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#. $ntuk lebih jelasnya perhatikan percobaan berikut ini %
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
2/12
Contoh Aplikasi Sel Volta:
Baterai Jeruk
Elektroda negati!&anoda % 'ogam (n
Elektroda positi!&katoda % 'ogam )u
'arutan elektrolit % asam jeruk "*+#
penggunaan (n sebagai anoda karena kecenderungan ionisasi (n lebih tinggi dari * dan )u sebagai
anoda karena kecenderungan ionisasi )u lebih rendah dari * sehingga pada anoda logam (n dioksidasi
menghasilkan ion (n+ dan melepas elektron.
(n - (n+ + e
pada katoda ion *+ yang dihasilkan dari larutan asam jeruk direduksi menjadi molekul hidrogen.
*+ + e - *
Syarat:
Apa yang menyebabkan arus mengalir dalam sebuah sel galvani? Pasti harus ada sebuah selisih
potensial listrik (∆), antara dua titik dalam rangkaian yang menyebabkan electron mengalir, sama
seperti selisih potensial gravitasi antara dua titik di permukaan bumi yang menyebabkan air mengalir ke bawah. Selisih potensial listrik ini, atau tegangan sel, dapat diukur dengan sebuah
alat yang disebut voltmeter yang diletakkan di rangkaian luar. egangan yang diukur dalam sel
galvani tergantung pada magnitudo arus yang melalui sel dan tegangan !atuh !ika arus terlalu besar ("#toby$%&&&).
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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$%
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
5/12
+. 'aki tiga "1 #ua$%
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
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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.
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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+
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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$an ion dalam larutan -nS0,.
Sel 3olta ( Sel 2alvani )Sel elektrokimia di mana reaksi oksidasireduksi spontan ter!adi dan menghasilkan beda
potensial disebut sel galvani.
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
9/12
erkadang perubahan kimia yang ter!adi dalam sel galvani dapat dilihat dengan mudah,
seperti sel galvani magnesiumtembaga yang ditun!ukkan 2ambar %. /arena magnesium lebih
mudah teroksidasi daripada tembaga, magnesium melepaskan elektron dan teroksidasi,
membentuk ion ;g4=. Potensial anoda magnesium men!adi lebih negati' karena meningkatnya
tekanan listrik dari elektron yang lepas. Pada saat yang sama, ion u4= menangkap elektron dari
elektroda tembaga dan direduksi ke logam tembaga. Potensial elektroda tembaga men!adi lebih
positi' karena tekanan listrik turun pada saat elektron dipindahkan dari katoda. ika kabel
dihubungkan pada kedua elektroda, arus mengalir dari elektroda magnesium ke elektroda
tembaga, dan voltmeter pada rangkaian luar akan menun!ukkan voltase 4,5&5 3.
>nergi yang dilepaskan sel dapat digunakan untuk menyalakan radio denganmenghubungkan kabel dari elektroda ke radio. eaksi keseluruhan sel tembaga magnesium ini
adalah reaksi redoks.
Mg(s) + Cu2+(aq) Mg 2+(aq) + Cu(s)Apakah 'ungsi !embatan garam? /etika setengah reaksi berlan!ut, ion ion magnesium
dilepaskan ke larutan pada anoda, dan ionion tembaga pindah ke katoda. @onion harus bisa
bergerak bebas antara kedua elektroda untuk menetralkan muatan positi' (kation ;g4=) yang
dihasilkan pada anoda dan muatan negati' (anion) yang tertinggal pada katoda. -arutan ionion
dalam !embatan garam dapat menetralkan muatan positi' dan negati' dalam larutan dan
mencegah timbulnya kelebihan muatan pada elektroda. eaksi redoks yang sama ter!adi !ika
logam magnesium diletakkan langsung dalam larutan tembaga sul'at, dengan reaksi yaitu$;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@
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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.
8/20/2019 Materi Tambahan Sel Galvanik Yang Baik
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.
Top Related