Laporan Hasil percobaan kimia "sel elektrolisis"

LAPORAN KIMIA

SEL ELEKTROLISIS

                      NAMA      :  MUZDALIFA.S.MAYAH

                      KELAS    :  XII IPA 2

SMA NEGERI 3 POSO

TAHUN AJARAN 2011/2012

SEL ELEKTROLISIS

Ø TUJUAN : Mempelajari proses reaksi elektrolisis

Ø DASAR TEORI :

Seorang ahli dari inggris bernama Michael Faraday mengalirkan arus listrik ke dalam larutan elektrolit dan ternyata terjadi suatu reaksi kimia. Proses penggunaan arus listrik untuk menghasilkan reaksi kimia disebut sel elektrolisis. Arus listrik ini bias berasal dari sel volta.

Untuk memahami bagaimana reaksi kimia yang terjadi dalam sel elektrolisis, maka perlu diingat ketentuan-ketentuan reaksi elektrolisis. Dalam setiap ketentuan reaksi elektrolisis terjadi persaingan antarspesi (ion atau molekul) untuk mengalami reaksi reduksi atau reaksi oksidasi. Setiap zat yang mempunyai kemampuan reduksi besar akan mengalami reaksi reduksi dan setiap zat yang mempunyai kemampuan oksidasi besar akan mengalami reaksi oksidasi. Besar dan kecilnya kemampuan suatu zat untuk mereduksi atau mengoksidasi dilihat dari potensial standar (E⁰).

ü  Sel Elektrolisis Bentuk Lelehan/Cairan/Liquid

Sel bentuk ini hanya berlaku untuk senyawa ionik dengan tidak ada zat

pelarut (tidak ada H₂O). Hanya ada kation dan anion.

Katode : Kation langsung direduksi (X⁺_(aq) + e^–→ X_(s))

Anode : Anion langsung dioksidasi (Y_(s) → Y⁺_(aq) +  e^–).

Kation golongan utama atau golongan transisi langsung direduksi.

ü  Sel Bentuk Larutan dengan Elektrode Tidak Bereaksi (Inert/Tidak Aktif)

Dalam sel bentuk ini tidak ada pengaruh elektrode, hanya di samping kation dan anion diperhitungkan juga adanya zat pelarut (adanya air). Elektrode yang digunakan adalah platina (Pt) dan karbon (C).

1. Ketentuan di Katode

Di katode terjadi reaksi reduksi, untuk ini terjadi persaingan antara kation

atau air. Untuk kation yang mempunyai potensial reduksi lebih besar dibanding air, berarti kation tersebut direduksi. Sedangkan jika potensial reduksi kation lebih kecil dibanding air, maka H₂O yang berhak direduksi. Untuk itu kita harus mengetahui posisi H₂O dalam deret volta. Posisi H₂O dalam deret volta terdapat di antara Mn dan Zn. Ternyata kebanyakan logam yang berada di sebelah kiri H2O adalah logam-logam golongan utama (golongan A), kecuali logam Mn. Sedangkan logam yang berada di sebelah kanan H2O adalah logam-logam golongan transisi (golongan B), kecuali H.

Secara sederhana:

                         

                         Katode: Kation → Golongan utama, yang direduksi H₂O.

      2 H₂O(l) + 2 e^– → 2 OH^–(aq) + H₂(g)

                                                          Golongan transisi, yang direduksi kation tersebut.

                                                          Misal: Fe³⁺(aq) + 3 e^– → Fe(s)

2. Ketentuan di Anode

Di anode terjadi reaksi oksidasi, untuk ini terjadi persaingan antara anion dan air. Idealnya untuk anion dengan potensial reduksi kecil atau dengan potensial oksidasi besar, maka anion tersebut dioksidasi. Sedangkan untuk anion dengan potensial reduksi besar atau potensial oksidasi kecil, maka H₂O yang dioksidasi. Hanya saja kebanyakan urutan potensial reduksi yang mudah untuk diingat adalah kation bukan anion. Untuk memudahkan mengingat, kita lihat ada 2 golongan anion, yaitu anion yang mengandung O, seperti SO₄, NO₃,maka yang dioksidasi adalah H₂O. Ini disebabkan karena anion tersebut sukar dioksidasi Berarti anion ini sudah maksimum mengikat atom O sehingga tidak bisa lagi dioksidasi. Sedangkan anion yang tidak mengandung O, seperti Cl^–, Br^–, I^–, dan OH^– maka yang dioksidasi adalah anion tersebut.

Secara sederhana:

Anode: anion → Yang mengandung O (SO₄^2–, NO₃^–) yang dioksidasi H₂O.

   H₂O(l) → 4 H⁺(aq) + 4 e^–+ O₂(g)

                                                   Yang tidak mengandung O (Cl^–, Br^–, I^–, H^–) yang dioksidasi anionnya.

                                             Contoh: 2 Cl^–(aq) → Cl₂(aq) + 2 e^–

ü  Sel Bentuk Larutan dengan Elektrode Bereaksi (Elektrode Aktif)

Elektrode yang bereaksi adalah elektrode bukan platina atau bukan karbon. Termasuk elektrode ini adalah tembaga (Cu), perak (Ag), nikel (Ni), besi (Fe), dan lainnya. Elektrode kebanyakan adalah logam, dengan demikian electrode mempengaruhi pada reaksi oksidasi di anode. Jadi elektrode yang bereaksi hanya di anode. Sedangkan di katode, elektrode tidak akan bereaksi. Ketentuan sel ini:

                          Katode : Seperti ketentuan kation pada larutan dengan elektrode tidak bereaksi.

Anode : Dioksidasi elektrode tersebut, apapun anionnya tidak diperhatikan.

Ø BAHAN DAN ALAT :

·         Pipa U

·         Elektroda karbon

·         Phenolftalein

·         Larutan NaCl 1M

·         Larutan KI 1M

·         Larutan Amilum

·         Statif + penjepit buaya

·         Kabel

·         Aki

·         Pipet tetes

Ø CARA KERJA :

1.      Masukkan larutan KI ke dalam pipa U

2.      Pasang elektroda karbon sehingga tercelup dalam larutan

3.      Tambahkan 2 tetes phenolftalein dan 2 tetes larutan amilum kedalam larutan pada pipa U

4.      Ulangi langkah 1 sampai dengan 4 dengan mengganti larutan KI dengan larutan NaCl

Ø HASIL PENGAMATAN :

Bahan	Pengamatan
	Selama Elektrolisis		Setelah Elektrolisis
	Katoda	Anoda	Katoda	Anoda
Larutan KI 1M	Tidak berwarna (bening), ada gelembung	Terjadi perubahan warna menjadi kuning kecoklatan, ada gelembung	Ditetesi fenolftalein , berubah warna menjadi Ungu	Ditetesi amilum, berubah warna menjadi biru kehitaman (biru tua)
Larutan NaCl 1M	Ditetesi fenolftalein warnanya menjadi unggu, Ada gelembung	Tidak berwarna (bening), Ada gelembung	Warnanya unggu	Tidak berwarna (bening)

·         Pertanyaan :

1.      Tuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada elektrolisis terhadap larutan KI 1M dan NaCl 1M!

2.      Uraikan penjelasan Anda mengenai penggunaan phenolftalein dan larutan amilum pada percobaan tersebut!

3.      Apakah hasil yang diperoleh akan sama bila elektroda karbon diganti dengan logam Fe atau Cu sebagai elektrodanya, jelaskan pendapat anda!

·         Jawaban          :

1.      Reaksi yang terjadi pada elektrolisis terhadap larutan KI 1M

                  KI  → K⁺ + I^-

Katoda : 2H₂O_(l) + 2e^- → 2OH^-_(aq) + H_2(g)

Anoda     :  2I^-_(aq) → I_2(g) + 2e^-

Reaksi  : 2H2O(l) + 2I-(aq) → 2OH-(aq) + H2(g)+ I2(g)

Reaksi yang terjadi pada elektrolisis terhadap larutan NaCl 1M

                  NaCl  → Na⁺ + Cl^-

Katoda : 2H₂O_(l) + 2e^- → 2OH^-_(aq) + H_2(g)

Anoda     :  2Cl^-_(aq) → Cl_2(g) + 2e^-

Reaksi  : 2H2O(l) + 2Cl-(aq) → 2OH-(aq) + Cl2(g) + H2(g)

2.      dengan  adanya 2OH^- pada katoda, Kegunaan Fenolftalein (PP) yaitu untuk membuktikan larutan bersifat basa, fenolftalein memiliki rentang pH 8,00 - 10,0. Dengan adanya  I₂ pada anoda dapat diuji dengan amilum.

3.      Hasil yang diperoleh tidak akan sama bila elektroda karbon diganti dengan logam Fe atau Cu sebagai elektrodanya. Hal ini terjadi karena elektroda karbon digolongkan sebagai elektroda inert (sukar bereaksi), Sedangkan elektoda Fe atau Cu merupakan elektroda yang aktif bereaksi.

Ø PEMBAHASAN :

            Pada larutan KI pada katodanya, kalium memiliki nilai potensial reduksi standar lebih negatif dibanding air, maka air-lah yang mengalami reduksi. Sehingga terbentuk 2H₂O_(l) + 2e^- → 2OH^-_(aq) + H_2(g) pada katoda. Adanya H₂ menandakan pada katoda terdapat gelembung gas dan  ion hidroksida (2OH^-) menandakan larutan disekitar katoda akan memiliki pH > 7 (Basa). Apabila kita meneteskan Fenolftalein (PP) yang memiliki rentang pH 8,00 - 10,0, akan terbentuk suatu larutan berwarna ungu karena PP bereaksi dengan ion hidroksida membentuk suatu kompleks senyawa yang berwarna ungu. Pada anoda dihasilkan 2I^-_(aq) → I_2(g) + 2e^-, adanya I₂ dapat diuji dengan meneteskan amilum sehingga pada anoda yang tadinya berwarna kuning kecoklatan berubah menjadi biru kehitaman (biru tua).

            Pada larutan NaCl dikatodanya yang direduksi adalah air karena natrium memiliki nilai potensial standar yang lebih negatif daripada air. Jika pada katoda ditetesi fenolftalein, larutannya akan berwarna unggu (hanya dibatas karbon) dan ada gelembung gas H₂. pada anodanya tidak berwarna dan ada gelembung gas Cl₂.

Ø KESIMPULAN

·         Pada sel elektrolisis, katode yaitu tempat terjadinya reduksi dan bermuatan (-) dan anode yaitu tempat terjadinya oksidasi dan bermuatan (+).

·         Pada elektolisis larutan KI, di anode dihasilkan gas I₂ dan pada katode dihasilkan gas H₂.

·         Pada elektrolisis larutan NaCl, di anode dihasilkan gas Cl₂ dan pada katode dihasilkan gas H₂

·         Terdapatnya ion Hidroksida di katoda pada elektrolisis larutan KI dan larutan NaCl menunjukan bahwa larutan di sekitar katoda akan memiliki pH > 7 (Basa)

·         Di anoda, apabila elektroda yang digunakan merupakan elektroda inert (Pt,Au,C), maka elektroda tersebut tidak akan ikut bereaksi, sedangkan elektroda yang tidak inert akan bereaksi seperti Fe dan Cu.

·         Reaksi di katoda bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, seperti K dan Na) yaitu logam yang potensial standar reduksinya lebih kecil (lebih negatif daripada air) maka air yang tereduksi.

Ø DAFTAR PUSTAKA

Harmanto,Ari. 2009.BSE kimia 3 untuk SMA/MA Kelas XII.Jakarta:Pusat     perbukuan departement pendidikan nasional

Purba,Michael. 2007.Kimia untuk SMA kelas XII.Jakarta:Erlangga

Utami,Budi. 2009.BSE kimia 3 untuk SMA/MA kelas XII ilmu program ilmu alam.                           Jakarta: Pusat perbukuan departement pendidikan nasional

kata bijak favorite

• Hidup adalah kegelapan jika tanpa hasrat dan keinginan. dan semua hasrat dan keinginan adalah buta jika tidak disertai pengetahuan. dan pengetahuan adalah hampa jika tidak diikuti pelajaran . dan semua pelajaran akan sia-sia jika tidak di sertai cinta. 

                                                                                                  Kahlil gibran