1
LAPORAN RESMI “Sel
Galvanis Korosi”
I.
Hari, Tanggal Praktikum
: Kamis, 27 Oktober 2016
II.
TujuanPraktikum
:
Memahami adanya proses reaksi redoks di dalam sistem elektrokimia yang tersusun atas dua jenis logam yang berbeda III.
Dasar Teori
Elektrokimia adalah salah satu dari cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kimia dan sebaliknya. 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. Sebelum membahas kedua jenis sel tersebut, kita terlebih dahulu akan mempelajari metode penyetaraan reaksi redoks. Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan perpindahan elektron secara berurutan dari satu spesies kimia ke spesies kimia lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda, yaitu oksidasi (kehilangan elektron) dan reduksi (memperoleh elektron). Reaksi ini merupakan pasangan, sebab elektron yang hilang pada reaksi oksidasi sama dengan elektron yang diperoleh pada reaksi reduksi. Masing-masing reaksi (oksidasi dan reduksi) setengah reaksi), sebab diperlukan dua setengah reaksi ini disebut reaksi paruh ( setengah
untuk membentuk sebuah reaksi reaksi dan reaksi keseluruhannya keseluruhannya disebut reaksi redoks. redoks. Ada tiga definisi yang dapat digunakan untuk oksidasi, yaitu kehilangan elektron, memperoleh oksigen, atau kehilangan hidrogen . Dalam pembahasan ini,
kita menggunakan definisi kehilangan elektron. Sementara definisi lainnya berguna saat menjelaskan proses fotosintesis fotosintesis dan pembakaran. pembakaran. Oksidasi adalah reaksi dimana suatu senyawa kimia kehilangan elektron selama perubahan dari reaktan menjadi produk. Sebagai contoh, ketika logam Kalium bereaksi dengan gas Klorin membentuk garam Kalium Klorida (KCl), logam Kalium kehilangan satu elektron yang kemudian akan digunakan oleh klorin. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
2
K —– >
K + + e –
Ketika Kalium kehilangan elektron, para kimiawan mengatakan bahwa logam Kalium itu telah teroksidasi menjadi kation Kalium. Seperti halnya oksidasi, ada tiga definisi yang dapat digunakan untuk menjelaskan reduksi, yaitu memperoleh elektron, kehilangan oksigen, atau memperoleh hidrogen. Reduksi
sering dilihat sebagai proses memperoleh elektron. Sebagai contoh, pada proses penyepuhan perak pada perabot rumah tangga, kation perak direduksi menjadi logam perak dengan cara memperoleh elektron. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Ag+ + e – —— > Ag Ketika mendapatkan elektron, para kimiawan mengatakan bahwa kation perak telah tereduksi menjadi logam perak. Baik oksidasi maupun reduksi tidak dapat terjadi sendiri, harus keduanya. Ketika elektron tersebut hilang, sesuatu harus mendapatkannya. Sebagai contoh, reaksi yang terjadi antara logam seng dengan larutan tembaga (II) sulfat dapat dinyatakan dalam persamaan reaksi berikut : Zn(s) + CuSO4(aq) —— > ZnSO4(aq) + Cu(s) Zn(s) + Cu2+(aq) —— > Zn2+(aq) + Cu(s) ( persamaan ion bersih) Sebenarnya, reaksi keseluruhannya terdiri atas dua reaksi paruh : Zn(s) —— > Zn2+(aq) + 2e – Cu2+(aq) + 2e – —— > Cu(s) Logam seng kehilangan dua elektron, sedangkan kation tembaga (II) mendapatkan dua elektron yang sama. Logam seng teroksidasi. Tetapi, tanpa adanya kation tembaga (II), tidak akan terjadi suatu apa pun. Kation tembaga (II) disebut zat pengoksidasi (oksidator). Oksidator menerima elektron yang berasal dari spesies kimia yang telah teroksidasi. Sementara kation tembaga (II) tereduksi karena mendapatkan elektron. Spesies yang memberikan elektron disebut zat pereduksi (reduktor). Dalam hal ini, reduktornya adalah logam seng. Dengan demikian, oksidator adalah spesies yang tereduksi dan reduktor adalah spesies yang teroksidasi. Baik oksidator maupun reduktor berada di ruas kiri (reaktan) persamaan redoks.
3
Persamaan reaksi redoks biasanya sangat kompleks, sehingga metode penyeteraan reaksi kimia biasa tidak dapat diterapkan dengan baik. Dengan demikian, para kimiawan mengembangkan dua metode untuk menyetarakan persamaan redoks. Salah satu metode disebut metode perubahan bilangan oksidasi (PBO), yang berdasarkan pada perubahan bilangan oksidasi yang terjadi selama reaksi. Metode lain, disebut metode setengah reaksi (metode ion-elektron). Metode ini melibatkan dua buah reaksi paruh, yang kemudian digabungkan menjadi reaksi redoks keseluruhan.
4
IV.
Alat dan Bahan
Alat
Bahan
-
Gelas Kimia 100 ml
- Air
-
Kabel dengan penjepit buaya
- Larutan elektrolit NaCl
-
Beberapa batang logam (Seng,
- Indikator pp
Timah, Tembaga, Besi)
V.
-
Pipa U
-
Selotip
Skema Kerja
Gelas diisi dengan aquades ½ penuh
Melarutkan garam hingga jenuh
Tuangkan larutan ke pipa U kira – kira 1cm dari ujung pipa
Batang Zn* di ujung pipa U, batang lain di ujung lainnya
Tempelkan pipa U ke dinding warna putih dengan selotip
Ditambahkan 3 tetes indikator pp
Kedua logam dihubungkan dengan penjepit buaya
Tunggu hingga timbul warna merah muda di permukaan salah satu elektroda
Ulangi lagi langkah sebelumnya pada semua jenis logam
VI.
Data Pengamatan
No.
Anoda
Katoda
Waktu
Keterangan
1.
Seng (Zn)
Timah (Sn)
1 menit 25 detik
Terdapat
sedikit
perubahan
warna
bening
menjadi
merah muda disekitar Timah 2.
Seng (Zn)
Tembaga (Cu)
13 detik
Terdapat
perubahan
5
warna yang jelas dari bening merah
menjadi muda
di
sekitar Tembaga 3.
Seng (Zn)
Besi (Fe)
1 menit 48 detik
Terdapat
sedikit
perubahan
warna
bening
menjadi
merah muda tetapi lebih banyak. VII.
Pembahasan
Tujuan dari praktikum sel galvanis korosi adalah untuk mengetahui proses reaksi redoks di dalam sistem elektrokimia yang tersusun atas dua jenis logam yang berbeda. Dalam praktikum ini digunakan pipa U yang diisi dengan larutan elektrolit. Dimana larutan elektrolit ini merupakan laritan NaCl jenuh. Agar dapat mengetahui proses reaksi redoks maka dalam larutan tersebut ditambahkan indikator pp sebanyak 2 tetes. Kemudian logam yang telah dijepit dengan penjepit buaya dimasukkan dalam pipa dan diamati waktu pada saat pertama kali terjadi perubahan. Rangkaian praktikum seperti berikut : Kabel Penghubung
Anoda : Seng (Zn)
KATODA
Larutan Elektrolit NaCl
6
Percobaan pertama dilakukan dengan anoda seng (Zn) dan Katoda Timah (Sn), perubahan warna merah muda terjadi dalam waktu 1 menit 25 detik dengan kemunculan warna sedikit. Percobaan kedua katoda diganti dengan batang tembaga (Cu), perubahan warna merah muda terjadi dalam waktu 13 detik dengan kemunculan warna yang lebih banyak dan cepat. Percobaan ketiga, katoda diganti dengan besi (Fe), perubahan warna merah muda terjadi dalam waktu 1 menit 48 detik.
Percobaan 1
Percobaan 2
Percobaan 3
Dari hasil percobaan diatas kemudian diurutkan waktu munculnya warna pada sekitar katoda yang paling cepat adalah logam Cu- Sn- Fe. Pada elektroda terlihat peruabhan warna merah muda pada katoda akibat dari meningkatnya konsentrasi OH- yang berasal dari reduksi air, sehingga mengubah warna indikator. Pada praktikum ini yang tereduksi adalah air bukan logamnya karena larutan yang digunakan adalah larutan NaCl. Dalam percobaan ini juga didapatkan hasil bahwa semakin jauh beda potensial seng dengan logam disebelah kananya maka semakin cepat terjadi perubahan warna. Hal ini dikarenakan oleh reaksi kimia dalam larutan yang berlangsung spontan sebab dapat mereduksi logam sebelah kanannya. Dalam literatur reaksi kimia yang berlangsung spontan, ditandai dengan ciri-ciri dihasilkannya endapan, terjadi gelembung, perubahan warna, dan perubahan suhu
7
VIII. Kesimpulan
Reaksi redoks yang terjadi berlangsung spontan ditandai dengan perubahan warna pada larutan pada ketiga percobaan dengan beda waktu perubahanyang berbeda.
Semakin jauh beda potensial seng dengan loga di sebelah kanannya maka semakin cepat terjadi peruabahn warna.
IX.
Daftar Pustaka
Adom, Andy. 2009. Elektrokimia I : Penyetaraan Reaksi Redoks dan Sel Volta. https://andykimia03.wordpress.com/2009/09/09/elektrokimia-i-penyetaraanreaksi-redoks-dan-sel-volta/. Diakses tanggal 1 November 2016 pukul 19.55. Blog
pendidikan.
Reaksi
Redoks
dan
Elektrokimia.
https://zhivinachem.wordpress.com/reaksi-redoks-dan-elektrokimia/.
Diakses
tanggal 1 November 2016 pukul 20.00
Wikipedia. 2013. Sel galvani. https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_galvani. Diakses tanggal 1 November 2016 pukul 19.23
Malang, 3 November 2016 Mengetahui, Dosen Pembimbing
Agung Ari Wibowo, ST, M.Sc
8
LAMPIRAN
a. Anoda (Zn) dan Katoda (Sn) Anode : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e¯ Katode : 2H2O(l)
+ 2e¯ → H2(g)
Reaksi Sel : Zn(s) + 2H2O +(l)
+ 2OH-(aq)
→ Zn2+(aq) +
H2(g) + 2OH-(aq)
b. Anoda (Zn) dan Katoda (Cu) Anode : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e¯ Katode : 2H2O(l)
+ 2e¯ → H2(g)
Reaksi Sel : Zn(s) + 2H2O +(l)
+ 2OH-(aq)
→ Zn2+(aq) +
H2(g) + 2OH-(aq)
c. Anoda (Zn) dan Katoda (Fe) Anode : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e¯ Katode : 2H2O(l)
+ 2e¯ → H2(g)
Reaksi Sel : Zn(s) + 2H2O +(l)
+ 2OH-(aq)
→ Zn2+(aq) +
H2(g) + 2OH-(aq)
