REAKSI ELEKTROLISIS

PRAKTIKUM REAKSI ELEKTROLISIS

I.                   TUJUAN

Meneliti adanya perubahan yang terjadi pada proses elektrolisis larutan garam.

II.                 RUMUSAN MASALAH

Adakah perbedaan hasil akhir proses elektrolisis pada 3 larutan yang berbeda?

III.              HIPOTESIS

Hasil akhir proses elektrolisis berbeda antara larutan satu dengan larutan lainnya.

IV.             DASAR TEORI

A.   Elektrolisis

Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit.

Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:

Elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt), dan emas (Au).

Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag)

Elektrolitnya dapat berupa larutan berupa asam, basa, atau garam, dapat pula leburan garam halida atau leburan oksida. Kombinasi antara elektrolit dan elektroda menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis, yaitu:

~ Elektrolisis larutan dengan elektroda inert

~ Elektrolisis larutan dengan elektroda aktif

~ Elektrolisis leburan dengan elektroda inert

Pada elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif. Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi.

B.   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

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).

V.                VARIABEL

a.      Variabel manipulasi :

1.      Larutan Na₂SO₄  (1 M)

2.      Larutan CuSO₄  (1 M)

3.      Larutan KI  (1 M)

b.      Variabel kontrol         :

1.      Alat percobaan

2.      Tempat praktikum

VI.             ALAT DAN BAHAN

ALAT :

1.      Tabung U

2.      Statif

3.      Pipet Tetes

4.      Gelas Kimia 50ml

5.      Rak Tabung Reaksi

6.      Gelas Ukur 50ml

7.      Baterai kotak 9volt

8.      Kabel

9.      Elektroda Karbon

10.  Penjepit Elektroda

BAHAN :

1.      Larutan Na₂SO₄  (1 M)

2.      Larutan CuSO₄  (1 M)

3.      Larutan KI  (1 M)

4.      Indikator PP

5.      Indikator Amilum

VII.           GAMBAR PERANGKAT PERCOBAAN

I.                   LANGKAH KERJA

Ø  Elektrolisis Larutan Na₂SO₄  dan Larutan CuSO₄ 

1.      Menyiapkan alat dan bahan.

2.      Merangkai perangkat percobaan seperti pada gambar perangkat percobaan.

3.      Mengambil 50ml Larutan Na₂SO₄  atau Larutan CuSO₄  dan memasukkan larutan tsb pada gelas kimia.

4.      Menambahkan 3ml (  3 tetes ) indikator PP kedalam larutan tersebut.

5.      Menuangkan larutan yang sudah dicampur indikator PP kedalam tabung U sampai 1,5cm dari mulut tabung.

6.      Menyelupkan kedua elektroda karbon kedalam masing-masing mulut tabung U.

7.      Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah (menggunakan baterai kotak 9volt) selama 5 menit.

8.      Mengamati reaksi yang terjadi dan mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada pada masing-masing kaki tabung U.

9.      Memasukkan data yang diperoleh kedalam tabel pengamatan.

10. Mendokumentasikan hasil praktikum.

Ø  Elektrolisis Larutan KI

1.      Menyiapkan alat dan bahan.

2.      Merangkai perangkat percobaan seperti pada gambar perangkat percobaan.

3.      Mengambil 50ml Larutan KI dan memasukkan larutan tsb pada tabung U.

4.      Menambahkan 3 tetes indikator amilum pada anoda, dan 3 tetes indikator PP pada katoda.

5.      Menyelupkan kedua elektroda karbon kedalam masing-masing mulut tabung U.

6.      Menghubungkan kedua elektroda dengan sumber arus listrik searah (menggunakan baterai kotak 9volt) selama 5 menit.

7.      Mengamati reaksi yang terjadi dan mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada pada masing-masing kaki tabung U.

8.      Memasukkan data yang diperoleh kedalam tabel pengamatan.

9.      Mendokumentasikan hasil praktikum.

II.                 TABEL PENGAMATAN

a)    Elektrolisis Na₂SO₄

PADA KATODA	PADA ANODA
1.     Warna Larutan + indikator PP Warna larutan berubah menjadi ungu	1.     Warna Larutan + indikator PP Warna larutan tetap bening
2.     Reaksi yang terjadi Na2SO4(aq)  2Na+ + SO42- Kat : 2H2O + 2e  2OH- + H2	2.     Reaksi yang terjadi Na2SO4(aq)  2Na+ + SO42- An : 2H2O  4H+ + O2 + 4e
3.     Zat yang dihasilkan 2OH- + H2	3.     Zat yang dihasilkan 4H+ + O2 + 4e
4.     Pengamatan lain Dihasilkan banyak gelembung-gelembung udara yang berukuran kecil.	4.     Pengamatan lain Dihasilkan sedikit gelembung-gelembung udara yang berukuran besar.

b)    Elektrolisis CuSO₄

PADA KATODA	PADA ANODA
1.     Warna Larutan + indikator PP Tetap berwarna biru bening	1.     Warna Larutan + indikator PP Tetap berwarna biru bening
2.     Reaksi yang terjadi CuSO4(aq)  Cu2+ + SO42- Kat : Cu2+ + 2e  Cu	2.     Reaksi yang terjadi CuSO4(aq)  Cu2+ + SO42- An : 2H2O  O2 + 4H+ + 4e
3.     Zat yang dihasilkan Cu	3.     Zat yang dihasilkan O2
4.     Pengamatan lain Dihasilkan banyak gelembung-gelembung udara yang berukuran besar.	4.     Pengamatan lain Tidak dihasilkan gelembung udara.

 

c)     Elektrolisis KI

PADA KATODA	PADA ANODA
1.     Warna Larutan + indikator PP Warna larutan berubah menjadi kuning kecoklatan.	1.     Warna Larutan + amilum Warna larutan berubah menjadi ungu kehitaman.
2.     Reaksi yang terjadi 2H2O + 2e  2OH- + H2	2.     Reaksi yang terjadi 2 I-  I2 + 2e
3.     Zat yang dihasilkan H2	3.     Zat yang dihasilkan I2
4.     Bau yang dihasilkan Seperti betadine	4.     Bau yang dihasilkan
5.     Pengamatan lain Dihasilkan banyak gelembung	5.     Pengamatan lain Dihasilkan sedikit gelembung

III.              ANALISA DATA

Pada percobaan pertama yaitu memasukkan Na₂SO₄ pada tabung U menambahkan indikator PP , kemudian menghubungkan ke dua elektroda seperti pada gambar perangkat percobaan dengan arus searah selama 5menit. Menghasilkan perubahan warna menjadi ungu pada katoda dan pada anoda tidak terjadi perubahan warna yaitu tetap bening. Reaksi yang terjadi pada katoda yaitu 2H₂O + 2e  2OH^- + H₂ dan pada anoda yaitu 2H₂O  4H⁺ + O₂ + 4e . zat yang dihasilkan pada katoda yaitu H₂ sedangkan pada anoda yaitu O₂ . pengamatan lain yaitu terdapat banyak gelembung pada katoda dan sedikit gelembung pada anoda.

Pada percobaan pertama yaitu memasukkan CuSO₄ pada tabung U menambahkan indikator PP , kemudian menghubungkan ke dua elektroda seperti pada gambar perangkat percobaan dengan arus searah selama 5menit. Tidak menghasilkan perubahan warna pada katoda maupun anoda. Dan reaksi yang terjadi pada katoda yaitu Cu²⁺ + 2e  Cu , dan pada anoda yaitu 2H₂O  O₂ + 4H⁺ + 4e . Zat yang dihasilkan pada katoda yaitu Cu , sedangkan pada anoda yaitu O₂ . Pengamatan lain pada katoda dihasilkan sedikit gelembung dan pada anoda dihasilkan banyak gelembung. Hal tersebut menunjukkan pada katoda terjadi reduksi Cu²⁺ yang menghasilkan endapan Cu dan pada anoda terjadi oksidasi H₂O yang menhasilkan O₂ .

                                                

Pada percobaan pertama yaitu memasukkan KI pada tabung U menambahkan indikator PP pada katoda dan amilum pada anoda, kemudian menghubungkan ke dua elektroda seperti pada gambar perangkat percobaan dengan arus searah selama 5menit. Menghasilkan perubahan warna menjadi kuning kecoklatan pada katoda dan ungu pada anoda. Reaksi yang terjadi pada katoda yaitu 2H₂O + 2e  2OH^- + H₂ dan reaksi yan terjadi pada anoda yaitu 2 I^-  I₂ + 2e . zat yang dihasilkan pada katoda yaitu H₂ dan pada anoda dihasilkan I₂ .  pengamatan lain pada katoda dihasilkan banyak gelembung dan pada anoda dihasilkan sedikit gelembung. Bau yang dihasilkan pada katoda yaitu seperti betadine, dan tidak ada bau pada anoda.

IV.             PERTANYAAN

1.      Zat apakah yang terjadi di ruang anoda dari hasil elektrolisis pada larutan KI maupun pada larutan CuSO₄?

2.      Ion – ion apakah yang terdapat di ruang katodasetelah elektrolisis? Jelaskan !

3.      Jelaskan persamaan reaksi yang terjadi pada Na₂SO₄dan KI ?

a.      Katoda

b.      Anoda

JAWABAN

1.      Pada larutan KI zat yang terjadi di ruang anoda adalah I^- dan pada larutan CuSO₄ zat yang terjadi di ruang anoda adalah SO₄^2- .

2.      Ion yang terdapat di ruang katoda setelah elektrolisis pada larutan KI adalah I^- . sedangkan ion yang terdapat di ruang katoda larutan CuSO₄ setelah di elektrolisis adalah ion SO₄^2- .

3.      Larutan Na₂SO₄ .

Na₂SO_4(aq)  2Na⁺ + SO₄^2-

Katoda  : 2H₂O + 2e  2OH^- + H₂

Anoda : 2H₂O  4H⁺ + O₂ + 4e

Larutan KI

2 KI  2K⁺ + 2 I^-

Katoda : 2H₂O + 2e  2OH^- + H₂

Anoda  : 2 I^-  I₂ + 2e