Top Banner
SEL VOLTA (GALVANI) MAKALAH Disusun untuk Memenuhi Tugas Diskusi Kelompok pada Mata Elektrokimia yang Diampu oleh Ibu Linda Kelompok 2 : 1. Ahmad Dzikrullah 24030114140097 2. Darul Amri 24030113140116 3. Dea Ayu 24030113120050 4. Duwikie Darmawan 24030113120014 5. Fandu Edu W 24030113120030 6. Fina Fauziah 24030113120013 7. Indra Kurniawan 24030112130079 8. Nunik Hadiyati H 24030112140035 9. Rahmi Bunga Aisyiyah 24030112140138 10. Rizka Andianingrum 240301 12140060 11. Samuel 24030114120017 DEPARTEMEN KIMIA i
18

Makalah Sel volta (Galvani)

Apr 12, 2017

Download

Science

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Makalah Sel volta (Galvani)

SEL VOLTA (GALVANI)

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Tugas Diskusi Kelompok pada Mata Elektrokimia yang

Diampu oleh Ibu Linda

Kelompok 2 :

1. Ahmad Dzikrullah 24030114140097

2. Darul Amri 24030113140116

3. Dea Ayu 24030113120050

4. Duwikie Darmawan 24030113120014

5. Fandu Edu W 24030113120030

6. Fina Fauziah 24030113120013

7. Indra Kurniawan 24030112130079

8. Nunik Hadiyati H 24030112140035

9. Rahmi Bunga Aisyiyah 24030112140138

10. Rizka Andianingrum 24030112140060

11. Samuel 24030114120017

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2016

i

Page 2: Makalah Sel volta (Galvani)

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan makalah yang berjudul “Sel

Volta (Galvani)”. Penulis menyadari bahwa penulisan makalajh ini, tak lepas dari

dukungan berbagai pihak. Oleh karenanya penulis mengucapkan terima kasih

sebesar-besarnya kepada:

1. Ibu Linda selaku dosen pengampu mata kuliah Elektrokimia

2. Rekan-rekan semua yang mengikuti perkuliahan Elektrokimia

3. Semua pihak yang ikut membantu penyusunan Sel Volta (Galvani) yang tidak

dapat penyusun sebutkan satu persatu

Dalam penyusunan makalah ini penyusun merasa masih banyak

kekurangan baik pada teknis penyusunan maupun materi, mengingat akan

kemampuan yang dimiliki penyusun. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak

sangat penyusun harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Semarang, Mei 2016

Penyusun

ii

Page 3: Makalah Sel volta (Galvani)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................. i

KATA PENGANTAR........................................................................................... ii

DAFTAR ISI......................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang........................................................................................... 1

I.2 Rumusan Masalah...................................................................................... 1

I.3 Tujuan........................................................................................................ 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Pengertian Sel Volta................................................................................. 2

II.2 Kegunaan Sel Volta.................................................................................. 2

II.3 Prinsip Kerja Sel volta.............................................................................. 3

II.4 Potensial Sel.............................................................................................. 4

II.5 Potensial Elektroda................................................................................... 4

II.6 Sel Volta Komersial.................................................................................. 5

BAB III. PENUTUP

III.1 Kesimpulan.............................................................................................. 10

iii

Page 4: Makalah Sel volta (Galvani)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi memberikan dampak yang

besar terhadap kehidupan manusia. Kecanggihan teknologi dan berbagai macam

penemuan-penemuan baru memanjakan manusia, semakin mempermudah

pelaksanaan tugas dan aktifitas kehidupan. Namun hal ini juga meningkatkan taraf

hidup kebutuhan manusia, semakin tinggi pengetahuan yang dimilikinya maka

akan semakin banyak hal dan barang yang dibutuhkannya. Salah satu contoh

kebutuhan manusia sebagai dampak perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi adalah diantaranya megenai kebutuhan tentang pemakaian barang

elektroknik, dimana dalam kehidupan sehari-hari dijumpai suatu peralatan-

peralatan elektronika yang terdapat dalam berbagai macam komponen termasuk

sel elektrokimia khususnya sel galvani atau sering disebut dengan sel volta. Akan

tetapi dizaman sekarang masyrakat hanya ingin menggunakan barang tersebut

tanpa mau mengetahui peristiwa apa atau apa yang ada di dalam peralatan yang ia

gunakan yang dapat menunjang jalan atau proses beraktifitas barang tersebut .

Oleh karena itu kami membuat makalah yang akan membahas tentang

suatu hal yang sangat sering temui tetapi tidak diperhatikan dengan seksama yaitu

tentang sel elektrokima : sel galvani

I.2 RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana konsep dan prinsip dasar dari sel volta?

2. Apa itu potensial elektroda?

I.3 TUJUAN PENULISAN

1. Untuk mengetahui konsep dan prinsip dasar dari sel volta?

2. Untuk mengetahui potensial elektroda?

1

Page 5: Makalah Sel volta (Galvani)

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 PENGERTIAN SEL VOLTA (GALVANI)

Sel volta adalah Sel elektrokimia di mana reaksi oksidasi-reduksi spontan

terjadi dan menghasilkan beda potensial. Sel Volta mengubah energi dari suatu

reaksi redoksspontan menjadi energi listrik. Sel Volta dikembangkan oleh

Alessandro Volta (1745-1827) dan Luigi Galvani (1737-1798). Sel Volta disebut

juga Sel elektrokimia.

II.2 Kegunaan Sel Volta

Berdasarkan kegunaannya, sel volta dibedakan atas dua macam sebagai

berikut :

- Sel Volta untuk penentuan pH larutan, energi reaksi, titrasi,

kelarutan garam dansebagainya.

- Sel Volta untuk menghasilkan tenaga listrik, misalnya untuk penerangan,

penggerak motor, radio transistor, dan kalkulator

2

Page 6: Makalah Sel volta (Galvani)

II.3 Prinsip Kerja Reaksi

Logam seng dalam larutan mengandung ion Zn2+ (larutan garam seng) dan

logam tembaga dalam larutan ion Cu2+ (larutan garam tembaga (II)). Logam seng

larut dengan melepas dua elektron. Elektron mengalir ke logam tembaga melalui

kawat penghantar dan ion Cu2+ mengambil elektron dari logam tembaga dan

mengendap.

Dengan demikian, rangkaian tersebut dapat menghasilkan aliran elektron

(listrik). Untuk menetralkan muatan listrik pada kedua larutan dihubungkan

dengan suatu jembatan garam, yaitu larutan garam dalam agar-agar seperti NaCl

atau KNO3.

Logam seng dan tembaga yang menjadi kutub-kutub listrik pada rangkaian

sel elektrokimiadi sebut electrode. Sedangkan logam seng (Zn) sendiri merupakan

elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi atau pelepasan dan merupakan

kutub negatif (anode). Logam tembaga (Cu) merupakan elektrode tempat

terjadinya reaksi reduksi atau pengikatan elektron dan merupakan kutub positif

(katode). Susunan sel Volta dapat dituliskan dengan suatu notasi singkat (diagram

sel) sebagai berikut:

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu

Notasi tersebut menyatakan bahwa oksidasi Zn menjadi Zn2+ terjadi pada

anode, sedangkan reduksi ion Cu2+ menjadi Cu di katode. Dua garis sejajar yang

memisahkan anode dan katode menyatakan jembatan garam, sedangkan garis

3

Page 7: Makalah Sel volta (Galvani)

tunggal menyatakan batas antar fase (Zn padatan, sedangkan Zn2+ dalam larutan;

Cu2+ dalam larutan, sedangkan Cu padatan)

II.4 Potensial Sel

Potensial sel merupakan selisih potensial listrik antara elektrode yang

mendorong elektron mengalir yang disebabkan perbedaan rapatan muatan antara

elektrode-elektrode. Potensial sel yang diukur pada 250˚C dengan konsentrasi ion-

ion 1 M dan tekanan gas 1 atm disebut potensial standar (E˚sel).

Potensial sel Volta dapat ditentukan melalui percobaan dengan

voltmeter atau potensiometer dan juga dapat dihitung berdasarkan data potensial

elektrode positif (katode) dan potensial elektrode negatif (anode).

E˚sel = E˚reduksi(katode) – E˚oksidasi (anode)

II.5 Potensial Elektrode

Potensial elektrode adalah potensial sel yang dihasilkan oleh suatu

elektrode dengan elektrode hidrogen. Pengukuran potensial sel dapat

digunakan untuk membandingkan kecenderungan logam-logam atau spesi lain

untuk mengalami oksidasi atau reduksi. Apabila pengukuran dilakukan pada

kondisi standar (suhu 250˚C, 1 M, tekanan gas 1 atm) disebut potensial elektrode

standar (E˚). Urutan logam-logam berdasarkan sifat reduktornya dikenal sebagai

deret Volta.

Dari deret volta di atas, unsur-unsur dari kiri ke kanan memiliki harga

potensial reduksi (potensial elektrode) yang makin besar. Elektrode yang

lebih mudah mengalami reduksi dibandingkan elektrode hidrogen

mempunyai potensial elektrode bertanda (+), sedangkan elektrode yang sukar

mengalami reduksi bertanda negatif (-). Potensial elektrode dikaitkan dengan

reaksi reduksi, dimana potensial elektrode sama dengan potensial reduksi.

4

Page 8: Makalah Sel volta (Galvani)

Adapun potensial oksidasi sama nilainya dengan potensial reduksi, tetapi

tandanya berlawanan. Potensial elektrode Zn | Zn2+ = -0,76 volt, berarti potensial

reduksi ion Zn2+ menjadi logam Zn = -0,76 volt. Sedangkan potensial oksidasi Zn

menjadi Zn2+ = +0,76 volt.

Suatu reaksi dapat berlangsung apabila terdapat perbedaan potensial

positif antara kedua setengah reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi redoks dapat

berjalan spontan jika E˚sel > 0 (+). Apabila membuat baterai bervoltase tinggi

untuk radio, harus memilih logam yang berjauhan dalam tabel tersebut. Uang

logam tembaga dengan paku besi menghasilkan voltase lebih tinggi daripada uang

logam dengan nikel karena tembaga lebih jauh dari besi daripada nikel. Meskipun

istilah baterai biasanya mengacu pada sel-sel galvani yang dihubungkan bersama,

beberapa baterai hanya mempunyai satu sel. Ketika menggunakan baterai untuk

menyalakan senter, radio atau CD-player, harus melengkapi rangkaian listrik sel

galvani tersebut. Untuk mendapatkan voltase lebih tinggi dari seldengan beda

potensial yang relatif kecil dapat dilakukan dengan menghubungkan sel-sel secara

seri.

II.6 Sel Volta Komersial

1. Baterai Konvensional

a. Aki

Aki merupakan contoh dari sel volta yang dapat diisikembali jika habis.

Satu sel aki terdiri dari batang Pb danbatang PbO2 yang dicelupkan dalam larutan

asam sulfat 30 %.

5

Page 9: Makalah Sel volta (Galvani)

Setelah seluruh permukaan anoda dan katoda terlapis dengan

PbSO4 tidak lagi terjadi beda tegangan, maka arus listrik terhenti.

Aki adalah baterai timbal-asam yang sering digunakan pada mobil. Baterai

ini memilikienam sel 2 volt yang dihubungkan seri. Meskipun lebih besar

daripada baterai karbon-seng dan relatif berat, baterai jenis ini tahan lama,

menghasilkan arus yang lebih besar, dan dapat diisi ulang. Ketika anda

menyalakan mesin, baterai ini yang menyediakan listrik untuk menyalakan mobil.

Baterai ini juga menyediakan energi untuk kebutuhan yang tidak dapat

dipenuhi oleh alternator mobil, seperti menghidupkan radio atau

menyalakan lampu jika mesin mati. Menghidupkan lampu atau radio terlalu

lama pada saat mesin mati akan menghabiskan baterai karena mesinlah yang

mengisi ulang baterai pada saat mobil berjalan.

b. Baterai Kering (Sel Leclanche)

Jika Anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter,

artinya anda menghubungkannya secara seri. Baterai harus diletakkan secara

benar sehingga memungkinkan elektron mengalir melalui kedua sel. Baterai yang

relatif murah ini adalah sel galvani karbon-seng,dan terdapat beberapa jenis,

termasuk standard dan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena

tidak terdapat larutan elektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.

6

Page 10: Makalah Sel volta (Galvani)

Baterai ini menggunakan Zn sebagai anoda dan C (grafit) yang ditanam

dalam pasta dari campuran KMnO4 , NH4Cl, C, dan H2O sebagai katoda.

c. Baterai Alkalin

Baterai alkalin hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan

katodanya sama dengan baterai karbon-seng, seng sebagai anoda dan MnO2

sebagai katoda. Perbedaannya terletak pada jenis elektrolit yang digunakan.

Elektrolit pada baterai alkalin adalah KOH atau NaOH. Sehingga reaksinya

berlangsung dalam suasana basa. Reaksi yang terjadi adalah:

Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt. Arus dan tegangan pada

baterai alkalilebih stabil dibanding baterai karbon-seng.

7

Page 11: Makalah Sel volta (Galvani)

d. Baterai Nikel-Kadmium

Baterai ini adalah baterai kering yang dapat diisi ulang. Baterai nikel-

kadmium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki,

baterai HP, dll. Baterai ini menggunakan Cd sebagai anoda dan NiO2 sebagai

katodanya. Sedangkan elektrolitnya adalah KOH, dimana pootensial sel yang

dihasilkan sebesar 1,4 volt. Reaksi yang terjadi:

e. Baterai Perak Oksida

Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju biasa digunakan

untuk baterai arloji, kalkulator, dan alat elektronik lainnya. Anoda yang

digunakan adalah seng (Zn), katodanya adalah perak oksida (Ag2O) dan

elektrolitnya adalah KOH, dimana potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,34 volt.

Reaksi yang terjadi:

2. Baterai Modern Berkinerja Tinggi

a. Baterai Nikel-Metal Hidrida (Ni-MH)

Baterai ini mirip dengan baterai nikad, kecuali bahwa baterai ini

menggunakan hidrogensebagai anoda dan NiO(OH) sebagai katoda dengan KOH

sebagai elektrolitnya.

Anoda   :         Ni(OH)2 + OH-                               NiOOH + H2O +e-

katoda  :          M + H2O +e-                             MH +OH-

Sel          :        Ni(OH)2 + M                              NiOOH +MH

b. Baterai Litium

Baterai ini menggunakan Litium sebagai anoda dan MnO2 sebagai katoda

dengan LiClO4 sebagai elektrolit dalam pelarut bebas air. Baterai ini dapat

menghasilkan energi lebih besar daribaterai biasa dan dapat disimpan lama.

8

Page 12: Makalah Sel volta (Galvani)

c. Baterai Ion Litium

Baterai ini mirip dengan baterai litium hanya anodanya saja

yang berbeda yaitu menggunakan ion litiumsehingga reaksi seldalam baterai ini

bukan merupakan reaksi redoks melainkan hanya pergerakan ion litium melalui

elektrolit yang satu ke elektrolit lainnya. Baterai ini menggunakan bahan cair yang

mengandung LiPF6.

d. Sel Bahan Bakar

Sel ini adalah sel yang menggunakan bahan bakar biasa, seperti campuran

hidroogen dengan oksigen atau campuran gas alam dengan oksigen. Sel seperti ini

digunakan untuk sumberlistrik pada pesawat ruang angkasa

9

Page 13: Makalah Sel volta (Galvani)

BAB III

PENUTUP

III.1 KESIMPULAN

1. Elektrokimia adalah suatu hubungan reaksi kimia dengan daya gerak listrik

(aliran elektron) dan sel galvani adalah suatu reaksi kimia menghasilkan daya

gerak listrik

2. Prinsip dasar dari sel volta (galvani) yaitu gerakan elektron dalam sirkuit

eksternal akibat adanya reaksi redoks.

Aturan sel volta :

- Terjadi perubahan : energi kimia → energi listrik

- Pada anoda elektron merupakan produk dari reaksi oksidasi (anoda kutub

negatif) sedangkan pada katoda, elektron merupakan reaktan dari reaksi

reduksi; katoda = kutub positif

- Elektron mengalir dari anoda ke katoda

- Jembatan garam berfungsi untuk menyetimbangkan ion-ion dalam larutan

yang berakibat terjadinya reaksi redoks secara spontan pada kedua elektroda

tersebut sehingga menghasilkan beda potensial

10