LKPD Sel Volta [PDF]

Citation preview

LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK SEL VOLTA



Nama No. Absen Kelas



: Eki Valentino : 09 : XII MIPA 5



Dalam pembelajaran ini, siswa diharapkan dapat: 1.



Menganalisis perbedaan sel basah dan sel kering dalam kehidupan sehari-hari.



A. Rumusan Masalah Berdasarkan video yang telah kalian amati maka tuliskan masalah yang kalian temukan melalui diskusi kelompok!



1. Apa perbedaan dari sel basah dan sel kering?



B. Hipotesis



HIPOTESA



Perkirakan jawaban sementara dari masalah yang kalian buat! 1. A. Pada sel basah :  Anoda : (logam timbal (Pb))  Katoda : timbal yang dilapisi timbal oksida (PbO2)  Elektrolit : asam sulfat (H2SO4) B. Pada sel kering :



  



Anoda : Zn Katoda : Karbon/grafit (C) Elektrolit : campuran berupa pasta (MnO2 + NH4Cl + sedikit air)



C. Pengumpulan data Membaca bahan ajar dan mencari beberapa sumber untuk menjawab rumusan masalah di atas!



D. Pertanyaan 1. Sebutkan contoh dari sel basah dan sel kering yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari? 1) Sel Basah : Aki, baterai nikel-kadmium, dan baterai litium 2) Sel Kering : Baterai seng-karbon, baterai merkuri, dan baterai perak oksida 2. Jelaskan reaksi yang terjadi pada aki dan baterai seng-karbon? 1) Aki : Pada saat aki digunakan, tiap molekul asam sulfat (H2SO4) pecah menjadi dua ion hidrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (SO4-). Kedua elektrodanya perlahan-lahan akan menjadi timbal sulfat. Pada reaksi tersebut, elektrode timbal melepaskan banyak elektron. Akibatnya, terjadi aliran arus listrik dari pelat timbal dioksidanya. Setelah beberapa lama dipakai, akhirnya kedua elektrode tertutup oleh timbal sulfat. Akibatnya, diantara keduanya tidak ada lagi beda potensial kemudian aki mati. Sementara proses kimia selama pengisian aki (charging) terjadi setelah aki melemah (tidak dapat memasok arus listrik pada saat kendaraan hendak dihidupkan). Kondisi aki dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan memberikan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi saat di charging. Pada proses ini, tiap molekul air terurai dan tiap pasang ion hidrogen yang dekat dengan lempeng negatif bersatu dengan ion SO4 pada lempeng negatif membentuk molekul asam sulfat. Sedangkan ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada lempeng positif membentuk PbO2. 2) Baterai seng-karbon : Zn teroksidasi menjadi ion Zn2+. Elektron yang dilepaskan mengalir melalui kawat penghantar menuju elektrode karbon. Elektron-elektron Pada elektrode karbon mereduksi MnO2, Mn2O3, dan NH3. Ketika baterai dipakai terjadi reaksi antara Elektroda positif dan Elektrode negatif. Di elektroda negatif terjadi Pelepasan elektron oleh seng, akibatnya bentuk ion seng yang bermuatan positif. Elektron yang dilepaskan tersebut ditangkap oleh Elektroda positif dalam hal ini dilakukan oleh mangan dioksida dan larutan Amonium klorida peristiwa tersebut terjadi terus menerus dan akibatnya pada suatu saat terjadi perbedaan potensial pada kedua elektrode sama dengan nol, pada keadaan ini baterai dikatakan mati.



3. Tuliskan reaksi yang terjadi di dalam aki dan baterai seng-karbon? 1) Aki : Reaksi penggosongan aki atau aki saat digunakan, reaksinya sebagai berikut. Anode : Pb(s) + HSO4-(aq) PbSO4(s) + 2e- + H+(aq) Katode : PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2ePbSO4(s) + 2H2O(l) + Reaksi sel : Pb(s) + PbO2(s) + 2HSO4 (aq) + 2H (aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l) Reaksi pengisian aki : Anode : PbSO4(s) + 2H2O(l) Katode : PbSO4(s) + H+(aq) + 2eReaksi sel : 2PbSO4(s) + 2H2O(l)



PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2ePb(s) + HSO4-(aq) Pb(s) + PbO2(s) + 2HSO4-(aq) + 2H+(aq)



2) Baterai seng-karbon : Anode : Zn(s) Katode : 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2eReaksi sel : Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq)



Zn2+(aq) + 2eMn2O3(s) + 2NH3(g) + H2O(l) Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(g) +H2O(l)



4. Jelaskan perbedaan aki dan baterai seng-karbon? Aki Merupakan elemen sekunder yang diisi ulang ketika sudah habis. Elektrode positif terbuat dari timbal dioksida. Elektrode negatif terbuat dari timbal. Menggunakan larutan elektrolit sulfat. Merupakan sel basah



Baterai seng-karbon dapat Merupakan elemen primer yang tidak dapat diisi ulang ketika sudah habis. pelat Elektrode positif terbuat dari batang karbon. pelat Elektrode negatif terbuat dari seng. asam Menggunakan pasta elektrolit ammonium klorida. Merupakan sel kering



5. Jelaskan kegunaan dari aki dan baterai seng-karbon? 1) Aki : Aki dapat berfungsi sebagai penyimpanan listrik yang setiap saat dapat dimanfaatkan, seperti dalam kendaraan bermotor. 2) Baterai : Menyediakan arus listrik dengan menyimpan energi potensi listrik dalam bentuk sel elektrokimia (sel volta), biasanya ada pada jam dinding, remot, dan lain-lain.



6. Apakah kesimpulan dari diskusi kelompok kalian?  Aki dan baterai memiliki kegunaan yang berbeda.  Reaksi yg terjadi :  Pada aki : Pb + PbO2 + 4H+ + 2 SO42-     →  2PbSO4  + 2H2O  Pada baterai : Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(s) + H2O(l)  Pada aki elektrode positif terbuat dari pelat timbal dioksida sedangkan pada baterai dari batang karbon.  Pada aki elektrode negatif terbuat dari pelat timbal sedangkan pada baterai dari seng.  Aki biasanya digunakan pada kendaraan bermotor.



E. Merumuskan kesimpulan



Apa yang bisa kalian simpulkan dari hasil diskusi kelompok? Tuliskan kesimpulanmu di bawah ini!  Aki dan baterai memiliki kegunaan yang berbeda.  Reaksi yg terjadi :  Pada aki : Pb + PbO2 + 4H+ + 2 SO42-     →  2PbSO4  + 2H2O  Pada baterai : Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(s) + H2O(l)  Pada aki elektrode positif terbuat dari pelat timbal dioksida sedangkan pada baterai dari batang karbon.  Pada aki elektrode negatif terbuat dari pelat timbal sedangkan pada baterai dari seng.  Aki biasanya digunakan pada kendaraan bermotor.



Persentasikan hasil diskusi kalian di depan kelas!