Ceritaku

Tugas Kimiaku

Tugasnya ngeprin dan ngeprin terus, padahal niatnya mau lewat e-mail si, namun dikirim tidak jadi, mungkin nyasar. Wah membuat kekosongan saku. Tugas yang di berikan bu “E” ini cukup banyak lembar. Bu ‘E’ yang biasa kami tirukan ‘Ell’ dengan nada yang lucu. Ibu E memang masih cukup muda di banding ibuku, namun beliau udah punya momongan yang sudah kuliah. Wah-wah … beliau orangnya sangat ceria, terlihat dari raut muka yang ramah. Pokoknya lucu lah. Hehehee. Ini tugasku yang cukup banyak, walau nggak sebanyak air laut si, hahahahha -:<) …… mulai tanggal 26 September 2012 masuk bab Sel Volta. Oh ya, sebelum memasuki bab ini aku pertama tentang pengertian den selanjutnya macam-macamnya. Di bab ini ada pengertian, macam-macam sel volta, 

Semangat Owkeh……!!!!!!

Berikut tugasku yang lalu dengan materi Sel Volta, hehee

SEL VOLTA

Kalian tahu gak nih tentang Sel Volta? Ya sel volta memang salah satu sumber tenaga listrik yang banyak digunakan saat ini adalah baterai. Aplikasi sel volta dalam kehidupan sehari-hari adalah baterai dan accumulator (aki), keduanya bekerja berdasarkan prinsip reaksi redoks spontan. Sel volta ini dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Sel primer, yaitu sel yang satu ini tidak dapat diisi ulang. Misalnya seperti baterai biasa (sel kering), baterai alkali, dan baterai perak oksida.
2. 
   
   Sel sekunder, kalau yang ini yaitu sel yang dapat diisi ulang (disetrum). Misalnya baterai nikel kadmium dan aki. Kalau dipikir-pikir asik donk. Hehee

Kalian pastitau sel-sel ini digunakan untuk apa aja. Yupz.. benar sel tersebut biasa digunakan pada berbagai elektronika, seperti: lampu senter, kalkulator, radio dll.

Elektrokimia : Hubungan Reaksi kimia dengan daya gerak listrik (aliran elektron)

• Reaksi kimia menghasil- kan daya gerak listrik (sel galvani)
• Daya gerak listrik menghasilkan reaksi kimia (sel elektrolisa)

Sel elektrokimia : sistem yang terdiri dari elektroda yang tercelup pada larutan elektrolit.

• Prinsip-prinsip sel volta atau sel galvani :

Gerakan elektron dalam sirkuit eksternal akibat adanya reaksi redoks.

• Aturan sel volta :

-   Terjadi perubahan : energi kimia → energi listrik

-   Pada anoda, elektron adalah produk dari reaksi oksidasi; anoda kutub negatif

-   Pada katoda, elektron adalah reaktan dari reaksi reduksi; katoda = kutub positif

-   Elektron mengalir dari anoda ke katoda

1. Konsep-konsep Sel Volta

Sel Volta:

1. Deret Volta/Nerst
   

a.   Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au

b.  Makin ke kanan, mudah direduksi dan sukar dioksidasi. Makin ke kiri, mudah dioksidasi, makin aktif, dan sukar direduksi.

2. Prinsip:

1. Anoda terjadi reaksi oksidasi ; katoda terjadi reaksi reduksi
2. Arus elektron : anoda → katoda ; arus listrik : katoda → anoda
3. Jembatan garam : menyetimbangkan ion-ion dalam larutan

Contoh dari sel galvani :

Notasi sel :  Zn/Zn⁺²//Cu⁺²/Cu

/  = potensial ½ sel

// = potensial sambungan Sel (cell junction potential; jembatan garam)

2. Macam-macam sel volta

1. Sel Kering atau Sel Leclance

Sel ini sering dipakai untuk radio, tape, senter, mainan anak-anak, dll.

Katodanya sebagai terminal positif terdiri atas karbon (dalam bentuk grafit) yang terlindungi oleh pasta karbon, MnO₂ dan NH₄Cl₂

Anodanya adalah lapisan luar yang terbuat dari
seng dan muncul dibagian bawah baterai sebagai terminal negatif.

Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO₂ + NH₄Cl + sedikit Air

Reaksi anoda adalah oksidasi dari seng

Zn(s) → Zn₂+ (aq) + 2e^-

Reaksi katodanya berlangsung lebih rumit dan suatu campuran hasil akan terbentuk. Salah satu reaksi yang paling penting adalah :

2MnO₂(s) + 2NH₄ + (aq) + 2e^- → Mn₂O₃(s) + 2NH₃(aq) + H₂O

Amonia yang terjadi pada katoda akan bereaksi dengan Zn₂+ yang dihasilkan pada anoda dan  membentuk ion Zn(NH₃)₄²⁺.

1. Sel Aki

Katoda: PbO₂

Anoda : Pb

Elektrolit: Larutan H₂SO₄

Reaksinya adalah :

PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + SO₄^2-(aq) → PbSO₄(s) + 2H₂O (katoda) Pb (s) + SO₄^2-(aq) → PbSO₄(s) + 2e^- (anoda) PbO₂(s) + Pb (s) + 4H⁺(aq) + 2SO₄^2-(aq) → 2PbSO₄(s) + 2H₂O (total)

Pada saat selnya berfungsi, konsentrasi asam sulfat akan berkurang karena ia terlibat dalam reaksi tersebut.Keuntungan dari baterai jenis ini adalah bahwa ia dapat diisi ulang (recharge) dengan memberinya tegangan dari sumber luar melalui proses elektrolisis, dengan reaksi :

2PbSO₄(s)  + 2H₂O → PbO₂(s) + Pb(s) + 4H⁺(aq) + 2SO₄^2-(aq) (total)

Kerugian dari baterai jenis ini adalah, secara bentuk, ia terlalu berat dan lagi ia mengandung asam sulfat yang dapat saja tercecer ketika dipindah-pindahkan.

2. Sel Bahan Bakar

• Elektroda : Ni

• Elektrolit : Larutan KOH

• Bahan Bakar : H₂ dan O₂

3. Baterai Ni – Cd

    

      Baterai nikel-kadmium (NiCd baterai atau baterai NiCad) adalah jenis baterai isi ulang menggunakan nikel hidroksida oksida dan kadmium logam sebagai elektroda. Singkatan Ni-Cd berasal dari simbol kimia dari nikel (Ni) dan kadmium (Cd): singkatan NiCad adalah merek dagang terdaftar dari SAFT Corporation, meskipun nama merek umumnya digunakan untuk menggambarkan semua Ni-Cd baterai.
Basah-sel baterai nikel-kadmium diciptakan pada tahun 1899. Sebuah baterai Ni-Cd memiliki tegangan terminal selama debit sekitar 1,2 volt yang menurun sedikit sampai hampir akhir debit. Ni-Cd baterai yang dibuat dalam berbagai ukuran dan kapasitas, dari jenis disegel portabel dipertukarkan dengan karbon-seng sel kering, sel ventilasi besar yang digunakan untuk daya siaga dan motif kekuasaan. Dibandingkan dengan jenis lain sel dapat diisi ulang mereka menawarkan siklus hidup yang baik dan kapasitas, kinerja yang baik pada temperatur rendah, dan bekerja dengan baik pada tingkat debit tinggi (menggunakan kapasitas sel dalam satu jam atau kurang). Namun, bahan lebih mahal daripada jenis seperti baterai asam timbal, dan sel-sel memiliki tinggi self-discharge dari beberapa jenis lainnya. Sealed Ni-Cd baterai membutuhkan tidak ada pemeliharaan.
Sealed Ni-Cd sel berada pada satu waktu banyak digunakan dalam peralatan listrik portabel, peralatan fotografi, senter, lampu darurat, dan perangkat elektronik portabel. Kapasitas unggul dari Nikel-metal hidrida, dan baru-baru biaya yang lebih rendah, sebagian besar telah digantikan penggunaannya. Selanjutnya, dampak lingkungan dari pembuangan logam berat kadmium telah memberikan kontribusi yang cukup terhadap pengurangan penggunaan mereka. Dalam Uni Eropa, mereka sekarang hanya dapat diberikan untuk keperluan penggantian meskipun mereka dapat diberikan untuk jenis tertentu tertentu peralatan baru seperti perangkat medis.

Besar sel baterai NiCd berventilasi basah yang digunakan dalam pencahayaan darurat, kekuatan siaga, dan pasokan listrik yang tidak pernah terputus dan aplikasi lainnya.

2.Baterai kering ( sel leclanche )  

Baterai kering ditemukan oleh laclanche. Sel laclanche terdiri atas suatu silinder zink yang berisi pasta dari campuran batu kawi (MnO2). Salmiak (NH4Cl), karbon (C ) dan sedikit air. Zink berfungsi sebagai anode, sedangkan katode di gunakan elektro inert , yaitu grafit yang di celupkan di tengah-tengah pasta, danpasta itu berfungsi sebagai oksidator.

Reaksi-reaksi yang terjadi dalam baterai kering lebih rumit. Potensial satu sel laclanche adalah 1,2 Volt. Sel ini kadang diebut sel kering asam karena adanya NH4CL yang bersifat asam. Laclanche tidak dapat di isi ulang (primer/tidak dapat diisi ulang).

Baterai kering ditemukan oleh Leclanche. Sel Leclanche terdiri atas satu silinder zink yang berisi pasta dari campuran batu kawi (MnO₂), salmiak (NH₄Cl), karbon (C), dan sedikit air. Zink berfungsi sebagai anode, sedangkan katode yang digunakan adalah elektode inert, yaitu grafit, yang dicelupkan di tengah-tengah pasta. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator.

Reaksi yang terjadi:

Anode : Zn(s) Zn²⁺(aq) + 2e

Katode : 2 MnO₂(s) + 2NH₄⁺(aq) + 2e Mn₂O₃(s) + 2NH₃(aq) + H₂O(l)

______________________________________________________________ +

Zn(s) + 2MnO₂(s) + 2NH₄⁺(aq) Zn²⁺(aq) + Mn₂O₃(s) + 2H₂O(l)

• Sel ini sering dipakai untuk radio, tape, senter, mainan anak-anak, dll.

• Katodanya sebagai terminal positif terdiri atas karbon (dalam bentuk grafit) yang terlindungi oleh pasta karbon, MnO₂ dan NH₄Cl₂

• Anodanya adalah lapisan luar yang terbuat dari seng dan muncul dibagian bawah baterai sebagai terminal negatif.

• Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO₂ + NH₄Cl + sedikit Air

• Reaksi anoda adalah oksidasi dari seng Zn(s) → Zn₂+ (aq) + 2e^-

• Reaksi katodanya berlangsung lebih rumit dan suatu campuran hasil akan terbentuk. Salah satu reaksi yang paling penting adalah :

2MnO₂(s) + 2NH₄ + (aq) + 2e^- → Mn₂O₃(s) + 2NH₃(aq) + H₂O

• Amonia yang terjadi pada katoda akan bereaksi dengan Zn₂+ yang dihasilkan pada anoda dan  membentuk ion Zn(NH₃)₄²⁺.

• Disebut juga baterai ni-cad yang dapat diisi ulang muatannya dan yang umum dipakai pada alat-alat elektronik peka. Potensialnya adalah 1,4 Volt.

• Katoda : NiO₂ dengan sedikit air

• Anoda : Cd

• Reaksinya :

Cd(s) + 2OH^- (aq) → Cd(OH)₂(s) + 2e^-

2e^- + NiO₂(s) + 2H₂O → Ni(OH)₂(s) + 2OH^-(aq)

• Baterai ini lebih mahal dari baterai biasa.

3.Baterai alkalin

Baterai kering jenis alkalin pada dasarnya sama dengan sel laclanche (primer/tidak dapat diisi ulang), tetapi bersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Potensial dari baterai alkalin juga sebesar 1,5 volt, tetapi baterai ini dapat bertahan lebih lama.

Baterai alkalin dapat menghasilkan arus dan lebih besar dan total muatan yang lebih banyak dari pada baterai kering biasa. Oleh karena itu cocok digunakan untuk peralatan yang memerlukan arus lebih besar, misalnya kamera dan tape recorder. Adapun baterai kering yang digunakan untuk peralatan yang menggunakan arus lebih kecil yaitu radio dan kalkulator.

Reaksi redoks yang terjadi pada baterai alkalin sebagai berikut:

Anode : Zn(s) + 2OH^-(aq) ZnO(s) + H₂O(l) + 2e^-

Katode : 2MnO₂(s) + H₂O(l) Mn₂O₃(s) + 2OH^-(aq)

_____________________________________________ +

Zn(s) + 2MnO₂(s) ZnO(s) + Mn₂O₃(s)

4.Baterai litium

Baterai litium telah mengalami banyak penyempurnaan. Baterai litium kini banyak di gunakan adalah baterai litium-ion . baterai litium ion tidak menggunakan logam litium, tetapi ion litium. Ketika di gunakan, ion litium berpindah dari suatu elektron ke elektron lainnya melalui suatu elektrolit.