V. SEL GALVANIK A. Tujuan

Panduan Praktikum Fisika
V. SEL GALVANIK
A. Tujuan
Mengetahui apakah tegangan yang dihasilkan antara dua elektroda dari bahan yang
berbeda terjadi dalam larutan elektrolit.
B. Alat-alat yang digunakan
1. Wadah kaca
2. Elektroda tembaga (Cu)
3. Elektroda seng (Zn)
4. Elektroda timbal (Pb)
5. Elektroda besi (Fe)
6. Kabel merah dan biru
7. Jepit buaya
8. Multimeter
9. Asam sulfat
10. Air
11. Kertas ampelas
12. Kain lap
C. Teori
Sebuah sel galvanik terdiri atas dua setengah sel. Dalam bentuk yang paling
sederhana masing-masing setengah sel terdiri dari logam dan larutan garam dari logam.
Larutan garam mengandung kation logam dan anion untuk menyeimbangkan muatan
pada kation. Pada dasarnya setengah sel mengandung logam dalam dua keadaan oksidasi
dan reaksi kimia dalam setengah sel adalah reaksi reduksi-oksidasi (redoks), yang ditulis
secara simbolis sebagai
Mn+ (teroksidasi) + ne- ↔ M (tereduksi)
Jurusan Teknik Elektro UIN Suska Riau
Halaman 17
Panduan Praktikum Fisika
Dalam sel galvanik, suatu logam mampu mengurangi kation yang lain dan
sebaliknya, kation yang lain dapat mengoksidasi logam pertama. Dua setengah sel harus
terpisah secara fisik sehingga larutan tidak bercampur. Sebuah jembatan garam atau
pelatberpori digunakan untuk memisahkan dua larutan.
Jumlah elektron yang ditransfer di kedua arus yang sama, sehingga dua sel setengah
digabungkan untuk memberikan seluruh sel reaksi elektrokimia. Untuk logam A dan B:
An+ + ne -
A
Bm+ + me -
B
mA + nBm+
nB + mAn+
ini belum keseluruhan cerita, sebagian anion juga harus dipindahkan dari satu setengah
sel ke yang lain. Ketika logam dalam satu setengah sel dioksidasi, anion harus
dipindahkan ke dalam sel-setengah tersebut untuk menyeimbangkan muatan listrik dari
kation yang dihasilkan. Anion dilepaskan dari setengah sellain dimana kation direduksi
menjadi keadaan logam. Dengan demikian, jembatan
garam atau membran berpori
berfungsi baik untuk menjaga larutan terpisah dan untuk memungkinkan aliran anion
dalam arah berlawanan dengan aliran elektron
pada kawat yang menghubungkan
elektroda.
Tegangan dari sel galvanik adalah jumlah tegangan dari tegangan dua setengah-sel.
Hal ini diukur dengan voltmeter untuk menghubungkan dua elektroda. Voltmeter
mempunyai hambatan yang sangat tinggi, sehingga aliran arus secara efektif diabaikan.
Ketika sebuah perangkat seperti motor listrik terpasang ke elektroda arus mengalir dan
reaksi redoks terjadi dikedua setengah-sel. Hal ini akan berlanjut sampai konsentrasi
kation yang sedang direduksi menjadi nol.
Untuk sel Daniell, seperti pada Gambar 1, kedua logam adalah seng dan tembaga dan
kedua larutan adalah garam sulfat dari masing-masing logam. Seng adalah logam yang
lebih mereduksi sehingga ketika sebuah perangkat dihubungkan ke elektroda, reaksi
elektrokimia adalah: Zn + Cu2+
Zn2+ + Cu.
Jurusan Teknik Elektro UIN Suska Riau
Halaman 18
Panduan Praktikum Fisika
Gambar 5.1 Sel Daniell
Elektroda seng terlarut dan tembaga didepositkan ke elektroda tembaga. Menurut
definisi, katoda adalah elektroda dimana reduksi (penambahan elektron) terjadi, sehingga
elektroda tembaga adalah katoda. Katoda menarik kation, sehingga memiliki muatan
positif. Dalam kasus ini katoda adalah tembaga dan seng adalah anoda.
D. Langkah Percobaan
1. Bersihkan wadah kaca dan semua elektroda dengan tissue atau kain lap. Isi wadah
kaca dengan sulphuric acid (asam sulfat) encer.
2. Tempatkan elektroda tembaga dna seng di dalam wadah kaca.
3. Pilih rentang pengukuran 1 V searah dan hubungkan input (+) voltmeter ke
elektroda tembaga, baca tegangan dan masukkan nilainya dalam Tabel 1.
Jurusan Teknik Elektro UIN Suska Riau
Halaman 19
Panduan Praktikum Fisika
Tabel 1.
Elektroda di depan
Elektroda di belakang
Tegangan (V)
Material
Polaritas
Material
Polaritas
Cu
+
Zn
-
Cu
Pb
Cu
Fe
Cu
Cu
Fe
Pb
Fe
Zn
Zn
Pb
4. Berturut-turut gantikan salah satu elektroda dengan yang lain, bila perlu balikkan
polaritas Voltmeter; dalam setiap kasus ukur tegangan dan masukkan nilai yang
diukur dan polaritas dari elektroda yang digunakan dalam Tabel 1.
5. Keringkan elektroda dengan tissue atau kain lap, buang larutan asam sulfat.
Bersihkan wadah kaca dan cuci tangan dengan sabun.
E. Tugas Akhir
1. Kombinasi elektroda yang mana (selain dari Cu – Cu) memiliki tegangan tertinggi
dan terendah?
2. Susunlah urutan logam elektroda, sedemikian rupa sehingga setiap logam lebih
positif daripada logam lainnya.
3. Apakah jarak antar elektroda atau luas permukaan elektroda mempengaruhi
pengukuran tegangan?
Jurusan Teknik Elektro UIN Suska Riau
Halaman 20