat dihitung berdasarkan
perbedaan potensial antara potensial oksidasi anode dan potensial reduksi katode.
Dalam ilmu kimia, sel Volta (sel Galvani) dapat dipakai untuk penentuan
kespontanan reaksi redoks, konstanta kesetimbangan, hasil kali kelarutan dan pH larutan. Di
samping itu, sel Galvani juga dapat sebagai sumber listrik yang dikenal sebagai batere dan
aki. Sel ini dapat terjadi secara alami di permukaan logam yang menimbulkan korosi. Korosi
dapat diatasi dengan melapisi logam atau memberi logam pelindung.
D. AlatdanBahanPercobaaan
A. Alat :
1. Multi Tester
2. Lempengseng
3. Lempengtembaga
4. Jembatangaram
5. Kabeldanpenjepitbuaya
B. Bahan :
1. Larutansengsulfat (ZnSO4) 1 M
2. Larutantembagasulfat (CuSO4) 1M
E. LangkahKerja
1. Susunanalatsepertigambar
2. Jepit masing-masing logam seng dan tembaga pada kabel yang sudah terhubung dengan
multi tester.
3. Celupkan logam seng ke dalam larutan seng sulfat dan logam tembaga ke dalam larutan
tembaga sulfat.
4. Hubungkan kedua larutan tersebut dengan jembatan garam.
F. Data Pengamatan
1. Amati keadaan dan ukuran logam seng dan tembaga sebelum dan sesudah pengamatan
(amati 10 menit)
Sebelum reaksi :
a. logam seng : p = 9,2 cm ; l = 1,3 cm
b. tembaga : p = 9,2 cm
Sesudah reaksi :
a. logam seng : p = 9,2 cm ; l = 1,3 cm
b. tembaga : p = 9,2 cm
2. Beda potensial yang dihasilkan 1,1 Volt
3. Angkatlah jembatan garam. Catatlah hasil pengamatan
NO Pengamatan Sebelum Reaksi Sesudah Reaksi
1. Volume larutan :
- Cu2SO4
- ZnSO4
- 89 mL
- 89 mL
- 88 mL
- 90 mL
2. Warna :
- Cu2+
- Zn2+
- Berwarna merah kekuningan
- Berwarna silver
- Berwarna pudar di
bagian ujung
- Berwarna kehitam-
hitaman di bagian ujung
G. Pertanyaan
1. Jelaskan bagaimana reaksi yang terjadi di anoda dan di katoda ? tuliskan reaksi yang terjadi.
2. Apakah reaksi berlangsung spontan ?
3. Apa yang terjadi jika jembatan garam kita angkat ?
4. Mungkinkah dihasilkan aliran listrik jika di katoda dan anoda digunakan logam yang sama?
Jelaskan !
H. Jawaban
1. Reaksi : Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-
Persamaan reaksi reduksi-oksidasi (redoks) sebagai berikut :
Anoda (oksidasi) : Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-
Katoda (reduksi) : Cu2+ (aq) + 2e- → Cu (s)
Redoks : Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s)
2. Ya. Karenareaksiredoksberlangsungdengansendirinya. Reaksiinidapatmenghasilkan energy
listrikdantidakmemerlukan energy listrik.
3. Tidak terdapat energi listrik. Karena untuk menetralkan muatan listrik, kedua larutan
dihubungkan dengan jembatan garam .
4. Tidak. Karena reaksi redoks dapat terjadi jika Eosel mempunyai harga positif atau lebih besar
dari nol. Apabila digunakan jenis logam yang sama maka Eoselsama dengan nol. Maka tidak
dapat terjadi reaksi redoks (reaksi spontan).
I. Analisis data
Reaksi redoks spontan dapat digunakan sebagai sumber listrik.
Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2++ Cu (s)
Jika zink dimasukkan kedalam larutan ion tembaga (II), akan terjadi reaksi redoks tetapi tidak
ada arus listrik karena tidak ada aliran electron. Ion-ion Cu2+ datang kepermukaan logam zink,
mengambil dua elekron, lalu mengendap. Dalam sel volta, reduktor dan oksidatornya dipisahkan
sehingga pemindahan electron tidak terjadi secara langsung, tetapi melalui kawat penghantar.
Ketika logam zink dicelupkan dalam larutan yang mengandung ion Zn2+ ,dan sepotong logam
tembaga dicelupkan dalam larutan ion Cu2+ logam zink akan larut sambil melepas dua eletron.
Electron yang dibebaskan tidak memasuki larutan tetapi tertinggal pada logam zink itu. Elektrolit
tersebut selanjutnya akan mengalir ke logam tembaga melalui kawat penghantar. Ion Cu2+ akan
mengambil electron dari logam tembaga kemudian mengendap. Akan tetapi bersamaan dengan
melarutnya logam zink, larutan gelas kimia A menjadi bermuatan berpositif. Hal itu akan
menghambat pelarutan logam zinks elanjutnya.
Sementara itu, larutan dalam gelas kimia B akan bermuatan negative seiring dengan
mengendapnya ion Cu2+. Hal ini akan menahan pengendapan ion Cu2+. Jadi, aliran electron yang
disebutkan diatas tidak akan berkelanjutan. Untuk menetralkan muatan listriknya, kedua larutan
dihubungan dengan suatu jembatan garam, yaitu larutan garam (seperti NaCl atau KNO3) dalam
agar-agar. ion-ion negative dari jembatan garam akan bergerak kegelas kimia A untuk
menetralkan kelebihan ion SO4. Pada kenyataannya, tidak ada arus listrik yang dapat diukur
tanpa kehadiran jembatan garam tersebut. Jembatan garam melengkapi rangkian tersebut
sehingga menjadi suatu rangkaian tertutup.
J. Kesimpulan
Reaksi spontan tidak membutuhkan energy listrik tetapi menghasilkan energy listrik.
Zn+2 bertindak sebagai anoda dan Cu+2 bertindak sebagai katoda.
Zn+2 dan Cu+2 dapat menghasilkan sumber energy listrik.
Jembatan garam bertindak sebagai penetral muatan listrik.
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
SEL VOLTA (SEL GALVANI)
KelompokSenin
AndianaKanendyahPutri
BayuSuwandarBimantoro
Dian Oktafiani
Diana RafitaSeptiani
DindaAyuTafianiPutri
FilipusWahyuWicaksono
UPTD SMA NEGERI 3 TANGERANG
Jalan K.H HasyimAshari No. 6 Telp. (021) 7305 758 KodePos 15157
Ciledug-Tangerang