REAKSI ELEKTROKIMIA (SEL GALVANI ATAU SEL VOLTA)

Transkripsi

1 REAKSI ELEKROKIMIA (SEL GALVANI AAU SEL VOLA) Oleh : Drs. Agus Salim, M.Si dan Drs. Sunarto, M.Si A. PENDAHULUAN Sel Galvani atau sel Volta adalah suatu sel elektrokimia yang terdiri atas dua buah elektroda yang daat menghasilkan energi listrik, akibat terjadinya reaksi redoks secara sontan, ada kedua elektroda tersebut. Sel Daniel misalnya, terdiri dari elektroda seng, Zn/Zn 2+ dan elektroda tembaga, Cu/Cu 2+ Aabila kedua elektroda ini dihubungkan (lihat gambar), maka elektron akan mengalir dari Zn ke Cu. Elektron-elektron ini berasal dari reaksi sontan ada elektroda Zn/Zn 2+ : Zn Zn e Makalah ini disamaikan dalam Pelatihan Guru-guru SD, SMP, SMU dalam rangka Pengabdian ada masyarakat di Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA UNY anggal Maret

2 Elektron yang tiba ada elektroda Cu/Cu 2+ akan berantaraksi dengan ion-ion tembaga, Cu e Cu Sehingga ion-ion Cu diendakan sebagai atom Cu. Reaksi sel secara keseluruhan di daat dengan menjumlahkan kedua reaksi tersebut diatas : Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu (1) Energi listrik yang dihasilkan oleh sel ini adalah sama dengan engurangan energi bebas, - G, dari reaksi Energi listrik = n F E (2) Dimana n adalah jumlah ekivalen zat yang bereaksi, F adalah tetaan Faraday (= colomb), dan E adalah daya gerak listrik atau otensial sel. Jadi, G = - n F E (3) Aabila keaktifan dari kedua jenis ion dalam larutan adalah satu, maka G o = - n F E o dimana E adalah daya gerak listrik, DGL, standar dari sel. Daya gerak listrik sel yang diukur adalah hasil kombinasi dari otensial kedua elektroda. Menurut "konvensi" : 2

3 E = E + - E - dimana E ialah otensial elektroda ositi (dalam contoh diatas ialah elektroda Cu) dan E - ialah otensial dari elektroda negatif (elektroda Zn). Dalam keadaan standar, E sel = E Cu - E Zn Untuk sel Daniel, E sel = E + - E o - E o sel = E o Cu + E o Zn = 0,540 - (- 0,761) = volt (ada 25 C) Polaritas atau tanda dari masing-masing elektroda daat diketahui dari engukuran otensial sel dengan otensiometer, volmeter elektronis. Elektrode dengan otensial yang lebih negatif selalu bertindak sebagai elektroda negatif (anoda). Aabila larutan tidak berada dalam kedaan standar, maka besarnya DGL daat dihitung dengan menggunakan ersamaan Nernst. Aabila reaksi sel, a A + b B c C + d D maka DGL yang dihasilkan oleh reaksi ini adalah E = E o c d R [C] [D] - ln a b n F [A] [B] Hubungan Emf sell dengan G dan H dari reaksi dinyatakan oleh ersamaan-ersamaan berikut : 3

4 G = - n F E H = - n F E + n R E dari ersamaan di atas maka jika harga Emf sell dan E diketahui, G dan H reaksi sell daat dicari. E sell dieroleh dengan cara menggambarkan grafik E terhada F. dalam hal ini sloe dari kurva ada titik-titik tertentu (ada suhu tertentu) adalah sama dengan E B. BAHAN DAN ALA 1. Alat-alat yang diergunakan : 1. Multimeter 2. ermometer 3. Gelas iala 100/200 ml 4. Pia U 2. Bahan-bahan yang digunakan : 1. Larutan CuSO 4 1 M 2. Larutan ZnSO 4 1 M 3. Larutan FeSO 4 1 M 4. Larutan MgSO 4 1 M 5. KCl atau NH 4 Cl kristal 6. Akuades 7. Es batu 4

5 C. PROSEDUR PERCOBAAN : 1. Buatlah jembatan garam (salt bridge) dari larutan agar-agar yang diberi KCl atau NH 4 Cl dalam ia U. caranya isilah ia U dengan larutan agar-agar yang dicamur KCl atau NH 4 Cl dalam keadaan anas, lalu dibiarkan dingin sehingga memadat. 2. Isilah 4 buah gelas iala masing-masing dengan larutan Larutan CuSO 4 1 M, Larutan ZnSO 4 1 M, Larutan FeSO 4 1 M, Larutan MgSO 4 1 M. Masukkan masing-masing elektroda logam sesuai dengan larutannya ke dalam tia-tia larutan (hanya sebagian yang dicelukan). 3. Susunlah sell kimia yang terdiri dari elektrode Cu sebagai kutub ositi dengan elektrode yang lain sebagai kutub negatif, dihubungkan dengan jembatan garam. 4. Ukurlah Emf sell tersebut dengan multimeter. Catat hasilnya dalam lembar engamatan. Ukurlah Emf dari tia-tia sell tersebut ada berbagai suhu yang berbeda. Misalnya ada 5 o C, 10 o C, 15 o C, 20 o C, 25 o C, 30 o C, dan 35 o C. 5. Dari hasil-hasil engamatan buatlah kurva E terhada. 6. Carilah E 5

6 D. LEMBAR PENGAMAAN Isilah Emf untuk sell : Zn/Zn 2+ //Cu/Cu 2+, Fe/Fe 2+ //Cu/Cu 2+ dan sebagainya emeratur ( o C) Emf Sell (volt) Zn/Zn 2+ //Cu/Cu 2+ Fe/Fe 2+ //Cu/Cu 2+ Mg/Mg 2+ //Cu/Cu