LAPORAN PRAKTIKUM Daya Desak Logam dan E
LAPORAN PRAKTIKUM
Daya Desak Logam dan Elektrolisis
Oleh :
Adib Syamlan M.
(1)
Almira Maharani
(5)
Mahoca Neola A.
(26)
Risky Isha Prasetya
(31)
Rizki Nurani Aisha
(33)
Rosa Meldianti
(34)
XI MIPA 1
Praktikum Daya Desak Logam
I.
Tujuan Praktikum
1. Menyelidiki reaksi redoks yang dapat berlangsung spontan dan tidak dapat
berlangsung spontan.
2. Menyelidiki daya desak dan urutan daya reduksi beberapa jenis logam.
II.
Dasar Teori
Sel elektrokimia adalah suatu alat yang menghasilkan arus listrik dari energi yang
dihasilkan oleh reaksi di dalam selnya, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi (reaksi
redoks). Sel elektrokimia tersusun darikatoda dan anoda. Anoda merupakan elektroda
tempat terjadinya reaksi oksidasi, sedangkan katoda adalah elektroda tempat
terjadinya reaksi reduksi. Reaksi oksidasi adalah reaksi yang menghasilkan kenaikan
bilangan oksidasi, sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi yang menghasilkan
penurunan bilangan oksidasi.
Daya desak logam atau sering disebut kereaktifan logam adalah kemampuan suatu
logam untuk bereaksi melepaskan elektron, dan mengalami reaksi oksidasi.
Pada sel elektrokimia, reaksi redoks bisa terjadi jika logam yang dicelupkan
mendesak ion logam yang ada dalam larutan. Misalnya, logam magnesium yang
dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion Zn2+ akan terjadi reaksi.
Logam magnesium lebih reaktif daripada zink, sehingga magnesium
mendesak ion Zn2+ dari larutannya. Logam magnesium mereduksi ion Zn 2+ dan ion
Zn2+ mengoksidasi logam magnesium. Dari reaksi tersebut dapat dinyatakan pula
bahwa magnesium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat daripada zink, dan zink
mempunyai daya oksidasi yang lebih kuat daripada magnesium.
Daya desak logam berkaitan erat dengan deret volta. Suatu logam bisa
mendesak
Berikut
logam-logam
urutan
lain
yang
unsur
berada
dalam
di
sebelah
kanannya.
deret
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au
III.
Alat Dan Bahan
Volta:
Alat :
1.
2.
3.
4.
IV.
Tabung reaksi
Ampelas
Gunting
Rak tabung
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Bahan :
Logam Cu
Logam Mg
Logam Pb
Larutan CuSO4
Larutan MgSO4
Larutan PbSO4
Larutan ZnSO4
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahaan yang dibutuhkan
2. Siapkan logam Cu lalu ampelas hingga bersih, kemudian gunting menjadi 4
potongan kecil
3. Siapkan 4 tabung reaksi dan isikan tabung satu dengan larutan CuSO4, tabung dua
dengan larutan MgSO4, dan tabung tiga dengan larutan PbSO4 sebanyak 2 mm.
4. Masukkan logam Cu yang telah diampelas ke dalam setiap tabung reaksi
kemudiaan amati, apakah ada perubahan atau tidak
5. Lakukan
V.
percobaan yang sama untuk logam-logaam yang lain.
Hasil Praktikum
Logam/Ion CuSO4
Cu
MgSO4
PbSO4
ZnSO4
Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
ada Tidak
reaksi
reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Warna
Tidak
ada Tidak
endapan
Tidak
ada Tidak
endapan
ada Tidak
ttetap
ada tidak
endapan
ada Tidak
terjadi
ada
endapan
ada Tidak
ada
gelembung
gelembung
gelembung
gelembung
Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
terjadi
Pb
reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Tidak
Mg
VI.
rreaksi
ada Tidak
ada Tidak
ada Tidak
endapan
endapan
endapan
Sedikit
Tidak
gelembung
gelembung
gelembung
gelembung
Tidak
terjadi Tidak
terjadi
Terjadi reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Ada endapan
Tidak
Banyak
endapan
endapan
gelembung
Sedikit
Tidak
gelembung
gelembung
ada Tidak
ada Tidak
ada
endapan
ada Tidak
ada
Terjadi reaksi
ada
ada
Warna tetap
Sedikit endapan
Ada gelembung
Analisis Data
Pada dasarnya, logam magnesium bereaksi dengan semua larutan, kecuali
larutan yang mengandung ion Mg2+. Akan tetapi, berdasarkan praktikum yang kami
lakukan, magnesium hanya bereaksi dengan larutan CuSO4 dan ZnSO4. Sedangkan
logam Cu dan Pb tidak beraksi dengan keempat larutan. Ini artinya, magnesium
memiliki daya reduksi terbesar di antara ketiga\ logam yang diuji, sehingga bisa
mendesak ion logam lain dari larutannya. Timbel dan tembaga adalah logam dengan
daya reduksi paling lemah, sehingga sukar mendesak ion logam lain.
Mg2+ + 2e = Mg
E0 = -2,375
Pb2+ + 2e = Pb
E0 = - 0,126
Cu2+ + 2e = Cu
E0 = +0,34
Kami mengalami kesulitan dalam membandingkan daya desak logam tembaga
dengan timbel. Kesulitan ini muncul karena tembaga tidak menunjukkan tanda-tanda
reaksi ketika dimasukkan ke dalam keempat larutan. Sedangkan timbel dalam larutan
CuSO4 menghasilkan sedikit gelembung. Sehingga, kemungkinan urutan daya desak
dari
lemah
ke
kuat
adalah
sebagai
berikut.
Cu Pb Mg
VII.
Kesimpulan
Dari hasil percobaan dan jawaban pertanyaan tersebut, kami dapat menyimpulkan
bahwa percobaan yang kami lakukan sesuai dengan urutan pada deret volta. Pada
deret volta semakin ke kanan daya reduksi semakin kecil. Unsur yang berada di kiri
dapat mendesak unsur yang berada di kanan, namun sebaliknya unsur yang berada di
kanan tidak dapat mendesak unsur yang berada di kiri. Hal ini disebabkan oleh karena
unsur yang terletak di kiri lebih reaktifkami dapat mengambil kesimpulan untuk
menyusun logam-logam menurut urutan daya reduksinya yaitu Mg-Zn-Pb-CuHal ini
menunjukkan bahwa semakin ke kiri unsur tersebut semakin reaktif yang artinya
semakin mudah melepaskan elektron (semakin mudah melakukan oksidasi), sehingga
sifat reduktornya semakin kuat. Sedangkan semakin ke kanan unsur tersebut semakin
kurang reaktif (semakin sukar melepas elektron), sehingga sifat oksidatornya semakin
kuat.
Jadi, untuk menentukan terjadi atau tidaknya pendesakan pada ion logam dapat
dilihat dari perubahan warna logam di dalam larutan atau terjadi reaksi endapan pada
logam, sebaliknya jika tidak ada perubahan warna dan tidak terjadi reaksi endapan
pada logam maka tidak terjadi pula proses pendesakan pada ion logam.
Praktikum Elektrolis
I. Tujuan Percobaan
Mengetahui perubahan-perubahan (reaksi) yang terjadi pada peristiwa elektrolisis
larutan Na2SO4 dan KI.
II.
Landasan Teori
1. Elektrolisis
Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah
dilaliri oleh arus listrik searah. Sedangkan sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel
elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang
disebut elektrolit, dan sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (larutan atau
leburan). Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui
larutan elektrolit, yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi
redoks). Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial elektroda, konsentrasi, dan
over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis.
Elektroda yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katoda,
sedangkan elektroda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut
Anoda. Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat terjadinya
reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap elektron
sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas elektron. Reaksi yang terjadi
pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katoda
adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anoda adalah tempat terjadinya reaksi
oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta katoda bermuatan positif
dan anoda bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif
dan
anoda
bermuatan
positif.
Macam-macam elektrolisis : ..........................
• Elektrolisis leburan elektrolit
Dapat digunakan untuk menghantar ion-ion pada sel elektrolisis. Leburan elektrolit tanpa
menggunakan
air.
NaCl............................................................................
Contohnya
adalah
• Elektrolisis air
Jika arus listrik dilewatkan melalui 2 elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis.
Tetapi, jika larutan CuSO4 / KNO3 ditambahkan air murni dengan konsentrasi rendah,
akan terjadi elektrolisis dan dapat menghantarkan arus listrik.
• Elektrolisis larutan elektrolit
Reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air.
Contohnya adalah KI.
Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan di antaranya yaitu dapat memperoleh
unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung
konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta
salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan
suatu logam dengan logam lain.
2. Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks
yang tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Contohnya adalah elektrolisis
lelehan NaCl dengan elektroda platina. Contoh lainnya adalah pada sel Daniell jika
diterapkan beda potensial listrik dari luar yang besarnya melebihi potensial sel Daniell.
Faktor yang Mempengaruhi Proses Elektrolisis
1. Jenis elektroda yang digunakan
2. Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
3. Kepekatan ion
Ciri utama sel elektrolisis, yaitu :
1.
Larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion – ion ini dapat memberikan
atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.
2.
Terdapat 2 elektroda dalam sel elektrolisis.
3.
Terdapat sumber arus l
Perbedaan Antara Sel Elektrolisis / Sel Kimia
Sel Elektrolisis dialirkan melalui elektrolit, ion-ion akan terurai dan bergerak ke
masing-masing anoda dan katoda. Penguraian elektrolit dilakukan oleh arus elektrik. Anion
bergerak menuju ke elektroda anoda manakala Kation bergerak menuju ke elektroda katoda.
Sel Kimia Sel kimia ialah sel yang menghasilkan tenaga elektrik melalui tindakbalas
kimia. Sel kimia dibina daripada dua logam (elektrod) yang berlainan dicelupkan kedalam
suatu larutan masing- masing elektrolit. Elektroda Zn dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4,
Elektroda Cu dicelupkan ke dalam larutan CuSO4 dan dihubungkan oleh satu jembatan
garam. Arus yang terhasil ialah sebanyak 1.10A.
Hukum faraday pertama tentang tentang elektrolisis menyatakan bahwa “jumlah
perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya muatan listrik yang melewati
suatu elektrolisis”. Hukum kedua tentang elektrolisis menyatakan bahwa : “Sejumlah tertentu
arus listrik menghasilkan jumlah ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam suatu
elektrolisis” (Petrucci, 1985).
III.Alat dan Bahan
a.
Alat Praktikum :
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Nama Alat
Pipet tetes
Pipa U
Tabung reaksi
Rak tabung
Gelas kimia
Statip dan klep
Kabel
Power supply
Corong
Ukuran
100 mL
-
Jumlah
2
1
4
1
2
1
2
1
1
b.
Bahan Praktikum :
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Nama Bahan
Larutan Kalium Iodida (KI)
Larutan Natrium Sulfat Na2SO4
Indikator PP
Indikator Amilum
Methil Merah
Kertas Lakmus Merah
Kertas Lakmus Biru
Karbon
Ukuran
-
Jumlah
Disesuaikan
Disesuaikan
3 tetes
3 tetes
3 tetes
2
2
2 batang
IV. Langkah Kerja
a. Elektrolisis Larutan KI
1. Pasang pipa U pada statif dan klep. Masukkan larutan KI secukupnya dengan
menggunakan corong
2. Siapkan rangkaian listrik yang telah dihubungkan dengan karbon
3. Masukkan karbon yang sudah dialiri arus listrik pada katoda dan anoda
4. Tunggu beberapa saat
5. Amati perubahannya
6. Siapkan 6 tabung reaks
7. Ambil larutan KI di katoda dan anoda dengan menggunakan pipet dan masukkan
ke dalam masing-masing tabung reaksi
8. Masing-masing diberi 3 tetes larutan indikator
9. Amati perubahannya
b. Elektrolisis Larutan Na2SO4
1. Pasang pipa U pada statif dan klep. Masukkan larutan Na 2SO4 secukupnya dengan
menggunakan corong
2. Siapkan rangkaian listrik yang telah dihubungkan dengan karbon
3. Masukkan karbon yang sudah dialiri arus listrik pada katoda dan anoda
4. Tunggu beberapa saat
5. Amati purubahannya
6. Uji larutan di katoda dan anoda dengan menggunakan kertas lakmus
7. Siapkan 6 tabung reaks
8. Ambil larutan Na2SO4 di katoda dan anoda dengan menggunakan pipet dan
masukkan ke dalam masing-masing tabung reaksi
9. Masing-masing diberi 3 tetes larutan indikator
10. Amati perubahannya
V. Hasil & Pembahasan :
a.
Elektrolisis larutan kalium iodida (KI)
Katoda
Anoda
Setelah Penambahan
Amilum
Warna : Tidak ada
perubahan
Endapan : -
Reaksi
PP
Warna : Putih
keruh
Endapan : -
Metyl Red
Warna
:
Kuning pekat
Banyak
Endapan
:
gelembung, tidak
terdapat
terjadi perubahan
endapan
warna
kuning
Warna : Bertambah Warna
: Warna : kuning
bening
kuning, bening pekat
Endapan : endapan Endapan : Endapan : kehitaman
b. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4)
Setelah Penambahan
Amilum
PP
Metyl Red
Katoda
Warna : kuning
Warna : merah Warna : putih
Endapan : tidak ada mua gelap
Endapan :
endapan
Endapan :
Sedikit
gelembung,
terjadi perubahan
warna dari tidak
berwarna menjadi
kuning
kecoklatan
Reaksi
Muncul
gelembung
Anoda
Warna : merah
muda bening
Endapan : Tidak
muncul endapan
Uji pada kertas lakmus
Anoda
Lakmus Biru
Lakmus Merah
Warna :putih Warna : kuning
keruh
bening
Endapan
: Endapan
:
putih
sedikit
endapan putih
Muncul
gelembung yang
banyak,
lebih
banyak dari pada
di katoda
:
: Merah
: Merah
Katoda
Lakmus Biru
Lakmus Merah
: Biru
: Biru
Pembahasan :
a. Elektrolisis larutan kalium iodida (KI)
Ketika reaksi berlangsung, pada Anoda mengalami perubahan warna dari bening
menjadi kuning kecoklatan.Warna kuning pada Anoda menandakan bahwa di Anoda
mengandung gas iodine. Maka reaksi yang terjadi di anoda adalah :
2I- → I2 + 2e
Ketika reaksi berlangsung, pada Katoda tidak mengalami perubahan warna. Ion
K+ sehingga mereduksi air menghasilkan H2 dan OH-. Hal tersebut dapat ditandai dengan
munculnya gelembung, maka reaksi yang terjadi yaitu :
2H2O + 2e → H2 + 2OHPada anoda, saat ditetesi amilum, warna berubah semakin bening dan muncul
endapan.Sedangkan pada katoda, saat ditetesi amilum tidak mengalami perubahan warna dan
tidak muncul endapan. Amilum merupakan larutan yang mendeteksi ada tidaknya iodin pada
larutan. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada anoda, terdeteksi adanya Iodin dengan
ditunjukkan munculnya endapan. Sedangkan pada katoda, tidak terdeteksi adanya iodin
karena tidak ada perubahan saat ditetesi oleh amilum.
Pada anoda, saat ditetesi larutan PP warna tetap kuning akan tetapi menjadi lebih
bening. Sedangkan pada katoda, saat ditetesi larutan PP warna menjadi putih keruh. Hal ini
menunjukkan bahwa Pada katoda terdeteksi adanya basa (OH - ) dengan ditunjukkan warna
yang menjadi lebih keruh. Sedangkan pada Anoda, tidak terdeteksi adanya basa karena tidak
ada perubahan saat ditetesi larutan PP.
Dan pada Anoda, saat ditetesi Metyl Red warna berubah menjadi kuning pekat.
Sedangkan pada katoda, saat ditetesi Metyl Red juga menjadi bewarna kuning pekat, hanya
saja ditemukan suatu endapa kuning. Metyl Red merupakan larutan untuk mendeteksi ada
tidaknya basa. Apabila ada basa, larutan akan berubah menjadi berwarna kuning. Akan tetapi,
akibat suatau kesalahan teknis, yang seharusnya hanya katoda yang mengalami perubahan
warna (akibat adanya reduksi yang menghasilkan OH-), pada anoda juga mengalami
perubahan yaitu bewarna kuning.
b. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4)
Ketika reaksi berlangsung, pada Anoda tidak mengalami perubahan warna.Pada Anoda
elektrolisis bersifat asam karena dapat ditemukan ion H +. Ion H+ dan gas O2 merupakan hasil
reduksi yang dapat ditemukan di Anoda sehingga pada Anoda dapat ditemukan banyak
gelembung. Maka reaksi yang terjadi yaitu :
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Ketika reaksi berlangsung, pada katoda elektrolisis bersifat basa karena dapat
ditemukan ion OH -. Ion H+ merupakan hasil reduksi yang dapat ditemukan di katoda
sehingga pada katoda dapat ditemukan gelembung. Maka reaksi yang terjadi yaitu :
4H2O + 4e→ 4OH - + 2H2
Pada anoda, saat ditetesi amilum, warna berubah merah muda bening dan tidak
muncul endapan.Sedangkan pada katoda, saat ditetesi amilum warna berubah menjadi kuning
dan tidak muncul endapan. Amilum merupakan larutan yang mendeteksi ada tidaknya iodin
pada larutan. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada anoda dan katoda, tidak terdeteksi adanya
Iodin. Hal Ini karena reaksi yang terjadi pada keduanya tidak ada yang menghasilkan iodin.
Pada anoda, saat ditetesi larutan PP warna menjadi putih. Sedangkan pada katoda, saat
ditetesi larutan PP warna menjadi merah muda gelap dengan endapan. Hal ini menunjukkan
bahwa Pada katoda terdeteksi adanya basa (OH- ) dengan ditunjukkan perubahan warna,
warna yang menjadi lebih keruh dan terdapat endapan. Sedangkan pada Anoda, tidak
terdeteksi adanya basa karena saat ditetesi larutan PP.
Dan pada Anoda, saat ditetesi Metyl Red warna berubah menjadi kuning bening dan
ditemukan sedikit endapan putih . Sedangkan pada katoda, saat ditetesi Metyl Red menjadi
bewarna putih. Metyl Red merupakan larutan untuk mendeteksi ada tidaknya basa.
Sedangkan sesuai percobaan diatas, lakmus juga untuk mendeteksi asam bas pada
larutan. Pada percobaan yang dilakukan, Anoda bersifat asam karena dapat mengubah lakmus
merah dan biru menjadi bewarna merah. Sedangkan pada katoda mempunyai sifat basa
karena dapat engubah lakmus merah dan biru menjadi biru.
VI. Kesimpulan
1. Elektrolisis merupakan suatu proses memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan
reaksi redoks yang tidak spontan.
2. Pada percobaan elektrolisis larutan KI; pada anoda terdapat Iodin dan pada katoda tidak
terdapat iodin, melainkan terdapat OH- hasil dari reduksi yang menyebabkan katoda
bersifat basa serta pada katoda terdapat banyak gelembung akibat reduksi air
menghasilkan H2 dan OH-.
3. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4); pada anoda dan anoda tidak terdapat iodin,
pada anoda bersifat asam karena oksidasi yang menghasilkan H dan pada katoda bersifat
basa karena terdapat OH- hasil reduksi yang bersifat basa.
LAMPIRAN
5
Daya Desak Logam dan Elektrolisis
Oleh :
Adib Syamlan M.
(1)
Almira Maharani
(5)
Mahoca Neola A.
(26)
Risky Isha Prasetya
(31)
Rizki Nurani Aisha
(33)
Rosa Meldianti
(34)
XI MIPA 1
Praktikum Daya Desak Logam
I.
Tujuan Praktikum
1. Menyelidiki reaksi redoks yang dapat berlangsung spontan dan tidak dapat
berlangsung spontan.
2. Menyelidiki daya desak dan urutan daya reduksi beberapa jenis logam.
II.
Dasar Teori
Sel elektrokimia adalah suatu alat yang menghasilkan arus listrik dari energi yang
dihasilkan oleh reaksi di dalam selnya, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi (reaksi
redoks). Sel elektrokimia tersusun darikatoda dan anoda. Anoda merupakan elektroda
tempat terjadinya reaksi oksidasi, sedangkan katoda adalah elektroda tempat
terjadinya reaksi reduksi. Reaksi oksidasi adalah reaksi yang menghasilkan kenaikan
bilangan oksidasi, sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi yang menghasilkan
penurunan bilangan oksidasi.
Daya desak logam atau sering disebut kereaktifan logam adalah kemampuan suatu
logam untuk bereaksi melepaskan elektron, dan mengalami reaksi oksidasi.
Pada sel elektrokimia, reaksi redoks bisa terjadi jika logam yang dicelupkan
mendesak ion logam yang ada dalam larutan. Misalnya, logam magnesium yang
dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion Zn2+ akan terjadi reaksi.
Logam magnesium lebih reaktif daripada zink, sehingga magnesium
mendesak ion Zn2+ dari larutannya. Logam magnesium mereduksi ion Zn 2+ dan ion
Zn2+ mengoksidasi logam magnesium. Dari reaksi tersebut dapat dinyatakan pula
bahwa magnesium mempunyai daya reduksi yang lebih kuat daripada zink, dan zink
mempunyai daya oksidasi yang lebih kuat daripada magnesium.
Daya desak logam berkaitan erat dengan deret volta. Suatu logam bisa
mendesak
Berikut
logam-logam
urutan
lain
yang
unsur
berada
dalam
di
sebelah
kanannya.
deret
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au
III.
Alat Dan Bahan
Volta:
Alat :
1.
2.
3.
4.
IV.
Tabung reaksi
Ampelas
Gunting
Rak tabung
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Bahan :
Logam Cu
Logam Mg
Logam Pb
Larutan CuSO4
Larutan MgSO4
Larutan PbSO4
Larutan ZnSO4
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahaan yang dibutuhkan
2. Siapkan logam Cu lalu ampelas hingga bersih, kemudian gunting menjadi 4
potongan kecil
3. Siapkan 4 tabung reaksi dan isikan tabung satu dengan larutan CuSO4, tabung dua
dengan larutan MgSO4, dan tabung tiga dengan larutan PbSO4 sebanyak 2 mm.
4. Masukkan logam Cu yang telah diampelas ke dalam setiap tabung reaksi
kemudiaan amati, apakah ada perubahan atau tidak
5. Lakukan
V.
percobaan yang sama untuk logam-logaam yang lain.
Hasil Praktikum
Logam/Ion CuSO4
Cu
MgSO4
PbSO4
ZnSO4
Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
ada Tidak
reaksi
reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Warna
Tidak
ada Tidak
endapan
Tidak
ada Tidak
endapan
ada Tidak
ttetap
ada tidak
endapan
ada Tidak
terjadi
ada
endapan
ada Tidak
ada
gelembung
gelembung
gelembung
gelembung
Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
terjadi Tidak
terjadi
Pb
reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Tidak
Mg
VI.
rreaksi
ada Tidak
ada Tidak
ada Tidak
endapan
endapan
endapan
Sedikit
Tidak
gelembung
gelembung
gelembung
gelembung
Tidak
terjadi Tidak
terjadi
Terjadi reaksi
reaksi
reaksi
Warna tetap
Warna tetap
Warna tetap
Ada endapan
Tidak
Banyak
endapan
endapan
gelembung
Sedikit
Tidak
gelembung
gelembung
ada Tidak
ada Tidak
ada
endapan
ada Tidak
ada
Terjadi reaksi
ada
ada
Warna tetap
Sedikit endapan
Ada gelembung
Analisis Data
Pada dasarnya, logam magnesium bereaksi dengan semua larutan, kecuali
larutan yang mengandung ion Mg2+. Akan tetapi, berdasarkan praktikum yang kami
lakukan, magnesium hanya bereaksi dengan larutan CuSO4 dan ZnSO4. Sedangkan
logam Cu dan Pb tidak beraksi dengan keempat larutan. Ini artinya, magnesium
memiliki daya reduksi terbesar di antara ketiga\ logam yang diuji, sehingga bisa
mendesak ion logam lain dari larutannya. Timbel dan tembaga adalah logam dengan
daya reduksi paling lemah, sehingga sukar mendesak ion logam lain.
Mg2+ + 2e = Mg
E0 = -2,375
Pb2+ + 2e = Pb
E0 = - 0,126
Cu2+ + 2e = Cu
E0 = +0,34
Kami mengalami kesulitan dalam membandingkan daya desak logam tembaga
dengan timbel. Kesulitan ini muncul karena tembaga tidak menunjukkan tanda-tanda
reaksi ketika dimasukkan ke dalam keempat larutan. Sedangkan timbel dalam larutan
CuSO4 menghasilkan sedikit gelembung. Sehingga, kemungkinan urutan daya desak
dari
lemah
ke
kuat
adalah
sebagai
berikut.
Cu Pb Mg
VII.
Kesimpulan
Dari hasil percobaan dan jawaban pertanyaan tersebut, kami dapat menyimpulkan
bahwa percobaan yang kami lakukan sesuai dengan urutan pada deret volta. Pada
deret volta semakin ke kanan daya reduksi semakin kecil. Unsur yang berada di kiri
dapat mendesak unsur yang berada di kanan, namun sebaliknya unsur yang berada di
kanan tidak dapat mendesak unsur yang berada di kiri. Hal ini disebabkan oleh karena
unsur yang terletak di kiri lebih reaktifkami dapat mengambil kesimpulan untuk
menyusun logam-logam menurut urutan daya reduksinya yaitu Mg-Zn-Pb-CuHal ini
menunjukkan bahwa semakin ke kiri unsur tersebut semakin reaktif yang artinya
semakin mudah melepaskan elektron (semakin mudah melakukan oksidasi), sehingga
sifat reduktornya semakin kuat. Sedangkan semakin ke kanan unsur tersebut semakin
kurang reaktif (semakin sukar melepas elektron), sehingga sifat oksidatornya semakin
kuat.
Jadi, untuk menentukan terjadi atau tidaknya pendesakan pada ion logam dapat
dilihat dari perubahan warna logam di dalam larutan atau terjadi reaksi endapan pada
logam, sebaliknya jika tidak ada perubahan warna dan tidak terjadi reaksi endapan
pada logam maka tidak terjadi pula proses pendesakan pada ion logam.
Praktikum Elektrolis
I. Tujuan Percobaan
Mengetahui perubahan-perubahan (reaksi) yang terjadi pada peristiwa elektrolisis
larutan Na2SO4 dan KI.
II.
Landasan Teori
1. Elektrolisis
Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah
dilaliri oleh arus listrik searah. Sedangkan sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel
elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang
disebut elektrolit, dan sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (larutan atau
leburan). Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui
larutan elektrolit, yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi
redoks). Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial elektroda, konsentrasi, dan
over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis.
Elektroda yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katoda,
sedangkan elektroda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut
Anoda. Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat terjadinya
reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap elektron
sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas elektron. Reaksi yang terjadi
pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katoda
adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anoda adalah tempat terjadinya reaksi
oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta katoda bermuatan positif
dan anoda bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif
dan
anoda
bermuatan
positif.
Macam-macam elektrolisis : ..........................
• Elektrolisis leburan elektrolit
Dapat digunakan untuk menghantar ion-ion pada sel elektrolisis. Leburan elektrolit tanpa
menggunakan
air.
NaCl............................................................................
Contohnya
adalah
• Elektrolisis air
Jika arus listrik dilewatkan melalui 2 elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis.
Tetapi, jika larutan CuSO4 / KNO3 ditambahkan air murni dengan konsentrasi rendah,
akan terjadi elektrolisis dan dapat menghantarkan arus listrik.
• Elektrolisis larutan elektrolit
Reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air.
Contohnya adalah KI.
Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan di antaranya yaitu dapat memperoleh
unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung
konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta
salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan
suatu logam dengan logam lain.
2. Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks
yang tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Contohnya adalah elektrolisis
lelehan NaCl dengan elektroda platina. Contoh lainnya adalah pada sel Daniell jika
diterapkan beda potensial listrik dari luar yang besarnya melebihi potensial sel Daniell.
Faktor yang Mempengaruhi Proses Elektrolisis
1. Jenis elektroda yang digunakan
2. Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
3. Kepekatan ion
Ciri utama sel elektrolisis, yaitu :
1.
Larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion – ion ini dapat memberikan
atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.
2.
Terdapat 2 elektroda dalam sel elektrolisis.
3.
Terdapat sumber arus l
Perbedaan Antara Sel Elektrolisis / Sel Kimia
Sel Elektrolisis dialirkan melalui elektrolit, ion-ion akan terurai dan bergerak ke
masing-masing anoda dan katoda. Penguraian elektrolit dilakukan oleh arus elektrik. Anion
bergerak menuju ke elektroda anoda manakala Kation bergerak menuju ke elektroda katoda.
Sel Kimia Sel kimia ialah sel yang menghasilkan tenaga elektrik melalui tindakbalas
kimia. Sel kimia dibina daripada dua logam (elektrod) yang berlainan dicelupkan kedalam
suatu larutan masing- masing elektrolit. Elektroda Zn dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4,
Elektroda Cu dicelupkan ke dalam larutan CuSO4 dan dihubungkan oleh satu jembatan
garam. Arus yang terhasil ialah sebanyak 1.10A.
Hukum faraday pertama tentang tentang elektrolisis menyatakan bahwa “jumlah
perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya muatan listrik yang melewati
suatu elektrolisis”. Hukum kedua tentang elektrolisis menyatakan bahwa : “Sejumlah tertentu
arus listrik menghasilkan jumlah ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam suatu
elektrolisis” (Petrucci, 1985).
III.Alat dan Bahan
a.
Alat Praktikum :
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Nama Alat
Pipet tetes
Pipa U
Tabung reaksi
Rak tabung
Gelas kimia
Statip dan klep
Kabel
Power supply
Corong
Ukuran
100 mL
-
Jumlah
2
1
4
1
2
1
2
1
1
b.
Bahan Praktikum :
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Nama Bahan
Larutan Kalium Iodida (KI)
Larutan Natrium Sulfat Na2SO4
Indikator PP
Indikator Amilum
Methil Merah
Kertas Lakmus Merah
Kertas Lakmus Biru
Karbon
Ukuran
-
Jumlah
Disesuaikan
Disesuaikan
3 tetes
3 tetes
3 tetes
2
2
2 batang
IV. Langkah Kerja
a. Elektrolisis Larutan KI
1. Pasang pipa U pada statif dan klep. Masukkan larutan KI secukupnya dengan
menggunakan corong
2. Siapkan rangkaian listrik yang telah dihubungkan dengan karbon
3. Masukkan karbon yang sudah dialiri arus listrik pada katoda dan anoda
4. Tunggu beberapa saat
5. Amati perubahannya
6. Siapkan 6 tabung reaks
7. Ambil larutan KI di katoda dan anoda dengan menggunakan pipet dan masukkan
ke dalam masing-masing tabung reaksi
8. Masing-masing diberi 3 tetes larutan indikator
9. Amati perubahannya
b. Elektrolisis Larutan Na2SO4
1. Pasang pipa U pada statif dan klep. Masukkan larutan Na 2SO4 secukupnya dengan
menggunakan corong
2. Siapkan rangkaian listrik yang telah dihubungkan dengan karbon
3. Masukkan karbon yang sudah dialiri arus listrik pada katoda dan anoda
4. Tunggu beberapa saat
5. Amati purubahannya
6. Uji larutan di katoda dan anoda dengan menggunakan kertas lakmus
7. Siapkan 6 tabung reaks
8. Ambil larutan Na2SO4 di katoda dan anoda dengan menggunakan pipet dan
masukkan ke dalam masing-masing tabung reaksi
9. Masing-masing diberi 3 tetes larutan indikator
10. Amati perubahannya
V. Hasil & Pembahasan :
a.
Elektrolisis larutan kalium iodida (KI)
Katoda
Anoda
Setelah Penambahan
Amilum
Warna : Tidak ada
perubahan
Endapan : -
Reaksi
PP
Warna : Putih
keruh
Endapan : -
Metyl Red
Warna
:
Kuning pekat
Banyak
Endapan
:
gelembung, tidak
terdapat
terjadi perubahan
endapan
warna
kuning
Warna : Bertambah Warna
: Warna : kuning
bening
kuning, bening pekat
Endapan : endapan Endapan : Endapan : kehitaman
b. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4)
Setelah Penambahan
Amilum
PP
Metyl Red
Katoda
Warna : kuning
Warna : merah Warna : putih
Endapan : tidak ada mua gelap
Endapan :
endapan
Endapan :
Sedikit
gelembung,
terjadi perubahan
warna dari tidak
berwarna menjadi
kuning
kecoklatan
Reaksi
Muncul
gelembung
Anoda
Warna : merah
muda bening
Endapan : Tidak
muncul endapan
Uji pada kertas lakmus
Anoda
Lakmus Biru
Lakmus Merah
Warna :putih Warna : kuning
keruh
bening
Endapan
: Endapan
:
putih
sedikit
endapan putih
Muncul
gelembung yang
banyak,
lebih
banyak dari pada
di katoda
:
: Merah
: Merah
Katoda
Lakmus Biru
Lakmus Merah
: Biru
: Biru
Pembahasan :
a. Elektrolisis larutan kalium iodida (KI)
Ketika reaksi berlangsung, pada Anoda mengalami perubahan warna dari bening
menjadi kuning kecoklatan.Warna kuning pada Anoda menandakan bahwa di Anoda
mengandung gas iodine. Maka reaksi yang terjadi di anoda adalah :
2I- → I2 + 2e
Ketika reaksi berlangsung, pada Katoda tidak mengalami perubahan warna. Ion
K+ sehingga mereduksi air menghasilkan H2 dan OH-. Hal tersebut dapat ditandai dengan
munculnya gelembung, maka reaksi yang terjadi yaitu :
2H2O + 2e → H2 + 2OHPada anoda, saat ditetesi amilum, warna berubah semakin bening dan muncul
endapan.Sedangkan pada katoda, saat ditetesi amilum tidak mengalami perubahan warna dan
tidak muncul endapan. Amilum merupakan larutan yang mendeteksi ada tidaknya iodin pada
larutan. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada anoda, terdeteksi adanya Iodin dengan
ditunjukkan munculnya endapan. Sedangkan pada katoda, tidak terdeteksi adanya iodin
karena tidak ada perubahan saat ditetesi oleh amilum.
Pada anoda, saat ditetesi larutan PP warna tetap kuning akan tetapi menjadi lebih
bening. Sedangkan pada katoda, saat ditetesi larutan PP warna menjadi putih keruh. Hal ini
menunjukkan bahwa Pada katoda terdeteksi adanya basa (OH - ) dengan ditunjukkan warna
yang menjadi lebih keruh. Sedangkan pada Anoda, tidak terdeteksi adanya basa karena tidak
ada perubahan saat ditetesi larutan PP.
Dan pada Anoda, saat ditetesi Metyl Red warna berubah menjadi kuning pekat.
Sedangkan pada katoda, saat ditetesi Metyl Red juga menjadi bewarna kuning pekat, hanya
saja ditemukan suatu endapa kuning. Metyl Red merupakan larutan untuk mendeteksi ada
tidaknya basa. Apabila ada basa, larutan akan berubah menjadi berwarna kuning. Akan tetapi,
akibat suatau kesalahan teknis, yang seharusnya hanya katoda yang mengalami perubahan
warna (akibat adanya reduksi yang menghasilkan OH-), pada anoda juga mengalami
perubahan yaitu bewarna kuning.
b. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4)
Ketika reaksi berlangsung, pada Anoda tidak mengalami perubahan warna.Pada Anoda
elektrolisis bersifat asam karena dapat ditemukan ion H +. Ion H+ dan gas O2 merupakan hasil
reduksi yang dapat ditemukan di Anoda sehingga pada Anoda dapat ditemukan banyak
gelembung. Maka reaksi yang terjadi yaitu :
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Ketika reaksi berlangsung, pada katoda elektrolisis bersifat basa karena dapat
ditemukan ion OH -. Ion H+ merupakan hasil reduksi yang dapat ditemukan di katoda
sehingga pada katoda dapat ditemukan gelembung. Maka reaksi yang terjadi yaitu :
4H2O + 4e→ 4OH - + 2H2
Pada anoda, saat ditetesi amilum, warna berubah merah muda bening dan tidak
muncul endapan.Sedangkan pada katoda, saat ditetesi amilum warna berubah menjadi kuning
dan tidak muncul endapan. Amilum merupakan larutan yang mendeteksi ada tidaknya iodin
pada larutan. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada anoda dan katoda, tidak terdeteksi adanya
Iodin. Hal Ini karena reaksi yang terjadi pada keduanya tidak ada yang menghasilkan iodin.
Pada anoda, saat ditetesi larutan PP warna menjadi putih. Sedangkan pada katoda, saat
ditetesi larutan PP warna menjadi merah muda gelap dengan endapan. Hal ini menunjukkan
bahwa Pada katoda terdeteksi adanya basa (OH- ) dengan ditunjukkan perubahan warna,
warna yang menjadi lebih keruh dan terdapat endapan. Sedangkan pada Anoda, tidak
terdeteksi adanya basa karena saat ditetesi larutan PP.
Dan pada Anoda, saat ditetesi Metyl Red warna berubah menjadi kuning bening dan
ditemukan sedikit endapan putih . Sedangkan pada katoda, saat ditetesi Metyl Red menjadi
bewarna putih. Metyl Red merupakan larutan untuk mendeteksi ada tidaknya basa.
Sedangkan sesuai percobaan diatas, lakmus juga untuk mendeteksi asam bas pada
larutan. Pada percobaan yang dilakukan, Anoda bersifat asam karena dapat mengubah lakmus
merah dan biru menjadi bewarna merah. Sedangkan pada katoda mempunyai sifat basa
karena dapat engubah lakmus merah dan biru menjadi biru.
VI. Kesimpulan
1. Elektrolisis merupakan suatu proses memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan
reaksi redoks yang tidak spontan.
2. Pada percobaan elektrolisis larutan KI; pada anoda terdapat Iodin dan pada katoda tidak
terdapat iodin, melainkan terdapat OH- hasil dari reduksi yang menyebabkan katoda
bersifat basa serta pada katoda terdapat banyak gelembung akibat reduksi air
menghasilkan H2 dan OH-.
3. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4); pada anoda dan anoda tidak terdapat iodin,
pada anoda bersifat asam karena oksidasi yang menghasilkan H dan pada katoda bersifat
basa karena terdapat OH- hasil reduksi yang bersifat basa.
LAMPIRAN
5