Laporan Lismat
-
Upload
sitti-suchi-ramadhani -
Category
Documents
-
view
93 -
download
5
description
Transcript of Laporan Lismat
LAPORAN LENGKAP
ELEMEN VOLTA SEDERHANA SMP
A. STANDAR KOMPETENSI:
Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
B. KOMPETENSI DASAR:
Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang ditimbulkannya serta
penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
C. INDIKATOR:
Menjelaskan susunan dan cara kerja elemen listrik primer dan elemen listrik
sekunder.
D. JUDUL
“Elemen Volta Sederhana”
E. TUJUAN PERCOBAAN
Menjelaskan susunan dan cara kerja elemen listrik primer dan elemen listrik
sekunder.
F. RUMUSAN MASALAH
Bagaimanakah cara kerja suatu elemen volta sederhana?
G. Identifikasi Operasional Variabel dan Definisi Operasional Variabel
1) Identifikasi Operasional Variabel
Variabel Manipulasi : Jenis Elektrolit
Variabel Respon : Tegangan (Volt)
Variabel Kontrol : A
1
2) Definisi Operasional Variabel
Variabel Manipulasi
Jenis larutan elektrolit dalam praktikum ini adalah beberapa jenis larutan
atau zat elektrolit yaitu berupa jeruk nipis dan larutan garam.
Variabel Respon:
Tegangan dalam praktikum ini adalah besar nilai tegangan (volt) yang
dihasilkan oleh larutan elektrolit dan diukur dengan menggunakan
Voltmeter, sehingga dinyatakan dalam satuan volt.
Variabel Kontrol
Tembaga dan seng dibuat tetap pada masing-masing percobaan.
H. Teori Singkat
1. Sumber-sumber Tegangan Listrik (Elemen)
Sumber tegangan listrik mengubah berbagai bentuk energi menjadi energi
listrik. Sumber tegangan listrik (elemen listrik) dapat kita bagi ke dalam dua jenis
yaitu elemen primer dan elemen sekunder.
a. Elemen Primer
Elemen primer adalah sumber arus listrik yang tidak dapat diisi ulang bila
muatan listriknya muatan. Beberapa contoh yang termasuk elemen primer adalah
elemen volta.
Elemen Volta
Elemen Volta dikembangkan pertama kali oleh Fisikawan Italia bernama
Allesandro Volta (1790-1800) dengan menggunakan sebuah bejana yang diisi
larutan asam sulfat (H2SO4) dan dua logam tembaga (Cu) dan seng (Zn). Bagian
utama elemen Volta, yaitu:
a) kutub positif (anode) terbuat dari tembaga (Cu),
b) kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn),
c) larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4).
2
Lempeng tembaga memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng
memiliki potensial rendah. Jika kedua lempeng logam itu dihubungkan melalui
lampu, lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang
mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi
dengan logam tembaga maupun seng sehingga menghasilkan sejumlah elektron
yang mengalir dari seng menuju tembaga. Adapun, reaksi kimia pada elemen
Volta adalah sebagai berikut.
- Pada larutan elektrolit terjadi reaksi H2SO4 2H++ SO2–4
- Pada kutub positif terjadi reaksi Cu + 2H+ polarisasi H2
- Pada kutub negatif terjadi reaksi Zn + SO4 ZnSO4 + 2e
Reaksi kimia pada elemen Volta akan menghasilkan
gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Gas hidrogen
tidak dapat bereaksi dengan tembaga, sehingga gas
hidrogen hanya menempel dan menutupi lempeng
tembaga yang bersifat isolator listrik. Hal ini
menyebabkan terhalangnya aliran elektron dari seng
menuju tembaga maupun arus listrik dari tembaga
menuju seng. Peristiwa tertutupnya lempeng tembaga
oleh gelembung-gelembung gas hidrogen disebut polarisasi. Adanya polarisasi
gas hidrogen pada lempeng tembaga menyebabkan elemen Volta mampu
mengalirkan arus listrik hanya sebentar. Tegangan yang dihasilkan setiap
elemen Volta sekitar 1,1 volt. Penggunaan larutan elektrolit yang berupa cairan
merupakan kelemahan elemen Volta karena dapat membasahi peralatan lainnya.
b. Elemen Sekunder
3
Elemen listrik sekunder merupakan sumber arus listrik yang dapat diisi
ulang bila muatannya habis . Beberapa contoh elemen listrik sekunder adalah Aki
dan baterei isi ulang.
Aki (Sel basah)
Aki sering disebut sel basah. Sel basah terdiri atas dua lempeng logam
yang berbeda diletakkan dalam cairan elektrolit. Sebagai contoh, lempeng logam
pada aki mobil adalah timbal (Pb) dan timbel peroksida (PbO2) yang terletak
dalam larutan asam sulfat (H2SO4). Reaksi kimia yang terjadi menyebabkan
elektron terkumpul pada timbal, sehingga timbal sebagai kutub negatif dan
timbal peroksida sebagai kutub positif. Aki mobil umumnya mengandung 6 sel,
tiap sel menghasilkan beda potensial 2 volt. Oleh karena itu, beda potensial yang
dihasilkan aki mobil sebesar 12 volt. Jika digunakan, maka timbal dan timbal
peroksida berangsur-angsur berubah menjadi timbal sulfat. Kedua kutub aki
tersebut akhirnya tidak memiliki beda potensial lagi.
I. Hipotesis
Cara kerja elemen volta ini yaitu memanfaatkan perbedaan potensial yang
dimiliki oleh tembaga dan seng yang kedua zat ini dihubungkan oleh larutan
elektrolit dan menyebabkan reaksi kimia yang kemudian menghasilkan listrik.
J. Alat dan Bahan
1. Alat
Voltmeter 1 buah
Neraca digital
Kabel penghubung
Lempeng tembaga, 2 buah
Lempeng seng, 2 buah
2. Bahan
Aquades 600 ml
Jeruk nipis 3 buah
NaCl (garam dapur) secukupnya
Gelas ukur
K. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan seluruh alat dan bahan sesuai dengan yang dibutuhkan.
4
2. Merakit alat dan bahan dengan menggunakan 2 buah jeruk besar sesuai
dengan gambar dibawah ini:
3. Mengkonsultasikan kepada guru mengenai rangkaianmu yang telah dibuat.
4. Mengamati dan mencatat penunjukan voltmeter pada tabel pengamatan.
5. Mengganti 2 buah jeruk besar dengan 1 buah jeruk besar dan hanya
menggunakan satu lempeng tembaga.
6. Mengamati dan mencatat penunjukan voltmeter pada tabel pengamatan.
7. Kemudian mengganti 1 buah jeruk besar dengan 1 buah jeruk kecil dan hanya
menggunakan satu lempeng tembaga.
8. Mengamati dan mencatat penunjukan voltmeter pada tabel pengamatan.
9. Mengukur massa NaCl sebesar 10 gram dengan menggunakan neraca digital.
10. Mencampur NaCl dan aquades 200 ml ke dalam gelas ukur, dan
mengaduknya hingga larut dan menjadi larutan NaCl (hanya menggunakan
satu lempeng tembaga dan seng).
11. Mengamati dan mencatat penunjukan voltmeter pada tabel pengamatan.
12. Mengulangi langkah 9 sampai 11 dengan mengubah massa NaCl 20 gram dan
30 gram.
L. Hasil Pengamatan
1. Jeruk, batas ukur 100 mV
5
Nst Voltmeter = 1V50
=0 , 02 v
2. Volume air : 100 ml
Tabel Hubungan antara Jenis Elektrolit dan Besar Tegangan (V)
No. Jenis ekektrolit Tegangan (volt)
1. Jeruk kecil 1 buah 0,21
2. Jeruk besar 1 buah 0,34
3. Jeruk besar 2 buah 0,57
4. Larutan garam 10 gram 0,26
5. Larutan garam 20 gram 0,22
6. Larutan garam 30 gram 0,18
M. Hasil Analisis
1. Apakah hubungan antara jenis elektrolit dengan tegangan yang dihasilkan?
Jawaban:
Jenis elektrolit jeruk berbanding lurus dengan tegangan, dimana semakin
banyak jeruk yang digunakan maka semakin besar tegangan yang dihasilkan.
Sedangkan jenis elektrolit larutan garam berbanding terbalik dengan
tegangan, dimana semakin besar konsentrasi garam (NaCl) maka semakin
kecil tegangan yang dihasilkan.
2. Bagaimanakah proses jeruk nipis dan larutan garam sehingga pada percobaan
ini voltmeter mendeteksi adanya tegangan?
Jawaban:
6
Percobaan ini menggunakan plat seng dan plat tembaga. Plat seng digunakan
untuk ion negatif dan plat tembaga untuk ion positif. Kedua plat tersebut
ditancapkan pada saat mendeteksi tegangan pada air jeruk dan dicelupkan di
air garam pada saat mendeteksi tegangan di larutan garam. Dengan kabel
penghubung, kedua plat tersebut dihubungkan dengan voltmeter untuk
mengetahui besar tegangannya.
N. Pembahasan
Percobaan elemen volta sederhana menggunakan dua jenis larutan
elektrolit, yaitu air jeruk dan larutan garam. Sedangkan logam yang digunakan
adalah plat seng dan plat tembaga.
Pengukuran besar tegangan yang dihasilkan menggunakan voltmeter.
Masing-masing plat dimasukkan pada larutan elektrolit. Ion positif terbentuk
pada plat seng dan ion negatif terbantuk pada plat tembaga. Beda potendial yang
terjadi kemudian akan terbaca pada voltmeter.
Larutan elektrolit yang pertama adalah air jeruk. Plat seng dan plat
tembaga ditancapkan pada jeruk kemudian dihubungkan pada voltmeter
menggunakan kabel penghubung. Besar dan jumlah jeruk diubah-ubah untuk
mengetahui perbedaan tegangan yang dihasilkan. Pengukuran pertama dilakukan
pada 1 buah jeruk kecil. Pembacaan pada voltmeter adalah 0,21 volt. Kemudian
jeruk kecil diganti dengan 1 buah jeruk besar dan 2 buah jeruk besar, masing-
masing tegangan yang dihasilkan adalah 0,34 volt dan 0,57 volt. Berdasarkan
data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin banyak air jeruk yang
digunakan atau semakin besar dan banyak jeruk yang digunakan, maka semakin
besar pula tegangan yang dihasilkan.
Percobaan kemudian dilanjutkan dengan menggunakan larutan garam.
Pertama-tama garam ditimbang menggunakan neraca digital sebanyak 10 gram
dan dilarutkan pada 100 ml air. Kemudian kedua plat dicelupkan ke dalam
larutan dan diukur besar tegangannya menggunakan voltmeter. besar tegangan
7
yang dihasilkan adalah 0,26 volt. Konsentrasi garam kemudian diubah menjadi
20 gram dan 30 gram. Besar masing-masing tegangan yang dihasilkan adalah
0,22 volt dan 0,18 volt. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa
semakin besar konsentrasi garam maka semakin kecil tegangan yang dihasilkan.
Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan adalah air jeruk lebih bersifat
elektrolit dibandingkan dengan larutan garam. Hal ini ditandai dengan lebih
besarnya tegangan yang diasilkan oleh larutan jeruk dibandingkan dengan larutan
garam.
O. KESIMPULAN
Cara kerja elemen volta sederhana memanfaatkan beda potensial yang
dihasilkan oleh plat seng dan plat tembaga, dimana plat seng bermuatan negatif
dan plat tembaga bermuatan positif pada saan kedu plat dimasukkan dalam
larutan eletrolit.
P. DAFTAR PUSTAKA
Kuswanti, Nur dkk. 2008. Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan
Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas IX
Edisi 4. Jakarta: Penerbit Pusat Perbukuan Depdiknas
Serway, R.A, Physics for Scientists and Engineers, Volume I, Saunders Golden
Sunburst Series
Sukis Wariyono & Yani Muharomah. 2008. Buku Panduan Belajar IPA Terpadu
untuk Kelas IX SMP/MTs. Jakarta: Penerbit Pusat Perbukuan Depdiknas.
8