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