Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik

8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik

1/12

Pengertian:

Sel volta merupakan alat untuk menghasilkan arus listrik dengan bantuan reaksi kimia. Dalam sel volta,

oksidasi terjadi di salah satu elektroda, dan reduksi berlangsung di elektroda lainnya. Elektron akan

bermigrasi dari satu elektroda ke elektroda lainnya akibatnya akan dihasilkan listrik yang berlawanan

dengan aliran elektron.

a. Struktur Sel Volta

Bila Anda celupkan dua logam dengan kecenderungan ionisasi yang berbeda dalam larutan elektrolit dan

menghubungkan kedua elektroda dengan kawat, sebuah sel volta akan tersusun. Pertama, logam

dengan kecenderungan ionisasi yang lebih besar akan teroksidasi, menghasilkan kation yang terlarut

dalam larutan elektrolit. emudian elektron yang dihasilkan akan bermigrasi ke logam dengan

kecenderungan ionisasi lebih rendah melalui kawat. Pada logam dengan kecenderungan ionisasi lebih

rendah, kation yang terlarut dalam larutan elektrolit akan direduksi dengan adanya elektron yang

mengalir ke logam tersebut.

Dalam gambar diagram skematik sel volta di atas terlihat arah arus listrik berlawanan dengan aliran

elektron, jadi arus listrik mengalir dari logam yang kecenderungan ionisasinya lebih rendah ke logam

yang kecenderungan ionisasinya lebih tinggi. emudian yang perlu dipahami disini bahwa kation yang

dihasilkan dari reaksi pada elektroda negati! "oksidasi# berbeda dengan kation yang bereaksi pada

elektroda positi! "reduksi#. $ntuk lebih jelasnya perhatikan percobaan berikut ini %


2/12

Contoh Aplikasi Sel Volta:

Baterai Jeruk

Elektroda negati!&anoda % 'ogam (n

Elektroda positi!&katoda % 'ogam )u

'arutan elektrolit % asam jeruk "*+#

penggunaan (n sebagai anoda karena kecenderungan ionisasi (n lebih tinggi dari * dan )u sebagai

anoda karena kecenderungan ionisasi )u lebih rendah dari * sehingga pada anoda logam (n dioksidasi

menghasilkan ion (n+ dan melepas elektron.

(n - (n+ + e

pada katoda ion *+ yang dihasilkan dari larutan asam jeruk direduksi menjadi molekul hidrogen.

*+ + e - *

Syarat:

Apa yang menyebabkan arus mengalir dalam sebuah sel galvani? Pasti harus ada sebuah selisih

potensial listrik (∆), antara dua titik dalam rangkaian yang menyebabkan electron mengalir, sama

seperti selisih potensial gravitasi antara dua titik di permukaan bumi yang menyebabkan air mengalir ke bawah. Selisih potensial listrik ini, atau tegangan sel, dapat diukur dengan sebuah

alat yang disebut voltmeter yang diletakkan di rangkaian luar. egangan yang diukur dalam sel

galvani tergantung pada magnitudo arus yang melalui sel dan tegangan !atuh !ika arus terlalu besar ("#toby$%&&&).


3/12

erdapat beberapa metode yang memungkinkan di'usi ionion. Suatu metode laboratorium

yang laim adalah dengan membenamkan lembaran *n ke dalam suatu larutan garam *n, seperti

*nS"+, dan membenamkan sepotong u ke dalam suatu larutan uS"+. -arutan*nS"+dihubungkan dengan larutan uS"+ oleh suatu !embatan garam, yang memungkinkan

di'usi ionion. embatan garam diisi dengan larutan suatu elektrolit yang tidak berubah secara

kimia dalam prose situ (/eenan$%&01).

Berdasarkan percobaan di atas, jembatan garam yang digunkan dalam percobaan

kali ini yaitu terbuat dari buah-buahan (papaya, bengkoang, jeruk, belimbing,

mangga, dan lemon), agar-agar dan larutan NaCl. Semua bahan tersebut bersiat

elektrolit, apabila digunakan dalam metode ini bahan-bahan tersebut tidak berubah

secara kimia dalam proses tersebut.

Tabel Data Pengamatan

embatan 2aram 3oltase (3)

Agaragar 1.45Papaya 1.67+

8al 1.669

:engkoang %.17

eruk %.1+5

:elimbing %.1%

;angga %.165

-emon %.1+5

SEL VOLTA (SEL GALVANI)Sel Volta adalah sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik dari reaksi kimia

berupa reaksi redoks spontan !rinsip ker"a sel Volta adalah sebagai berikut #

$ Energi hasil dari reaksi kini dirubah men"adi energi listrik

% &eaksi yang berlangsung adalah reaksi redoks

' !ada katoda ter"adi reduksi dan merupakan kutub positi

!ada anoda ter"adi oksidasi dan merupakan kutub negati

*adi katoda positi+ Anoda negati disingkat ,!AN yang diba-a ,A!AN

KOMPONEN SEL VOLTA


4/12

&angkaian sel elektrokimia pertama kali dipela"ari oleh LUIGI GALVANI ($./0)

dan ALESSANDRO VOLTA ($/00) Sehingga disebut sel Gal1ani atau sel Volta

,eduanya menemukan adanya pembentukan energi dari reaksi kimia tersebut Energi

yang dihasilkan dari reaksi kimia sel Volta berupa energi listrik

Sel Volta terdiri atas elektroda (logam seng dan tembaga) larutan elektrolit (2nSO dan

3uSO)+ dan "embatan garam (agar4agar yang mengandung ,3l) Logam seng dan

tembaga bertindak sebagai elektroda ,eduanya dihubungkan melalui sebuah

1oltmeter Elektroda tempat berlangsungnya oksidasi disebut Anoda (elektroda negati)+

sedangkan elektroda tempat berlangsungnya reduksi disebut ,atoda (elektroda positi)

Judul : Sel Volta

2. Tujuan : Mempelajari cara merakit dan mengukur potensial sel volta.

3. Alat :

a. Gelas kimia 1 m! "2 #ua$%

#. Ta#ung & "1 #ua$%

c. Voltmeter "1 #ua$%

d. 'a#el dan jepit #ua(a "2 #ua$%

e. )em#akaran *unsen "1 #ua$%


5/12

+. 'aki tiga "1 #ua$%

g. )engaduk kaca "1 #ua$%

,. *a$an :

a. !empeng logam -n "seng% 1 1 cm

#. !empeng logam /u "tem#aga% 1 1 cm

c. !arutan /uS0, .1 M dalam 1m!d. !arutan -nS0, .1 M dalam 1m!

e. *u#uk agaragar

+. Garam dapur

. asar Teori : Sel volta atau sel galvani adala$ sel elektrokimia (ang meli#atkan reaksi redoks

dan meng$asilkan arus listrik. Sel volta terdiri atas elektroda4 tempat #erlangsungn(a reaksi

oksidasi dise#ut anoda "elektrode negative%4 dan tempat #erlangsungn(a reaksi reduksi dise#ut

katoda "elektrode positi+%. 5angkaian sel volta terdiri atas elektrode -n "logam -n% (ang

dicelupkan ke dalam larutan -nS0, dan elektrode /u "logam /u% (ang dicelupkan ke dalam larutan

/uS0,. 'edua larutan itu di$u#ungkan dengan jem#atan garam (ang #er#entuk $uru+ & (ang diisi

dengan garam 6a/l atau '603 dalam agaragar "gelatin%. Sedangkan4 kedua elektrode di$u#ungkandengan alat petunjuk arus4 (aitu voltmeter melalui ka7at. *ila elektrode -n dan /u di$u#ungkan

dengan se#ua$ ka7at maka akan terjadi energi listrik "meng$asilkan energi listrik%. &ntuk

menjaga kenetralan listrik dari kedua larutan di atas maka kedua larutan terse#ut di$u#ungkan

dengan jem#atan garam. Jem#atan garam men(e#a#kan elekton mengalir secara terus menerus

melalui ka7at.

)otensial sel "8osel% adala$ potensial listrik (ang di$asilkan ole$ suatu sel volta. *esarn(a potensial

sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta dapat ditentukan melalui:

a.% )erco#aan dengan menggunakan voltmeter atau potensiometer.

#.% )er$itungan #erdasarkan data potensial elektroda unsurunsur sesuai dengan reaksin(a.

8osel 9 8okatode 8oanode

Atau

8osel 9 8oreduksi8ooksidasi

)otensial elektroda merupakan ukuran #esarn(a kecenderungan suatuunsur untuk melepas atau

men(erap elektron. &ntuk mem#andingkan kecenderungan oksidasi atau reduksi dari suatu

elektroda pem#anding (aitu elektroda $idrogen. )otensial (ang di$asilkan ole$ suatu elektroda

(ang di$u#ungkan dengan elektroda $idrogen dise#ut potensial elektroda.

Ada dua kemungkinan: Jika potensial electrode #ertanda "% maka electrode le#i$ muda$

mengalami reduksi. Jika potensial electrode #ertanda "% maka electrode le#i$ muda$ mengalami

oksidasi. ;arga potensial sel tergantung pada jenis elektroda4 su$u4 konsentrasi ion dalam larutan4

dan jenis ion dalam larutan.

)erlu diingat #a$7a: &nsur< electrode (ang mempun(ai 8 le#i$ kecil akan mengalami oksidasi dan

#er+ungsi se#agai anoda4 dengan 8 oksidasi 9 8 reduksi. S(arat reaksi redoks #erlangsung


6/12

spontan4 (aitu logam untuk anoda terletak se#ela$ kiri logam untuk katoda dalam deret volta.

eret Volta merupakan urutan logamlogam"ditam#a$ $idrogen% #erdasarkan kenaikan potensial

elektroda standarn(a.

!i ' *a Sr /a 6a Mg Al Mn -n /r =e 6i /o Sn )# ; /u ;g Ag )t Au

Semakin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta4 maka logam terse#ut semakin muda$

teroksidasi. Se#alikn(a4 semakin ke kanan suatu logam dalam deret volta4 maka logam terse#ut

semakin muda$ tereduksi. 0le$ karena itu4 untuk melindungi suatu logam dari reaksi oksidasi

"perkaratan% maka logam terse#ut perlu di$u#ungkan dengan logam (ang letakn(a le#i$ kiri dari

logam terse#ut dalam deret volta atau dise#ut se#agai perlindungan katodik.

>. !angka$ 'erja :

a.% *uatla$ jem#atan garam dengan melarutkan #u#uk agaragar dengan air secukupn(a4 lalu

masak atau panaskan larutan agaragar dengan menggunakan pem#akaran *unsen4 tam#a$kan

garam secukupn(a4 lalu aduk $ingga matang dan mengental. Setela$ itu masukkan ke ta#ung &

sampai mulut ta#ung4 dan #iarkan $ingga mengeras.#.% *uat larutan -nS0,4 lalu masukkan m! larutan -nS0, 41 M ke dalam suatu gelas kimia dan

celupkan sepotong lempeng logam seng ke dalam larutan itu.

c.% *uat larutan /uS0,4 lalu masukkan m! larutan /uS0, 41 M kedalam suatu gelas kimia lain

dan celupkan sepotong lempeng logam tem#aga ke dalam larutan itu.

d.% ;u#ungkan kedua larutan dengan jem#atan garam.

e.% ;u#ungkan kedua lempeng logam "-n dan /u% melalui voltmeter dengan ka#el dan jepit #ua(a.

Jika voltmeter #ergerak ke ara$ negati+4 segera putuskan rangkaian itu. Jika #ergerak ke ara$

positi+4 #iarkan dan #aca #eda potensialn(a. /atat #eda potensial pada ta#el pengamatan.


7/12

?. 'esimpulan : Sel Volta adala$ sel elektrokimia dimana energi kimia diu#a$ menjadi energi

listrik. Sel volta meli#atkan reaksi redoks dan meng$asilkan arus listrik. Sel Volta selalu ter#entuk

dari dua elektroda dengan 8@ (ang #er#eda. 8lektroda dengan 8@ le#i$ negati+ mengalami 0ksidasi

dan #ertindak se#agai Anoda "kutu# negati+%. Sedangkan 8lektroda dengan 8@ le#i$ positi+


8/12

mengalami 5eduksi dan #ertindak se#agai 'atoda "kutu# positi+%. an ara$ aliran elektron dari

Anoda ke 'atoda.

8@Sel 9 8@red 8@oks

6otasi sel : Anoda on Anoda on 'atoda 'atoda Anoda on 'atoda 5 on Anoda 'atoda

alam perco#aan di atas4 !ogam /u mempun(ai potensial reduksi (ang le#i$ positi+ di#anding

logam -n4 se$ingga logam -n #ertindak se#agai anoda "elektroda negati+% dan logam /u #ertindak

se#agai katoda "elektroda posoti+%. Maka dari itu4 /u akan mengalami reduksi "menangkap

elektron% dan -n akan mengalami oksidasi "melepas elektron%. 8lektron #erpinda$ dari elektroda

-n ke elektroda /u menunjukkan #a$7a -n le#i$ muda$ teroksidasi daripada /u. )er#edaan

kecenderungan teroksidasi meng$asilkan per#edaan rapatan muatan #eraki#at tim#ul #eda

potensial "pendorong elektron% (ang dise#ut potensial sel (ang dapat diukur menggunakan

voltmeter. )otensial sel (ang di$asilkan suatu elektroda ter$adap elektroda $idrogen dise#ut

potensial elektroda.

BB -n dalam larutan -nS0,"-n2 dan S0,2% semakin terli$at menipis karena teroksidasi. "massa

logam -n #erkurang karena terlarut se#agai ion% -n 5 -n2 2e 4 se$ingga4 ion -n2semakin

#ertam#a$ dalam larutan dan men(e#a#kan larutan #ermuatan positi+ "-n2#ertam#a$%.

Sedangkan4 2e $asil oksidasi akan mengalir ke larutan /uS0, melalui ka7at peng$antar.

BB /u dalam larutan /uS0,"/u2 dan S0,2% semakin terli$at mene#al karena ada reaksi reduksi

(ang men(e#a#kan logam /u mengendap. "Massa logan /u #ertam#a$% /u 2 2e 5 /u se$ingga ion

/u2 semakin #erkurang dalam larutan dan men(e#a#kan larutan #ermuatan negati+ "S0, 2 le#i$

#an(ak%.

Maka dari itu4 di#utu$kan jem#atan garam "6a/l se#agai larutan elektrolit inert% (angmengandung ionion positi+ dan ionion negati+ karena #er+ungsi menetralkan muatan positi+ dan

negati+ dalam larutan elektrolit. 6a akan menetralkan kele#i$an ion S0,2dalam larutan /uS0,.

/l akan menetralkan kele#i$an ion dalam larutan -nS0,.

Sel 3olta ( Sel 2alvani )Sel elektrokimia di mana reaksi oksidasireduksi spontan ter!adi dan menghasilkan beda

potensial disebut sel galvani.


9/12

erkadang perubahan kimia yang ter!adi dalam sel galvani dapat dilihat dengan mudah,

seperti sel galvani magnesiumtembaga yang ditun!ukkan 2ambar %. /arena magnesium lebih

mudah teroksidasi daripada tembaga, magnesium melepaskan elektron dan teroksidasi,

membentuk ion ;g4=. Potensial anoda magnesium men!adi lebih negati' karena meningkatnya

tekanan listrik dari elektron yang lepas. Pada saat yang sama, ion u4= menangkap elektron dari

elektroda tembaga dan direduksi ke logam tembaga. Potensial elektroda tembaga men!adi lebih

positi' karena tekanan listrik turun pada saat elektron dipindahkan dari katoda. ika kabel

dihubungkan pada kedua elektroda, arus mengalir dari elektroda magnesium ke elektroda

tembaga, dan voltmeter pada rangkaian luar akan menun!ukkan voltase 4,5&5 3.

>nergi yang dilepaskan sel dapat digunakan untuk menyalakan radio denganmenghubungkan kabel dari elektroda ke radio. eaksi keseluruhan sel tembaga magnesium ini

adalah reaksi redoks.

Mg(s) + Cu2+(aq) Mg 2+(aq) + Cu(s)Apakah 'ungsi !embatan garam? /etika setengah reaksi berlan!ut, ion ion magnesium

dilepaskan ke larutan pada anoda, dan ionion tembaga pindah ke katoda. @onion harus bisa

bergerak bebas antara kedua elektroda untuk menetralkan muatan positi' (kation ;g4=) yang

dihasilkan pada anoda dan muatan negati' (anion) yang tertinggal pada katoda. -arutan ionion

dalam !embatan garam dapat menetralkan muatan positi' dan negati' dalam larutan dan

mencegah timbulnya kelebihan muatan pada elektroda. eaksi redoks yang sama ter!adi !ika

logam magnesium diletakkan langsung dalam larutan tembaga sul'at, dengan reaksi yaitu$;g = u4= ;g 4= = u.Akan tetapi, ini bukan sel galvani karena elektron tidak mengalir melalui rangkaian luar.

>lektron bergerak langsung dari logam magnesium ke ionion tembaga, membentuk logam

tembaga. @ni adalah cara membuatlogam tembaga dari ionion tembaga, tapi tidak untuk

membangkitkan tenaga listrik.

S>- 3"-A @A@ A@


10/12

;eskipun sel galvani dari magnesium dan tembaga dapat berman'aat, anda tidak akan

mau membawanya bila berkemah. -arutannya basah,gelasnya mudah pecah, dan kapasitasnya

terbatas. Bntungnya para ilmuwantelah mengembangkan baterai yang lebih baik, lebih kecil,

lebih ringan, yang mempunyai voltase lebih tinggi dan awet.:agaimana baterai dirancang?

Semakin !auh dua logam semakin besar voltase baterai yang dihasilkan. ika anda ingin membuat

baterai bervoltase tinggi untuk radiomu, anda harus memilih logam yang ber!auhan dalam tabeltersebut. Bang logam tembaga dengan paku besi menghasilkan voltase lebih tinggi daripada

uang logam dengan nikel karena tembaga lebih !auh dari besi dan dari nikel. ;eskipun istilah

baterai biasanya mengacu pada selsel galvani yang dihubungkan bersama, beberapa baterai

hanya mempunyai satu sel. :aterai lain mungkin mempunyai selusin atau lebih. /etika anda

menggunakan baterai untuk menyalakan senter, radio atau


11/12

2. BATERAI ALKALI:aterai alkali hampir sama dengan bateri karbonseng. Anoda dan katodanya sama dengan

baterai karbonseng, seng sebagai anoda dan ;n"4 sebagai katoda. Perbedaannya terletak pada

!enis elektrolit yang digunakan. >lektrolit pada baterai alkali adalah /" atau 8a". eaksi

yang ter!adi adalah$

anoda$ *n = 4 " *n" = 4" = 4ekatoda$ 4;n"4 = 4" = 4e

;n4"6 = 4"Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali %,7+ volt. Arus dan tegangan pada

baterai alkali lebih stabil dibanding baterai karbonseng.

3. BATERAI NIKEL KADI!

:aterai nikelkadmium merupakan !enis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki, baterai P, dll.

Anoda yang digunakan adalah kadmium, katodanya adalah nikel dan elektrolitnya adalah /".

eaksi yang ter!adi$

anoda $ d = 4 " d(")4 = 4ekatoda $ 8i"(") = 4" 8i(")4 = "Potensial sel yang dihasilkan sebesar %,+ volt.

". BATERAI PERAK OKSIDA:entuk baterai ini kecil seperti kancing ba!u biasa digunakan untuk baterai arlo!i, kalkulator, dan

alat elektronik lainnya. Anoda yang digunakan adalah seng, katodanya adalah perak oksida dan

elektrolitnya adalah /". eaksi yang ter!adi$

anoda $ *n *n 4= = 4 ekatoda $ Ag4" = 4" = 4e 4Ag = 4 "

Potensial sel yang dihasilkan sebesar %,7 volt.

#. AKIenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai %4 volt timbalasam yang biasa

dinamakan Aki. :aterai ini memiliki enam sel 4 volt yang dihubungkan seri. ;eskipun lebih

besar daripada baterai karbonseng dan relati' berat, baterai !enis ini tahan lama, menghasilkan

arus yang lebih besar, dan dapat diisi ulang. /etika anda menyalakan mesin, baterai ini yang

menyediakan listrik untuk menyalakan mobil. :aterai ini !uga menyediakan energi untuk

kebutuhan yang tidak dapat dipenuhi oleh alternator mobil, seperti menghidupkan radio atau

menyalakan lampu !ika mesin mati. ;enghidupkan lampu atau radio terlalu lama pada saat

mesin mati akan menghabiskan baterai karena mesinlah yang mengisi ulang baterai pada saat

mobil ber!alan.

Setiap sel galvani dalam baterai timbalasam mempunyai dua elektrodasatu terbuat dari

lempeng timbal (@3) oksida (Pb"4) dan yang lain logam timbal, seperti dalam 2ambar 5.


12/12

S"+4 dari asam sul'at membentuk timbal (@@) sul'at pada tiaptiap elektroda. adi reaksi yang

ter!adi ketika baterai timbalasam digunakan menghasilkan timbal sul'at pada kedua elektroda.

PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2Oeaksi yang ter!adi selama penggunaan baterai timbalasam bersi'at spontan dan tidak

memerlukan input energi. eaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidak spontan karena

membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai dan menyediakan energi bagireaksi di mana timbal sul'at dan air diubah men!adi timbal(@3) oksida, logam timbal dan asam

sul'at.

2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4Asam sul'at bersi'at korosi'. Anda harus berhatihati !ika beker!a di sekitar baterai mobil, dan

buanglah secara benar !ika sudah benarbenar habis. :aterai ini biasanya dapat digunakan dan

diisi ulang berkalikali.

KESIP!LANSel volta (sel galvani) adalah Sel elektrokimia di mana reaksi oksidasi reduksi spontan ter!adidan menghasilkan beda potensial.

Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik

Documents

Transcript of Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik