Kimia Elektrolisis [PDF]

Citation preview

LAPORAN PENGAMATAN ELEKTROLISIS



Kelompok 1 : Aryasani Saleh Safira Yasmin Silvia Nawandini Sonny Vita Nuralifa



Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufiq serta hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyusun laporan ini.Kami mengucapkan terimakasih kepada bapak guru yang telah memberikan tugas praktikum ini, sehingga kami dapat belajar dan mengerti atas materi yang terselip dari sebuah praktik. Semoga laporan ini dapat berdaya guna dalam pemgembangan ilmu pengetahuan terfokus dalam ilmu Kimia mengenaisel volta dan elektrolisis .Kami menyadari bahwa penyusun laporan ini perlu penyempurnaan. Olehkarena itu, kami mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak demi perbaikan dan penyempurnaan laporan ini.Akhirnya kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penusunan serta terwujudnya laporan ini.



Bab 1 Pendahuluan A. Latar Belakang ektrolisis yaitu peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dilaliri oleh aurs 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 dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda. Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial electroda, konsentrasi, dan over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negatif, sedangkan anode bermuatan positif. Kemudian kation direduksi di katode, sedangkan anion diosidasi di anode. 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. Seperti yang telah diketahui di atas, elektrolisis mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, sehingga penting agar mahasiswa melakukan praktikum ini agar mahasiswa lebih mengetahui dan dapat mempelajari proses dari elektrolisis. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi redoks yang tidak bisa berlangsung spontan. Dalam proses pengisian akidapat disimulkan bahwa apabila kedalam suatu larutan elektrolit dialiri arus listrik searah, maka akan terjadi reaksi kimia, yaitu penguraian atas elektrolit tadi. Lampu merupakan unsur penting pada kendaraan. Lampu tersebut sangat penting keberadaannya jika kita berkendaraan pada malam hari. Setiap kendaraan bermotor dilengkapi dengan sel aki sebagai sumber arus untuk menghasilkan tenaga listrik. Elektrokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara perubahan zat dan arus listrik yang berlangsung dalam sel elektrokimia. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan elektrolisis sangat banyak, misalnya dalam dunia industri seperti pemurnian logam. Oleh karena itu, pemahaman akan elektrolisis sangat penting, dan melalui percobaan ini diharapkan praktikan mendapatkan lebih banyak pengetahuan. 1.2. Tujuan Percobaan Mengetahui proses elektrolisis pada larutan CuSO4 dengan elektroda karbon Mengetahui perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda dari proses elektrolisis. Mengetahui perbedaan sel volta dan sel elektrolisis.



LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS A. Landasan Teori 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. Elektrolisis mempunyai banyak kegunaan di antaranya yaitu dapat memperoleh unsurunsur 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.



Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, 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 listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC ). Faktor yang Mempengaruhi Proses Elektrolisis



a. Jenis elektroda yang digunakan b. Kedudukan ion dalam elektrokimia c. Kepekatan ion BAB III METODE PENELITIAN A.



Metode Penelitian A. Tujuan : melihat perubahan yang terjadi pada logam yang dielektrolisis B. Alat dan Bahan Alat : No



Nama Alat



Ukuran



Jumlah



1.



Pipet tetes



2



2.



Pipa U



1



3.



Ampelas



4



4.



Gelas kimia



5. 6.



Statip dan klep Kabel



1 2



7.



Corong



1



8.



Baterai



100 mL



9 volt



Bahan : No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Nama Bahan Batang karbon Larutan NaCl Larutan KI Larutan CuSO4 Indicator PP Tisu Paku (Fe)



Jumlah 2 buah 50 ml 50 ml 50 ml Beberapa tetes secukupnya 2 buah



2



1



C. Prosedur kerja 1. Pelapisan logam besi dengan karbon pada larutan CuSO4 Menyiapkan alat dan bahan. Menjepit baterai positif dengan kabel elektrolisis bewarna merah Menjepit baterai negative dengan kabel elektrolisis bewarna hitam. Memasukkan larutan CuSO4 kedalam pipa U. Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah ( menggunakan baterai kotak 9V ) elektroda katoda(Fe)dan elektroda anoda (C) 6) Mengamati perubahan reaksi yang terjadi dan mencatat hasil perubahan pada masing – masing pipa U. 7) Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan. 2. Elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda C dan Fe 1) Cuci bersih pipa U, kemudian masukan larutan NaCl ke dalam pipa U 2) Menambahkan 2 tetes indicator PP kedalam larutan. 3) Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah ( menggunakan baterai kotak 9V ) elektroda katoda dan anoda (Fe)dan elektroda anoda dan katoda (C) 4) Mengamati perubahan reaksi yang terjadi dan mencatat hasil perubahan pada masing – masing pipa U. 5) Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan. 3. Pelapisan logam besi dengan karbon pada larutan NaCl 1) 2) 3) 4) 5)



1) Cuci bersih pipa U, kemudian masukan larutan NaCl ke dalam pipa U 2) Menambahkan 2 tetes indicator PP kedalam larutan. 3) Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah ( menggunakan baterai kotak 9V ) elektroda katoda(Fe)dan elektroda anoda (C) 4) Mengamati perubahan reaksi yang terjadi dan mencatat hasil perubahan pada masing – masing pipa U. 5) Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan. 4. Elektrolisis larutan KI dengan elektroda C 1) Cuci bersih pipa U, kemudian masukan larutan KI ke dalam pipa U 2) Menambahkan 2 tetes indicator PP pada katoda, dan 2 tetes amilum pada anoda



3) Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah ( menggunakan baterai kotak 9V ) elektroda katoda(Fe)dan elektroda anoda (C) 4) Mengamati perubahan reaksi yang terjadi dan mencatat hasil perubahan pada masing – masing pipa U. 5) Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan



D. Hasil pengamatan No Hasil pengamatan 1



Elektrolisis larutan NaCl denagn elektroda karbon



2



Elektroisis larutan NaCl dengan elektroda besi



3



Elektrolisis larutan KI dengan elektroda karbon



4



Pelapisan logam besi dengan karbon pada larutan NaCl Pelapisan logam besi dengan karbon pada larutan CuSO4



5.



Katoda



anoda



Mengalami penempelan logam C, mengenda, larutan berwarna ungu,menghasilkan gelembung Berubah menjadi warna ungu dan disertai gelembung Berubah warna menjadi merah, disertai gelembung Berubah menjadi warna ungu dan disertai gelembung Mengalami penempelanlogam C ke Fe



Mengalami peluruhan logam C



Tidak berubah warna dan disertai gelembung Berubah warna menjadi oren, tidak disertai gelembung Tidak berubah warna dan disertai gelembung Mengalami peluruhan logam C, ada gelembung



Keterangan



Volume CuSO4 berkurang setelah percobaan



Pertanyaan: 1) Zat apa yang dihasilkan di katoda dan anoda pada tiap percobaan? Jawab : a. Elektrolisis larutan NaCl elektroda karbon, pada anoda menghasilkann H2, dan pada katoda menghasilkan Cl2 b. Elektrolisis larutan NaCl elektroda karbon dan paku, pada anoda menghasilkann H2, dan pada katoda menghasilkan Cl2 c. Elektrolisis larutan NaCl elektroda paku, pada anoda menghasilkan Fe(OH)2, dan pada katoda menghasilkan H2 d. Elektrolisis larutan CuSO4 elektroda karbon dan paku, pada anoda menghasilkann O2, dan pada katoda menghasilkan 2Cu e. Elektrolisis larutan KI elektroda karbon, pada anoda menghasilkann I2, dan pada katoda menghasilkan H2 2) Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda pada tiap percobaan! a. Elektrolisis larutan NaCl elektroda karbon K : 2H2O + 2e -> 2 OH + H2



A : 2Cl ->Cl2 +2e b. Elektrolisis larutan NaCl elektroda katoda besi dan anoda karbon K : 2H2O + 2e -> 2 OH + H2 A : 2Cl ->Cl2 +2e c. Elektrolisis larutan NaCl elektroda paku K: 2H2O + 2e -> 2 OH + H2 A: Fe -> Fe^2+ + 2e d. Elektrolisis larutan CuSO4 elektroda katoda besi dan anoda karbon K : Cu ^2+ + 2e -> Cu A : 2H2O -> 4H + 4e + O2 e. Elektrolisis larutan KI elektroda karbon K: 2H2O + 2e -> 2 OH + H2 A : 2 I -> I2 + 2e Hasil reaksi a. 2H2O + 2NaCl -> 2NaOH + Cl2 + H2 b. 2H2O + 2NaCl -> 2NaOH + Cl2 + H2 c. 2H2O + Fe ->Fe(OH)2 + H2 d. 2CuSO4 +2H2O -> 2Cu + 2H2SO4 + O2 e. 2H2O + 2KI -> I2 + 2KOH + H2 3) Tuliskan contoh contoh penerapan elektrolisis dalam kehidupan sehari hari dan industry? 1. Penyepuhan logam 2. Pembuatan beberapa bahan kimia 3. Pemurnian logam



Kesimpulan : a. Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit, yaitu dari energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi redoks). b. Elektrolisis larutan kalium iodida(KI) pada katoda mengasilkan zat I2 sedangkan pada anodamenghasilkan gas H2 dan ion OH-. c. Elektrolisis larutan tembaga (II) sullfat (CuSO4)padakatodamenghasilkan endapan Cu. Pada Anoda menghasilkanO2 + H+.