Laporan Sel Kering [PDF]

Citation preview

LAPORAN PENERAPAN REAKSI REDOKS BERUPA SEL KERING



Mata Pelajaran Kimia X MIPA 1 Disusun Oleh: Kelompok 1 1. Dina Mutia H. (7) 2. Fauziah Putri F. (11) 3. Khairunnisa H. (14) 4. Maria Enjellina (16) 5. M. Hikmal (18) 6. Teodor Giris (35)



SMAN 47 JAKARTA SELATAN TAHUN AJARAN 2018/2019



SEL KERING (Baterai Biasa)



I.



Pengertian Sel Kering Sel Kering atau Sel Leclanche (Baterai Biasa) pertama kali dipatenkan oleh Laclance. Baterai disebut juga elemen kering, karena elektrolitnya merupakan campuran antara serbuk karbon, batu kawi, dan salmiak yang berbentuk pasta. Sel ini merupakan sel kering dengan elektrolit pasta (dasarnya air asam), MnO2, NH4CL, ZnCl2, grafit, dan kanji. Walaupun merupakan sel kering, tetapi sebenarnya adalah ‘sel basah’, karena elektrolitnya pasta yang berwujud air. Berikut penjelasan bagian-bagian pada sel kering: 1. Zinc (Zn) sebagai elektroda negatif (anoda) 2. Batang karbon/grafit (C) sebagai elektroda positif (katoda) 3. Pasta MnO2 dan NH4Cl yang berperan sebagai larutan elektrolit. 4. Selubung kertas untuk melindungi bagian dalam baterai.



II.



Penemuan Sel Kering Georges Leclanché (1839 - September 14, 1882) adalah seorang insinyur berkebangsaan Prancis. Dia dilahirkan di Parmain, Perancis pada 1839, putra Léopold Leclanché dan Eugenie dari Villeneuve. Ia dididik di Inggris dan menyelesaikan pendidikan di sekolah keinsinyuran École Centrale Paris, lulus pada tahun 1860 untuk mulai bekerja sebagai seorang insinyur.



Pada 1866, ia menemukan dan mematenkan sel Leclanché, salah satu baterai listrik pertama dan pelopor dari baterai sel kering modern. Baterai ini terdiri atas larutan konduksi (elektrolit) dari amonium klorida dengan terminal negatif dari seng dan terminal positif dari mangandioksida. Sel Leclanche itu adalah cikal bakal baterai pertama di dunia yang secara luas digunakan, yaitu baterai seng-karbon (sel kering).



III. Prinsip Kerja Baterai sel kering ini terdiri dari tiga hal yakni: 1.



Batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai)



2.



Seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai)



3.



Pasta sebagai elektrolit yang memisahkan katoda dan anoda. Dalam sel kering, Zinc adalah anoda (-), inti grafit adalah katoda (+) dan Ammonium



Chloride bertindak pasta sebagai elektroda. Di dalam baterai ada beberapa sel listrik, dan sel listrik tersebut menjadi tempat menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Elektroda-elektroda yang tersimpan di dalam baterai ada yang negatif ada pula yang positif. Elektroda negatif disebut katoda, yang memiliki fungsi sebagai pemberi elektron. Sedangkan elektroda positif, disebut anoda yang berfungsi sebagai penerima elektron. Ada aliran arus listrik yang mengalir dari kutub positif (anoda) ke kutub negatif (katoda). Sedangkan elektron akan mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif. Di dalam baterai sendiri, terjadi sebuah reaksi kimia yang menghasilkan elektron. Kecepatan dari proses ini (elektron, sebagai hasil dari elektrokimia) mengontrol seberapa banyak elektron dapat mengalir diantara kedua kutub. Elektron mengalir dari baterai ke kabel dan tentunya bergerak dari kutun negatif ke lutub positif tempat dimana reaksi kimia tersebut sedang berlangsung..



Anoda dan katoda terbuat dari bahan yang dapat bereaksi dengan bahan elektrolitnya. Saat anoda dan elektrolit bereaksi, terbentuklah satu senyawa baru yang menyisakan satu elektron. Sebaliknya, reaksi antara katoda dan elektrolit membutuhkan satu elektron. Jadilah sisa elektron dari reaksi anoda dan elektrolit tadi dikirimkan ke katoda agar katoda dapat bereaksi dengan elektrolit. Perpindahan elektron inilah yang dapat menimbulkan aliran listrik dari sebuah baterai.



IV. Reaksi Redoks pada Sel Kering Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut. Anode (Oksidasi) : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2eKatode (Reduksi) : 2 MnO2(s) + 2 NH4-(aq) + 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l) Redoks



: Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)



Selanjutnya, Zn dan NH3 membentuk ion kompleks [Zn(NH3)4]2+ : Zn2+(aq) + 4NH3(aq) → [Zn(NH3)4]2+ (aq) Potensial tiap baterai kering adalah 1,5 volt. Baterai kering jika sudah habis tidak dapat diisi ulang sehingga disebut sel primer. Untuk membuatnya tahan lama, maka NH4Cl diganti dengan KOH. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: Anode : Zn(s) + 2 OH-(aq) → Zn(OH)2 + 2eKatode : 2MnO2(s) + 2 H2O(l) + 2e- → 2 MnO(OH)(s) + 2OHRedoks : Zn(s) + 2MnO2(s) + 2 H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2MnO(OH)(s)



V. Kelebihan dan Kekurangan Sel Kering Kelebihan sel kering: 1.



Dapat menyimpan energi listrik.



2.



Bentuknya bervariasi.



3.



Portable (mudah dibawa).



4.



Harga terjangkau.



Kekurangan sel kering: 1.



Kapasitas terbatas.



2.



Tidak bisa digunakan sebagai suplai utama listrik.



3.



Tidak bisa ditransmisikan.



4.



Tidak bisa untuk tegangan tinggi.



5.



Sifatnya searah.



VI. Penerapan Sel Kering Sel kering karbon banyak digunakan untuk berbagai alat kehidupan sehari-hari, sebagai berikut: 1.



Radio



2. Lampu senter



3. Jam dinding



4. Mainan anak-anak



VII. Kesimpulan Sel kering atau disebut juga baterai biasa adalah elemen primer dimana tidak dapat difungsikan lagi jika sudah habis terpakai, dikarenakan potensial tiap sel kering adalah 1,5 volt. Walaupun merupakan sel kering, tetapi sebenarnya adalah ‘sel basah’, karena elektrolitnya pasta yang berwujud air. Sel kering digunakan sebagai sumber listrik arus searah. Sel ini menghasilkan 1.5 volt dan murah, namun tidak efisien dalam memberikan energi listrik, karena hanya sedikit dari MnO2 yang dekat katode yang tereduksi dan hanya sedikit dari katode seng yang terpakai dalam penggunaan baterai. Sel kering memiliki umur yang pendek, karena anode Zn bereaksi spontan dengan NH4Cl dalam elektrolit, menyebabkan korosi dan akhirnya kebocoran isi.