Berikut ini yang bukan merupakan penyusun sel elektrolisis adalah

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2SEL ELEKTROLISISKIMIA KELAS XIIPENYUSUNArni Wiyati, S.Pd.SMAN 6 Surabaya

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN.............................................................................................................................................2DAFTAR ISI............................................................................................................................................3GLOSARIUM...........................................................................................................................................4PETA KONSEP.......................................................................................................................................5PENDAHULUAN...................................................................................................................................6A. Identitas Modul...........................................................................................................6B. Kompetensi Dasar.......................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................6E. Materi Pembelajaran...................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.......................................................................................................8SEL ELEKTROLISIS.............................................................................................................................8A.Tujuan Pembelajaran..................................................................................................8B.Uraian Materi..............................................................................................................8C.Rangkuman...............................................................................................................12D.Penugasan Mandiri...................................................................................................13E.Latihan Soal..............................................................................................................13F.Penilaian Diri............................................................................................................16KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.....................................................................................................17HUKUM FARADAY.............................................................................................................................17A.Tujuan Pembelajaran................................................................................................17B.Uraian Materi............................................................................................................171.Hukum Faraday I......................................................................................................172.Hukum Faraday II.....................................................................................................20C.Rangkuman...............................................................................................................21D.Latihan Soal..............................................................................................................22E.Penilaian Diri............................................................................................................24EVALUASI.............................................................................................................................................25DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................29

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMElektrolisis: sel elektrokimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia.BBH: Bahan Bakar Hidrogen.Katoda: elektroda tempat terjadinya reduksiAnoda: elektroda tempat terjadinya oksidasi.Overload: perbedaan antara potensial sebenarnya yangdiperlukan untuk memulai reaksi elektrolisis dengan potensial teoritis.Elektroda inert: elektroda dari bahan pengantar listrik yang tidak terlibat dalam reaksi.Elektroda aktif: elektroda dari bahan pengantar listrik yang terlibat dalam reaksi karena reaktif atau mudah teroksidasi.Sel Downs: sel elektrolisis untuk menghasilkan logam Natrium dalam proses industri.Hukum Faraday I:hukum yang menyatakan bahwa massa zat yang diendapkan dalam proses elektrolisis sebanding dengan kuat arus danwaktu reaksinya.Hukum Faraday II: hukum yang menyatakan bahwa massa zat yang diendapkan dalam proses elektrolisis sebanding dengan kuat arus dan waktu reaksinya.Massa ekivalen:massa yang secara stoikiometri setara dengan 1 mol elektron.Ampere: satuan dari arus listrik.Tetapan Faraday: tetapan yang menyatakan muatan listrik tiap 1 mol elektron. Nilai tetapan Faraday = 96.500 Coulomb/molAspek kuantatif:besaran-besaran yang dapat dinyatakan dalam bentuk angka atau nilai.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEP

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: KimiaKelas:XIIAlokasi Waktu:8 Jam PelajaranJudul Modul:Sel ElektrolisisB. Kompetensi Dasar3.1Menerapkan stoikiometri reaksi redoks dan hukum Faraday untuk menghitung besaran-besaran yang terkait sel elektrolisis4.1Menyajikan rancangan prosedur penyepuhan benda dari logam dengan ketebalan lapisan dan luas tertentuC. Deskripsi Singkat MateriModul yang berjudul elektrolisis ini akan memberikan pengetahuan pada kalian tentang reaksi-reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis, serta penerapan konsep stoikiometri reaksi redoks dan hukum Faraday. Reaksi-reaksi pada sel elektrolisis memenuhi ketentuan tertentu baik untuk reaksi reduksi di katoda dan reaksi oksidasi di katoda, dengan memperhatikan potensial reduksi standar zat yang terlibat dalamreaksi, juga memperhatikan jenis elektroda yang digunakan, baik elektroda inert dan elektroda aktif yang cenderung mengalami oksidasi di anoda.Konsep stoikiometri atau perhitungan kimia lebih terfokus untuk menghitung besaran-besaran yang terkait sel elektrolisis. Besaran-besaran yang dimaksud adalah besaran yang terkait zat hasil sel elektrolisis[massa endapan atau volume gas], kuat arusdan waktu yang diperlukan untuk elektrolisis.D. Petunjuk Penggunaan ModulAgar proses belajar kalian lebih efektif dan bisa mendapatkan hasil belajar yang maksimal maka berikut diberikan petunjuk penggunaan modul.Hal yang perlu kalian lakukan adalah:1.Untuk mempelajari materi tentang Sel Elektrolisis dan Hukum Faraday, kalian harus menguasai terlebih dahulu konsep reaksi redoks, reaksi spontan dan tidak spontan serta potensial reduksi unsur.2.Lihatlah peta konsep untuk melihat lingkup bahasan materi dan keterkaitannya.3.Senantiasa perhatikan tujuan pembelajaran agar apa yang kita pelajari menjadi lebih fokus.4.Pelajari kegiatan belajar sesuai urutan dalam modul, dengan mengembangkan rasa ingin tahu, berpikir kritis dan kreatif.5.Kerjakan tugas mandiri dengan sungguh-sungguh dan bertanggung jawab untuk melatih keterampilan berpikir.6.Senantiasa kerjakan latihan soal secara mandiri kemudian kalian bisa memeriksajawaban dan pembahasannya. 7.Isilah tabel penilaian diri dengan jujur agar benar-benar dapat mengukur ketercapaian kalian dalam belajar.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 2kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal,penugasanmandiri,soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Sel ElektrolisisKedua : Hukum Faraday

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1SEL ELEKTROLISISA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini kalian diharapkandapat menuliskanreaksi pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis.B.Uraian MateriTahukah kalian bahwa air dapat diubah menjadi gas hidrogen? kemudian bisa dijadikan sebagai bahan bakar? BBH atau bahan bakar hidrogen adalah sumber energi masa depan yang bersifat ecoenergy dengan proses pembakaran yang hanya menghasilkan air dan energi berupa listrik dan panas. Teknologi BBH ini masih jarang yang menggunakan karena sangat sulit mengontrol besarnya energi yang dihasilkan karena menyebabkan ledakan. Sementara kalian bisa kesampingkan efek ledakannya. Tidak salah jika kalian mau mempelajari hal ini, karena sebenarnya ada kemungkinan menyulap air menjadi komoditas mahal bukan? Kebetulan negara kita 2/3 wilayahnya terdiri dari air. Ini juga bisa menjadi bagian akhir dari solusi krisis energi BBM. Lalu bagaimana cara mengubah air menjadi gas hidrogen? Dalam laboratorium cara ini disebut elektrolisis.Gambar 1.1 Mobil degan bahan bakar gas hidrogenSelain teknologi super canggih yang dipaparkan diatas, kalian pasti juga masih ingat tentang cara cara untuk mencegah perkaratan pada besi bukan? Salah satu caranya adalah dengan pelapisan logam menggunakan logam lain yang tidak mudah berkarat. Pada teknik ini logam dilapisi logam lain menggunakan proses elektrolisis. Teknik pelapisan logam yang paling sederhana terjadi pada proses penyepuhan logam emas di pasar. Nyaris tanpa sentuhan teknologi mutakhir, hanya sekedar menggunakan alat-alat manual yang didukung keterampilan pengrajin, perhiasan imitasi tampak cemerlang berbalut emas. Ibu-ibu akan dengan mudah mendapatkan perhiasan secantik emas dengan harga relatifmurahsekitar Rp 50.000,-Rp80.000,-pergram.Aplikasi sel elektrolisisjuga bisa kalian lihat pada jasa pengisian ulang akki atau yang biasa disebut “setrumakki” oleh masyarakat. Teknik ini dilakukan untuk memberikan muatan ulang pada akki agar bisa digunakan Kembali. Pengisian aki dilakukan dengan cara memberikan arus listrik sehingga terjadi reaksi kimia dalam akki yang mengembalikan kadar elektrolit dalam akki.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN91.Prinsip Kerja Sel ElektrolisisSel elektrolisis merupakan sel elektrokimia yang mana energi listrik digunakan untuk menjalankan reaksi redoks itu tidak spontan. Elektrolisis dapat didefinisikan sebagai reaksi peruraian zat menggunakan arus listrik. Prinsip kerja dari sebuah sel elektrolisis adalah menghubungkan kutub negatif dari sumber arus searah dengan katodadan kutub positif ke anoda, sehingga terjadi overpotensial yang menyebabkan suatu reaksi reduksi serta oksidasi yang tidak spontan bisa berlangsung. Elektron akan mengalir dari katode ke anode. Ion-ion positif akan cenderung tertarik ke katode dan juga tereduksi, sedangkan untuk ion-ion negatif akan cenderung tertarik ke anode dan teroksidasi.2.Susunan Sel ElektrolisisSecara umum, sel elektrolisis ini tersusun dari:a.Sumber listrik.Sumber arus yang digunakan adalah sumber arus searah atau DC, bisa menggunakan bateraiatau akki.b.Elektroda.Elektroda terdiri dari anoda dan katoda. Anoda, yaitu elektrodatempat terjadinya reaksi oksidasi.Katoda, yaitu elektrodatempat terjadinya reaksi reduksi.Elektroda ada dua macam, yaitu inert[sangat sukar bereaksi]dan non inert [bereaksi]. Elektroda inert meliputi Karbon [C], Emas [Au], dan Platina [Pt]. Elektroda inert tidak akan ikut teroksidasidi anode. Contoh elektrode non inert seperti : tembaga [Cu], seng [Zn], besi [Fe] dan lain.lain.c.ElektrolitElektrolit adalah zat yang dapat menghantarkan listrik, dapat berupa lelehan atau larutan.Elektrolit yang dimaksud bisa berupa asam, basa garam.Gambar 1.2 Susunan sel elektrolisis3.Ketentuan Reaksi dalam Sel ElektrolisisAda beberapa hal yang harus diperhatikan pada reaksi elektrolisis.Reaksi oksidasi atau reduksi yang terjadi tergantung pada nilai potensial reduksi standar masing-masing zat yang terlibat dalam elektrolisis. Pada katoda selalu terjadi reaksi reduksi. Reaksi yang terjadi tidak dipengaruhi oleh jenis bahan elektroda itu dibuat. Reaksi yang terjadi adalah reduksi kation-kation atau molekul air dalam elektrolisis. Sedangkan reaksi oksidasi di anoda dipengaruhi oleh jenis bahan elektroda tersebut. Jika anoda dari bahan logam aktif maka yang terjadi adalah oksidasi logam aktif tersebut. Jika anoda terbuat dari bahan yang inert maka yang terjadi adalah oksidasi anion ataumolekul air dalam sel elektrolisis tersebut. Untuk lebih jelasnya kalian bisa mempelajari ketentuan reaksi dalam sel elektrolisis sebagai berikut:

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10a.Reaksi Reduksi di KatodaTidak bergantung dari jenis elektrodanya. 1]H+dari asam akan direduksi menjadi H2Reduksi kation H+Reaksi 2H+[aq]+ 2e → H2 [g]2]Kation dari larutan yang mengandung ion golongan IA, IIA, IIIA dan Mn2+dalam bentuk larutan tidak mengalami reduksi.H2O yang akan direduksimenurut reaksi:2H2O [l]+ 2e → H2[g]+ 2 OH-[aq]3]Kation Lx+dari lelehan garam IA, IIA, IIIA.Terjadi reduksi kation garam tersebut.Reaksi Lx+[aq] + xe → L [s]4]Kation dari garam selain dari golongan IA, IIA, IIIA dan Mn2+Terjadi reduksi kation tersebut.Reaksi :Lx++ xe → Lb.Reaksi Oksidasi di AnodaReaksi yangterjadi tergantung dari jenis elektroda.1]Anoda dari logam aktif [M]Terjadi oksidasi elektroda tersebut.M [s]→ Mx+[aq] + xe2]Anoda dari bahan inert [C, Au atau Pt]Terjadi oksidasi anion atau molekul air dengan ketentuan, yang berada dalam larutan.-Jika anion dari larutan garam halida[X-],Terjadi oksidasi anion tersebut, dengan reaksi : 2X-[aq]→ X2[g]+ 2e-Jika anion beroksigen[SO42-, NO3-, CO32-, PO43-], maka reaksi oksidasi air, menurut reaksi :2H2O[l]→O2 [g]+ 4H+[aq] + 4e-Jika anion dari basa [OH-] maka oksidasi ion OH-tersebut.Reaksi : 4OH-[aq] → O2[g]+ 2H2O[l]+ 4ePerhatikan contoh beberapa sel elektrolisis berikut:1.Elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda C.Elektrolit NaCl berupa lelehan, maka reduksi kation yang ada, dan karena elektroda inert maka oksidasi anion yang tidak beroksigen [Cl-].Reaksi ionisasi lelehan NaCl:NaCl [l]→ Na+[l]+ Cl-[l]Reaksi diKatoda [-] : Na+[l] + e→ Na [s][2x]Anoda [+] : 2Cl-[l] →Cl2[g]+ 2e [g] [1x]Katoda [-] : 2Na+[l] +2e→ 2Na [s]Anoda [+] : 2Cl-[l] →Cl2[g]+ 2e [g] ------------------------------------------------+Redoks :2Na+[l] + 2Cl-[l] → 2Na [s]+ Cl2[g]

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN11Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Na dan dari anoda didapatkan hasil gas klorin.Dalam industri teknik ini digunakan untuk memproduksi logam natrium dengan alat yang disebut sel Downs. Alat ini dielektrolisis campuran lelehan NaCl dan CaCl2. Logam natrium dan calcium terjadi di katoda dan mengambang, dan gas klorin terbentuk di anoda. Gas klorin segera dipisahan agar tidak kembali bereaksi dengan natrium atau calcium,untuk selanjutnya dimurnikan dan dijual sebagai produk yang bernilai tinggi.Gambar 1.3 Sel Downs2.Elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda C.Karena kation terlarut dalam air adalah dari golongan IA, maka terjadi persaingan antara ion Na+[aq]dan molekul air dalam mengalami reduksi. Air akan tereduksi karena mempunyai potensial reduksi lebih besar dari pada Na+.Reaksi ionisasi larutanNaCl:NaCl [aq]→ Na+[aq]+ Cl-[aq]Reaksi diKatoda [-] : 2H2O [l] + 2e→ H2[g]+ 2OH-[aq]Anoda [+] : 2Cl-[aq] →Cl2[g]+ 2e [g] ---------------------------------------------------------------------+ [dijumlah]Redoks : 2H2O [l] + 2Cl-[aq] → H2[g]+ Cl2[g]+ 2OH-[aq]Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa gas hidrogen dan bersifat basa, sedangkan dari anoda didapatkan hasil gas klorin.3.Elektrolisis larutan CuCl2dengan elektroda C.Karena kation terlarut dalam air bukan dari golongan IA, IIA, IIIA maka terjadi reduksi ion tersebut karena Cu mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari pada air.Reaksi ionisasi larutan NaCl:CuCl2[aq]→ Cu2+[aq]+2Cl-[aq]Reaksi diKatoda [-] : Cu2+[aq]+ 2e→ Cu [s]Anoda [+] : 2Cl-[aq] →Cl2[g]+ 2e [g] ---------------------------------------------------------------------+ [dijumlah]Redoks : Cu2+[aq]+ 2Cl-[aq] → Cu [s]+ Cl2[g]Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda didapatkan hasil gas klorin.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN124.Elektrolisis larutan CuSO4dengan elektroda C.Karena kation terlarut dalam air bukan dari golongan IA, IIA, IIIA maka terjadi reduksi ion tersebut karena Cu mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari pada air. Kemudian di anoda akan terjadi oksidasi air, karena anion beroksigen.Reaksi ionisasi larutan CuSO4:CuSO4[aq]→ Cu2+[aq]+ SO4[aq]Reaksi diKatoda [-] : Cu2+[aq]+ 2e→ Cu [s][2x] Anoda [+] : 2H2O[l]→ O2 [g]+ 4H+[aq]+ 4e [1x] Katoda [-] : 2Cu2+[aq]+ 4e→ 2Cu [s]Anoda [+] : 2H2O[l]→ O2 [g]+ 4H+[aq] + 4e ---------------------------------------------------------------------+ [dijumlah]Redoks :2Cu2+[aq]+ 2H2O[l]→2Cu [s]+ O2 [g]+ 4H+[aq] Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda didapatkan hasil gas oksigen dan ion H+[asam]5.Elektrolisis larutan CuCl2dengan elektroda Besi [Fe].Perhatikan bahwa elektroda dari besi yang merupakan bahan aktif, maka di anoda akan terjadi oksidasi elektroda tersebutsehingga elektroda Fe semakin keropos atau menipis.Reaksi ionisasi larutan NaCl:CuCl2[aq]→ Cu2+[aq]+2Cl-[aq]Reaksi diKatoda [-] : Cu2+[aq]+ 2e→ Cu [s]Anoda [+] : Fe[s] →Fe2+[aq]+ 2e [g] ---------------------------------------------------------------------+ [dijumlah]Redoks : Cu2+[aq]+ Fe[s]→ Cu [s]+ Fe2+[aq]Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda didapatkan hasil ion Fe2+yang kemudian larut.C.RangkumanElektrolisis adalah sel elektrokimia yang mengubah listrik menjadi energi kimia. Sel elektrolisis tersusun atas sumber arus, elektroda dan elektrolit. Elektroda terdiri dari anoda dan katoda. Anoda tempat terjadi reaksi oksidasi,katoda tempat reaksi reduksi. Ketentuan reaksi di elektroda tergantung pada potensial reduksi kation anion atau elektroda itu sendiri.1.Susunan sel elektrolisisa.Sumber arus.b.Elektroda.c.Elektrolit.2.Ketentuan reaksi di elektrodaa.Reaksi Reduksi di KatodaTidak bergantung dari jenis bahan elektroda. 1]H+dari asam Reduksi kation H+2]Kation dari larutan yang mengandung ion golongan IA, IIA, Al3+danMn2+.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN13Terjadi reaksi reduksi air.3]Kation Lx+dari lelehan garam IA, IIA, Al3+dan Mn2+.Terjadi reduksi kation garam tersebut.4]Kation dari garam selain dari golongan IA, IIA, Al3+dan Mn2+.Terjadi reduksi kation tersebut.b.Reaksi Oksidasi di AnodaReaksi yang terjadi tergantung dari jenis elektroda.1]Anoda dari logam aktif [M]Terjadi oksidasi elektroda tersebut.2]Anoda dari bahan inert [C, Au atau Pt]Terjadi oksidasi anion atau molekul air dengan ketentuan, yang berada dalam larutan.-Jika anion dari larutan garam halida[X-],Terjadi oksidasi anion tersebut. -Jika anion beroksigen[SO42-, NO3-,CO32-, PO43-],maka reaksi oksidasi air.-Jika anion dari basa [OH-] maka oksidasi ion OH-tersebut menghasilkan oksigenD.Penugasan Mandiri Untuk meningkatkan pengetahuan dan kalian tentang sel elektrolisis, kerjakan tugas mandiri berikut:Tugas : Rancanglah sebuah sel elektrolisis dengan tujuan melapisi sendok besi menggunakan logam tembaga. 1.Berikan keterangan bahan pada gambar untuk tiap bagian dari sel menyangkut:a.Sumber arusb.Katodac.Anodad.Elektrolit2.Sendok besi diposisikan sebagai elektroda apa?3.Tulis reaksi pada setiap elektroda dan tulis reaksi redoksnya!Gambar 1.4 diagram sel elektrolisisE.Latihan Soal1.Tuliskan reaksi pada katoda, anoda dan reaksi redoks yang terjadi untuk elektrolisis larutan NaOH dengan elektroda platina.2.Tuliskan reaksi pada katoda, anoda dan reaksi redoks yang terjadi untuk elektrolisis larutanHCl dengan elektroda emas.3.Tuliskan reaksi pada katoda, anoda dan reaksi redoks yang terjadi untuk elektrolisis larutanCu[NO3]2dengan elektroda karbon.4.Tuliskan reaksi pada katoda, anoda dan reaksi redoks yang terjadi untuk elektrolisis larutan.+--.....?...?...?...?

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN14Kunci Jawaban dan Pembahasan Soal LatihanNo.Kunci JawabanKeterangan[Pembahasan]skor1Reaksi ionisasi NaOHNaOH [aq] →Na+[aq]+ OH-[aq]1Reaksi diKatoda : 2H2O [l] + 2e→ H2[g]+ 2OH-[aq][2x]Karena Na+ kation dari golongan IA maka reduksi air.1Anoda : 4OH-[aq] → O2[g]+ 2H2O[l]+ 4eKarena platina elektroda inert, maka oksidasi anion OH-dari basa NaOH12Katoda : 4H2O [l] + 4e→ 2H2[g]+ 4OH-[aq]Anoda : 4OH-[aq] → O2[g]+ 2H2O[l]+ 4e-------------------------------------------------------+Zat kanan dan kiri sama bisa dihilangkan. Untuk H2O selisih 2 lebih banyak pada sisi kiri.1Redoks : 2H2O [l] → 2H2[g]+ O2[g][aq]Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.12. Reaksi ionisasi HCl HCl [aq] →H+[aq]+ Cl-[aq]1Reaksi diKatoda :2 H+[aq]+ 2e → H2[g]Kation dari asam, maka reduksi H+1Anoda : 2Cl-[aq] →Cl2[g]+ 2e [g]Emas adalah elektroda inert, maka oksidasi anion yang tidak beroksigen [Cl-]1Katoda :2H+[aq]+ 2e → H2[g]Anoda : 2Cl-[aq] →Cl2[g]+ 2e [g]-------------------------------------------------------+Redoks : 2 H+[aq]+ 2Cl-[aq]→ H2[g]+Cl2[g]Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.13Reaksi ionisasi CuNO3Cu[NO3]2[aq] →Cu2+[aq]+ 2NO3-[aq]Kation Cu2+bukan dari golongan IA, IIA,IIIA atau Mn2+, maka 1

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15reduksi kation tersebut.Reaksi diKatoda : Cu2+[aq]+ 2e→ Cu [s][2x]Dikalikan 2 agar jumlah elektron sama1Anoda : 2H2O[l]→ O2 [g]+ 4H+[aq] + 4eKarena C adalah elektroda inert, dan anion yang ada beroksigen, maka terjadi oksidasi air.1Katoda : 2Cu2+[aq]+ 4e→ 2Cu [s]Anoda : 2H2O[l]→ O2 [g]+ 4H+[aq] + 4e---------------------------------------------------------------+1Redoks : 2Cu2+[aq]+ 2H2O[l]→ 2Cu [s]+O2 [g]+ 4H+[aq] Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.14.Reaksi ionisasi AgNO3AgNO3[aq] →Ag+[aq]+ NO3-[aq]1Reaksi diKatoda : Ag+[aq]+ e→ Ag[s]Kation Ag+bukan gari golongan IA, IIA,IIIA atau Mn2+, maka reduksi kation tersebut.1Anoda : Ag[s]→ Ag+[aq]+ eKarena menggunakan elektroda Ag [aktif], maka terjadi okisdasi elektroda tersebut.1Katoda : Ag+[aq]+ e→ Ag[s]Anoda : Ag[s]→ Ag+[aq]+ e----------------------------------------------------+Ag+bisa dicoretkarena berada pada larutan yang sama. Sedang Ag kanan dan kiri tidak boleh dicoret karena yang satu menempel di besi [katoda] dan yang satu adalah anoda1Redoks : Ag[s][anoda]→ Ag[s][katoda]Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.1

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN16Ag kanan dan kiri tidak boleh dicoret karena yang satu menempel di besi [katoda]dan yang satu adalah anodaUntuk menghitung pencapaian hasil belajar kalian hitung nilaiLatihan soal yang sudah kalian kerjakan dengan rumus berikut:Nilai = jumlah perolehan skorx 10019Berapa nilai kalian ?Jika nilai kalian sudah memenuhi Kriteria Ketuntasan Minimal [KKM] yang sudah ditentukan sekolah maka lanjutkan mempelajari kegiatan belajar selanjutnya. Tetapi jika kurang dari KKM maka pelajari kembali kegiatan belajar 1 ini.F.Penilaian DiriSelanjutnya kalian harus mengisi tabel penilaian diri untuk mengukur tingkat keberhasilan dirikalian dalam penguasaan materi tentang sel elektrolisis.Tabel Penilaian Diri NoPertanyaanYaTidak1.Dapatkah kalian menentukanreaksi pada katoda?2.Dapatkah kalian menentukanreaksi pada anoda?3.Dapatkah kalian menuliskan reaksi redoks dari sel elektrokimia?4.Dapatkah kalian menentukan zat elektrolit yang bisa digunakan untuk mendapatkan logam tertentu dari sel elektrolisis?5.Dapatkah kalian menentukan elektroda yang tepat untuk mendapatkan logam tertentu dari sel elektrolisis?Jika menjawab “Tidak” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut sehingga kalian betul-betul dapat menguasai materi. Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Danapabila kalian menjawab “Ya” pada semua pertanyaan, maka lanjutkan pada kegiatan belajar berikutnya.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17KEGIATAN PEMBELAJARAN 2HUKUM FARADAYA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan kalian bisa menghitung besaran-besaran terkait sel elektrolisis.B.Uraian MateriAspek kuantitatif dari elektrolisis dirumuskan oleh Michael Faraday, seorang ahli kimia dan fisika dari Inggris, dalam dua hukum elektrolisis Faraday. Hukum-hukum elektrolisis Faraday menyatakan hubungan antara massa zat yang dihasilkan di elektrode dengan muatan listrik yang disuplai pada elektrolisis.Aspek kuantitatif dari sel elektrolisis meliputi massa zat hasil, volume gas hasil, jumlah mol elekron, kuat arus, waktu elektrolisis. Dalam hal ini hukum Faraday dinyatakan dalam 2 hukum, yaitu hukum Faraday I dan hukum Faraday II.1.Hukum Faraday IHukum ini menyatakan bahwa massa zat yang diendapkan atau dilarutkan sebanding dengan muatan yang dilewatkan dalam sel dan massa ekivalenzat tersebutHukum Faraday I dinyatakan dalam rumusan :𝑊=𝑒×𝑖×𝑡𝐹KeteranganW = massa zat yang dihasilkan [gram]e = massa ekuivaleni = kuat arus [ampere]t = waktu [secon].F= tetapan Faraday= 96.500 Coulomb/mol𝑄=𝑖×𝑡Hukum Faraday dapat ditulis ulang sebagai berkut𝑊𝑒=𝑖×𝑡𝐹Dari rumusan di atas dapat diuraikan sebagai berikut:𝑊𝑒=jumlah mol elektron 𝑖×𝑡𝐹=jumlah FaradayDalam konsep stoikiometri reaksi dapat juga diartikan bahwa:Jumlah Faraday = jumlah mol elektron

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18Massa ekivalen [e] adalah massa zat yang secara stoikiometri setara dengan 1 mol elektron.Massa ekivalen dinyatakan dalam rumus :𝑒=𝐴𝑟𝑛Dimana e = massa ekivalenAr = Massa atom relativen = jumlah elektron yang diterima atau dilepas.Sehingga hukum Faraday dapat ditulis sebagai berikut:𝑊=𝐴𝑟𝑛𝑥𝑖×𝑡𝐹Contoh soal penerapan hukum Faraday11.Tentukan Jumlahfaraday untuk mereduksi ion Ca2+dalam bentuk leburan [Ar Ca= 40] sebanyak 12 gram Penyelesaian:Diketahui :W = 12 gramAr Ca = 40Ditanya : Jumlah Faraday =?Jawab : Jumlah Faraday = mol elektron.Dari soal diketahui massa [W] dan Arspesiyang terlibat dalam reaksi reduksi, maka jumlah Faraday dihitung dari rumus :𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎𝑦=𝑊𝑒Dengan 𝑒=𝐴𝑟𝑛𝑒=402= 20 gram/molSehingga didapat 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎𝑦=1220= 0,6 Jadi untuk mereduksi ion Ca2+[ArCa= 40] sebanyak 12 gram adalah 0,6 Faraday.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN192.Berapa gram kalsium yang dapat dihasilkan dari elektrolisis lelehan CaCl2dengan elektroda grafit selama satu jam jika digunakan arus 10 A? [ArCa = 40]Penyelesaian:Diketahuii = 10 A t = 1 jam = 3.600 sDitanya : Massa Calsium = ?Jawab :Massa Ca yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus:𝑊=𝐴𝑟𝑛𝑥𝑖×𝑡𝐹Setengah reaksi reduksi kalsium pada elektrolisis: Ca2++ 2e−→ Ca, n = 2sehingga:𝑊=402𝑥10×3.60096500W= 7,461 gramJadi didapatkan Kalsium sebanyak 7,461 gram3.Hitunglah volum gas hidrogen pada keadaan STP yang terbentuk dari elektrolisis larutan KBr menggunakan arus 1,93 A selama 5 menit.PenyelesaianJawab:Diketahuii = 1,93 At = 5 menit= 300 sDitanya : Volume gas hidrogen = ?Jawab :Volume gas hidrogen dapat dihitung secara stoikiometri dari reaksi yang menghasilkan gas hidrogen, yaitu pada katoda. Katoda : 2H2O[l] + 2e−→ H2[g] + 2OH−[aq]Karena dari soal diketahui kuat arus [i] dan waktu elektrolisis[t] maka kalian bisa menghitung jumlah mol elektron dulu, kemudian mol elektron diperbandingan dengan mol gas H2.𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑚𝑜𝑙𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛=𝑖×𝑡96.500=0,006𝑚𝑜𝑙𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑚𝑜𝑙𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛=1,93×30096.500=0,006𝑚𝑜𝑙Sesuai perbandingan koefisien reaksi H2dan elektron didapat 𝑚𝑜𝑙H2𝑚𝑜𝑙𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛=12Mol H2= ½ x mol elektron= ½x 0,006 mol= 0,003 mol

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN20Jadi volume gas H2 pada kondisi STP adalah V = mol x 22,4 L/mol= 0,003 x 22,4= 0,0672 L2.Hukum Faraday IIHukum Faraday II menyatakan bahwa “Massa zat yang dihasilkan pada suatu elektrodaselama elektrolisis [W] berbanding lurus dengan massa ekivalen [e] zat tersebut.”Oleh karena itu, jika beberapa sel elektrolisis disusun secara seriatau arus listrik sama [jumlah muatan listrik yang samajuga], maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan akan sama dengan perbandingan massa ekivalennya masing-masing.𝑊1𝑊2=𝑒1𝑒2Berikut skema sel elektrolisis yang disusun secara seriGambar 2.1. Sel elektrolisis yang disusun secara seriContoh soal penerapan hukumFaraday IISejumlah arus listrik alirkan melalui larutan AgNO3dan larutan CuSO4.Bila logam perak yang diendapkan sebanyak 21, 6 gram, berapa gram logam tembaga yang diendapkan?PenyelesaianDiketahuiAr Ag = 108Ar Cu = 6 3,5 W Ag = 21,6 gramDitanya: W Cu = ?Jawab: Dari soal diketahui bahwa terdapat dua buah sel elektrolisis dengan masing-masing berisi larutan AgNO3dan larutan CuSO4. Hubungan massa hasil reaksi kedua sel tersebut adalah𝑊𝐶𝑢𝑊𝐴𝑔=𝑒𝐶𝑢𝑒𝐴𝑔Sel 1Sel 2Sel 3

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN21Reaksi reduksi Ag+darilarutan AgNO3adalah sebagai berikut:Ag+[aq]+ e → Ag [s]dari ini didapat n= 1𝑒𝐴𝑔=𝐴𝑟𝐴𝑔𝑛𝑒𝐴𝑔=𝐴𝑟1081= 108Reaksi reduksi Cu2+dari larutan CuSO4adalah sebagai berikut:Cu2+[aq]+ 2e → Ag [s]dari ini di dapat n = 2.𝑒𝐶𝑢=𝐴𝑟𝐶𝑢𝑛𝑒𝐶𝑢=𝐴𝑟63,52= 31,75Maka untuk menghitung massa Cu yang diendapkan adalah𝑊𝐶𝑢𝑊𝐴𝑔=𝑒𝐶𝑢𝑒𝐴𝑔𝑊𝐶𝑢21,6=31,75108𝑊𝐶𝑢=31,75108𝑥21,6W Cu= 6,35 gramJadi dari kasus tersebut dihasilkan Cu sebanyak 6,35 gramC.RangkumanHukum Faraday dapat digunakan untuk menyatakan aspekkuantitatif zat-zat yang terlibat dalam reaksi dalam sel elektrolisis. Aspek kuantitatiftersebut dapat berupa massa [W], volume [V], jumlah mol elektron, kuat arus [i] dan waktu [t] elektrolisis. 1.Hukum Faraday Imenyatakan bahwa massa zat yang diendapkan atau dilarutkan sebanding dengan muatan yang dilewatkan dalam sel dan massa ekivalen zat tersebutHukum Faraday I dinyatakan dalam rumusan :𝑊=𝑒×𝑖×𝑡𝐹Dimana 𝑒=𝐴𝑟𝑛Sehingga hukum Faraday dapat ditulis sebagai berikut:𝑊=𝐴𝑟𝑛𝑥𝑖×𝑡𝐹2.Hukum Faraday IImenyatakan bahwa “Massa zat yang dihasilkan pada suatu elektroda selama elektrolisis [W] berbanding lurus dengan massa ekivalen [e] zat tersebut.”

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN22Jadi jika sel elektrolisis disusun seacra seri, didapatkan suatu persamaan:𝑊1𝑊2=𝑒1𝑒2D.Latihan Soal1.Jumlah Faraday arus yang diperlukan untuk reaksi oksidasi 1 mol H2S dengan KMnO4menghasilkan H2SO4dan MnO2adalah ...2.10 Ampere arus listrik dialirkan melalui 1 liter AgNO3diperoleh 21,6 gram program perak. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk proses tersebut?3.Tentukan massa seng yang mengendap [Ar Zn = 65,5], jika ke dalam larutan ZnSO4dialirkan arus listrik 10 ampere selama 193 detik.4.Arus listrik dialirkan melalui larutan NiSO4menghasilkan 3,175 gram endapan nikel. Jika diketahui Ar Ag= 108dan Ar Ni = 59, Tentukan jumlah logam Ag yang mengendap jika arus listrik yang sama dilarutkan pada AgNO3.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN23Kunci Jawaban dan Pembahasan Latihan SoalNo.Kunci JawabanKeterangan[Pembahasan]skor1Reaksi S2-+ 4H2O →SO42-+ 8H++ 8eReaksi oksidasi 1Mol S2-: mol elektron = 1 :8Secara stoikiometri perbandingan mol = perbandingan koefisien reaksi.1Jumlah Faraday = jumlah mol elektron = 8 mol12Rumus 𝑊=𝑒×𝑖×𝑡𝐹21,6=108/1×10×𝑡96500Hubungan massa, arus listrik dan waktu elektrolisis Terdapat pada hukum Faraday I.1𝑡=21,6×96.500108𝑥1013Reaksi Zn2++2e →ZnReaksi reduksi1Rumus 𝑊=𝑒×𝑖×𝑡𝐹𝑊=65,5/2×10×19396500Hubungan massa, arus listrik dan waktu elektrolisis Terdapat pada hukum Faraday I.1𝑊=65,5/2×10×193965001W= 0,655 gram14𝑊𝐴𝑔𝑊𝑁𝑖=𝑒1𝑒2Hubungan dua sel elektrolisis yang dialiri arus listrik yang sama dijelaskan dalam hukum Faraday II1Reaksi :Ni2++2e →NiAg++ e →Ag1𝑊𝐴𝑔𝑊3,175=108/159/21WAg = 11,6 gram1Untuk menghitung pencapaian hasil belajar kalian hitung nilai Latihan soal yang sudah kalian kerjakan dengan rumus berikut:Nilai = jumlah perolehan skorx 10013Berapa nilai kalian ?

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN24Jika nilai kalian sudah memenuhi Kriteria Ketuntasan Minimal [KKM] yang sudah ditentukan sekolah maka lanjutkan mempelajari kegiatan belajar selanjutnya. Tetapi jika kurang dari KKM maka pelajari kembali kegiatan belajar 2 ini.E.Penilaian DiriSelanjutnya kalian harus mengisi tabel penilaian diri untuk mengukur tingkat keberhasilan diri kalian dalam penguasaan materi tentang Hukum Faraday.Tabel Penilaian Diri NoPertanyaanYaTidak1.Dapatkah kalian menghitung jumlah mol elektron dari suatu sel elektrolisis?2.Dapatkah kalian menghitung jumlah massa zat yang diendapkan dari suatu sel elektrolisis?3.Dapatkah kalian menghitung jumlah volume gas hasil dari suatu sel elektrolisis?4. Dapatkah kalian menghitung jumlah kuat yang dibutuhkan dari suatu sel elektrolisis?5.Dapatkah kalian menghitung waktu yang dibutuhkan dari suatu sel elektrolisis?Jika menjawab “Tidak” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut sehingga kalian betul-betul dapat menguasai materi. Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Danapabila kalian menjawab “Ya” pada semua pertanyaan, maka lanjutkan mengerjakan soal evaluasi.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN25EVALUASIKerjakan pada buku tulis!Pilihlah jawaban yang paling tepat!1.Pernyataan yang tepat tentang pembuatan logam alkali secara elektrolisis adalah ...A.dibuat dari elektrolisis lelehan garam kloridanyaB.digunakan katode karbon dan anode dari besiC.ion logam alkali yang terbentuk berupa zat padat di anodeD.reduksi ion logam alkali terjadi dianodeE.logam alkali yang terbentuk berupa zat padat di anode2.Pada elektrolisis larutan tembaga [II] sulfat dengan elektrode tembaga, di anode terjadi reaksi...A.Cu2+[aq]+ 2e → Cu[s]B.Cu[s]→ Cu2+[aq]+ 2eC.2H2O [l]+ 2e → H2[g]+ OH-[aq]D.2H2O [l]→ 4H+[aq]+ O2 [g]+ 4eE.SO42-[aq]+H2O [l]→ H2SO4[aq]3.Pada elektrolisis cairan MgCl2, pada katode dan anode berturut dibebaskan ...A.H2dan Cl2B.H2dan O2C.Mg dan Cl2D.Mg dan H2E.Mg dan O24.Pada elektrolisis cairan Nnatrium klorida, pada katode dan anode berturut-turut dibebaskan ...A.H2dan Cl2B.H2dan O2C.Na dan Cl2D.Na dan H2E.Na dan O25.Pada elektrolisis lelehan MgCl2dengan elektrode grafit di katode akan dihasilkan?A.Gas klorinB.Gas HidrogenC.Larutan Mg[OH]2D.Logam MgE.Gas oksigen6.Perhatikan proses elektrolisis berikut1]Elektrolisis larutan NaCl dengan elektrodaC.2]Elektrolisis larutan AgNO3dengan elektroda Pt.3]elektrolisis leburan KI dengan elektroda Pb.4]elektrolisis larutan K2SO4dengan elektroda C.Pasangan yang menghasilkan gas O2di anoda ditunjukkan oleh nomor...A.1 Dan 2B.1 dan 3

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN26C.1 dan 4D.2 dan 3E.2 dan 47.Dalam sejumlah arus listrik yang sama ke dalam larutan NiSO4danCuCl2membentuk endapan nikel sebanyak 5,9 gram jika Ar Ni= 59 dan Cu =63,5. Maka massaendapan tembaga yang terbentukadalah ...A.31,8 gB.59,0 gC.63,5 gD.118 gE.127 g8.Diketahui sel elektrolisis menggunakan elekrolitberikut1]Larutan CaCl2dengan elektroda C.2]Larutan Na2SO4dengan elektroda C.3]LeburanAlCl3dengan elektroda C.4]Larutan CuSO4dengan elektroda PtPasangan reaksiyang menghasilkan gas H2di katoda tunjukkan oleh nomor.A.1 dan 2B.1 dan 3 C.2 dan 3D.2 dan 4E.3 dan 49.Pada proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon digunakan Arus sebesar 10 ampereselama 1 menit, massa logam natrium yang diperoleh adalah.... [ArNa = 23, Cl= 35,5]A.0,07 gB.0,12 gC.0,14 gD.0,25 gE.0,36 g10.Larutan nikel II sulfatdi elektrolisis dengan arus searah besar 1,93 ampere.Jika pada katoda diendapkan logam nikel sebesar 0,58 gram waktu yang diperlukan untuk proses tersebut adalah... [Ar Ni = 58]A.200 detikB.500 detik C.1000 detikD.1930 detik E.9650 detik11.Kedalam 2 selelektrolisis yang mengandung larutanZnSO4dan larutan CuSO4yang dihubungkan secara seri dialirkan arus listrik ternyata diendapkan 1gram seng. Jika Ar Zn= 65 dan Ar Cu=63,5 banyaknya tembaga yang mengendap adalah..A.0,27 gB.0,48 gC.0,76 gD.0,86 gE.0,97 g12.Pada elektrolisis larutan perak nitrat dengan elektroda karbon, reaksi yang terjadi di anoda adalah

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN27A.Ag+[aq] +e → Ag [s]B.2H2O [l] + 2e → 2OH-[aq] + H2O [l]C.2H2O [aq] → 4H+[aq] + O2[g] + 4eD.Ag [s] → Ag+[aq] +eE.2NO3-[aq] → 2NO2[g] + O2[g] + 2e13.Pernyataan yang tepat mengenai cara memperoleh logam alkali adalahA.Mereduksi garam kloridanya.B.Mengoksidasi garam kloridanya.C.Mengelektrolisis leburangaram kloridanya.D.Elektrolisis larutan garam kloridanya.E.Menghidrolisis larutan garam kloridanya14.Di bawah ini yang bukan merupakan faktor yang berpengaruh pada jumlah mol logam yang terdeposit selama proses elektrolisis adalah...A.arus yang digunakanB.Jangka waktu elektrolisisC.Muatan ionD.Massa molarE.Muatan arus listrik15.Pada elektrolisis air dihasilkan 1,008 gram gas H2di katoda. Massa gas oksigen yang terbentuk di anoda adalah...A.2gB.8 gC.10 gD.16 gE.32 g16.Arus 2 ampere digunakan untuk melapisilogam Nidari 500 ml larutan Ni2+1 molar konsentrasi Ni2+setelah 3 jam adalah...A.0,39 molarB.0,46 molarC.0,78 molarD.0,89 molarE.1,00 molar17.Suatu larutan mengandung NiCl2dan SnBr2dengan konsentrasi yang sama.Berdasarkan data reduksi standar berikutNi2+[aq] + 2e → Ni [s] E0= -0,236 VSn2+[aq] + 2e → Sn [s] E0= -0,141 VCl2[aq] + 2e → 2Cl-E0= +1,360 VBr2[aq] + 2e → 2Br-E0= +1,077 VJika larutan tersebut dielektrolisismenggunakan baterai 9 volt dan elektroda grafit yang pertamakali terbentuk pada setiap elektroda adalah...A.Ni [s] di katoda Cl2[g]di anodaB.Ni [s] di katoda Br2[g] di anodaC.Sn[s] di katoda Br2[g] di anodaD.Sn[s] di katoda Cl2[g] di anodaE.Sn [s] di katoda Ni[s] di anoda18.Selama elektrolisis larutanAgNO3 berlangsung,massa logam perak yang terkumpul jika arus listrik yang digunakan 2 kali lipat dari arus semula dan jangka waktu setengah dari waktu semula adalah,...

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN28A.Sama dengan semula.B.Bertambah dua kali lipat dari semula.C.Turun seperempat kali dari semulaD.Naik dua kali lipat.E.Turun setengah kali dari semula.19.Dalam suatu proses elektrolisis arus listrik sebesar 1.930 coulomb dilewatkan ke dalam leburan zat elektrolit dan mengendapkan 1,50 gram unsur x pada katoda jika diketahui massa atom relatif X =150 dan tetapan Faraday adalah 96.500 kolom bentuk ion dari unsur x dapat dinyatakan sebagaiA.X+B.X-C.X2+D.X2-E.X3+20.Jumlah Faraday yang diperlukan untuk mereduksi 60 gram ion kalsium menjadi logam kalsium ArCa = 40 adalah....A.1,0B.1,5C.2,0D.3,0E.4,0

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN29KUNCI JAWABAN SOAL EVALUASI1.A2.B3.C4.C5.B6.E7.C8.A9.C10.C11.E12.C13.C14.E15.B16.E17.C18.A19.C20.B

Modul Kimia Kelas XII KD 3.6.@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN29DAFTAR PUSTAKASutrisna, Nana, 2018, Aktif dan Kreatif Belajar Kimia. Grafindo Watoni, A. Haris, 2015, Buku Siswa Kimia untuk SMA/MA Kelas XII.YramaWidya: //www.slideshare.net/RifkaNurbayti/pengaplikasian-sel-elektrolisis-dalam-kehidupan-seharihari//indscience.wordpress.com/bahan-bakar-hidrogen///pendidikan.co.id/pengertian-sel-elektrolisis///id.wikipedia.org/wiki/Proses_Downs//www.studiobelajar.com/hukum-faraday/

Page 2

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2SEL VOLTA DAN APLIKASINYA DALAM KEHIDUPANKIMIA KELAS XII MIPAPENYUSUNSETIYANA, S.Pd,.M.EngSMA NEGERI 1 BANDONGAN, MAGELANG

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN.............................................................................................................................................2DAFTAR ISI............................................................................................................................................3GLOSARIUM...........................................................................................................................................4PETA KONSEP.......................................................................................................................................5PENDAHULUAN...................................................................................................................................6A. Identitas Modul...........................................................................................................6B. Kompetensi Dasar.......................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................6E. Materi Pembelajaran...................................................................................................6KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.......................................................................................................7SEL VOLTA ATAU SEL GALVANI....................................................................................................7A.Tujuan Pembelajaran..................................................................................................7B.Uraian Materi..............................................................................................................7C.Rangkuman...............................................................................................................12D.Penugasan Mandiri...................................................................................................12E.Latihan Soal..............................................................................................................14F.Penilaian Diri............................................................................................................17KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.....................................................................................................18SEL VOLTA DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI...................................................................18A.Tujuan Pembelajaran................................................................................................18B.Uraian Materi............................................................................................................18C.Rangkuman...............................................................................................................21D.Penugasan Mandiri...................................................................................................21E.Latihan Soal..............................................................................................................21F.Penilaian Diri............................................................................................................24EVALUASI.............................................................................................................................................25DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................30

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMSel volta:Sel elektrokimia dimana energi kimia dari reaksi redoks spontan diubah menjadi energi listrikKatoda:Elektrodadi mana reaksi oksidasi terjadiAnoda:Elektrodadi mana reaksi reduksi terjadiJembatan garam:suatu peralatan laboratorium yang digunakan untuk menghubungkan setengah-sel reduksi dan oksidasi dari suatu sel galvani [sel volta]Elektrolit:Suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrikPotensial elektrodastandar:Potensial elektrodayang dibandingkan dengan elektrodahidrogen yang diukur pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm Deret Volta:Dikenal juga sebagai deret keaktifan logam yaitu unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan potensial elektroda standarSel baterai:Disebut juga sel kering mangan, terdiri dari 3 komponen utama yaitu bungkus dalam zink [Zn] sebagai elektroda negatif [anoda], batang karbon [C] sebagai elektroda positif [katoda] dan pasta MnO2dan NH4Cl yang berperan sebagai elektrolitSel aki:Sel Volta yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor, disusun dari lempeng timbal [Pb] dan timbal oksida [PbO2] yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat [H2SO4]: : .

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEPLihat Kalau Baginda Caesar Nanti Meninggal, Alam Mana ZamanFer’aun, NabiSulaimanPemberantas buta Huruf, Crupuk Hangus Agak Pahit, AuwSel Volta dan Aplikasinya dalam kehidupanPRINSIP KERJAPemisahan reaksi redoks di katodadan di anodaPOTENSIAL SELDitentukan menggunakan voltmeter atau dihitung berdasarkan data potensial elektroda standarSEL BATERAISel primer,sel kering manganPemanfatan dalam kehidupanSEL AKISel sekunder,Sel Volta atau sel galvaniDERET VOLTALogam sebelah kiri dapat mendesak [bereaksi, mereduksi] ion logam sebelah kanan

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: KimiaKelas:XII MIPAAlokasi Waktu:8 jam pelajaranJudul Modul:Sel Volta dan aplikasinya dalam kehidupanB. Kompetensi Dasar3.4Menganalisis proses yang terjadi dalam sel Volta dan menjelaskan kegunaannya4.4Merancang sel Volta dengan mengunakan bahan di sekitarC. Deskripsi Singkat MateriReaksi redoks spontan dapat digunakan sebagai sumber listrik, alat yang dapat mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik disebut sel Volta atau sel Galvani.Sel volta terdiri dari elektroda[katodadan anoda] dan elektrolit. Elektron mengalir dari anodamenuju katoda. Potensial sel volta dapat ditentukan melalui eksperimen atau dihitung berdasarkan data potensial elektroda standarKimia memang memberikan hal-hal yang sangat berguna dalam hidup ini. Baterai dan aki adalah contoh sel volta yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Baterai termasuk sel primer sedangkan aki termasuk sel sekunder. Sel volta dapat juga dibuat dari bahan sederhana yang terdapat dilingkungan, contohnya baterai garam dapur, yang disebut juga baterai seng udara.D. Petunjuk Penggunaan ModulUntuk menggunakan modul ikutlah langkah langkah di bawah ini: 1.Bacalah peta konsep dan pahami keterkaitan antar materi konsep redoks dan larutan elektrolit.2.Berikan respon pada kegiatan observasi lingkungan, kemudian pahami materi pembelajaran 1 dan contoh soal. 3.Perdalam pemahamanmu tentang konsep Sel Volta dengan memahami isirangkuman pembelajaran, baru kemudian mengerjakan penugasan mandiri4.Akhiri kegiatan dengan mengisi penilaian diri dengan jujur dan ulangi lagi pada bagian yang masih belum sepenuhnya di mengerti5.Ulangi Langkah 2 sd 4 untuk kegiatan pembelajaran 26.Kerjakan soal evaluasi di akhir materiE.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 2kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Sel Volta atau Sel GalvaniKedua : Sel Volta dalam kehidupan sehari-hari

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1SEL VOLTA ATAU SEL GALVANIA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkanAnda dapat:1.Mengidentifikasi susunan sel Volta dan prinsip kerja sel volta2.Menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standarB.Uraian MateriPada prinsipnya reaksi redoks spontan dapat digunakan sebagai sumber listrik. Reaksi redoks spontan merupakan reaksi redoks yang dapat berlangsung dengan sendirinya. Jika kedalam larutan CuSO4dicelupkan logam seng maka akan terjadi reaksi redoks yang spontan. Secara makrokospis terlihat larutan CuSO4yang berwarna biru semakin memudar seiring dengan terbentuknya lapisan hitam pada permukaan seng. Apakah kalian tahu bagaimana prosesnya? Gambar 1. Reaksi logam seng dengan larutan CuSO4berlangsung spontan[Sumber : Chemistry_McMurry,2012]Secara mikroskopisproses reaksi dapat diilustrasikan seperti gambar, seng secara spontan mengalami oksidasi menjadi Zn2+ yang masuk ke dalam larutan. Pada permukaan tembaga terjadi reduksi, elektron yang terlepas ditangkap Cu2+dari larutan, sehingga terbentuk endapan daritembaga.Reaksi:Oksidasi [a] Zn[s]→ Zn2+[aq]+ 2e-Reduksi [b] Cu2+[aq]+ 2e-→Cu[s]

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8Tentu kalian ada yang bertanya, bagaimana cara membuat rangkaian yang dapat mengubah reaksi redoks spontan menjadi energi listrik? Bagaimana susunan selnya? Yuk, simak diskusi kita tentang sel Volta.1.Prinsip kerja sel VoltaSel volta adalah sel elektrokimia dimana energi kimia dari reaksi redoks spontan diubah menjadi energi listrik. Contoh rangkaian sel volta terdiri dari logamZn dicelupkan dalam larutan ion Zn2+dan logam Cu dicelupkan dalam larutan ion Cu2+. Gambar 2. Diagram sel Volta dan bagian-bagiannya[Sumber : sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/]Elektrodadi mana reaksi oksidasi terjadi disebut anoda. Adapun elektrodadi mana reaksi reduksi terjadi disebut katoda. Pada sel Volta anodabermuatan negatif dan katodabermuatan positip. Elektron mengalir dari anodamenuju katoda. Reaksi yang terjadi:Anoda Zn[s]→ Zn2+[aq]+ 2e-KatodaCu2+[aq]+ 2e-→Cu[s]Reaksi sel Zn[s]+ Cu2+[aq]→ Zn2+[aq]+ Cu[s] , E0sel = 1,10 VoltJadi prinsip kerja dari sel volta adalah pemisahan reaksi redoks menjadi 2 bagian, yaitu setengah reaksi oksidasi di anoda dan setengah reaksi reduksi di katoda. Anoda dan katodadicelupkan dalam elektrolit dan dihubungkan dengan jembatan garam dan sirkuit luar. Susunan sel Volta pada gambar diatas dapat dinyatakan dengan notasi singkat yang disebut notasi sel, yaitu:Zn[s]/Zn2+[aq]// Cu2+[aq]/ Cu[s]Reaksi di AnodaReaksi diKatoda

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN9Contoh soal1.Jika gas klorin dimasukkan dalam larutan NaBr, akan terjadi reaksi spontan dan terbentuk ion klorin dan larutan bromin. a.Gambarkan diagram selvolta, dan berilah keterangan anoda, katodadan aliran elektronnyab.Tuliskan setengah reaksi oksidasi dan reduksi serta reaksi sel c.Tuliskan notasi selJawaba.Diagram sel volta dan kreterangan baghian-bagiannya:b.Setengah reaksi oksidasi dan reduksiAnoda 2 Br-[saq→ Br2 [g]+ 2e-[oksidasi]KatodaCl2 [g]+ 2e-→2 Cl-[saq[reduksi]Reaksi sel 2 Br-[saq+ Cl2 [g] → Br2 [g]+ 2 Cl-[saqc.Lihat gambar, baik dikatodaataupun anodamenggunakan elektrode Pt, maka notasi sel dituliskan : Pt/Br2, Br-// Cl-,Cl2/Pt2.Potensial SelPotensial elektrodayang dibandingkan dengan elektrodahidrogen yang diukur pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm disebut potensial elektrodastandar[Eo].Cara mengingat : KPAN -Katoda: positip, terjadi reaksi reduksi-Anoda: negatif, terjadi reaksi oksidasi

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10Potensial elektroda tersebut mengacu pada reaksi reduksi elektroda sehingga disebut potensial reduksi standart [E0reduksi]. Potensial sel volta dapat ditentukan melalui eksperimen dengan menggunakan voltmeter atau dihitung berdasarkan data potensial elektroda standar. -Unsur yang mempunyai Eoreduksi lebih besar mengalamireaksireduksi dikatoda -Unsur yang mempunyai Eoreduksi lebih kecil mengalami reaksi oksidasi di anoda Menurut Masterton, Hurley [2011], besarnya Eosel dirumuskan:E°sel = E°reduksi +E°oksidasiTabel 1. Potensial Reduksi Standar pada Suhu 25o;C[Sumber : Chemistry_McMurry,2012]Contoh soal1.Data Eoreduksi dari redoks spontan Zn[s]+ Cu2+[aq]→ Zn2+[aq]+ Cu[s]Adalah sebagai berikut:Zn2+[aq]+ 2e-→Zn[s]Eored = -0,76 V Cu2+[aq]+ 2e-→Cu[s]Eored = + 0,34 V Tentukan:a.Logam yang bertindak sebagai katoda dan anoda!b.Tuliskan reaksi yang terjadi pada masing-masing elektroda!c.Tuliskan reaksi sel dan berapa harga Eosel !

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN11Jawaba.Unsur yang mempunyai Eolebih besar mengalami reaksi reduksi yaitu Cu dan unsur yang mempunyai Eolebih kecil mengalami reaksi oksidasi Yaitu Ag, maka -Katoda: logam Cu-Anoda: logam Agb.Reaksi pada elektrodaAnoda Zn[s]→ Zn2+[aq]+ 2e-Eooks = + 0,76 VKatodaCu2+[aq]+ 2e-→Cu[s]Eored = + 0,34 V c.Harga Eosel Anoda Zn[s]→ Zn2+[aq]+ 2e-Eooks = + 0,76 VKatodaCu2+[aq]+ 2e-→Cu[s]Eored = + 0,34 V ----------------------------------------------------------------------------------+ [jumlah]Reaksi sel Zn[s]+ Cu2+[aq]→ Zn2+[aq]+ Cu[s] Eosel = + 1,10 VAtau menggunakan rumusE°sel = E° reduksi + E° oksidasi= [0,34 V] + [0,76 V] = + 1,10 V3.Deret VoltaUnsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan potensial elektroda standar membentuk deret yang dikenal sebagai deret keaktifan logam atau deret Volta.Gambar 3. Deret keaktifan logam[Sumber : Pustekkom, 2015]Semakin ke kanan sifat oksidator makin kuat [mudah tereduksi] dan semakin ke kiri sifat reduktor semakin kuat [mudah teroksidasi]. Mg + ZnSO4→ MgSO4+ ZnMg + Na2SO4→ Jadi logam sebelah kiri dapat mendesak [bereaksi, mereduksi] ion logam sebelah kanan, logam Mg dapat mendesak Zn2+, sehingga Mg dapat bereaksi dengan larutan ZnSO4, tetapi Mg tidak dapat bereaksi dengan Na+sebab Mg terletak disebelah kanan Na.Trik hafal DERET VOLTALihatKalauBagindaCaesarNantiMeninggal, AlamManaZamanFer’aun, NabiSulaimanPemberantasbutaHuruf, CrupukHangusAgakPahit, Auw

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN12Contoh soalMempertimbangkan spesi berikut dalam larutan asam, MnO4-, I-, NO3-, H2S, dan Fe3+a.klasifikasi spesi tersebut ke dalam agen pereduksi dan pengoksidasib.Urutkan daya pengoksidasi dan daya pereduksinyaJawabDari tabelharga Eoreduksi diketahui:a.Agen pengoksidasi : Fe2+[Eored = -0,409 V], NO3-[Eored = + 0,964 V], dan MnO4-[Eored = + 1,512 V]Agen pereduksi : Fe2+[Eored = -0,409 V], I-[Eored = -0,534 V], dan H2S [Eored = -0,114 V][Note : Fe2+dapat bertindak sebagai agen pengoksidasi jika Fe tereduksi, atau sebagai agen pereduksi dalam kasus teroksidasi menjadi Fe3+]b.Dengan membandingkan harga Eored maka daya pengoksidasi : Fe2+ < NO3-< MnO4-daya pereduksi : Fe2+< I-< H2S C.Rangkuman1.Reaksi redoks spontan dapat digunakan sebagai sumber listrik, alat yang dapat mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik disebut sel Volta atau sel Galvani.2.Anoda adalah elektrodanegatifdan merupakan tempat reaksi oksidasi.Katoda adalah elektrodapositif dan merupakan tempat reaksi reduksi.Elektron mengalir dari anodamenuju katoda.3.Potensial selvolta dapat ditentukan melalui eksperimen dengan menggunakan voltmeter atau dihitung berdasarkan data potensial elektroda standar. Dirumuskan:E°sel = E°reduksi + E°oksidasi4.Deret keaktifan logam adalah susunan unsur unsur berdasarkan urutan potensial elektroda standar. Semakin positif harga Eoreduksilogam maka semakin mudah logam tersebut tereduksi.D.Penugasan Mandiri Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan benar1.Gambar sel Galvani berikut mempunyai elektroda Timbal [Pb] dan seng [Zn]a.Berilah label pada elektrodadan identifikasi ion-ion yang ada dalam larutan!b.Berilah label pada anoda dan katoda!c.Tunjukkan arah aliran elektron dan arah ion dalam larutan

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN132.Perhatikan sel galvani berikut:a.Identifikasi katodadan anoda!b.Tuliskan reaksi sel!c.Tuliskan notasi sel!3.Perhatikan diagram sel volta dari reaksi redoks spontan berikut:Berdasarkan analisa kalian, Tentukan:a. Identifikasi katodadan anoda b. Tentukan setengah reaksi oksidasi dan reduksi c. Tentukan notasi sel volta4.Pertimbangkan sel galvani berikut:a.Buatlah rangkaian sel volta, kemudian beri label bagian anoda dan katoda, tentukan arah aliran elektrondan ionb.Manakah dari ketiga sel yang mempunyai potensial terbesar dan manakah yang mempunyai potensial sel terkecil, jelaskan

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN145.Perhatikan wacana berikut:Logam nikel bereaksi spontan dengan ion Cu2+, menghasilkan logam Cu dan ion Ni2+. Serbuk tembaga yang terbentuk menempel pada logam nikel, seiring dengan memudarnya warna biruion Cu2+berubah menjadi hijau ion Ni2+.a.Buatlah rancangan sel volta agar reaksi redoks spontan diatas dapat menghasilkan listrik!b.Tentu katoda, anoda dan elektrolit yang digunakan!c.Tulislah reaksi selnya?E.Latihan SoalPetunjuk :Orang yang ingin mencapai kesuksesan harus melewati berbagai kesulitan.Kalau kamu menganggap soal-soal ini sebagai kesulitan dan berusaha untuk mengerjakannya dengan jujur, kelak kamu akan sukses!1.DiketahuiNi2++ 2 e→NiEO= -0,25 vPb2++ 2 e→PbEO= -0,13 vPotensial standar sel volta yang terdiri dari elektroda Ni dan Pb adalah ....A. -0,38 vB.-0,03 vC.+0,12 vD.+0,25 vE.+0,38 v2.Diketahui potensial reduksi:Mg2+[aq]+ 2 e → Mg[s]EO= -2,37 voltSn2+[aq]+ 2 e →Sn[s]EO= -0,14 voltDengan data tersebut disusun sel volta. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ....A. logam Mg sebagai katodaB.reaksi: Sn + Mg2+→ Mg + Sn2+berlangsung spontanC.potensial sel yang terjadi +2,57 voltD.logam Sn bertindak sebagai elektrode positifE.elektroda Sn larut3.Dari data potensial elektroda standar berikutCu2++ 2 e→Cu EO= +0,34 voltAg++ e→Ag EO= +0,80 voltMaka reaksi Cu + 2Ag+ → Cu2++ 2Ag memiliki potensial sel ....

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15A. 0,06 vB.0,46 vC.0,57 vD.1,14 vE.1,26 v4.Dari tiga logam X, Y dan Z diketahui Y dapat bereaksi dengan X dan Z, Z tidak dapat bereaksi dengan Y akan tetapi dapat bereaksi dengan X. Sedangkan X tidak dapat bereaksi dengan Y dan Z. Urutan ketiga logam dalam deret volta adalah ....A. Y –Z –XB.X –Y –ZC.Z –X –Y D.Z –Y –XE.X –Z –Y5.Berdasarkan deret volta, reaksi elektrokimia yang dapat berlangsung secara spontan adalah ....A. Sn[s]+ Fe2+[aq] → Sn2+[aq]+ Fe[s]B.Sn2+[aq]+ Fe[s] → Sn[s]+ Fe2+[aq]C.Pb[s]+ Zn2+[aq]→ Pb2+[aq]+ Zn[s]D.3Mg2+[aq]+ 2Al[s]→3Mg[s]+ 2Al3+[aq]E.Pb[s]+ 2Ag+[aq]→ Pb2+[aq]+ 2Ag[s]

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN16KUNCI JAWABANDAN PEMBAHASAN1.Jawab CPotensial standar sel volta :Reaksi oksidasiNi→Ni2++ 2 eE O= + 0,25 VReaksi reduksiPb2++ 2 e→PbEO= -0,13 VReaksi selNi + Pb2+→ Ni2++ PbEsel = + 0,12 VJadi potensial standar sel volta yang terdiri dari elektroda Ni dan Pb adalah0,12 Volt2.Jawab DSusuanan sel Volta oksidasi di anodaMg[s] → Mg2+[aq]+ 2 e EO= + 2,37 volt [elektrode -]reduksi di katodaSn2+[aq]+ 2 e →Sn[s]EO= -0,14 volt [elektrode + ]Reaksi selMg[s] + Sn2+[aq] → Mg2+[aq] + Sn[s] Esel = 2,23 VoltPernyataan yang benar logam Sn bertindak sebagai elektrode positif [D]3.Jawab BHarga potensial sel reaksi Cu + 2Ag+ → Cu2++ 2Ag [Cu mengalami reaksi oksidasi dan Ag mengalami reaksi reduksi]Reaksi oksidasiCu→Cu2++ 2 e EO= -0,34 voltReaksi reduksiAg++ e→Ag EO= +0,80 voltReaksi sel Cu + Ag+→ Cu2++ AgEsel = 0, 46 volt4.Jawab A-Y dapat bereaksi dengan X dan Z berarti Y posisi sebelah kiri dari X dan Z-Z tidak dapat bereaksi dengan Y akan tetapi dapat bereaksi dengan X. berarti Z disebelah kanan Y dan disebelah kiri X-X tidak dapat bereaksi dengan Y dan Z berarti X disebelah kanan Y dan Z-Jadi urutan dalam deret volta Y, Z, XKata kunci : dapat bereaksi = posisi pada deret volta disebelah di kiri Tidak dapat bereaksi = posisi pada deret volta disebelah di kanan5.Jawab EReaksi berlangsung spontan jika harga Esel bernilai positif, cirinya pada deret volta logam yang bereaksi [Pb] disebelah kiri ion logam [2Ag+]. Pb[s]+ 2Ag+[aq]→ Pb2+[aq]+ 2Ag[s]Esel = positifPerhatianCocokkanlah jawaban kamu dengan Kunci Jawaban Latihan 1 yang terdapat di bawah ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaanmu terhadap materi Kegiatan Belajar 1.-Pedoman penilaianNilai = [Jawaban benar/5] x 100-Kategori tingkat penguasaanmu 90 -100 = baik sekali 80 -89 = baik 70 -79 = cukup < 70 = kurang

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17-Apabila mencapai tingkat penguasaan ≥ 80 , Ananda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Bagus! Namun, jika masih di bawah 80, Ananda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai. Semangat....!F.Penilaian DiriJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab! NOPERTANYAANJAWABANYATIDAK1Saya dapat mengidentifikasi susunan sel Volta2Saya dapat menjelaskan prinsip kerja sel volta 3Saya dapat menghitung harga poyensial sel berdasarkan data potensial standar4Saya dapat menganalisis sel volta untuk menentukan keaktifan logam -Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pada bagian ini-Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18KEGIATAN PEMBELAJARAN 2SEL VOLTA DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARIA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 2ini Anda diharapkan dapat:1.Memahami sel volta dalam kehidupan sehari hari2.Mengajukan rancangan sel volta menggunakan bahan di sekitarB.Uraian Materi1.Sel Volta Dalam Kehidupan Sehari-haria.Baterai kering [sel Leclanche]Sel baterai merupakan pengembangan dari sel Leclanche [1839-1882], dengan desain awal yang tetap dipertahankan, yakni sel kering mangan. Sel kering mangan terdiri dari 3 komponen utama yaitu bungkus dalam zink [Zn] sebagai elektroda negatif [anoda], batang karbon [C] sebagai elektroda positif [katoda] dan pasta MnO2dan NH4Cl yang berperan sebagai elektrolit.Baterai ini banyak digunakan untuk senter, radio, dan mainan. Potensial sel sebesar 1,5 V dan menurun sejalan dengan lama pemakaian. Sel Leclanchetidak dapat diisi ulangsehingga disebut sel primerGambar 4. Komponen Sel Kering[Sumber: Masterton, Hurley,2011]Pada sel kering, reaksi oksidasi terjadi pada logam seng dan reaksi reduksi terjadi pada karbon yang inert. Elektrolitnya adalah pasta MnO2, ZnCl2, NHCl dan karbon hitam. Reaksi:AnodaZn[s]Zn2+[aq]+ 2e-Katoda2MnO2[s]+ 2NH4+[aq]+ 2e-Mn2O3[s]+ 2NH3[aq]+ H2O[l]Sel Zn[s] + 2MnO2[s]+ 2NH4+[aq]Zn2+[aq]+ Mn2O3[s]+ 2NH3[aq]+ H2O[l]b.Sel AkiAki merupakan sel Volta yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor. Sel aki dapat diisi ulang kembali sehingga disebut sel sekunder.Aki disusun dari lempeng timbal [Pb] dan timbal oksida [PbO2] yang dicelupkan dalam larutan

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN19asam sulfat [H2SO4]. Apabila aki memberikan arus maka lempeng timbal bertindak sebagai anodadan lempengtimbal dioksida [PbO2] sebagai katoda. Reaksi pemakaian akiAnodaPb[s]+ SO42-[aq]PbSO4[s]+ 2e-KatodaPbO2[s]+ 4H+[aq]+ SO42-[aq]+ 2e-PbSO4[s]+ 2H2O[l]Reaksi sel Pb[s]+ PbO2[s]+ 4H+[aq]+2SO42-[aq]2PbSO4[s]+ 2H2O[l]Gambar 5. Komponen Sel Accu[Sumber: Masterton, Hurley,2011]Pada kedua elektrode terbentuk timbal sulfat [PbSO4]. Apabila keping tertutup oleh PbSO4dan elektrolitnya telah diencerkanoleh air yang dihasilkan, maka sel akan menjadi kosong. Untuk mengisi kembali, maka elektron harus dialirkan dalam arah yang berlawanan menggunakan sumber listrik dari luar. Contoh soalPada aki model lama dengan anoda Pb, kadang kadang ditambahkan air aki, jelaskan peristiwa ini!JawabAir aki dalam kendaraan bermotor dapat berkurang karena dua hal:-Kemungkinan adanya proses penguapan-Reaksi antara H2O membentuk O2dan H2akibat pengisian aki terlalu cepat sehingga air terelektrolisis, oleh karena itu setiap sel aki dilengkapi dengan sistem penting untuk pembuangan gas O2dan H2untuk mencegas terjadinya ledakan.Anoda2H2O[l] →O2[g] + 4H+ [aq] + 4eKatoda4H+[aq] + 4e → H2 [g]Reaksi sel 2H2O[l] + 4H+[aq] → O2[g] + 4H+ [aq] + H2 [g]

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN202.Merancang Sel Volta dari Bahan SekitarBaterai garam dapur [NaCl]Baterai garam dapur adalah contoh aplikasi sel volta paling sederhana. Dari sudut pandang engineering, jika dua jenis logam yang berbeda dimasukkan dalam larutan elektrolit maka akan didapatkan baterai.Bahan yang digunakan : larutan2 sendok makan garam per 200 cc air, lempengan seng bisa menggunakan kaleng bekas minuman sebagai anoda bermuatan negatif, sil karet untuk membatasi kedua lepengan agar tidak bersentuhan, lempengan tembaga sebagai katoda bermuatan positif, kipas angin atau lampu led untuk menguji keberadaan daya listrik searah [DC] dan kabel kecil yang diberi penjepit buaya tiap ujungnyaHasil percobaan menunjukkan satusel baterai NaCl menghasilkan tegangan 0,34 Volt. Setelah beberapa saat pemakaian, teramati terbentuknyalapisan hitam pada elektroda seng. Gambar 6. Uji terbatas sel Volta dari garam dapurReaksi redoks yang terjadi: Anoda Zn + 4OH–→ Zn[OH]42–+ 2eKatodaO2+ 2H2O + 4e –→ 4OH–Reaksi sel 2 Zn + 8OH–+ O2+ 2H2O → 2Zn[OH]42–+ 4OH–Berdasarkan percobaan sederhana ini dapat dipahami mengapa sel ini disebut baterai seng udara. Karena, oksigen dari udara bereaksi dengan seng, sedangkan elektroda tembaga hanya berfungsi mengalirkan elektron. Poin PENTINGElektroda tembaga dapat diganti dengan elektroda lain yang lebih stabil, misalnya karbon

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN21C.Rangkuman1.Baterai dan aki adalah contoh sel volta yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bateri termasuk sel primer sedangkan aki termasuk sel sekunder.2.Sel volta dapat dibuat dari bahan sederhana yang terdapat dilingkungan, contohnya baterai garam dapur, yang disebut juga baterai seng udara. D.Penugasan Mandiri Membuat baterai sekam padi1.Baterai yang tersedia secara komersial mengandung logam berat seperti merkuri, timbal, kadmium dan nikel, yang mencemari lingkungan apabila baterai tidak dibuang dengan benar. Bio-baterai merupakan suatu baterai yang berasal dari bahan alam yang ramah lingkungan dan tidak mengandung bahan kimia yang berbahaya. Jika elektrolit dari baterai bekas diganti dengan pasta arang sekam padi dan garam dapur maka buatlah rancangan percobaan untuk membuktikan hipotesis, “ Limbah baterai kering dan pasta arang sekap-garam dapur dapat dibuat biobaterai yang ramah lingkungan dan ekonomis “.Berdasarkan data hasil pengamatan dari percobaan yang telah dilakukan, jawablah pertanyaan berikut!a.Apakah serbuk arang sekam padi yang kalian gunakan termasuk bahan alami yang dapat digunakan untuk uji kelistrikan baterai? Mengapa harus ditambahkan garam NaCl? b.Berdasarkan data yang kalian dapatkan, tentukan keefektifan pasta sekam-NaCl ketika digunakan sebagai elektrolit pengisi baterai bekas? E.Latihan Soal1.Perhatikan beberapafakta-fakta tentang baterai berikut :[1]Bungkus dalambaterai berupazink [Zn] sebagai elektroda positif[2]Batang karbon [C] sebagai katoda[3]Elektrolit menggunakan pasta MnO2dan NH4Cl [4]Reaksi oksidasi terjadi pada logam seng [5]Reaksi reduksi terjadi pada karbon dan seng luarPernyataan yang benar tentang sel baterai sebagai sel kering adalah ...A.1, 2. 3B.2, 3, 4Pelabelan, baterai siap diuji cobaMemasukan pasta dalam baterai

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN22C.2, 3, 5D.1, 2, 4E.3, 4, 52.Suatu sel baterai dibuat menggunakan elektroda seng dan karbon serta elektroda pasta MnO2dan NH4Cl, Reaksi yang mungkin terjadi pada elektroda negatif dari sel baterai tersebut adalah ... .A.Zn[s]Zn2+[aq]+ 2e-B.2H2O[l] →O2[g] + 4H+ [aq] + 4eC.4H+[aq] + 4e → H2 [g]D.Zn2+[aq]+ 2e-→ Zn[s]E.C [s]→ C4-[aq] + 4e3.Aki mobil mempunyai elektroda Pb dan PbO2. Sewaktu aki menghasilkan arus listrik terjadi perubahan ....A. Pb menjadi PbSO4, sedangkan PbO2tetapB.Pb menjadi PbO dan PbO2menjadi Pb3O4C.Pb dan PbO2keduanya menjadi PbSO4D.Pb menjadi Pb3O4, dan PbO2menjadi PbOE.Pb dan PbO keduanya menjadi PbO4.Fakta-fakta yang mendukung bahwa sel aki merupakan sel sekunder adalah ... .A.Sel aki disusun dari lempeng timbal [Pb] dan timbal oksida [PbO2] B.Sel aki menggunakan larutan asam sulfat [H2SO4] sebagai elektrolitC.Apabila aki sedang digunakan maka lempeng timbal bertindak sebagai anodaD.Lempeng timbal dioksida [PbO2] pada aki merupakan elektroda positifE.Sel aki dapat diisi ulang walaupun elektrolitnya telah diencerkan oleh air dan keping tertutupoleh PbSO45.Bateraisederhana dapat dibuat melarutkan 2 sendok makan garam dapur per 200 cc air, larutan ini digunakansebagai elektrolit, sedangkan elektroda digunakan seng dan tembaga. Alasan yang paling tepat sel ini disebut baterai seng udara adalah ....A.Lempengan tembaga digunakan sebagai katodasehingga bermuatan positifB.Lempengan seng digunakan sebagai anodasehingga bermuatan negatifC.Setelah beberapa saat pemakaian, terbentuklapisan hitam pada elektroda sengD.Oksigen dari udara bereaksi dengan seng, sedangkan elektroda tembaga berfungsi mengalirkan elektronE.Elektrolit garam dapur bereaksi dengan udara sehingga elektroda seng terjadi lapisan hitam

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN23KUNCI JAWABAN DAN PEMBAHASAN1.Jawab BPernyataan yang benar tentang sel baterai sebagai sel kering-Bungkus dalam baterai berupa zink [Zn] sebagai elektroda negatif -Batang karbon [C] sebagai katoda / elektroda positif-Elektrolit menggunakan pasta MnO2dan NH4Cl -Reaksi oksidasi terjadi pada logam seng -Reaksi reduksi terjadi pada elektroda karbon Jawaban yang benar no 2, 3, 42.Jawab ASel baterai dibuat menggunakan elektroda seng dan karbon serta elektroda pasta MnO2dan NH4Cl , reaksi kimia yang terjadi :AnodaZn[s]Zn2+[aq]+ 2e-Katoda2MnO2[s]+ 2NH4+[aq]+ 2e-Mn2O3[s]+ 2NH3[aq]+ H2O[l]Reaksi Sel Zn[s] + 2MnO2[s]+ 2NH4+[aq]Zn2+[aq]+ Mn2O3[s]+ 2NH3[aq]+ H2O[l]3.Jawab CKetika aki mobil digunakan, menghasilkan arus listrik, maka reaksi sel yang terjadi adalah Pb[s]+ PbO2[s]+ 4H+[aq]+ 2SO42-[aq]2PbSO4[s]+ 2H2O[l]Jadi elektroda Pb dan PbO2diubah menjadi PbSO44.Jawab ESel aki merupakan sel sekunder karena sel aki dapat diisi ulang walaupun elektrolitnya telah diencerkan oleh air dan keping tertutup oleh PbSO45.Jawab DBaterai garam dapur disebut juga baterai seng udara karena oksigen dari udara bereaksi dengan seng, sedangkan elektroda tembaga berfungsi mengalirkan elektron. Reaksi sel 2 Zn + 8OH–+ O2+ 2H2O → 2Zn[OH]42–+ 4OH–PerhatianCocokkanlah jawaban kamu dengan Kunci Jawaban Latihan 1 yang terdapat di bawah ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaanmu -Pedoman penilaianNilai = [Jawaban benar/5] x 100-Kategori tingkat penguasaanmu 90 -100 = baik sekali 80 -89 = baik 70 -79 = cukup < 70 = kurang-Apabila mencapai tingkat penguasaan ≥ 80 , Ananda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Bagus! Namun, jika masih di bawah 80, Ananda harus mengulangi materi KegiatanBelajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai. Semangat....!

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN24F.Penilaian DiriJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab!NOPERTANYAANJAWABANYATIDAK1Saya memahami prinsip kerja baterai kering2Saya memahami prinsip kerja aki3Saya dapat merancang baterai garam dapur4Saya dapat merancang baterai sekam padi-Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pada bagian ini-Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN25EVALUASI[PENILAIAN HARIAN KD 3.4 SEL VOLTA DAN PENERAPANNYA DALAM KEHIDUPAN]Petunjuk :Waktunya untuk menguji kemampuanmu dalam mempelajari konsep sel volta dan aplikasinya dalam kehidupan. Di sini, kamu masihakan ketemu dengan kunci jawabanuntuk mengukur kemampuanmu. Dan tentu, teruslah bersemangat untuk mencoba dan periksalah pekerjaanmu dengan seksama dan jangan lupa berdoa.1.Diketahui data potensial elektroda sebagai berikut:Cr3+[aq]+ 3 e → Cr[s]EO= -0,74 voltMg2+[aq]+ 2 e → Mg[s]EO= -2,37voltZn2+[aq]+ 2 e → Zn[s]EO= -0,76voltSn2+[aq]+ 2 e → Sn[s]EO= -0,14 voltReaksi yang dapat berlangsung spontan dan menghasilkan harga potensial sel terbesar adalah ....A. Mg + Sn2+→ Mg2++ SnB. Cr + Zn2+→ Cr3++ ZnC. Sn + Mg2+→ Sn2++ MgD. Zn + Cr3+→ Zn2++ CrE. Mg + Zn2+→ Mg2++ Zn2.Diketahui potensial reduksi :Mg2+| MgEO= -2,37 voltSn2+| SnEO= -0,14 voltDengan data tersebut disusun sel volta. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ....A. logam Mg sebagai katodaB. reaksi Sn + Mg2+→ Mg + Sn2+berlangsung spontanC. potensial sel yang terjadi +2,57 voltD. logam Sn bertindak sebagai elektroda positifE. elektroda Sn larut3.Diketahui potensial reduksi:Ca2+[aq]+ 2 e → Ca[s]EO= -2,87 vAl3+[aq]+ 3 e → Al[s]EO= -1,66 vPotensial untuk reaksi3Ca[s]+ 2Al3+[aq] → 3Ca2+[aq]+ 2Al[s]adalah ....A. -11,9 vB. -4,53 vC. -1,21 vD. + 5,26 vE. + 11,9 v4.Diketahui harga potensial reduksi:Cu2+[aq]+ 2 e → Cu[s]EO= +0,34 vI2 [aq]+ 2 e → 2I-[aq]EO= +0,54 v

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN26Fe3+[aq]+ e → Fe2+[aq]EO= +0,77 vBr2 [l]+ e → 2Br -[aq]EO= +1,07 vReaksi berikut yang tidak dapat berlangsung spontan adalah ....A. Cu2+[aq]+ 2I–[aq]→ Cu[s]+ I2 [s]B. Fe3+[aq]+ 2I–[aq]→ Fe2+[s]+ I2 [s]C. 2I–[aq]+ Br2[l] → 2Br –[aq]+ I2 [s]D. Br2[l]+ Cu[s]→ 2Br –[aq]+ Cu2+[aq]E. Fe2+[aq]+ Br2 [l]→ Fe3+[aq]+ 2Br–[aq]5.Diketahui harga potensial sel dari:Fe2++ 2e → Fe E° = −0,44 voltAl3++ 3e→ Al E° = −1,66 voltZn2++ 2e→ Zn E° = −0,76 voltMg2++ 2e → Mg E° = −2,37 voltCu2++ 2e→ Cu E° = +0,34 voltNotasi sel yang tidak berlangsung spontan adalah ....A. Fe | Fe2+|| Cu2+| CuB. Zn | Zn2+|| Fe2+| FeC. Mg | Mg2+|| Cu2+| CuD. Al | Al3+|| Zn2+| ZnE. Cu | Cu2+|| Al3+| Al6.Perhatikan diagram sel volta dengan elektroda besi dan elektroda X berikut:Tabel berikut adalah harga potensial elektroda standar dari beberapa logam :LogamPQRSTHarga Eo-1,66 V-0,76 V-0,14 V-0,13 V+ 0,80 VJika harga potensial elektroda standar besi adalah –0,44 Volt, maka dapat disimpulkan bahwa logam yang paling efektif digunakan untuk proteksi katodik besi adalah ... . A.PB.QC.RD.SE.T

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN27Cu2+Ni2+V[2]e-NiCuCu2+Zn2+V[3]e-ZnCuZn2+Ni2+V[1]e-NiZnCu2+Pb2+V[4]e-PbCuCu2+Fe2+V[5]e-FeCu7.Perhatikan gambar rangkaian sel Volta berikut!Nomor gambar, notasi sel, harga E0sel yang tepat adalah ....Nomor GambarNotasi Sel0EHarga A.B.C.D.E.[1][2][3][4][5]Zn|Zn2+||Ni2+|NiCu|Cu2+||Ni2+|NiZn|Zn2+||Cu|Cu2+Pb|Pb2+||Cu|Cu2+Fe2+|Fe||Cu|Cu2+positifpositifnegatifnegatifpositif8.Perhatikan rangkaian sel Volta berikut!Nomor gambar, notasi sel, dan harga Eosel yang tepat adalah ....No.Notasi selNilai EoselA.[1]Cu|Cu2+||Pb2+|PbpositifB.[2]Ni|Ni2+||Zn2+|ZnpositifC.[3]Cu|Cu2+||Zn2+|ZnpositifPbCuCu2+NiZnZn2+Ni2+ZnCuCu2+Zn2+NiCuCu2+Ni2+PbCuCu2+Pb2+−ePb2+eee[1][2][3][4][5]e

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN28D.[4]Ni|Ni2+||Cu2+|CunegatifE.[5]Pb|Pb2+||Cu2+|Cupositif9.Diketahui potensial reduksi standar untuk reaksi sel berikut:Cu2+[aq]+ Zn[s]→ Cu[s]+ Zn2+[aq]EO= +1,10 voltPb2+[aq]+ Zn[s]→ Pb[s]+ Zn2+[aq]EO= +0,63 voltCu2+[aq]+ Pb[s]→ Cu[s] + Pb2+[aq]EO= +0,47 voltBerdasarkan harga-harga potensial sel di atas dapat disimpulkan bahwa urutan ketiga logam di atas urutan-urutan reduktor yang menurun adalah ....A. Pb, Zn, CuB. Zn, Pb, CuC. Cu, Zn, PbD.Cu, Pb, ZnE.Zn, Cu, Pb10.Diketahui data EO:Mg2+ | Mg = -2,34 voltCd2+| Cd = -0,40 voltAg2+| Ag = +0,80 voltCu2+| Cu = +0,34 voltLogam di atas yang dapat digunakan untuk melindungi pipa air yang ada dalam tanah terbuat dari besi [EOFe2+| Fe = -0,44 volt] sebagai proteksi katodaadalah ....A. Cu B.Cd C.Ag D.MgE.Cu dan Ag

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN29Kunci jawabanNO SOALKUNCI1E2D3C4A5E6A7A8E9B10DPerhatianCocokkanlah jawaban kamu dengan Kunci JawabanLatihan 1 yang terdapat di bawah ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaanmu -Pedoman penilaianNilai = [Jawaban benar/5] x 100-Konversi tingkat penguasaan: 90 -100% = baik sekali 80 -89% = baik 70 -79% = cukup < 70% = kurang-Apabila mencapai tingkat penguasaan ≥ 80 , Ananda telah tuntas dalam belajar sel volta dan aplikasinya. Bagus! Namun, jika masih di bawah 80, Ananda harus melakukan remidial dengan cara mengulangi materi Kegiatan Belajar, terutama bagian yang belum dikuasai. Semangat....!

Modul Kimia Kelas XII MIPA KD 3.4@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN30DAFTAR PUSTAKA//sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Sel-Elektrokimia-2015/konten1.html. Diakses 9 September 2020John e Mcmurry & Robert c Fay & Jordan Fantini. 2012. Chemistry. London: Prentice Hall.Setiyana. 2015. My Dream In Chemistry, Kelas XII MIPA semester 1. Bandung : Tinta Emas PublishingWilliam L. Masterton, Cecile N. Hurley, Edward Neth. 2011. Chemistry: Principles and Reactions. Cengage LearningPublished

Page 3

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2SENYAWAKARBONKIMIA KELAS XIIPENYUSUNArni Wiyati, S.PdSMAN 6 Surabaya

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN........................................................................................................................................................2DAFTAR ISI.......................................................................................................................................................3GLOSARIUM......................................................................................................................................................4PETA KONSEP..................................................................................................................................................5PENDAHULUAN..............................................................................................................................................6A. Identitas Modul..............................................................................................................6B. Kompetensi Dasar..........................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi...............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul.........................................................................................6E. Materi Pembelajaran......................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1................................................................................................................8ALKOHOL DAN ETER...................................................................................................................................8A.Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................8B.Uraian Materi.................................................................................................................8C.Rangkuman..................................................................................................................15D.Latihan Soal.................................................................................................................15E.Penilaian Diri...............................................................................................................18KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.............................................................................................................19ALDEHID DAN KETON..............................................................................................................................19A.Tujuan Pembelajaran...................................................................................................19B.Uraian Materi...............................................................................................................19C.Rangkuman..................................................................................................................22D.Latihan Soal.................................................................................................................23E.Penilaian Diri...............................................................................................................25KEGIATAN PEMBELAJARAN 3.............................................................................................................26ASAM KARBOKSILAT DAN ESTER......................................................................................................26A.Tujuan Pembelajaran...................................................................................................26B.Uraian Materi...............................................................................................................26C.Rangkuman..................................................................................................................30D.Latihan Soal.................................................................................................................30E.Penilaian Diri...............................................................................................................33EVALUASI.......................................................................................................................................................34DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................................................................39

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMAlkohol:Kelompok senyawa yang mengandung satu atau lebih gugus fungsi hidroksil [-OH] pada suatu senyawa alkana.Eter:Suatu senyawa organik yang mengandung gugus R—O—R', dengan R merupakan gugusalkil.Aldehid:Salah satu kelompok senyawa karbonil yang memiliki gugus karbonil yang berikatan dengan atom hidrogen pada ujung rantai.Keton:Senyawa organik yang mengandung gugus R—COR', dengan R merupakan gugusalkil.Asam karboksilat:Suatu senyawa organik yang mengandung gugus -COOH, dengan R merupakan gugusalkil.Ester:Suatu senyawa organik yang mengandung gugus -COOR', dengan R merupakan gugus alkil.Isomer:Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus struktur berbeda.Polialkohol:Alkohol yang memiliki gugus -OH lebih dari 1.Monoalkohol:Alkohol yang memiliki gugus -OH hanya 1.Atom C asimetris:Atom C yang mengikat 4 gugus yang berbeda.Reagent Grignard:Reagen yang memilik rumus RMgX, di mana X adalah gugus halogen dan R adalah gugus alkil atau aril.Reaksi substitusi:Reaksi penggantian Esterifikasi:Reaksi pembentukan ester dari alkohol dan asam karboksilat.Penyabunan:Reaksi pembentukan sabun dari asam karboksilat dan basa kuat.Larutan Fehling:Larutan yang digunakan untuk uji identifikasi membedakan antara aldehid dan keton.ReagenTollens:Pereaksi yang mengandung perak sebagai ion kompleksyaitu [Ag[NH3]2]+digunakan untuk identifikasi aldehid dan keton.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEP

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: KimiaKelas:XIIAlokasi Waktu:8jam pelajaranJudul Modul:SenyawaKarbonB. Kompetensi Dasar3.9Menganalisis struktur, tatanama, sifat, sintesis, dan kegunaan senyawa karbon4.9Menyajikan rancangan percobaan sintesis senyawa karbon, identifikasi gugus fungsi dan/atau penafsiran data spektrum inframerah [IR]C. Deskripsi Singkat MateriCakupan bahasanmodul yang berjudul senyawakarbon ini meliputi Struktur molekul, tatanama senyawa, sifat senyawa, sintesis senyawa dan kegunaannya. Berdasarkan struktur molekulnya terdapat pembahasan tentang alkohol-eter, aldehid-keton dan Asam karboksilat-ester. Pada modul ini juga dibahassifat fisika dan sifat kimia.Sintesis senyawa terkait juga dengan reaksi-reaksi dalam sifat kimia. Kegunaan senyawa meliputi senyawa-senyawa yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.D. Petunjuk Penggunaan ModulAgar proses belajar kalian lebih efektif dan bisa mendapatkan hasil belajar yang maksimal maka berikut diberikan petunjuk penggunaan modul.Hal yang perlu kalian lakukan adalah:1.Untuk mempelajari materi tentang Seyawa Karbon, kalian harus menguasai terlebih dahulu konsep hidrokarbon dan tata nama alkana.2.Lihatlah peta konsep untuk melihat lingkup bahasan materi dan keterkaitannya.3.Senantiasa perhatikan tujuan pembelajaran agar apa yang kita pelajari menjadi lebih fokus.4.Pelajari kegiatan belajar sesuai urutan dalam modul, dengan mengembangkan rasa ingin tahu, berpikir kritis dan kreatif.5.Kerjakan tugas mandiri dengan sungguh-sungguh dan bertanggung jawab untuk melatih ketrampilan berpikir.6.Senantiasa kerjakan latihan soal secara mandiri kemudian kalian bisa kroscek jawaban dan pembahasannya. Isilah tabel penilaian diri dengan jujur agar benar-benar dapat mengukur ketercapaian kalian dalam belajar.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 3kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Alkohol dan eterKedua : Aldehid dan ketonKetiga: Asam karboksilat dan ester

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1ALKOHOL DAN ETERA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan kalian dapat:1.Membedakan struktur molekuldari alkohol dan eter.2.Tatanamadari alkohol dan eter.3.Sifatdari alkohol dan eter.4.Sintesisatau pembuatan dari alkohol dan eter.5.Kegunaan dari alkohol dan eter.B.Uraian MateriDalam kehidupan sehari-hari sebenarnya kalian pernah menggunakan senyawa senyawa alkohol dan eter, makanan tape sedikit mengandung senyawa alkohol. Eterbanyak digunakandalam dunia kedokteran sebagaiobat bius dan pelarut organik. Sempatkah kalian berpikir tentang struktur senyawa-senyawa tersebut? Bagaimana sifat-sifat senyawa tersebut? Bagaimana senyawa tersebut dibuat? Jawaban terhadap pertanyaan tersebut akan ditemukan dalam beberapa aktivitas pembelajaran yang akan dilakukan. Untuk menjawab pertanyaan yang telah diungkapkan tersebut terlebih dahulu kalian akan menggali struktur dan tatanama dari senyawa alkohol eter. Kegunaan senyawa alkohol eter dalamkehidupan kalian serta cara mensintesis senyawa tersebut.1.Struktur Molekul Alkohol dan EterAlkohol dan eter merupakan isomer fungsional. Keduanya memiliki rumus molekul yang sama tetapi rumus struktur fungsionalyangberbeda. Berikut perbedaan rumus struktur alkohol dan Eter.Tabel 1.1 perbandinganrumus struktur alkohol dan Eter..GolonganVariabelALKOHOL [ALKANOL]ETER [ALKOKSI ALKANA]Rumus molekulCnH2n+2OCnH2n+2ORumus StrukturR -OHR -ORGugus Fungsional-OH-ORContohdan nama senyawaCH3–OHMethanol CH3–O –CH3Dimetil eter[metoksi metana]Keterangan : R adalah gugus alkil2.Tata nama a.Tata nama Alkohol [Alkanol] Ada dua macam cara untuk memberi nama senyawa monoalkohol, yaitu tatanama berdasarkan IUPAC [International Union for Pure and Applied Chemistry] dan nama trivial atau nama lazim [nama perdagangan]

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN91]Tata Nama IUPACPenamaan secara sistem IUPAC, yaitu dengan mengganti akhiran -a pada alkana dengan akhiran -ol [alkana menjadi alkanol].Contoh :CH3–CH2–OH EtanolCH3–CH2–CH2–OH PropanolBagaimana cara memberi nama senyawa alkanol jika mempunyai cabang gugus alkil? Perhatikan aturan penamaan alkanol berikut ini!a]Menentukan rantai induk, yaitu rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus –OH, selain itu atom karbon lain sebagai cabang.b]Memberi nomor pada rantai induk yang dimulai dari salah satu ujung rantai, sehingga posisi gugus –OH mendapat nomor terkecil.c]Urutan penamaan:nomor atom C yang mengikat cabang-nama cabang-nomor atom C yang mengikat gugus -OH [kecuali untuk C nomor 1]-Nama rantai induk [alkanol]Contoh:Rumus StrukturRumus StrukturNama : 2-metil-3-heksanol2]Tata Nama TrivialPenamaan secara trivial, yaitu dimulai dengan menyebut nama gugus alkil yang terikat pada gugus –OH kemudian diikuti kata alkohol.Contoh:CH3–CH2–OHnama : etil alkoholCH3–CH2–CH2 –OHnama : propil alkohol3]Alkohol Primer, Sekunder dan TersierMonoalkohol terdiri dari 3 alkohol Primer, Sekunder dan Tersier. Pembagian ini berdasarkan posisi gugus -OH pada atom C.Keterangan :Gugus -OH berada di C nomor 1 maka tidak perlu disebutkan. Keterangan :Gugus fungsi -OH berada di atom C nomor 3, perlu disebutkan dalam penamaan.

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10a]Alkohol primeradalah alkohol dengan gugus –OH terikat pada atom C primer.Contoh :CH3–CH2–CH2–CH2–OH : butanolCH3–CH2–CH2–OH : propanolb]Alkohol sekunderadalah alkohol dengan gugus –OH terikat pada atom C sekunder.Contoh yang diberikan mempunyai keisomeran optis aktif, karena mengandung atom C asimetris, yaitu atom C yang keempat ikatannya mengikat gugus yang berbedac]Alkohol tersieradalah alkohol dengan gugus –OH terikat pada atom C tersier.4]PolialkoholPolialkohol adalah golongan alkohol yang mempunyai gugus -OH lebih dari satu.Contoh :b.Tata nama Eter [Alkoksi Alkana]Alkoksi alkana adalah nama IUPAC untuk senyawa dengan rumus struktur R–O –R. Alkoksi singkatan dari alkil oksigen.1]Tata nama IUPAC. Mengikuti aturan sebagai berikuta]Jika R yang berbeda, maka yang menjadi nama Alkoksiadalah Rdengan rantai R yang lebih pendek sedangkan alkana adalah rantai R yang lebih panjang.2--butanol2-metil-2-propanolNama : 2,3-butanadiolTerdapat gugus -OH pada atom C nomor 2 dan 3, dan nama alkohol di berikan keterangan “di”ol, yang berarti 2 gugus -OHKeterangan :C* : atom C asimetris

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN11Sebagai contohCH3–O –CH3: metoksi metana.CH3–O –CH2–CH3:metoksi etana bukan etoksi etana.b]Penomoran digunakan untuk menunjukkan letak gugus alkoksi dan letak cabang alkil pada rantai alkane.Penomoran dimulai dari atom C yang dekat dengan gugus alkoksi –OR.Sebagai contoh-Struktur dengan rantai utama alkana tanpa cabangNama : 2-metoksibutana [bukan 3-metoksibutana]-Struktur dengan rantai utama alkana bercabangNama : 2-metoksi-3-metilbutana2]Nama trivialNama senyawanya adalah alkil alkil eter.Nama alkil tidak diatur sesuai urutan alfabet. ContohCH3–CH2–CH2–O –CH3: propil metil eter atau metil propil eter.CH3–CH2–CH2–O –CH2–CH3: etil propil eter atau propiletil eter.3.SifatAlkohol a.Sifat fisik Sifat fisik alkohol dan eter diberikan dalam tabel berikut:

Modul Kimia Kelas XII KD 3.9@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN12Tabel 1. 1. Sifat fisik alkohol dan eterVariabel sifat fisikAlkoholEterWujud−Pada suhu kamar, alkohol bersuku rendah akan berwujud cair,−sedangkan yang bersuku tinggi berwujud padat.−Dimetil eter berbentuk gas pada temperaturkamar dan eter sederhana lainnyaberbentuk cairan yang mudah menguapTitik didih dan titik leleh−Alkohol dengan suku makin tinggi akan mempunyai titik didih dan titik lelehyang makin tinggi.−Eter mempunyai titik didih dan titik lelehlebih rendah daripada alkohol yang bersesuaian.Hal ini karena tidak adanya ikatan hidrogen pada eterKelarutan−Alkohol larut dalam air, tetapi kelarutannya berkurang jika suku makintinggi.−Khusus untuk metanol, etanol, dan propanol larut dalam air pada semuaperbandingan.−Eter sukar larut dalam air karena molekulnyatidak begitu polar.−Dalam laboratorium, eter sering dipakai sebagai pelarut senyawa nonpolarseperti lemak dan damarDaya hantar listrik−Tidak mengantar listrik [Non Elektrolit]−Tidak mengantar listrik [Non Elektrolit]b.Sifat Kimia.Tabel 1.2. Perbandingan sifat kimia alkohol dan eter.Variabel sifat kimiaAlkoholEterIkatan hidrogen-Antarmolekul alkohol terdapat ikatan hidrogen.-Eter dapat membentuk ikatan H dengan senyawa lain yang mengandungmengandunggugus OH seperti air, alkohol, fenol, atau gugus amina [-NH2].-Antarmolekul eter hanya ada ikatan van der Waals.Kepolaran−Alkohol bersifat polar karena memiliki gugus OH.−Kepolaran alkohol akan makin kecil jika sukunya makin tinggi.−Molekul eter tidak begitu polar sehingga kelarutannya dalam air sedikit.