Laporan Kimia Deret Volta

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Teori Singkat

Dalam sel volta, reaksi redoks spontan digunakan untuk menghasilkan arus listrik. Contohnya adalah batu baterai dan aki.

1.      Reaksi Redoks Spontan

Reaksi redoks spontan merupakan reaksi redoks yang berlangsung dengan sendirinya. Reaksi redoks spontan dapat menghasilkan energi listrik. Selain itu, ada pula reaksi redoks tidak spontan. Reaksi redoks tidak spontan memerlukan energi listrik.

2.      Sel volta atau Sel Galvani

Sel Volta atau sel Galvani mempunyai elektrode logam yang dicelupkan ke dalam larutan garamnya. Ciri-ciri sel Volta sebagai berikut.

1)   Pada sel elektrokimia, sel Volta menggunakan elektrode, yaitu katode dan anode, dan larutan elektrolit.

2)   Terjadi reaksi redoks, yaitu reaksi reduksi pada katode dan oksidasi pada anode.

3)   Terjadi perubahan kimia menjadi energi listrik.

4)   Katode merupakan kutub positif (+) dan anode merupakan kutub negatif (-).

5)   Terjadi reaksi redoks spontan (bereaksi dengan sendirinya) menghasilkan energi listrik.

3.      Diagram Sel (Notasi Sel)

Diagram sel merupakan penulisan suatu sel Volta menggunakan lambang. Logam yang bertindak sebagai katode dan anode harus ditentukan terlebih dahulu sebelum menetukan diagram sel.

Contoh :

Zn(s) | (aq) || (aq) | Cu(s)     E° = 1,1 volt

4.      Potensial Elektrode dan Potensial Sel

Potensial elektrode merupakan potensial listrik pada permukaan elektrode. Potensial elektrode juga merupakan perbedaan potensial di antara kedua setengah sel dari sel Volta. Potensial elektrode tidak dapat diukur secara langsung. Oleh karena itu, digunakan hidrogen (H2) sebagai elektrode pembandingan standar dan diberi harga potensial elektrode nol.

Potensial sel ditentukan dengan cara mengukur potensial listrik yang timbul karena penggabungan dua setengah sel. Pengukuran ini dilakukan menggunakan voltmeter. Cara menetukan harga potensial sel dalam suatu sel volta menggunakan rumus berikut.

 

 E°sel = E°reduksi - E°oksidasi

Reaksi dapat berlangsung jika E°sel mempunyai harga positif  (lebih besar dari nol). Sebaliknya, reaksi tidak dapat berlangsung jika E°sel mempunyai harga negatif (kurang dari nol).

5.      Penerapan Sel Volta dalam Kehidupan

a.       Sel Volta Primer

Sel Volta primer merupakan sel baterai yang tidak dapat diisi lagi jika energinya telah habis.

1)   Sel kering karbon seng

Sel kering karbon seng merupakan sel Leclanche atau baterai yang paling umum dan mudah didapatkan. Sel kering karbon seng menggunakan katode batang karbon (grafit) dan anode plat seng. Elektrolit yang digunakan berupa pasta salmiak (NH4Cl) yaitu NH4Cl dalam MnO2 dan karbon. Sel kering karbon banyak digunakan untuk radio, lampu senter, jam dinding, dan mainan anak-anak.

2)   Baterai alkalin

Baterai alkalin merupakan sel Leclanche yang mempunyai kekuatan arus listrik besar dan potensial 1,5 volt. Baterai alkalin menggunakan anode logam seng dan katode MnO2. Elektrolit yan digunakan berupa KOH.

3)   Sel merkuri oksida

Sel merkuri oksida mempunyai ukuran yang sangat kecil. Anode yang digunakan berupa seng, sedangkan katode yang digunakan berupa merkuri(II) oksida (HgO). KOH yang yang diserap oleh serbuk seng digunakan sebagai larutan elektrolit.

4)   Sel perak oksida

Sel perak oksida lebih tahan lama digunakan walaupun harganya relatif lebih mahal. Katode yang digunakan berupa perak oksida (Ag2O), sedangka anode yang digunakan berupa seng. Larutan basa digunakan sebagai larutan elektrolitnya. Sel perak oksida biasa dipakai untuk jam tangan, kalkulator, dan kamera.

b.      Sel Volta Sekunder

Sel Volta sekunder merupakan sel volta yang jika habis dapat berfungsi lagi setelah dialiri arus listrik.

1)   Sel aki timbal asam

Sel aki timbal asam menggunakan timbal sebagai anode dan PbO2 sebagai katode. Larutan elektrolit yang digunakan berupa larutan asam sulfat.

2)   Sel nikel basa (nikad)

Baterai nikad menggunakan anode kadmium dan katode nikel oksida. Baterai nikad mempunyai arus listrik yang besar dan bersifat lebih tahan lama dibanding baterai lainnya. Baterai nikad biasa digunakan untuk kalkulator dan lampu kilat dalam fotografi.

3)   Sel perak seng

Sel perak seng menggunakan elektrode logam seng dan perak serta elektrolit KOH. Sel perak seng mempunyai kuat arus besar dan digunakan untuk kendaraan balap.

4)   Baterai litium

Baterai litium adalah baterai yang dapat diisi ulang, ringan dan menghasilkan potensial tinggi (sekitar 3,0 volt). Baterai litium banyak digunakan dalam telepon seluler (HP), laptop, dan kamera digital.

c.       Sel Bahan Bakar

Sel bahan bakar menggunakan gas oksigen sebagai katoden dan gas hidrogen sebagai anode. Sel bahan bakar biasa digunakan untuk pembangkit energi listrik, misal sumber energi listrik pesawat ruang angkasa.

B.  Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan untuk menetukan deret keaktifan logam.

BAB II

METODOLOGI

A.  Waktu dan Tempat

Waktu                      :

Tempat                     :

B.  Alat dan Bahan

·      Cawan petri

·      Buah-buahan

·      Elektroda logam (seng, tembaga, magnesium, timah dan kawat)

·      Voltameter

·      Kabel

C.  Cara Kerja

·      Memotong buah-buahan dengan ukuran yang bisa masuk pada cawan petri.

·      Menempatkan potongan buah pada cawan petri.

·      menancapkan dua buah logam (elektroda) yang berbeda pada kedua sisi buah tersebut.

·      Menghubungkan kedua logam dengan kabel dan mengukur beda potensialnya dengan menggunakan voltameter.

·      Mengulangi percobaan di atas dengan menggunakan kombinasi logam yang berbeda.

·      Posisi kedua kutub diubah, jika pembacaan voltameter bernilai negatif.

·      Mencatat hasil pengamatan

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil

Percobaan ke-	Elektroda Positif	Elektroda Negatif	Beda Potensial
1	Seng (Zn)	Magnesium (Mg)	0,2 V
2	Tembaga (Cu)	Timah (Sn)	0,22 V
3	Magnesium (Mg)	Tembaga (Cu)	0,44 V
4	Tembaga (Cu)	Seng (Zn)	0,08 V
5	Seng (Zn)	Timah (Sn)	0,02 V
6	Timah (Sn)	Magnesium (Mg)	0,2 V
7	Magnesium (Mg)	Kawat	0,02 V
8	Seng (Zn)	Kawat	0,06 V

B.  Pembahasan

1.        Jawaban pertanyaan

1)   Urutan deret keaktifan logam dari yang paling kecil ke yang paling besar

Kawat – Mg – Sn – Zn – Cu – Mg

2)   Buah-buahan dapat digunakan sebagai pengganti larutan garam karena dalam buah-buahan terdapat ion-ion yang akan menetralkan kelebihan ion pada setengah reaksi sel. Ion negatifnya akan menetralkan kelebihan ion positif dan ion positifnya akan menetralkan kelebihan ion negatif.

3)   Yang paling bersifat reduktor (oksidasi) adalah kawat.

4)   Yang paling bersifat oksidator (reduksi) adalah tembaga (Cu).

2.      Pembahasan hasil pengamatan

Dari data hasil pengamatan yang kami peroleh beda potensial tertinggi didapatkan pada percobaan ke-3 yaitu 0,44 volt dengan magnesium (Mg) sebagai elektroda positif dan tembaga (Cu) sebagai elektroda negatif. Serta yang terendah yaitu pada percobaan ke-5 dan ke-7 yaitu 0,2 volt dimana percobaan ke-5 seng (Zn) sebagai elektroda positif dan timah (Sn) sebagai elektroda negatif, serta percobaan ke-7 magnesium (Mg) sebagai elektroda positif dan kawat sebagai elektroda negatifnya. Namun, berdasarkan hasil beda potensial uang kami dapatkan terdapat kesalahan dalam menentukan beda potensialnya sehingga urutan deret keaktifan logam atau deret voltanya berbeda dari yang sudah ditetapkan, dimana seharusnya keaktifan logam timah (Sn) lebih besar dibandingkan seng (Zn). Tetapi kami mendapatkan hasil data yang terbalik dari yang sudah ditetapkan tersebut. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya kesalahan kami dalam mengukur beda potensial logam-logam tersebut, juga dalam menempatkan dan menentukan elektroda positif dan elektroda negatif.

BAB VI

KESIMPULAN

A.  Kesimpulan

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa logam yang paling bersifat reduksi adalah tembaga (Cu) dan yang paling bersifat oksidasi adalah kawat. Selain itu buah-buahan dapat dijadikan sebagai pengganti larutan garam atau jembatan garam yang akan menetralkan kelebihan ion-ion pada setengah reaksi sel.

B.  Saran

Sebaiknya dalam melakukan praktikum ini kita harus berhati-hati dalam melakukannya. Ketelitian juga sangat diperlukan dalam melakukan praktikum ini, terutama dalam membaca beda potensial pada voltameter.

DAFTAR PUSTAKA

Anis Dyah Rufaida, Waldjinah, Erna Tri Wulandari. 2013 . PR KIMIA untuk SMA/MA Kelas XII, Klaten:Intan Pariwara.