Panduan Praktikum Reaksi Redoks & Sel Volta: Teori, Cara Kerja, dan LKPD Lengkap

Dalam dunia kimia, praktikum reaksi redoks merupakan salah satu eksperimen fundamental yang wajib dikuasai oleh siswa kelas 12 maupun mahasiswa tingkat awal. Melalui praktikum ini, kita tidak hanya belajar menghafal rumus, tetapi melihat secara langsung bagaimana transfer elektron dapat menyebabkan perubahan warna yang dramatis atau bahkan menghasilkan arus listrik dalam sel volta. Artikel ini akan mengupas tuntas langkah kerja, analisis data, hingga pembahasan soal terkait reaksi reduksi dan oksidasi.

Dasar Teori Reaksi Redoks

Sebelum masuk ke langkah kerja, kita perlu memahami konsep dasar dari perubahan bilangan oksidasi.

Reaksi Redoks (Reduksi-Oksidasi) adalah reaksi kimia yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi (biloks) atom-atom yang terlibat di dalamnya melalui proses transfer elektron.

Dalam reaksi ini, terdapat dua proses yang terjadi secara simultan:

• Oksidasi: Peristiwa pelepasan elektron (kenaikan biloks).
• Reduksi: Peristiwa penerimaan elektron (penurunan biloks).

Persamaan Reaksi dan Potensial Sel

Dalam pengamatan sel volta atau deret volta, spontanitas reaksi dapat diprediksi menggunakan nilai Potensial Sel Standar ($E^\circ_{\text{sel}}$). Rumus yang digunakan adalah:

$$E^\circ_{\text{sel}} = E^\circ_{\text{katoda}} - E^\circ_{\text{anoda}}$$

Dimana katoda adalah tempat terjadinya reduksi, dan anoda adalah tempat terjadinya oksidasi. Syarat reaksi berlangsung spontan adalah jika nilai \( E^\circ_{\text{sel}} > 0 \) (positif).

Panduan Praktikum: Reaksi Spontan Logam

A. Alat dan Bahan

• Tabung reaksi dan rak
• Amplas halus
• Logam Seng (Zn) dan Logam Tembaga (Cu)
• Larutan Tembaga(II) Sulfat (\( CuSO_4 \)) 0,1 M
• Larutan Seng Sulfat (\( ZnSO_4 \)) 0,1 M
• Larutan Asam Klorida (\( HCl \)) 1 M

B. Langkah Kerja

1. Bersihkan permukaan logam Zn dan Cu menggunakan amplas hingga mengkilap.
2. Siapkan 2 tabung reaksi bersih.
3. Tabung 1: Masukkan 5 mL larutan \( CuSO_4 \), kemudian masukkan kepingan logam Zn.
4. Tabung 2: Masukkan 5 mL larutan \( ZnSO_4 \), kemudian masukkan kepingan logam Cu.
5. Amati perubahan warna larutan dan permukaan logam setelah 5-10 menit.

Analisis Data dan Contoh Soal

Berdasarkan data potensial reduksi standar, mari kita hitung secara teoritis reaksi yang terjadi pada percobaan di atas.

Contoh Perhitungan

Diketahui:
Data potensial reduksi standar:
\( Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \quad E^\circ = -0,76 \, V \)
\( Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu \quad E^\circ = +0,34 \, V \)

Ditanya:
Apakah reaksi antara Logam Seng (Zn) dengan larutan \( CuSO_4 \) berlangsung spontan? Tentukan \( E^\circ_{\text{sel}} \)-nya.

Jawab:
Agar reaksi spontan, Zn harus teroksidasi (menjadi anoda) dan ion \( Cu^{2+} \) tereduksi (menjadi katoda).
Reaksi: \( Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s) \)

$$E^\circ_{\text{sel}} = E^\circ_{Cu} - E^\circ_{Zn}$$ $$E^\circ_{\text{sel}} = (+0,34) - (-0,76)$$ $$E^\circ_{\text{sel}} = +1,10 \, \text{Volt}$$

Karena \( E^\circ_{\text{sel}} \) bernilai positif (+1,10 V), maka reaksi tersebut berlangsung spontan. Hal ini sesuai dengan pengamatan praktikum dimana logam Zn akan larut dan terbentuk endapan merah tembaga.

Pertanyaan Sering Diajukan (FAQ)

Apa ciri-ciri fisik terjadinya reaksi redoks dalam praktikum?

Ciri utamanya meliputi perubahan warna larutan, munculnya gelembung gas (pada reaksi logam dengan asam), terbentuknya endapan logam baru, atau adanya perubahan suhu.

Mengapa logam harus diamplas sebelum digunakan?

Untuk menghilangkan lapisan oksida atau kotoran pada permukaan logam yang dapat menghambat kontak langsung antara logam murni dengan larutan pereaksi.

Apa fungsi jembatan garam pada sel volta?

Jembatan garam berfungsi untuk menetralkan kelebihan muatan ion pada kedua larutan elektrolit sehingga arus listrik dapat terus mengalir.

Download Penuntun Praktikum & LKPD

Silakan unduh file panduan lengkap dan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) di bawah ini untuk membantu kegiatan belajar mengajar Anda.

File disiapkan... Tunggu 15 detik.

Download PDF (LKPD + Modul)