SEL VOLTA DAN MANFAATNYA PADA KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Kelompok
1 :
1. Afi
Taqiyuddin (02)
2. Choirin
Alvia Syahrin (06)
3. Dewi
Rahmawati (07)
4. Maharani
Ayu Larasati (20)
5.
Sri Kustiyani (30)
KELAS XII MIPA 4
SMANEGERI 1 TAYU
TAHUN PELAJARAN 2016/2017
MOTTO
DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
:
1.
Hanya
ada satu sudut jagat raya yang anda bisa yakini perkembangannya, dan itu adalah
dirimu sendiri.
2.
Jangan
jadikan rintangan sebagai alasan untuk berhenti. Jadikan rintangan sebagai motivasimu untuk mencapai keberhasilan.
3.
Manusia
yang paling beruntung adalah manusiayang dapat bermanfaat bagi oranglain,
terutama yang dapat menyalurkan ilmunya untuk orang lain.
4.
Keberhasilan
bermula dari keyakinan untuk berusaha.
5.
Timbalah
ilmu sekuat mungkin karena suatu saat ilmumu juga akan bermanfaat.
Makalah ini kami persembahkan untuk :
1. Ayah dan ibunda
kami tercinta.
2. Bapak / Ibu Guru
dan segenap warga SMA Negeri 1 Tayu
3. Siswa siswi
kelas XII MIPA 4
4. Pembaca yang
berbudi luhur.
KATA
PENGANTAR
Puji dan syukur
penulis haturkan atas kehadirat Allah SAW, berkat rahmat dan karunia-Nya
penulis dapat menyelesaikan Makalah KIMIA ini dengan baik/tanpa halangan.
Makalah ini penulis
susun untuk memenuhi tugas mata pelajaran KIMIA serta memberi informasi kepada
para pembaca tentang sel volta dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.
Makalah ini dapat
penulis selesaikan tepat waktu atas bantuan beberapa pihak, oleh karena itu
pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kepala SMA
Negeri 1 Tayu.
2. Bapak Moh
Adib selaku guru pendamping.
3. Seluruh
kerabat SMA Negeri 1 Tayu
4. Serta
semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Penulis mengakui
bahwa “tak ada gading yang tak retak”. Oleh karena itu, penulis menyadari bahwa
penyusunan makalah ini tidaklah sempurna. Maka dari itu penulis membutuhkan
kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Semoga makalah perjalanan
ini dapat berguna bagi semua orang untuk dapat mengembangkan informasi ini dan
dapat menggunakannya untuk menuju pada kehidupan yang lebih baik.
Tayu,
28 September 2016
Penulis
DAFTAR
ISI
Halaman Judul .........................................................................................................................................................1
Motto
dan Persembahan.......................................................................................................................................2
Kata
Pengantar..........................................................................................................................................................3
Daftar
Isi.......................................................................................................................................................................4
BAB
I Pendahuluan.............................................................................................................................................5-6
I.I Latar Belakang............................................................................................................................................5
I.II Rumusan Masalah.....................................................................................................................................6
I.III
Tujuan Penulisan.....................................................................................................................................6
BAB
II Pembahasan..........................................................................................................................................7-13
II.I Proses Terbentuknya Minyak
Bumi..............................................................................................7-9
II.II Pengolahan Minyak Bumi...............................................................................................................9-11
II.III Hasil Fraksinasi Minyak Bumi...................................................................................................11-12
II.IV Kegunaan Masing-Masing Fraksi Minyak
Bumi..................................................................12-13
BAB
III Penutup......................................................................................................................................................14
III.I
Kesimpulan.......................................................................................................................................14
Daftar
Pustaka........................................................................................................................................................15
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi memberikan dampak yang besar terhadap kehidupan
manusia. Tidak hanya berdampak pada kehidupan manusia sebagai makhluk
individual, tapi sampai pada kehidupan manusia sebagai makhluk sosial.
Kecanggihan teknologi dan
berbagai macam penemuan-penemuan baru memanjakan manusia, semakin mempermudah
pelaksanaan tugas dan aktifitas kehidupan. Namun hal ini juga meningkatkan
taraf kebutuhan hodup manusia, semakin tinggi pengetahuan yang dimilikinya maka
akan semakin banyak hal dan barang yang dibutuhkannya. Salah satu contoh
kebutuhan manusia berbagai dampak perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
adalah diantaranya mengenai kebututuhan tentang pemakaian barang
elektronika.Dimana dalam kehidupan sehari-hari kita menjumpai suatu peralatan
elektronik yang didalam terdapat berbagai macam komponen yang termasuk dalam
sel elektrokimia khusunya sel galvani atau biasanya disebut dengan sel volta.
Dizaman sekarang orang atau
masyrakat kita hanya ingin mrnggunakan barang tersebut tanpa mau mengetahui
peristiwa apa atau apa yang ada di dalam peralatan yang ia gunakan yang
dapatmenunjang jalan atau proses beraktifitas barang tersebut .Jadi disebabkan
masalah inilah kami bersama-sama membuat suatu makalah yang akanmembahas
tengtang suatu hal yang sangat sering kita temui tapi kita tidak perhatkannya
denganseksama yang berada dalam barang elektronik yang sering kita gunakan
yaitu makalah tentangsel elektrokima : sel galvani.
1.2 Rumusan
Masalah
1. Pengertian Sel Volta
2. Macam-macam Sel Volta
3. Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Sel Volta
Sel volta adalah sel elektrokimia
yang menghasilkan arus listrik. Sel volta ini ditemukan oleh dua orang ahli
berkebangsaan Italia. Mereka berdua adalah Alessandro Giuseppe Volta
(1745-1827) dan Lugini Galvani (1737-1798).
Ciri khas dari sel volta adalah
menggunakan jembatan garam. Jembatan garam berupa pipa U yang diisi agar-agar
yang mengandung garam kalium klorida. Sel volta terdiri dari anoda yang
bermuatan negatif dan katoda yang bermuatan positif. Pada anoda terjadi proses
oksidasi, oksidasi adalah pelepasan elektron. Sedangkan pada katodanya terjadi
proses reduksi, reduksi adalah penangkapan elektron.
Sel volta banyak sekali digunakan
pada kehidupan sehari-hari. Sel volta yang biasa digunakan pada kehidupan
manusia seperti jenis-jenis baterai dan aki (accu). Baterai dan aki sangatlah
berbeda, perbedaan ini dapat dilihat dari setelah pemakaian kedua benda
tersebut. Baterai apabila sudah terpakai tidak dapat digunakan lagi karena
sudah tidak ada lagi arus listrik pada baterai tersebut. Sedangkan, aki apabila
arus listriknya sudah habis dapat diisi lagi dengan mengalirkan arus listrik.
Sel volta dibagi menjadi tiga
bagian, yaitu Sel Volta Primer, Sel Volta Sekunder, Sel Bahan Bakar. Ketiga
bagian tersebut juga memiliki contoh masing-masing lagi.
2.2 Macam-Macam Sel Volta
1.
SEL VOLTA PRIMER
a.
Sel Kering Seng
– Karbon
Sel kering juga dapat disebut sel
Lenchanche atau baterai. Baterai kering ini mendapatkan hak paten penemuan di
tahun 1866. Sel Lanchache ini terdiri atas suatu silinder zink berisi pasta
dari campuran batu kawi (MnO2), salmiak (NH4Cl), karbon
(C), dan sedikit air. Dengan adanya air jadi baterai kering ini tidak 100%
kering.
Sel ini biasanya digunakan sebagai
sumber tenaga atau energi pada lampu, senter, radio, jam dinding, dan masih
banyak lagi. Penggunaan logam seng adalah sebagai anoda sedangkan katoda
digunakan elektrode inert, yaitu grafit, yang dicelupkan ditengah-tengah pasta.
Pasta ini bertujuan sebagai oksidator. Seng tersebut akan dioksidasi sesuai
dengan persamaan reaksi di bawah ini:
Zn(s) → Zn2+(aq)
+ 2e- (anoda)
Sedangkan katoda terdiri atas campuran dari MnO2
dan NH4Cl. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:
2MnO2(s) + 2NH4+(aq)
2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)
(katoda)
Katoda akan menghasilkan ammonia, ammonia ini akan
bereaksi dengan Zn2+ yang dihasilkan di anode. Reaksi tersebut akan
membentuk ion yang kompleks [Zn(NH3)4]2+. Sel
kering ini tidak dapat digunakan berulang kali dan memiliki daya tahan yang
tidak lama. Dan harganya di pasaran sangatlah murah.
b.
Baterai Merkuri
Baterai merkuri ini merupakan satu dari baterai kecil
yang dikembangkan untuk usaha perdagangan atau komersial. Anoda seng dan katoda
merkuri (II) oksida (HgO) adalah penyusun dari baterai merkuri ini yang
dihubungkan dengan larutan elektrolit kalium hidroksida (KOH). Sel ini
mempunyai beda potensial ± 1,4V. Reaksi yang terjadi pada baterai ini adalah:
Zn(s) + 2OH-(aq)
→ ZnO(s) + H2O + 2e- (anoda)
HgO(s) + H2O +
2e- → Hg(l) + 2OH-(aq)
(katoda)
Reaksi dari keseluruhan atau disebut reaksi bersih
adalah:
Zn(s) + HgO(s)
→ ZnO(s) + Hg(l)
c.
Baterai Perak Oksida
Baterai perak oksida tergolong tipis dan harganya yang
relatif lebih mahal dari baterai-baterai yang lainnya. Baterai ini sangat
populer digunakan pada jam, kamera, dan kalkulator elektronik. Perak oksida (Ag2O)
sebagai katoda dan seng sebagai anodanya. Reaksi elektrodenya terjadi dalam
elektrolit yang bersifat basa dan mempunyai beda potensial sama seperti pada
baterai alkaline sebesar 1,5V. Reaksi yang terjadi adalah:
Zn(s) + 2OH-(aq)
→ Zn(OH)2(s) + 2e- (anoda)
Ag2O(s) + H2O
+ 2e- → 2Ag(s) + 2OH-(aq)
(katoda)
d.
Baterai Litium
Terdiri atas litium sebagai anoda dan MnO2
sebagai oksidator (seperti pada baterai alkaline). Baterai Litium ini dapat
menghasilkan arus listrik yang lebih besar dan daya tahannya lebih lama
dibandingkan baterai kering yang berukuran sama. Berikut notasi dari baterai
Litium:
2. SEL VOLTA SEKUNDER
a.
Aki Timbal
Aki merupakan jenis baterai
yang dapat digunakan untuk kendaran bermotor atau automobil. Aki timbal
mempunyai tegangan 6V atau 12V, tergantung jumlah sel yang digunakan dalam
konstruksi aki timbal tersebut. Aki timbal ini terdiri atas katoda PbO2
(timbel(IV) oksida) dan anodanya Pb (timbel=timah hitam). Kedua zat sel ini
merupakan zat padat, yang dicelupkan kedalam larutan H2SO4.
Reaksi yang terjadi dalam aki adalah:
Pb(s) + SO42-(aq)
→ PbSO4(s) + 2e- (anoda)
PbO2(s) + 4H+(aq)
+ SO42-(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O
(katoda)
Aki
ini dapat diisi ulang dengan mengalirkan lagi arus listrik ke dalamnya.
Pengisian aki dilakukan dengan membalik arah aliran elektron pada kedua
elektrode. Pada pengosongan aki, anoda (Pb) mengirim elektron ke katoda (PbO2).
Sementara itu pada pengisian aki, elektrode timbal dihubungkan dengan kutub
negatif sumber arus sehingga Pb2SO4 yang terdapat
pada elektrode timbal itu direduksi. Berikut reaksi pengisian aki:
PbSO4(s) + H+(aq)
+2e- → Pb(s) + HSO4-(aq)
(elektrode Pb sebagai katoda)
PbSO4(s) + 2H2O(l)
→ PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq)
+ 2e- (elektrode PbO2 sebagai anoda).
b.
Baterai Nikel Kadmium
Baterai nikel-kadmium merupakan
baterai kering yang dapat diisi ulang. Sel ini biasanya disebut nicad atau bateray
nickel-cadmium. Reaksi yang terjadi pada baterai nikel-kadmium adalah:
Cd(s) + 2OH-(aq)
→ Cd(OH)2(s) + 2e- (anoda)
NiO2(s) + 2H2O
+ 2e- → Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq)
(katoda)
Reaksi keseluruhan adalah:
Cd(s) + NiO(aq) +
2H2O(l) → Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
Baterai nikel-kadmium merupakan zat padat yang melekat pada kedua elektrodenya.
Baterai nikel-kadmium memiliki tegangan sekitar 1,4V. Dengan membalik arah
aliran elektron, zat-zat tersebut dapat diubah kembali seperti zat semula.
c.
Sel Perak Seng
Sel ini mempunyai kuat arus (I) yang
besar dan banyak digunakan pada kendaran-kendaraan balap. Sel perak seng dibuat
lebih ringan dibandingkan dengan sel timbal seng. KOH adalah elektrolit yang
digunakan dan elektrodenya berupa logam Zn (seng) dan Ag (perak).
d.
Sel Natrium Belerang
Sel natrium belerang ini dapat
menghasilkan energi listrik yang lebih besar dari sel perak seng. Elektrodenya
adalah Na (natrium) dan S (sulfur).
e.
Sel Bahan Bakar
Sel bahan bakar adalah sel yang
menggunakan bahan bakar seperti campuran hidrogen dengan oksigen atau campuran
gas alam dengan oksigen. Sel bahan bakar ini biasanya digunakan untuk sumber
energi listrik pesawat ulang-alik, pesawat Challenger dan Columbia. Yang
berperan sebagai katode adalah gas oksigen dan anodanya gas hidrogen.
Masing-masing elektrode dimasukkan kedalam elektrode karbon yang berpori-pori
dan masing-masingnya elelktrode digunakan katalis dari serbuk platina.
Katoda: menghasilkan ion OH-
O2(g) + 2H2O(l)
+ 4e- → 4OH-(aq)
Anoda: dari katode bereaksi dengan
gas H2
H2(g) + 2OH-(aq)
→ 2H2O(l) + 2e-
Reaksi selnya adalah: O2(g)
+ 2H2(g) → 2H2O(l)
2.3
Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Aki / Baterai Timbal (Accu)
Nilai sel terletak pada kegunaannya. Diantara berbagai
sel, sel timbal (aki) telah digunakan sejak 1915. Berkat sel ini, mobil/sepeda
motor dapat mencapai mobilitasnya, dan akibatnya menjadi alat transportasi
terpenting saat ini. Baterai timbal dapat bertahan kondisi yang ekstrim
(temperatur yang bervariasi, shock mekanik akibat jalan yang rusak, dll) dan
dapat digunakan secara kontinyu beberapa tahun.
Dalam baterai timbal, elektroda negatif adalah logam
timbal (Pb) dan elektroda positifnya adala timbal yang dilapisi timbal oksida
(PbO2), dan kedua elektroda dicelupkan dalam larutan elektrolit asam
sulfat (H2SO4). Reaksi elektrodanya adalah sebagai
berikut:
Anoda Pb (-)
: Pb + SO42- →
PbSO4 + 2e–
Katoda PbO2 (+) : PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O
Katoda PbO2 (+) : PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O
Kondisi Saat aki digunakan :
Saat aki menghasilkan listrik, Anoda Pb dan katoda PbO2
bereaksi dengan SO42- menghasilkan PbSO4. PbSO4
yang dihasilkan dapat menutupi permukaan lempeng anoda dan katoda. Jika telah
terlapisi seluruhnya maka lempeng anoda dan katoda tidak berfungsi. Akibatnya
aki berhenti menghasilkan listrik.
Saat aki menghasilkan listrik dibutuhkan ion H+ dan
ion SO42- yang aktif bereaksi. akibatnya jumlah ion H+
dan ion SO42- pada larutan semakin berkurang dan
larutan elektrolit menjadi encer maka arus listrik yang dihasilkan dan
potensial aki semakin melemah.
Oleh karena reaksi elektrokimia pada aki merupakan
reaksi kesetimbangan (reversibel) maka dengan memberikan arus listrik dari luar
( mencas ) keadaan 2 elektroda (anoda dan katoda) yang terlapisi dapat kembali
seperti semula. demikian pula ion akan terbentuk lagi sehingga konsentrasi
larutan elektrolit naik kembali seperti semula.
Anoda PbO2 ( - ) :
PbSO4 + 2H2O → PbO2
+ 4H+ + SO42- + 2e–
Katoda Pb ( + ) : PbSO4 + 2e– → Pb + SO42-
Katoda Pb ( + ) : PbSO4 + 2e– → Pb + SO42-
Reaksi total : 2PbSO4 + 2H2O
→ Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-
Selama proses penggunaan maupun pengecasan aki terjadi
reaksi sampingan yaitu elektrolisis air dan tentu saja ada air yang menguap
dengan demikian penting untuk menambahkan air terdistilasi ke dalam baterai
timbal. Baru-baru ini jenis baru elektroda yang terbuat dari paduan timbal dan
kalsium, yang dapat mencegah elektrolisis air telah dikembangkan. Baterai
modern dengan jenis elektroda ini adalah sistem tertutup dan disebut dengan
baterai penyimpan tertutup yang tidak memerlukan penambahan air.
2. Baterai / Sel Kering / Sel Lelanche
Sel Leclanché
ditemukan oleh insinyur Perancis Georges Leclanché (1839-1882) lebih dari
seratus tahun yang lalu. Berbagai usaha peningkatan telah dilakukan sejak itu,
tetapi, yang mengejutkan adalah desain awal tetap dipertahankan, yakni sel
kering mangan.
Sel kering
mangan terdiri dari bungkus dalam zink (Zn) sebagai elektroda negatif (anoda),
batang karbon/grafit (C) sebagai elektroda positif (katoda) dan pasta MnO2
dan NH4Cl yang berperan sebagai larutan elektrolit.
a.
Baterai Biasa
Anoda : logam seng (Zn)
Katoda : batang karbon/gafit (C)
Elektrolit : MnO2, NH4Cl dan serbuk karbon (C)
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + 2NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Katoda : batang karbon/gafit (C)
Elektrolit : MnO2, NH4Cl dan serbuk karbon (C)
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + 2NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
b.
Baterai
Alkaline
Dalam sel kering alkalin, padatan KOH atau NaOH
digunakan sebagai ganti NH4Cl. Umur sel kering mangan (baterai biasa) diperpendek
oleh korosi zink akibat keasaman NH4Cl. Sedangkan pada sel kering alkali bebas masalah ini
karena penggantian NH4Cl yang
bersifat asam dengan KOH/NaOH yang bersifat basa. Jadi umur sel kering alkali
lebih panjang.Selain itu juga menyebabkan energi yang lebih kuat dan tahan
lama.
Anoda Zn (-) :
Zn
→ Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH–
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + H2O → Zn2+ + Mn2O3 + 2OH–
Katoda C (+) : 2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH–
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + H2O → Zn2+ + Mn2O3 + 2OH–
c.
Baterai
Nikel-Kadmium
Mirip dengan baterai timbal, sel nikel-kadmium juga
reversibel. Selain itu dimungkinkan untuk membuat sel nikel-kadmium lebih kecil
dan lebih ringan daripada sel timbal. Jadi sel ini digunakan sebagai batu
baterai alat-alat portabel seperti : UPS, handphone dll.
Anoda Cd
(-) : Cd + 2OH–
→ Cd(OH)2 + 2e–
Katoda NiO2 (+) : NiO2 + 2H2O + 2e– → Ni(OH)2 + 2OH–
Reaksi total : Cd + NiO2 + 2H2O → Cd(OH)2 + Ni(OH)2
Katoda NiO2 (+) : NiO2 + 2H2O + 2e– → Ni(OH)2 + 2OH–
Reaksi total : Cd + NiO2 + 2H2O → Cd(OH)2 + Ni(OH)2
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Sel volta
dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sel volta primer, sel voltasekunder, dan sel
bahan bakar.
2. Sel volta primer adalah Sel Kering Seng-Karbon, BateraiMerkuri,
Baterai Perak Oksida, Baterai Litium.
3. Sel volta sekunder adalah Aki timbal, Baterai Nikel Kadmium,Sel
Perak Seng, Sel Natrium Belerang
Eloctrokimia
terbagi dalm dua bagian yaitu,pemanfaatan reaksi kimia (reaksi redoks) untuk
menghasilkan listrik dan pemanfaatan arus listrik untuk melangsungkan reaksi
kimia. Pemanfaatan reaksi redoks untuk menghasilkan listrik dilakukan dalam
perangkat yang disebut sel volta,sedangkan pemanfaatan arus listrik untuk melangsungkan
reksi kimia dilakukan dengan sel elektrolisis.sel volta tersedia dalam berbagai
jenis antara lain, aki, baterai, Baterai Nikel-Kadmium, Baterai Perak Oksida,
Sel Bahan Bakar.Elektrolisis di aplikasikan dalam Proses dalam penyepuhan,
Proses Sintesa, Proses pemurnian logam.
3.2Saran
Pemanfaatan reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari dapat
ditemukan di berbagai benda,oleh karena itu apabila kita jeli untuk
mempelajarinya,maka akan memberi kita banyak manfaat,selain itu menambah
pengetahuan kita.