134
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
Sumber:
www.kampereerauto.nl
Gambar 7.6
Accumulator atau aki kendaraan
3. Merancang Sel Volta Sederhana
Pada bab sebelumnya, Anda sudah belajar larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Selain itu, dalam reaksi
redoks terjadi transfer elektron yang dapat menghasilkan energi listrik. Jika reaksi redoks dilakukan dalam larutan maka larutan tersebut dapat
dimanfaatkan sebagai sumber arus listrik. Dapatkah Anda merancang sel Volta sederhana? Prinsip sel Volta adalah adanya elektrode sebagai
tempat terjadinya reaksi reduksi katode dan oksidasi anode, serta larutan sebagai media untuk menghantarkan arus listrik.
Pada saat accu diisi ulang, manakah yang berperan sebagai katode dan anode? Diskusikan dengan teman Anda.
Kegiatan Inkuiri
Aktivitas Kimia 7.1
Merancang Sel Volta Sederhana Tujuan
Merancang sel Volta sederhana Alat
1. Gelas kimia 2. Elektrode Zn
3. Elektrode Cu 4. Baterai
5. Lampu Bahan
1. H
2
SO
4
10 2. Air
Langkah Kerja 1. Buatlah kelompok untuk melakukan penyelidikan ini.
2. Rancang sebuah sel Volta yang tersusun atas elektrode Zn dan Cu yang dicelupkan ke dalam larutan H
2
SO
4
10. 3. Amati apa yang terjadi.
Pertanyaan 1. Pada percobaan yang Anda lakukan, tunjukkan:
a. katode dan anode;
b. biloks setiap unsur yang mengalami perubahan;
c. reduktor dan oksidator;
d. arah aliran elektron;
e. bukti terbentuknya gas hidrogen.
2. Apa yang terjadi pada lampu? Dapatkah lampu menyala? 3. Apa yang terjadi pada kedua elektrode selama lampu menyala?
4. Apakah perbedaan antara sel Volta dengan percobaan uji larutan elektrolit pada bab sebelumnya?
5. Adakah perbedaan prinsip antara sel Volta hasil rancang-bangun oleh Anda dengan sel accumulator?
Setelah Anda melakukan percobaan sel Volta berdasarkan hasil rancang-bangun sendiri, dapatkah Anda menjelaskan secara kimia
terjadinya aliran listrik pada sel Volta? Mari kita bahas bersama. Ketika logam Zn dan Cu dicelupkan ke dalam larutan H
2
SO
4
, keduanya bersaing untuk bereaksi dengan H
2
SO
4
. Oleh karena logam Zn lebih reaktif maka Zn bereaksi dengan H
2
SO
4
membentuk ZnSO
4
. Persamaan reaksinya:
Zns + H
2
SO
4
aq
⎯⎯ →
ZnSO
4
aq + H
2
g
Kata Kunci
• Elektrode
• Kereaktifan
Larutan H
2
SO
4
10 Baterai
Elektrode Zn Elektrode Cu
Gelas kimia Anode
Katode
Elektrolit H
2
SO
4
Lempengan Pb dan PbO
135
Reaksi Reduksi Oksidasi
Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1.
Reaksi lengkap dalam sel Leclanche adalah: Zns + 2MnO
2
s + 2NH
4 +
aq
⎯⎯ →
Zn
2+
aq + Mn
2
O
3
s + 2NH
3
aq + H
2
OA Tentukan biloks setiap atom, kemudian tentukan
mana oksidator dan reduktor. 2.
Tuliskan perubahan biloks yang terjadi pada reaksi salah satu sel Volta jenis isi ulang, kemudian
tentukan reduktor dan oksidatornya. 3.
Baterai isi ulang mana yang lebih baik ditinjau dari aspek keamanan lingkungan?
4. Berapa perubahan bilangan oksidasi timbel Pb
pada reaksi saat dipakai dan saat diisi ulang? 5.
Berapa massa molekul relatif H
2
SO
4
? Berapa mol H
2
SO
4
dalam larutan H
2
SO
4
10 jika dalam accu terdapat 500 gram larutan?
6. Gambarkan sel Volta sederhana yang tersusun atas
elektrode Mg dan Cu yang dicelupkan ke dalam larutan HCl. Kemudian tunjukkan manakah:
a. anode; b. katode ;
c. arah aliran elektron.
Tes Kompetensi Subbab
C
Gambar 7.7
Mekanisme reaksi dan transfer elektron yang terjadi pada sel
Volta
Sumber: Sougou Kagashi
Bagaimana hubungannya dengan aliran listrik atau aliran elektron yang dapat menyalakan lampu? Jika persamaan reaksi tersebut diuraikan
maka Anda akan mengetahui sumber elektron dan arah aliran elektron. Oleh karena reaksi tersebut adalah reaksi ion maka terjadi transfer
elektron. Dalam hal ini, Zn melepaskan elektron membentuk Zn
2+
perhatikan Gambar 7.7. Persamaan reaksinya:
Zns
⎯⎯ →
Zn
2+
aq + 2e
–
Elektron yang dihasilkan mengalir melalui rangkaian kawat menuju logam Cu. Aliran elektron ini dapat menyalakan lampu.
Pada elektrode Cu, elektron-elektron ditangkap oleh ion-ion H
+
yang terdapat dalam larutan membentuk H
2
. Persamaan reaksinya: 2H
+
aq + 2e
–
⎯⎯ →
H
2
g Dengan demikian, reaksi redoks yang sesungguhnya terjadi dalam
sel Volta rancangan Anda, yaitu sebagai berikut. Zns + 2H
+
aq
⎯⎯ →
Zn
2+
aq + H
2
g Reaksi totalnya: Zns + H
2
SO
4
aq
⎯⎯ →
ZnSO
4
aq + H
2
g
Rangkuman
1.
Pengertian reaksi reduksi oksidasi redoks mengalami perkembangan sebagai berikut.
a. Pengikatan oksigen dan hidrogen
b. Transfer elektron
c. Perubahan bilangan oksidasi
2. Menurut konsep pengikatan oksigenhidrogen,
oksidasi adalah pengikatan atom oksigen atau pelepasan atom hidrogen. Reduksi adalah proses
sebaliknya.
3. Menurut konsep transfer elektron, oksidasi adalah
pelepasan elektron dan reduksi adalah penerimaan elektron.
4. Menurut konsep perubahan bilangan oksidasi,
oksidasi adalah kenaikan bilangan oksidasi dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi.
5. Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang
menyatakan valensi atom dalam suatu senyawa yang dapat memiliki harga positif maupun negatif.
6. Bilangan oksidasi unsur dalam senyawa ditentukan
dengan suatu aturan. 7.
Dalam reaksi redoks, zat yang dapat mengoksidasi zat lain dinamakan oksidator dan zat yang dapat
mereduksi zat lain dinamakan reduktor. 8.
Reaksi redoks dapat dimanfaatkan sebagai sumber arus listrik searah, seperti pada sel Volta atau dikenal
dengan baterai dan accumulator accu. 9.
Sel Volta sederhana dapat dibangun dari dua buah elektrode yang dicelupkan ke dalam larutan elektrolit.
Kategori