kimia volta word

Kimia_VoltaXII IPA 1

Tugas KimiaSel Volta dalam Kehidupan Sehari – hari

Oleh :

Lilis Indriyani Rosanti

XII IPA /12

SMA Negeri 4 Sidoarjo

Tahun Ajaran 2012 – 2013

S e l V o l t a d a l a m K e h i d u p a n S e h a r i - h a r i (XII IPA 4/2)| 2

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji Syukur saya ucapkan kepada Allah SWT karena dengan rahmat serta hidayah-Nyalah saya dapat menyelesaikan tugas kimia ini dengan sebaik – baiknya. Terima kasih juga saya ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan makalah sel volta dalam kehidupan sehari – hari ini.

Makalah mengenai sel volta ini berisikan tentang pengertian sel volta, mcam – macam sel volta dan penerapannya dalam kehidupan sehari – hari. Saya berusaha meletakkan beberapa gambar sgar makalah ini bias lebih mudah untuk dipahami. Besar harapan saya makalah sel volta beserta powerpointnya ini bias bermanfaat bagi pembaca pembaca pada umumnya dan juga bagi saya secara khusus.

Mohon maaf atas kekurangan yang ada dalam makalah beserta powerpointnya ini, karena keduannya belumlah menjadi hal yang sempurna. Oleh karena itu pula, kritik dan saran masih sya harapkan demi evaluasi untuk menjadi lebih baik.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Sidoarjo, 5 Oktober 2012

Lilis Indriyani R.


I. Sel Volta

Sel volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik. Sel volta ini ditemukan

oleh dua orang ahli berkebangsaan Italia. Mereka berdua adalah Alessandro Giuseppe

Volta (1745-1827) dan Lugini Galvani (1737-1798). Ciri khas dari sel volta adalah

menggunakan jembatan garam. Jembatan garam berupa pipa U yang diisi agar-agar yang

mengandung garam kalium klorida. Sel volta terdiri dari anoda yang bermuatan negatif

dan katoda yang bermuatan positif. Pada anoda terjadi proses oksidasi, oksidasi adalah

pelepasan elektron. Sedangkan pada katodanya terjadi proses reduksi, reduksi adalah

penangkapan elektron. Sel volta banyak sekali digunakan pada kehidupan sehari-hari. Sel volta

yang biasa digunakan pada kehidupan manusia seperti jenis-jenis baterai dan aki (accu). Baterai

dan aki sangatlah berbeda, perbedaan ini dapat dilihat dari setelah pemakaian kedua benda

tersebut. Baterai apabila sudah terpakai tidak dapat digunakan lagi karena sudah tidak ada lagi

arus listrik pada baterai tersebut. Sedangkan, aki apabila arus listriknya sudah habis dapat diisi

lagi dengan mengalirkan arus listrik. Sel volta dibagi menjadi tiga bagian, yaitu Sel Volta

Primer, Sel Volta Sekunder, Sel Bahan Bakar. Ketiga bagian tersebut juga memiliki contoh

masing-masing lagi. Oleh karena itu marilah kita lihat pembahasan mengenai macam-macam

dari sel volta berikut ini.

II. MACAM-MACAM SEL VOLTA1. Sel Volta Primer


Sel primer adalah sel yang dibentuk dari katode dan anode yang langsung setimbang

ketika menghasilkan arus. Elemen primer (sel volta primer) tidak dapat difungsikan lagi jika

sudah habis terpakai. Contoh elemen primer adalah Sel kering seng-karbon, elemen volta

(baterai), baterai alkaline, baterai merkuri, baterai perak oksida, baterai Litium

a. Sel kering seng-karbon.

Sel kering juga dapat disebut sel Lenchanche atau baterai. Baterai kering ini

mendapatkan hak paten penemuan di tahun 1866. Harganya di pasaran sangatlah murah. Sel

Lanchache ini terdiri atas suatu silinder zink berisi pasta dari campuran batu kawi (MnO2),

salmiak (NH4Cl), karbon (C), dan sedikit air. Dengan adanya air jadi baterai kering ini tidak

100% kering.

Sel ini biasanya digunakan sebagai sumber tenaga atau energi pada lampu, senter,

radio, jam dinding, dan masih banyak lagi. Penggunaan logam seng adalah sebagai anoda

sedangkan katoda digunakan elektrode inert, yaitu grafit, yang dicelupkan ditengah-

Penyusun Sel Kering

http://budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xii/sel-elektrolisis/


tengah pasta. Pasta ini bertujuan sebagai oksidator. Seng tersebut akan dioksidasi sesuai

dengan persamaan reaksi di bawah ini:

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e- (anoda)

Sedangkan katoda terdiri atas campuran dari MnO2 dan NH4Cl. Reaksi yang terjadi dapat

ditulis sebagai berikut:

2MnO2(s) + 2NH4+

(aq) 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l) (katoda)

Reaksi yang terjadi pada sel

Anode : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e–

Katode : 2 MnO2( s) + 2 NH 4+ (aq) + 2 e – → Mn 2O3(s) + 2 NH3(g) + H2O(l)

Reaksi : Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 NH4+(aq)→Mn2O3(s) + Zn2+(aq) + 2 NH3(g) + H2O(l)

Katoda akan menghasilkan ammonia, ammonia ini akan bereaksi dengan

Zn2+yang dihasilkan di anode. Reaksi tersebut akan membentuk ion yang kompleks

[Zn(NH3)4]2+.

Cara kerja sel kering:

a. Elektrode Zn teroksidasi menjadi ion Zn2+ + Zn → Zn2+ + 2 e–

b. Elektron yang dilepaskan mengalir melalui kawat penghantar menuju elektrode

karbon.

c. Elektron-elektron pada elektrode karbon mereduksi MnO2 dan NH4+ menjadi Mn2O3dan

NH3.

b. Baterai alkaline

Baterai alkaine sama dengan sel Lanchache. Baterai alkaline ini menggunakan sebuah

larutan elektrolit yang berupa kalium hidroksida (KOH). Oleh karena itu baterai alkaline ini

bersifat basa. Baterai alkaline ini memiliki daya tahan yang relatif lama dibandingkan dengan

baterai kering atau sel Lanchache.


Sel ini menghasilkan arus yang lebih besar dan total muatan yang lebih banyak daripada

baterai kering biasa. Baterai ini cocok digunakan pada kamera atau tape recorder, karena

mempunyai tegangan sebesar 1,5V. Reaksi yang terjadi pada baterai alkaline ini adalah sebagai

berikut:

Anode : Zn(s) + 2 OH–(aq) → Zn(OH)2(s) + 2 e–

Katode : 2 MnO2( s) + 2 H 2O(l) + 2 e – → 2 MnO(OH)(s) + 2 OH – (aq)

Reaksi : 2 MnO2(s) + 2 H2O(l) + Zn(s) → 2 MnO(OH)(s) + Zn(OH)2(s)

c. Baterai merkuri

Baterai merkuri ini merupakan satu dari baterai kecil yang dikembangkan untuk usaha

perdagangan atau komersial. Anoda seng dan katoda merkuri (II) oksida (HgO) adalah penyusun

dari baterai merkuri ini yang dihubungkan dengan larutan elektrolit kalium hidroksida (KOH).

Sel ini mempunyai beda potensial ± 1,4V. Reaksi yang terjadi pada baterai ini adalah:

Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O + 2e- (anoda)

HgO(s) + H2O + 2e- → Hg(l) + 2OH-(aq) (katoda)

Reaksi dari keseluruhan atau disebut reaksi bersih adalah:

Zn(s) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l)

d. Baterai perak oksida

Baterai perak oksida tergolong tipis dan harganya yang relatif lebih mahal dari baterai-

baterai yang lainnya. Baterai ini sangat populer digunakan pada jam, kamera, dan kalkulator

elektronik. Perak oksida (Ag2O) sebagai katoda dan seng sebagai anodanya. Reaksi elektrodenya

terjadi dalam elektrolit yang bersifat basa dan mempunyai beda potensial sama seperti pada

baterai alkaline sebesar 1,5V. Reaksi yang terjadi adalah:

Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e- (anoda)

Ag2O(s) + H2O + 2e- → 2Ag(s) + 2OH-(aq) (katoda)


c. Baterai Litium

Terdiri atas litium sebagai anoda dan MnO2 sebagai oksidator (seperti pada baterai

alkaline). Baterai Litium ini dapat menghasilkan arus listrik yang lebih besar dan daya tahannya

lebih lama dibandingkan baterai kering yang berukuran sama. Berikut notasi dari baterai Litium:

Li│Li+ (pelarut non-air)│KOH (pasta)│MnO2, Mn(OH)3, C

2. Sel Volta Sekunder

Sel sekunder adalah sel yang dapat diperbarui dengan cara

mengembalikan elektrodenya ke kondisi awal. Elemen sekunder (sel

volta sekunder) adalah elemen yang dapat dipakai kembali walaupun

energinya sudah habis, dengan cara diisi kembali energinya dengan

cara di cas (charge).Jadi sewaktu sel dimuati, energi listrik diubah

menjadi energi kimia, dan sewaktu sel bekerja, energi kimia diubah

menjadi energi listtrik : Contoh:Aki timbal,Baterai nikel-kadmium,Sel

perak seng,Sel natrium belerang.

a) Aki timbale

Aki merupakan jenis baterai yang dapat digunakan untuk kendaran bermotor atau

automobil. Aki timbal mempunyai

tegangan 6V atau 12V, tergantung

jumlah sel yang digunakan dalam

konstruksi aki timbal tersebut. Aki

timbal ini terdiri atas katoda

PbO2 (timbel(IV) oksida) dan anodanya

Pb (timbel=timah hitam). Kedua zat sel

ini merupakan zat padat, yang

dicelupkan kedalam larutan H2SO4.

Reaksi yang terjadi dalam aki adalah:


Anode : Pb(s) + SO42–(aq) → PbSO4(s) + 2 e–

Katode: PbO2(s) + H2SO4(aq) + 2 H + + 2 e – → PbSO 4(s) + 2 H2O(l)

Reaksi : Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4 → 2 PbSO4(s) + 2 H2O

Pada reaksi pemakaian sel aki, molekul-molekul H2SO4 diubah menjadi PbSO4 dan H2O

sehingga konsentrasi H2SO4 dalam larutan semakin berkurang. Oleh karena itu, daya listrik dari

aki terus berkurang dan perlu diisi kembali. Aki ini dapat diisi ulang dengan mengalirkan lagi

arus listrik ke dalamnya. Pengisian aki dilakukan dengan membalik arah aliran elektron pada

kedua elektrode. Pada pengosongan aki, anoda (Pb) mengirim elektron ke katoda (PbO2).

Sementara itu pada pengisian aki, elektrode timbal dihubungkan dengan kutub negatif sumber

arus sehingga Pb2SO4 yang terdapat pada elektrode timbal itu direduksi. Berikut reaksi pengisian

aki:

PbSO4(s) + H+(aq) +2e- → Pb(s) + HSO4-(aq) (elektrode Pb sebagai katoda)

PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+

(aq) + 2e- (elektrode PbO2sebagai anoda)

b) Baterai nikel-kadmium

Baterai nikel-kadmium merupakan baterai kering yang dapat diisi ulang. Sel ini biasanya

disebut nicad atau bateray nickel-cadmium. Reaksi yang terjadi pada baterai nikel-kadmium

adalah:

Cd(s) + 2OH-(aq) → Cd(OH)2(s) + 2e- (anoda)

NiO2(s) + 2H2O + 2e- → Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) (katoda)

Reaksi keseluruhan adalah:

Cd(s) + NiO(aq) + 2H2O(l) → Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)

Baterai nikel-kadmium merupakan zat padat yang melekat pada kedua elektrodenya.

Baterai nikel-kadmium memiliki tegangan sekitar 1,4V. Dengan membalik arah aliran elektron,

zat-zat tersebut dapat diubah kembali seperti zat semula.


c) Sel perak seng

Sel ini mempunyai kuat arus (I) yang besar dan banyak digunakan pada kendaran-

kendaraan balap. Sel perak seng dibuat lebih ringan dibandingkan dengan sel timbal seng. KOH

adalah elektrolit yang digunakan dan elektrodenya berupa logam Zn (seng) dan Ag (perak).

d) Sel natrium belerang

Sel natrium belerang ini dapat menghasilkan energi listrik yang lebih besar dari sel perak

seng. Elektrodenya adalah Na (natrium) dan S (sulfur).

3. Sel Bahan Bakar

Sel bahan bakar adalah sebuah sel yang secara bertahap

menghabiskan pereaksi yang disuplai ke elektrode-elektrode

dan secara bertahap pula membuang produk-produknya. Sel

bahan bakar menggunakan bahan bakar seperti campuran

hidrogen dengan oksigen atau campuran gas alam dengan

oksigen. Sel hidrogen-oksigen terdiri atas anode dari

lempeng nikel berpori yang dialiri gas hidrogen dan katode

dari lempeng nikel oksida berpori yang dialiri gas oksigen.

Elektrolitnya adalah larutan KOH pekat. Sel bahan bakar ini

biasanya digunakan untuk sumber energi listrik pesawat

ulang-alik, pesawat Challenger dan Columbia. Yang

berperan sebagai katode adalah gas oksigen dan anodanya

gas hidrogen. Masing-masing elektrode dimasukkan kedalam elektrode karbon yang berpori-pori dan

masing- masingnya elektrode digunakan katalis dari serbuk platina.

Cara kerja sel ini :

a. Gas hidrogen yang dialirkan pada pelat nikel berpori teroksidasi membentuk H2O.

2 H2 + 4 OH– → 4 H2O + 4 e–

b. Elektron yang dibebaskan bergerak melalui kawat penghantar menuju elektrode nikel oksida.


c. Pada elektrode nikel oksida elektron mereduksi O2 menjadi OH–.

O2 + 2 H2O + 4 e– → 4 OH–

Katoda: menghasilkan ion OH-

O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)

Anoda: dari katode bereaksi dengan gas H2

H2(g) + 2OH-(aq) → 2H2O(l) + 2e-

Reaksi yang terjadi pada sel ini sebagai berikut.

Anode : 2 H2(g) + 4 OH–(aq) → 4 H2O(l) + 4 e–

Katode : O2( g) + 2 H 2O(l) + 4 e – → 4 OH – (aq)

Reaksi : 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l)

kimia volta word

Documents