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