LapRes [L2]

22
BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Untuk mengukur besarnya kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian, kita dapat menggunakan suatu alat yang disebut amperemeter. Dengan melihat penunjukan jarum amperemeter, kita bisa mengetahui besarnya kuat arus. Namun nilai yang ditunjuk oleh jarum penunjuknya sebenarnya bukan nilai kuat arus yang sebenarnya, karena amperemeter merupakan salah satu contoh dari secondary instrument, yang artinya bahwa harga yang ditunjukkan tidak mutlak tepat sehingga nilai tersebut masih perlu disesuaikan. Untuk mengetahui keseksamaan dari jarum ampermeter, maka dilakukan percobaan dengan menggunakan voltameter. Dengan voltameter kita dapat mengetahui besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian melalui suatu perhitungan dari pertambahan massa katodanya, sebagai akibat adanya endapan. Kita sering melihat orang menyepuh logam dengan logam lain. Proses penyepuhan logam yang terjadi dengan perantara suatu larutan (media) tersebut terjadi karena adanya arus listrik (beda potensial listrik). Dari proses penyepuhan itu sendiri kita dapat mengetahui berapa endapan logam dengan menggunakan sebuah alat yaitu voltameter.Voltameter ini diberi nama sesuai dengan nama endapan yang terjadi pada katodanya (sebagai indikator). 1

description

laporan resmi praktikum fisika dasar 1

Transcript of LapRes [L2]

BAB IPENDAHULUAN1.1. LATAR BELAKANGUntukmengukur besarnyakuat arusyangmengalir dalamsuaturangkaian,kita dapat menggunakan suatu alat yang disebut amperemeter. Dengan melihatpenunjukan jarum amperemeter, kita bisa mengetahui besarnya kuat arus. Namun nilaiyang ditunjuk oleh jarumpenunjuknya sebenarnya bukan nilai kuat arus yangsebenarnya, karena amperemeter merupakan salah satu contoh dari secondaryinstrument,yang artinya bahwa harga yang ditunjukkan tidak mutlak tepat sehingganilai tersebut masih perlu disesuaikan.Untuk mengetahui keseksamaan dari jarumampermeter, maka dilakukanpercobaan dengan menggunakan voltameter. Dengan voltameter kita dapatmengetahui besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian melalui suatu perhitungandari pertambahan massa katodanya, sebagai akibat adanya endapan.Kita sering melihat orang menyepuh logamdengan logamlain. Prosespenyepuhan logam yang terjadi dengan perantara suatu larutan (media tersebut terjadikarena adanya arus listrik (beda potensial listrik. Dari proses penyepuhan itu sendirikita dapat mengetahui berapa endapan logam dengan menggunakan sebuah alat yaituvoltameter.!oltameter ini diberi nama sesuai dengan nama endapan yang terjadi padakatodanya (sebagai indikator. Karena dalam percobaan terjadi endapan tembaga ("u,maka disebut voltameter tembaga.1.2. TUJUAN PERCOBAANPercobaan ini bertujuan untuk menentukan tingkat keseksamaan daripenunjukan jarumamperemeter dengan menggunakan voltameter tembaga biladibandingkan dengan perhitungan dari hasil percobaan dengan menggunakanpersamaan#rumus yang berlaku.1.3. PERMASALAHANPermasalahan yang timbul dalam percobaan ini adalah berapa besar kuat arussesungguhnya, berdasarkan perhitungan dengan menggunakan rumus yang ada.$%asilnya akan dibandingkan dengan angka yang ditunjukkan oleh jarum amperemeter,sehingga diketahui keseksamaannya.&ra'ik yang menggambarkan kuat arus yang sesungguhnya dengan kuat arusyang terbaca pada amperemeter, akan digambarkan pula. (elanjutnya,akan dibahaskesimpulan dari percobaan ini dan apakah telah sesuai dengan teori dasar atau tidak.1.4. SISTEMATIKA LAPORAN)aporan ini terdiri dari lima bab secara garis besar dan, untuk lebih jelasnyamaka susunan laporan adalah sebagai berikut. *ab + Pendahuluan yang di dalamnyaberisi tentanglatar belakang, tujuanpercobaan, permasalahan, sistematikalaporanpraktikum. *ab++ Dasar ,eori merupakanpenjelasandanulasansingkat tentangteoridasaryangmendasari kegiatanpercobaanyangdilakukan. *ab+++"araKerjadanPeralatan, dalam bab ini menerangkan tentang tata urutan kerja yang dilakukan dalammelaksanakan kegiatan praktikum serta pengenalan peralatan yang diperlukan dalammelakukan praktikum. *ab+! -nalisaDatadanPembahasan, dalampraktikumtentunyakitaakanmemperoleh data.data sehingga perlu adanya penganalisaan lebih lanjut karena tidaksempurnanya alat ukur, ketidaktepatan cara mengukur, tidak sempurnanya alat inderadanlain.lain. Denganmemperhitungkanralat.ralat dari datayangdiperolehdalammelakukan praktikum agar mendapatkan data yang mempunyai ketelitian yang sesuai.*ab ! Kesimpulan, memberikan kesimpulan dari kegiatan praktikum yang dilakukan./BAB IIDASAR TEORI0etal#logam dapat bertindak sebagai konduktor listrik, akibat adanyapergerakan bebas dari elektron.elektron pada strukturnya. (ecara sederhanakonduksinya disebut konduksi metalik.Di dalamkonduktorlogamseperti kawat tembagaatauperak, aliranlistrikberupaaliranelektron.-liranlistrikberasal dari sumberlistrikseperti sel, baterai,adaptor maupun generator. Pada setiap sumber listrik terdapat dua kutub, yaitu kutubpositi' dan negati'. -ntara kedua kutub ini terdapat beda potensial, akibat dari desakanatauaktivitas elektron.elektron. Danbilakeduakutubdihubungkan, terjadi aliranlistrik dari kutub negati' ke kutub positi' melalui hubungan luar. *esarnya arus listrik,yaitu jumlah elektron yang mengalir per satuan waktu, kecuali tergantung bedapotensial dan juga tahanan penghantarnya. ,ahanan ini tergantung pada jenispenghantar, temperatur, penampang penghantar dan panjang penghantar. Untuk larutan elektrolit, yang mempunyai arti penting adalah harga kebalikandari tahanan, yang disebut daya hantar listrik (konduktans. *esarnya arus listrik yangmengalir tiap satuan waktu sangatlah kecil, hingga dibuat pengertian kuat arus yanglain yang disebut ampere (i. (atu ampere adalah arus listrik, yang tiap detik dapatmengendapkan 1,11$$$2 gram perak (-g dari larutan perak nitrat (-gN34.)arutanelektrolit memiliki kecenderungansebagai konduksi listrik, danperistiwanyadapatdigambarkan sebagai berikut 5&ambar ++.$ Daya hantar larutan elektrolitKeduaelektrodadihubungkandengansumberlistriksearah(D", elektrodayang dihubungkan dengan kutub negati' disebut katoda sedangkan yang dihubungkandengankutubpositi'disebut sebagai anoda. (elanjutnyaion.ionpadalarutanakan4bergerak berlawanan arah. -rtinya, ion.ion positi' akan bergerak ke elektrode negati'(katoda, sebaliknya ion.ion negati' akan bergerak ke arah elektrode positi' (anoda.Pergerakan.pergerakan muatan ion dalamlarutan akan membawa energilistrik, yang disebut sebagai peristiwa elektrolisis. Kemudian bila ion.ion dalamlarutanmengalami kontakdenganelektrodamakareaksi kimiaakanterjadi. Padakatoda akanmengalami reduksi danpadaanodaakanmengalami oksidasi. %asilelektrolisis tergantung dari jenis elektrolit dan juga elektroda yang digunakan.)arutan yang dipakai dalam percobaan adalah "u(36, maka reaksi kimia yangterjadi bila terjadi arus listrik adalah 5"u(36"u/77 (36/.-noda5%/3/%7 7 3/.Katoda 5"u/7"u 7 / e.Dari reaksi kimia di atas, dapat dilihat bahwa "u/7 dari larutan garam bergerakmenuju katoda.(ehingga anoda kehilangan "u/7 yang dipakai untuk menetralkan (36/..(esuai dengan tujuan percobaan ini, maka untuk menghitung besarnya kuat arusdiperlukanmassaendapanlogamdi katoda. (esuai denganhukum8araday+yangmenyatakan 590assa :at yang timbul pada elektroda karena proses elektrolisis berbanding lurusdengan jumlah muatan listrik yang mengalir melalui larutan.;Kemudiandari pernyataantersebut dapat dibuat suatupersamaanrumusseperti dibawah ini 5&a ? (i ? t&i > a . t& >0assa endapan logam (gra >@kivalen elektrokimia (gr#coloumbi>-rus (-mperet>Aaktu (detikBumlah arus yang akan dialirkan, secara kuantitati' dinyatakan sebagai $8araday, sehinggasesuai puladengansatuanstandar kelistrikanyangmenyatakanbanyaknya elektron yang melewati elektrolit adalah "oloumb maka 56 $ 8araday>$ mol elektron >CDE11 "oloumb(esuaidenganreaksidande'inisiekivalensi elektrokimia, yaitumeruipakanberat :at yang diperlukan untuk memperoleh atau melepaskan $ mol elektron, makaharga elektrovalensi kimia untuk "u dapat ditentukan sebagai berikut5Dari hukum 8araday, rumus untuk mencari ekivalensi elektrokimia (a adalah 5& && a > > >(i . t$ 8aradayCDE11 Karena $ mol "u (D4,E gr menghasilkan / mol e.,maka diperlukan F mol "uuntuk menghasilkan $ mol elektron. (ehingga harga ekivalensi elektrokimia (a untuk"u dapat ditentukan sebagai berikut 5(F & a > gr>1,4/C4 mg # " CDE11"(etelahekivalensi elektrokimia diketahui makahargai dapat ditentukanmelaluipersamaan 5i > & # (a . t i > & # (1,4/C4 . tKemudiankuat arussesungguhnya(+sdapat dihitungdenganmemasukkanjumlahendapan pada katoda. Dan nantinya akan dibandingkan dengan harga + yangditunjukkan jarumamperemeter. Dengan demikian, besarnya keseksamaan daripenunjukanjarumamperemeter denganvoltameter tembaga dapat diperhitungkandengan ralat perhitungan.EBAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN3.1. ALAT DAN BAHAN Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah 5$.!oltameter tembaga dengan perlengkapannya> $set/.-mperemeter> $buah4.,imbangan analisa> $buah6.,ahanan geser (Gg >$buahE.,ahanan variabel $1?$1 (Gv > $buahD.(umber tegangan D" (adaptor > $buahH.(topwatch > $ buah3.2. CARA KERJA. "ara kerja dalam melakukan percobaan 5$.0enghitungarusmaksimum, denganmengukur luaspermukaankatodabila kepadatan arus 1,1$ . 1,1/ -#cm/ . /.0embersihkan elektroda dengan kertas gosok kemudian mengukur massaelektroda dengan neraca analitis.4.0embuat rangkaian seperti gambar di bawah, kita gunakannilai i tertentudenganmengatur Gv(tahananvariabel. "atat hargayangditunjukkanamperemeter dan mengusahakan harga i tetap dengan mengatur Gg(tahanan geser. &ambar +++.$Gangkaian Percobaan !oltameterD6.(etelah$1 menit, aliran listrik diputus lalu elektroda dikeringkan.Kemudianelektrodatersebut ditimbang, danselisihberat antaraberatsetelah dikeringkan dengan berat awal merupakan berat endapan.E.Ulangi langkah / . 6 sebanyak E kali dengan selang waktu yang sama.D.Ulangi langkah / . E untuk nilai kuat arus yang lain.HBAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN4.1. ANALISA DATADari data.data hasil percobaan maka dibuatlah analisa data sebagai berikut 5,abel6.$.aNo. i (am!"# m ($"am# % (&!%i'#$./.4.1,D1,D1,D1,$E1,$H1,$/D11D11D11,abel6.$.b( ( ( ) ( # ( ( ) ( #21,$E1,$H1,$/11,1/. 1,1411,11161,111C ( I J I />1,11$41,$E71,$/71,$H 1,66 I> >> 1,$E 4 4Galat 0utlak 5Dimana 5n ( n J $ > 4 . / > D ( I J I /

$#/ > n ( n J $ 2 1,11$4 $#/> >1,1$E D Galat Nisbi 5 1,1$E+> ?$11 K > ?$11 KI1,$E> $1 KKeseksamaan 5K > $11 K.+> $11 K.$1 K> C1 K,abel6./.aNo. i (am!"# m ($"am# % (&!%i'#$./.4.1,C1,C1,C1,/E1,/H1,/6D11D11D11,abel6./.b( ( ( ) ( # ( ( ) ( #21,/E1,/H1,/611,1/. 1,1$11,11161,111$ ( I J I />1,111E1,/E71,/671,/H 1,HD I> >>1,/E 4 4CGalat 0utlak 5Dimana 5n ( n J $ > 4 . / > D ( I J I /

$#/ > n ( n J $

1,111E $#/ > >1,11C D Galat Nisbi 5 1,11C+> ?$11 K > ?$11 KI1,/E> 4,D KKeseksamaan 5K > $11 K.+> $11 K.4,D K> CD,6 K,abel6.4.aNo. i (am!"# m ($"am# % (&!%i'#$./.4.$$$1,4E1,441,4ED11D11D11$1,abel6.4.b( ( ( ) ( # ( ( ) ( #21,4E1,441,4E1,1$1,1$1,1$1,111$1,111$1,111$ ( I J I />1,1114 1,4E71,4471,4E $,14 I> >> 1,46 4 4Galat 0utlak 5Dimana 5n ( n J $ > 4 . / > D ( I J I /

$#/ > n ( n J $

1,1114 $#/ > >1,11H D Galat Nisbi 51,11H+> ?$11 K > ?$11 KI 1,46> / KKeseksamaan 5K > $11 K.+> $11 K./ K> C2 K$$4.2. PEMBAHASAN$.0enghitung arus yang sebenarnya ( +sberdasarkan data pada 5 ,abel 6.$ & ( 1,$E71,11$E. $14 +> >a . t1,4/C . D11>1,D26 7 1,26- ,abel 6./ & ( 1,/E71,111C. $14 +> >a . t1,4/C . D11>$,/ 7 $,4- ,abel 6.4 & ( 1,$E71,11$E. $14 +> >a . t1,4/C . D11>$,DC 7 $,HD-/.0embuat gra'ik hubungan antara +a (absis dengan +s (ordinat dg regresi linier $/BAB VKESIMPULANDengan memperhatikan percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu 5 )arutanelektrolit dapat bersi'at sebagai konduktor dengandisertai perubahankimia, yaitu dengan timbulnya endapan pada katodanya. Nilai ekivalensi elektrokimia suatu atom dapat ditentukan dengan melihat reaksikimia yang terjadi. Dan menyangkut dengan berat atom (-r maupun valensinya. %ubunganantarakuatarus(idengantahananvariabel (Gvadalahberbandingterbalik. Penunjukan besarnya arus listrik oleh jarumamperemeter selalu lebih kecildaripada kuat arus sebenarnya.0elihat analisa diatas, dapat diketahui bahwa besarnya arus yang terbaca padaamperemeter jauh lebih kecil daripada besar arus sesungguhnya. %al ini dapatdisebabkan oleh beberapa 'aktor, yaitu 5 Kurangbersihnyadalammelakukanpenggosokan#pencuciankatodasetelahterjadi endapan. Ketidakstabilan arus listrik, sehingga tahanan geser harus selalu diatur agarbesarnya arus tetap konstan. Keakuratanalat ukur (terutamaneracaanalitis danketelitianpengukuranoleh praktikan. Aaktupenekanantombol stopwatchdanpemberianarus tidakbersamaanbegitu pula saat pengamatan dihentikan.)arutanelektrolit danelektroda yang dipakai tidakdiperhitungkansebagai suatuhambatan.$4DA*TAR PUSTAKA$.(ears and Lemansky, 98isika Untuk Universitas /;, *inacipta, *andung, $C2D./.(tevensonJ0oore, 9,heoryo' Physics;, 0c&ill Unirversity, Departemeno'Physics, A. *. (aunders "ompany, Philadelphia and )ondon, $CDH.4.Pro'.Dr.(ukardjo, 9Kimia -norganik;, Gineka "ipta, Bakarta, $C2E.6.Potter, @.".,;@lectro "hemistry M Principles and -pplications;,(t.0artin Press.,New Nork, $CDD.$6TUGASTAMBAHANPertanyaan 5$. *agaimana hubungan antara i dengan Gv dari persamaan yang ada O/. Pada hasil percobaan yang terjadi,perubahan 'isika dan kimia seperti apa yangterjadi O4. 0engapa pada air raksa tidak terjadi perubahan kimia bila dialiri arus listrik O6. ,erangkan bagaimana terbentuknya endapan dalam lempengan OPembahasan 5$. hjghrsghsdj'ghjk'sdghsd'g/. Pada hasil percobaan terjadi perubahan kimia dan 'isika.Perubahan 'isika yangterjadi adalah dengan adanya pertambahan massa pada lempengan katoda akibatterjadi endapan tembaga ("u yang menempel pada katoda. (edangkan perubahankimiayangterjadi adalahadanyaperubahanion.ion"udari larutanelektrolityang digunakanmenjadi unsur "uyangsecara 'isikditandai terjadi adanyaendapan pada katoda yang digunakan.4. Pada air raksa tidak akan terjadi perubahan kimia bila dialiri arus listrik. %al inidikarenakan air raksa sebenarnya bukan merupakan larutan melainkan merupakanlogamyangsecara'isikdapat kitalihat diasebagai :at cair, jadi bisadisebutsebagai logamcair. 0akabiladialiri arus air raksaakanmenjadi konduktorseperti halnya logam.logam yang lain.6. Penjelasan terjadinya endapan pada katoda adalah sebagai berikut. (etelahrangkaian percobaan terpasang semuanya, kedua elektroda dihubungkan dengansumber listriksearah(D", elektrodayangdihubungkandengankutubnegati'disebut katoda sedangkan yang dihubungkan dengan kutub positi' disebut sebagaianoda. (elanjutnya ion.ion pada larutan akan bergerak berlawanan arah. -rtinya,ion.ionpositi'akanbergerakkeelektrodenegati' (katoda, sebaliknyaion.ionnegati' akan bergerak ke arah elektrode positi' (anoda. Pergerakan.pergerakan muatan ion dalam larutan akan membawa energi listrik,yang disebut sebagai peristiwa elektrolisis. Kemudian bila ion.ion dalam larutanmengalami kontak dengan elektroda maka reaksi kimia akan terjadi. Pada katodaakan mengalami reduksi dan pada anoda akan mengalami oksidasi. %asilelektrolisis tergantung dari jenis elektrolit dan juga elektroda yang digunakan.$EKarena pada percobaan ini larutan yang dipakai dalam percobaan adalah "u(36,maka reaksi kimia yang terjadi bila terjadi arus listrik adalah 5"u(36"u/77 (36/.-noda5%/3/%7 7 3/.Katoda5"u/7"u 7 / e.Dari reaksi kimia di atas, dapat dilihat bahwa "u/7dari larutan garam bergerakmenuju katoda.(ehingga anoda kehilangan "u/7 yang dipakai untuk menetralkan(36/.. (ehingga dapt kita lihat pada katoda akan terjadi endapan "u, hal ini pundikuatkan dengan adanya hukum 8araday yang menyatakan bahwa 9 -pabila arusi mengalir dalam t detik maka pada kutub negati' (katoda terjadi endapan sebesar& gram. $D