Click here to load reader
Upload
amalya-amni-sn
View
57
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
BAB I
DATA PENGAMATAN
Tabel 1.1 Nilai E sel(Volt) pada suhu ruang
NoKonsentrasi ZnSO4
(M)Konsentrasi CuSO4
(M)E sel
(Volt)Waktu(menit)
1 0,5 0,5 2,0 10
2 0,5 0,05 1,8 10
3 0,5 0,005 1,7 10
4 0,5 0,0005 1,5 10
Tabel 1.2 Nilai E sel(Volt) pada suhu 400C
No Konsentrasi ZnSO4Konsentrasi CuSO4
(M)E sel(Volt) Waktu
(menit)1 0,5 0,5 2,2 10
2 0,5 0,05 1,9 10
3 0,5 0,005 1,8 10
4 0,5 0,0005 1,65 10
Tabel 1.3 Nilai E sel(Volt) pada suhu 170C
NoKonsentrasi ZnSO4
(M)Konsentrasi CuSO4
(M)E sel(Volt) Waktu
(menit)1 0,5 0,5 1,8 10
2 0,5 0,05 1,6 10
3 0,5 0,005 1,65 10
4 0,5 0,0005 1,1 10
BAB II
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Hasil Pengolahan Data
Tabel 2.1 Hasil pengolahan data
Konsentarsi(M)
Esel
(Volt)
Esel Teoritis(Volt)
ZnSO4 CuSO4Suhu ruang
Suhu 40 oC
Suhu 17 oC
Suhu ruang
Suhu 40 oC
Suhu 17 oC
0,5
0,5 2,0 2,2 1,8 1,1 1,1 1,1
0,05 1,8 1,9 1,6 1,069 1,068 1,070
0,005 1,7 1,8 1,65 1,0387 1,0358 1,04
0,0005 1,5 1,65 1,1 1,008 1,0047 1,0108
2. Pembahasan
Elektrokimia adalah salah satu dari cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang perubahan
bentuk energi kimia menjadi energi listrik. Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks. Proses
transfer elektron akan menghasilkan sejumlah energi listrik. Aplikasi elektrokimia dapat
diterapkan dalam dua jenis sel, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Sel volta atau sel galvani
adalah sel elektrokimia yang terdiri atas dua buah elektrode yang dapat menghasilkan energi
listrik akibat terjadinya reaksi redoks secara spontan pada kedua elektroda tersebut.
Sel elektrokimia merupakan suatu rangkaian yang menghasilkan energi listrik dari reaksi
redoks spontan. Sel elektrokimia menggunakan dua buah elektroda sebagai konduktor untuk
menghantar arus listrik yaitu katoda dan anoda. Katoda didefenisikan sebagai elektroda yang
mengalami reduksi, sedangkan anoda merupakan elektroda yang mengalami oksidasi (Sri
Mulyani, 2005).
Elektroda yang digunakan dapat terbuat dari berbagai macam yang bersifat konduktor seperti
logam, semikonduktor, dan sebagainya. Elektroda tersebut dicelupkan kedalam elektrolit yang
mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Larutan elektrolit merupakan larutan yang dapat
menghantarkan arus listrik, larutan elektrolit tersebut dapat terionisasi menjadi ion-ionnya. Arus
listrik yang terjadi diakibatkan oleh elektron yang mengalir dari kutub negatif (anoda) menuju
kutub poisitif (katoda). Elektron yang berada pada lapisan terluar (orbit) dari suatu atom disebut
elektron bebas, elektron tersebut cenderung dan mudah sekali untuk berpindah ke atom lain yang
berada disekitarnya, yang mengakibatkan terjadinya kekosongan di dalam atom yang
ditinggalkan dan diisi oleh elektron-elektron bebas yang berasal dari atom lain. Apabila
pergerakan dari elektron bebas ini teratur kesatu arah (aliran elektron) maka akan menimbulkan
aliran listrik (Bird, 1993).
Pada percobaan ini, digunakan larutan elektrolit ZnSO4 dan CuSO4 yang memiliki konsentrasi
berbeda-beda dilakukan dengan menggunakan metode pengenceran, selain itu juga dilakukan
varian suhu terhadap masing-masing perbedaan konsentrasi tersebut (suhu yang digunakan
adalah suhu ruang, 40 oC, dan 17oC). Perbedaan konsentrasi yang dilakukan mengakibatkan
perubahan nilai Esel nya juga berbeda. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, adanya
penambahan suhu mengakibatkan laju reaksi dalam larutan elektrolit menjadi lebih cepat. Hal ini
terbukti dari pengamatan waktu yang dibutuhkan oleh jarum pada multitester untuk bergeser.
Pada suhu 400C jarum pada multitester lebih cepat bergeser dibandingkan dengan pada suhu
normal serta pada suhu 170C.
Perbedaan konsentrasi yang dilakukan pada larutan elektrolit CuSO4 juga mempengaruhi nilai
Esel , dimana semakin encer larutan elektrolit yang digunakan maka semakin kecil pula nilai Esel
nya, hal ini disebabkan karena pada larutan yang konsentrasinya rendah terkandung pula kation-
kation Cu yang jumlahnya sedikit mengakibatkan proses elektrokimia tidak berlangsung
sempurna.
Untuk membuat reaksi pada percobaan ini dapat berlangsung dan aliran listrik dapat terus
berjalan, serta membuat rangkaian percobaan ini menjadi rangkaian tertutup maka kelebihan ion-
ion positif dan ion-ion negatif di tiap bejana harus dinetralkan dengan memasang jembatan
garam berupa larutan garam dapur yang dijenuhkan (pada percobaan ini digunakan NH4NO3).
Tanpa jembatan garam, tegangan hanya berlangsung sesaat. Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi elektrokimia:
a. Suhu
b. Konsentrasi, jika:
Konsentrasi < 1 sehingga (reaktan) > (produk) maka Esel> Eosel
Konsentrasi = 1 sehingga (reaktan) = (produk) maka Esel= Eosel
Konsentrasi > 1 sehingga (reaktan)< (produk) maka Esel< Eosel
c. Jenis logam yang digunakan
d. Letak logam pada deret volta
e. Kemudahan ion dalam berdisosiasi
f. Jumlah elektron yang dipergunakan dalam reaksi redoks
g. Energi Gibbs dimana semakin negatif/kecil energi yang dihasilkan maka Eosel akan
semakin positif dan reaksi akan spontan (Oxtoby, 2001).
Nilai Esel yang diperoleh pada percobaan ini memiliki perbedaan yang sangat jauh dari nilai
Esel yang diperoleh secara teoritis. Hal ini dikarenakan berbagai faktor, diantaranya yakni :
1. Elektroda yang digunakan kurang bersih
2. Pembacaan skala potensiometer dan termometer kurang tepat
3. Larutan yang digunakan tidak tepat seperti konsentrasi yang diinginkan
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut:
1.Konsentrasi dan suhu merupakan salah faktor yang mempengaruhi Esel, karena semakin
tinggi konsentrasi maka nilai Esel juga akan semakin besar. Sedangkan semakin tinggi suhu
maka kecepatan reaksi pada larutan elektrolit semakin cepat.
2.Persamaan Nerst digunakan untuk menentukan nilai Esel secara teoritis, sehingga dapat
dibandingkan dengan Esel dari percobaan.
3. Jembatan garam digunakan untuk membuat reaksi pada percobaan ini dapat berlangsung
dan aliran listrik dapat terus berjalan, serta membuat rangkaian tertutup.
4.Nilai Esel yang didapat secara percobaan adalah pada konsentrasi 2,0 V, 1,8 V, 1,7 V, 1,5 V
(pada suhu ruang). 2,2 V, 1,9 V, 1,8 V, dan 1,65 V (pada suhu 400C). Serta 1,8 V, 1,6 V,
1,65 V, dan 1,1 V (pada suhu 170C).
5.Esel yang diperoleh dari hasil percobaan lebih kecil dari Esel secara teoritis.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, T. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. PT. Gramedia: Jakarta.
Mulyani, Sri dan Hendrawan. 2005. Kimia Fisika 2. Malang : UM-Press
Oxtoby, David W., Gillis, H. P., Nachtrieb, N.H. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern edisi 4 jilid 1. Penerbit Erlangga: Jakarta.
LAMPIRAN A
PERHITUNGAN
1. Penetuan Berat Sampel
Mr CuSO4. = 159,5 gr/mol
Mr ZnSO4 = 161 gr/mol
M CuSO4 = 0,5 M, 0,05 M, 0,005 M, dan 0,0005M
M ZnSO4 = 0,5 M
V ZnSO4 = 100 ml
V CuSO4 = 250 ml
- Massa CuSO4 0,5 M
M = gram
Mr×1000
V
0,5 = gram
159 ,5×1000
250
gram = 0,5 × 159 ,5 × 250
1000
gram = 19,9375 gram
- Pembuatan CuSO4 0,05 M
V1M1 = V2M2
(10 ml)(0,5M) = V2 (0,05M)
V2 = 100 ml, maka pada 10 ml larutan 0,5M CuSO4 perlu ditambahkan 90
ml aquadest untuk mencapai 0,05M.
- Pembuatan CuSO4 0,005M
V1M1 = V2M2
(10 ml)(0,05M) = V2 (0,005M)
V2 = 100 ml, maka pada 10 ml larutan 0,05M CuSO4 perlu
ditambahkan 90 ml aquadest untuk mencapai 0,005M.
- Pembuatan CuSO4 0,0005M
V1M1 = V2M2
(10 ml)(0,005M) = V2 (0,0005M)
V2 = 100 ml, maka pada 10 ml larutan 0,005M CuSO4 perlu
ditambahkan 90 ml aquadest untuk mencapai 0,0005M.
- Massa ZnSO4 0,5M
M = gram
Mr×1000
V
0,5 = gram
161×1000
100
gram = 0,5 × 161× 100
1000
gram = 8,05 gram
2. Menentukan Esel secara teoritis
Mekanisme reaksi:
Anoda: Zn Zn2+ + 2e Esel = +0,763 volt
Katoda: Cu2+ + 2e Cu Esel = +0,337 volt
Reaksi sel : Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Esel = 1,1 volt
Persamaan Nerst:
Esel = Ε ° sel -
RTnF
lnZn2+
Cu2+
Esel = E0sel -
(2 , 303)(8 , 314 j / kmol )(298 , 5 K )2 × 96500
logZnCu (pada suhu ruang)
Esel = E0sel -
(2 , 303)(8 , 314 j / kmol )(313 K )2 × 96500
logZnCu (pada suhu 400C)
Esel = E0sel -
(2 , 303)(8 , 314 j / kmol )(290 K )2 × 96500
logZnCu (pada suhu 170C)
Nilai log
ZnCu
a. Zn 0,5 M dan Cu 0,5 M
log 0,50,5
= 0
b. Zn 0,5 M dan Cu 0,05 M
log 0,5
0,05 = 1
c. Zn 0,5M dan Cu 0,005 M
log 0,5
0,005 = 2
d. Zn 0,5M dan Cu 0,0005M
log 0,5
0,0005 = 3
Nilai Esel secara teoritis
a. log
ZnCu = 0
E sel = 1,1 – 0,0296(0)
= 1,1 volt
b. log
ZnCu = 1
E sel = 1,1 – 0,0296(1)
= 1,069 volt Pada suhu ruang
c. log
ZnCu = 2
E sel = 1,1 – 0,0296(2)
= 1,0387 volt
d. log
ZnCu = 3
E sel = 1,1 – 0,0296(3)
= 1,008 volt
e. log
ZnCu = 0
Esel = 1,1 – 0,03209(0)
= 1,1 volt
f. log
ZnCu = 1
Esel = 1,1 – 0,03209 (1)
= 1,0679 volt Pada suhu 400C
g. log
ZnCu = 2
Esel = 1,1 – 0,03209 (2)
= 1,0358 volt
h. log
ZnCu = 3
Esel = 1,1 – 0,03209 (3)
= 1,0047 volt
i. log
ZnCu = 0
Esel = 1,1 – 0,0297359 (0)
= 1,1 volt
j. log
ZnCu = 1
Esel = 1,1 – 0,0297359 (1)
= 1,07 volt
k. log
ZnCu = 2 pada suhu 170C
Esel = 1,1 – 0,0297359 (2)
= 1,04 volt
l. log
ZnCu = 3
Esel = 1,1 – 0,0297359 (3)
= 1,0108 volt
Tabel A.1 Hasil Esel untuk konsentrasi Zn 0,5 M pada suhu ruang secara teoritisKonsentrasi Cu Log Zn/Cu
(x)Esel (y) xy x2
0,5 0 1,1 0 0
0,05 1 1,069 1,069 1
0,005 2 1,0387 2,0774 4
0,0005 3 1,008 3,024 9
Σx = 6 Σy = 4 , 2157 Σ xy = 778 , 095 Σx2 = 14
Tabel A.2 Hasil Esel untuk konsentrasi Zn 0,5 M pada suhu 400C secara teoritisKonsentrasi Cu Log Zn/Cu
(x)Esel (y) xy x2
0,5 0 1,1 0 0
0,05 1 1,068 1,068 1
0,005 2 1,0358 2,0716 4
0,0005 3 1,0047 3,0141 9
Σx = 6 Σy = 4 , 2085 Σ xy = 6,1 Σx2 = 14
Tabel A.3 Hasil Esel untuk konsentrasi Zn 0,5 M pada suhu ruang secara teoritisKonsentrasi Cu Log Zn/Cu
(x)Esel (y) xy x2
0,5 0 1,1 0 0
0,05 1 1,070 1,070 1
0,005 2 1,01 2,02 4
0,0005 3 1,0108 3,0324 9
Σx = 6 Σy = 4 , 2157 Σ xy = 6 ,1224 Σx2 = 14
LAMPIRAN B
GRAFIK
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
f(x) = 4519 x − 5312
Hubungan Antara Log Zn/Cu Dengan E Sel teoritis pada suhu ruang
Log Zn/Cu
E s
el
Grafik B.1 Hubungan antara Log Zn/Cu terhadap ESel secara teoritis pada suhu ruang
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
f(x) = 4519 x − 5312
Hubungan Antara Log Zn/Cu Dengan E Sel teoritis pada suhu 400C
Log Zn/Cu
E s
el
Grafik B.2 Hubungan antara Log Zn/Cu terhadap ESel secara teoritis pada suhu 400C
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
f(x) = 4519 x − 5312
Hubungan Antara Log Zn/Cu Dengan E Sel teoritis pada suhu 170C
Log Zn/Cu
E s
el
Grafik B.3 Hubungan antara Log Zn/Cu terhadap ESel secara teoritis pada suhu 170C
Laporan sementara
Praktikum kimia fisika
ELEKTROKIMIA
OLEH
Kelompok A-3
T.Andre Charnandi 1104103010001
Redinand Chandra 11041030100
Amalya Amni. SN 1104103010049
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM - BANDA ACEH
2012