ACARA II
ACARA II
PEMBUKTIAMN PERSAMAAN NERNST
PEMBUKTIAMN PERSAMAAN NERNST
A.
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Tujuan Tujuan Praktikum Praktikum : : Membuktikan Membuktikan persamaan persamaan Nernst Nernst padapada
System Cu
System Cu – – Zn dan menentukan TetapanZn dan menentukan Tetapan persamaan Nernst.
persamaan Nernst.
Hari, Tanggal Praktikum Hari, Tanggal Praktikum : Selasa : Selasa ,5 April ,5 April 2001120011
Tempat Tempat Praktikum Praktikum : : Laboratorium Laboratorium Kimia Kimia Dasar, Dasar, Lantai Lantai III, III, FakultasFakultas
MIPA,Universitas Mataram. MIPA,Universitas Mataram.
B.
B. LANDASAN TEORI
LANDASAN TEORI
Elektro kimia dalah cabang ilmu yang mempelajari hubungan antara energi listrik dan reaksi Elektro kimia dalah cabang ilmu yang mempelajari hubungan antara energi listrik dan reaksi kimia. Listrik timbul akibat dari aliaran (gerakan) partikel bermuatan dalam mediumnya yang di sebut kimia. Listrik timbul akibat dari aliaran (gerakan) partikel bermuatan dalam mediumnya yang di sebut konduktor. Aliran itu terjadi karena terdapat beda potensial diantara dua titik dalam konduktor konduktor. Aliran itu terjadi karena terdapat beda potensial diantara dua titik dalam konduktor tersebut. Alat yang khusus yang dapat
tersebut. Alat yang khusus yang dapat membuat intraksi energi kimia (reaksi kimia) dengan energimembuat intraksi energi kimia (reaksi kimia) dengan energi listrik disebut sel elektro kimia (Syukri,S. 1999: 513).
listrik disebut sel elektro kimia (Syukri,S. 1999: 513).
Suatu electrode dapat madah
Suatu electrode dapat madah dibuat dari salah satu logam dibuat dari salah satu logam biasa. Yang diperlukan biasa. Yang diperlukan adalahadalah sepotong tipis logam dari suatu larutan dari ion-ionnya. Tetapi membentuk suatu electrode yang sepotong tipis logam dari suatu larutan dari ion-ionnya. Tetapi membentuk suatu electrode yang melibatkan unsur berbentuk gas dan ion-ionnya yang lebih sulit. Potensial suatu sel volta
melibatkan unsur berbentuk gas dan ion-ionnya yang lebih sulit. Potensial suatu sel volta
adalah pengukuran gaya dorong dan reaksi redoks dalam pengkuran yang paling cermat. Aliran adalah pengukuran gaya dorong dan reaksi redoks dalam pengkuran yang paling cermat. Aliran electron akan melibatkan terjadinya reaksi pada electrode dan akan sedikit mengubah
electron akan melibatkan terjadinya reaksi pada electrode dan akan sedikit mengubah kosentrasi larutan-larutan standar (Keenan, 1999 : 33-34).
kosentrasi larutan-larutan standar (Keenan, 1999 : 33-34). Esel = E
Esel = E00SELSEL – – (RT/nf ) ln (produk/rektan)(RT/nf ) ln (produk/rektan)
Dari persamaan diatas kita dapat menenetukan suatu tetapan RT/nF Yang dapat Dari persamaan diatas kita dapat menenetukan suatu tetapan RT/nF Yang dapat ditentukan dengan membuat
ditentukan dengan membuat kurva hubunan kurva hubunan E sel E sel terhadap angka banding terhadap angka banding konsentrasi zat yangkonsentrasi zat yang terlibat dalam reaksi tersebut (Atkins,1999 : 281).
terlibat dalam reaksi tersebut (Atkins,1999 : 281). Perubahan energy bebas reksi sel
Perubahan energy bebas reksi sel aA +
dinyatakan sebagai ∆G=∆G0 + nRT ln
Perubahan energi bebas reaksi sel aA + bB cC + dD dinyatakan sebagai
C.
sesudah penggantian ∆G = -nFE dan ∆Go = nFEo pada persamaan di atas, didapat
D.
Persamaan tersebut dapat juga ditulis sebagai
E.
Pada 298 K kedua persamaan di atas sering disebut sebagai persamaan nernst (Dogra, 2008).
C. ALAT DAN BAHAN
Alat Praktikum1. Gelas kimia 100 ml
2. Lembaran tembaga dan seng 3. Arus/kabel 4. Voltmeter 5. Pipet tetes Bahan Prktikum 1. Larutan ZnSO4 2. Larutan CuSO4 3. Larutan KNO3 4. Kertas saring 5. Tisu
D. SKEMA KERJA
Susunlah alat seperti gambar diatas
CuSO4 1 M ZnSO4 1 M
Dimasukan dalam gelas kimia 100 ml
Dimasukan dalam gelas kimia 100 ml
- Buat gulungan kertas saring dan celupkan dalam KNO3 jenah
- Hubungkan kedua gelas. Kimia dengan gulungan tersebut (sebagai jembatan garam
- Amplas agar bersih
- Hubungkan kedua elektroda dengan voltmeter
- Celupkan ke dalam larutan yang sesuai dan catat nilai voltase /Esel Siapkan electrode Cu dan Zn
E. HASIL PENGAMATAN
Tabel hasil pengamatan :
Kosentrasi Zn2+ Kosentrasi Cu2+ Esel
1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 0,1 M 0,01 M 0,001 M 1,35 1,40 1,39 1,31
F. ANALISIS DATA
1) Persamaan reaksi
2) Perhitungan
- Bersihkan electrode- Ulangi dengan kosentrasi Cu2+ Bervariaasi : 0,1, 0,001, dan 0,01
(
)
(
)
= log 1 = 0
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
Membuat grafik hubungn esel dengan
[]Esel
1,33 1,40 1,39 1,31 0 1 2 3Membuat grafik hubungn esel dengan
[]Dari grafik diatas dapat ditentukan nilai slope dan intersep :
Slope berdasarkan teori
1.23 1.27 1.31 1.35 1.39 1.43 1.47 0 1 2 3 GRAFIK Intersep berdasarklan teori = + 1,10 Slope berdasakan percobaan
Dik: y1 = 1,31 y2 = 1,40 x1 = 1 x2 =3
Itersep berdasarkan percobaan = 1,44
Persamaan Nernst
Persamaan nernst berdasarkan teori
Persamaan nernst berdasarkan percobaan
Penentuan % Error
|
|
( )
|
|
( ()
. % Error Esel
| |
( )
| |
( )
| |
( )
| |
( )
G.PEMBAHASAN.
Sel elektrokimia adalah sel yang terdiri dari dua elektroda, yang berupa konduktor logam, yang dicelupkan ke dalam elektrolit konduktor ion ( yang dapat berupa larutan, cairan, atau padatan ). Pada percobaan ini GGL sel daniel ditentukan dengan menyusun serangkaianalat yang menggambarkan sel daniel. Pada rangkaian ini, logam dicelupkan dalam larutan CUSO 4, dan logam seng dicelupkan pada larutan ZnSO4, dimana kedua elektroda dihubungkan dengan voltmeter, yang berfungsi untuk mengukur perbedaan potensial pada kedua sistem. Sedangkan kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam yang terbuat dari kertas saring yang telah dicelupkan dalam larutan KNO3, yang berfungsi sebagai penyetara kation dan anion dalam larutan.
Logam Zn akan melepaskan elektron dan teroksidasi menjadi Zn2+ dan begabung dalam larutan ZnSO4, electron yang dilepaskan kemudian mengalir ( beralin ) dari elektroda Zn ke elektroda CU, sedangkan ion CU2+nya sendiri dari larutan CUSO4 menerima elektron, yang kemudian ion ini berubah ( tereduksi ) menjadi endapan logam CU. Aliran yang terbentuk antara logam Zn ( elektrode Zn ) dengan elektrode CU inilah yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya beda potensial antara kedua eletroda, dan menimbulkan aliran listrik, dan aliran listrik arah arusnya adalah kebalikan dari arah aliran elektron. Perbedaan potensial ini terukur pada alat pengukur beda potensial yang telah terpasang diantara kedua eletroda ( voltmeter ) sebagai beda potensial yang dilambangkan E. Dan beda potensial yang dihasilkan akan mencapai titik maksimum ketika tidak ada arus yang mengalir, dan inilah yang kemudian yang dinamakan GGL atau E sel. Namun lebih sederhana gaya gerak llistrik ( GGL ) sel sering diartikan sebagai nilai limit atau pebedaan potensial pada pengukuran dua elektroda dengan menggunakan potensialmeter ketika arus listriknya yang dihasilkan mengalir adalah nol. Perbedaan potensial Yang diamati berfariasi denngan jenis bahan elektroda dan konsentrasi serta temperatur larutan elektrolit.
Di pasangkan jembatan jembatan garam yang berfungsi sebagai penyetara anion dan kation dalam sistem ini dikarenakan suatu alasan yaitu pada saat elektron teralir, maka secara otomatis kation Zn2+makin bertambah, di dalam larutan ZnSO4, sedangkan disebelah terjadi penurunan jumlah ion ( kation ) Cu2+, karena terus menerus tereduksi menjadi logam CU, padahal secara normalnya, seharusnya jumlah antara ionnya ( kation ) Zn 2+dan CU2+adalah
sama, sehingga itulah yang menyebabkan dipasangnya jembatan garam,untuk mengimbangi jumlah kation Zn2+ dan CU2+ dengan SO42-. Pada larutan ZnSO4 ,akan terdiri oleh anion NO3
2-oleh jembatan garam,sesuai dengan jumlah Zn2+ yang makin bertambah,sedangkan pada CuSO4 yangt semakin kekuragan kation Cu2+,SO42- yang tersisa akan masuk kedalam jembatan garam untuk menggantikan posisi NO32- yang terlepas dari jembatan garamnya.Untuk zat terlarut pada kertas saring yang merupakan jembatan garam,dapat pula kita gunakan NaCl,karena memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai garam.
Nilai E sel merupakan suatu nlai yang sangat ditentukan oleh jenis bahan dan konsentrasi bahan serta gtemperatur larutan elektrolit,sehingga itulah sebabnya dalam percobaan ini dilakukan pengamatan E sel terhadap perubahan konsentrasi.Dari percobaan ini kita peroleh penjelasan bahwa makin besar konsentrasi laritan elektrolit yang digunakan,maka makin besar beda potensial sel yang dihaislkan.Hal ini dikarenakan makin besar konsentrasi dalam suatu larutan,maka makin banyak spesi spesi yang dapat mentransfer electron,sehingga beda potensialnya otomatis makin besar.Adapun perubahan konsentrasi CuSO 4 yang digunakan yaitu 1 M;0,1 M;0,01 M dan 0,001 M.Dan setiap kali larutan CuSO4 ini diganti,maka jembatan garamnya-pun ikut diganti,hal ini dikarenakan jembatan garam yang tlah
dipakai,artinya telah bereaksi dengan larutn CuSO4,konsentrasi sebelum-nya,begitu pula pada elektrodanya harus diamplas saat setelah dilakukan pergantian larutan, untuk membersihkan endapan-endapan yang dihasilkan karena proses ini sangat sensitif sedikit saja pengotor dapat menimbulkan kesalahan yang besar. Berdasarkan percobaan, di peroleh nilai potensial E sel yang mennurun ; dimana nilai potensial sel pada konsentrasi Cu2+= 1 M adalah 1,35, pada konsentrasi 0,1 M = 1,29 V ; pada konsentrasi 0,01 M adalah 1,18 V, dan pada 0,001 M adalah 0,99 V, sehingga dari grafik yang terbentuk diperoleh intersep dalam percobaan ini adalah 1,44, sedangkan secara teorik nilai intersep adalah + 1,10, perbedaan ini dapat terjadi di karenakan beberapa faktor yang entah di senngaja atau tidak, diantaranya dikarenakan kurang apik ( pandai ) – praktikan dalam membersihkan pengotor-pengotor pada elektrode,dan mungkin banyak lagi factor yang tidak terduga lainnya.
1. Sel elektrokimia adalah sel yang terdiri dari dua elektroda, yang berupa konduktor logam.
2. Voltmeter dalam sistem elektrokkimia berfungsi untuk mengukur beda potensial pada kedua sistem pada aktoda dan onoda.
3. Larutan KNO3pada jembatan garam mempunyai fungsi menyetarakan anion dan kation dalam sistem elektrokimia sel cealuani.
4. Elektrode tembaga mengalami reduksi, sedangkan electrode seng mengalami oksidasi.
Aliran elektron akan menyebabkan terjadinya energy listrikyang arah arusnya kebalikan dari arah arus electron.
Besarnya potensial sel yang diamati berubah-ubah sesuai dengan berubahnya konsentrasi, suhu ( temperatur ) serta jenis bahan elektroda.
5. Makin besar konsentrasi Cu2+maka akan makin besar pula potensial sel yang dihasilkan. 6. Slope yang diperoleh adalah 1,44 V.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins . 1994 . kimia Fisika Jilid I . Jakarta : Erlangga .
Dogra dan Dogra . 1990 . Kimia Fisika dan Soal-Soal : Jakarta . UI Press .
Keenam . dkk . 1984 . Kimia untuk Universitas . Jilid III . Jakarta . Erlangga .
