laporan praktikum elektrolisis larutan elektrolit

Laporan Praktikum Elektrolisis Larutan Elektrolit

bert7

Tujuan Percobaan:

Mengetahui secara mendetail tentang elektrolisis larutan-larutan elektrolit yang diamati, serta

mengamati peristiwa dan perubahan yang terjadi didalamnya. Selain itu, percobaan ini juga

bertujuan untuk mengetahui kegunaan indicator fenolftalin dalam suatu larutan.

Landasan Teori:

Sel elektroilisis merupakan kebalikan dari sel volta. Dalam sel elektrolisis,listrik digunakan

untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Sel elektrolisis terdiri dari sebuah electrode,

elektrolit, dan sumber arus searah. Electron memasuki sel elektrolisis melalui kutup negative

(katoda). Spesi tertentu dalam larutan menyerap electron dari katoda dan mengalami reduksi.

Sedangkan spesi lain melepaskan electron di anoda dan mengalami oksidasi.

Reaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katoda, yaitu reduksi, dan reaksi anoda, yaitu oksidasi.

Spesi yang terlibat dalam reaksi katoda dan anoda bergantung pada potensial elektroda dari spesi

tersebut. Ketentuannya sebagai berikut:

1. Spesi yang mengalami reduksi dikatoda adalah spesi yang potensial reduksinya terbesar.

2. Spesi yang mengalami oksidasi dianoda adalah spesi yang potensial oksidasinya terbesar.

Sel elektrolisis terbagi menjadi dua yaitu,

a. Elektrolisis larutan elektrolit

b. Elektrolisis larutan non elektrolit

Elektroda dalam sel elektrolisis terbagi menjadi dua, yatu:

a. Elektroda inert/tidak aktif (elektroda karbon, platina, dan emas)

b. Elektroda tidak inert/aktif.

Alat dan Bahan

Alat::

NO Nama Alat Jumlah

1 Tabung U 1 buah

2 Baterai Kering 4 buah

3 Elektroda Karbon 2 buah

4 Kabel 50 cm

5 Gelas Kimia 2 buah

6 Pipet Tetes 1 buah

7 Spatula 1 buah

8 Selotip secukupnya

Bahan::

NO Nama Bahan Jumlah

1 Larutan CuSO4 10 ml

2 Larutan AgNO3 10 ml

3 Larutan NaCl 10 ml

4 Larutan MnSO4 10 ml

5 Larutan KOH 10 ml

Hasil pengamatan:

CuSO4

Cu menempel pada elektoda.

Muncul gas pada bagian elektoda

Timbul gelembung-gelembung kecil.

Muncul gas pada bagian elektroda.

NaCl

Muncul banyak gelembung-gelembung kecil disekitar elektroda.

Larutan berubah mmenjadi warna merah muda.

Muncul gelembung-gelembung kecil, tetapi tidak sebanyak jika dibandingkan dengan katoda.

Warna larutan tidak berubah.

MnSO4

Muncul gelembung-gelembung kecil pada elektroda.

Tidak terjadi perubahan warna pada larutan. ? Muncul sedikit gelembung pada elektroda.

Tidak terjadi perubahan warna pada larutan.

AgNO3

Ag menempel pada elektroda, dan membuat warna elektoda menjadi perak,proses ini disebut

sebagai elektroplating.

Warna larutan tidak berubah.

Muncul gelembung-gelembung kecil disekitar elektroda.

Warna larutan berubah menjadi marah muda.

KOH

Saat dimasukkan fenolftalein, warna larutan berubah menjadi merah muda.

Timbul gelembung-gelembung disekitar elektroda.

Timbul gelembung-gelembung dengan cepat dibanding yang terjadi pada katoda.

Pembahasan:

a. CuSO4 Cu2+ + SO2-

Katode: Cu2+ + 2e Cu

Anode: 2H2O O2+4H++4e

2Cu2++2H2O 2Cu+O2+4H+

Pada saat larutan diatas ditambahkan 10 tetes fenolftalin, kemudian elektroda diletakkan didalam

larutan,dan dibagian katoda dilapaisi oleh zat Cu kemudian disusul adanya gas. Begitu juga

dibagian anoda, muncul gelembung-gelembung dan gas. Hal ini membuktikan bahwa telah

terjadi elektrolisis dalam larutan tersebut.

b. NaCl Na2+ + 2Cl-

Katode: 2H2O+2e H2+2OH-

Anode: 2Cl- Cl2+2e

2H2O+2Cl- H2+2OH-+Cl2


larutan,dan dibagian katoda muncul gelembung-gelembung disekitar elektroda dan disusul

terjadinya perubahan warna larutan menjadi merah muda, hal ini disebabkan oleh 2OH- yang

dihasilkan pada katode . Dan dibagian anoda, muncul gelembung-gelembung kecil tetapi tidak

terjadi perubahan warna karena dibagian anode tidak menghasilkan 2OH-.

c. MnSO4 Mn2+ + SO42-



6H2O H2+4OH-+O2+4H+


larutan,dan dibagian katoda muncul gelembung-gelembung kecil disekitar elektroda tetapi tidak

terjadi perubahan warna pada larutan. Begitu juga dibagian anoda, muncul gelembung-

gelembung kecil tetapi tidak sebanyak jika dibanding pada katoda. Namun meskipun demikian,

hal ini membuktikan bahwa telah terjadi elektrolisis dalam larutan tersebut.

d. AgNO3 Ag+ + NO3-

Katode: Ag++e Ag


4Ag++2H2O 4Ag+O2+4H+


larutan,dan dibagian katoda Ag menempel pada elektroda dan warna elektroda berubah menjadi

warna perak, hal ini terjadi karena dibagian tersebut telah terjadi penyepuhan(electroplating).

Dan dibagian anoda,hanya muncul gelembung-gelembung kecil. Namun, baik di katoda maupun

di anoda tidak terjadi perubahan warna larutan.

e. KOH K+ + OH-



6H2O H2+4OH-+O2+4H+

Pada saat larutan diatas ditambahkan 10 tetes fenolftalin, warna larutan langsung berubah

menjadi merah muda. Hal ini disebabkan karena larutan diatas bersifat basa, . Sebab jika terjadi

perubahan warna larutan menjadi merah jambu itu artinya terjadi peningkatan konsentrasi OH-

karena reaksi elektrolisis. Setelah itu, elektroda diletakkan didalam larutan,dan dibagian katoda

muncul gelembung-gelembung disekitar elektroda tetapi tidak terjadi perubahan warna pada

larutan. Begitu juga dibagian anoda muncul gelembung-gelembung kecil, namun gelembung

tersebut muncul lebiih awal dibanding pada katoda.

? Reaksi elektrolisis yang terjadi:

a. CuSO4 Cu2+ + SO2-

Katode: Cu2+ + 2e Cu


2Cu2++2H2O 2Cu+O2+4H+

b. NaCl Na2+ + 2Cl-


Anode: 2Cl- Cl2+2e

2H2O+2Cl- H2+2OH-+Cl2

c. MnSO4 Mn2+ + SO42-



6H2O H2+4OH-+O2+4H+

d. AgNO3 Ag+ + NO3-

Katode: Ag++e Ag


4Ag++2H2O 4Ag+O2+4H+

e. KOH K+ + OH-



6H2O H2+4OH-+O2+4H+

keterangan: ++ artinya tanda panah

Peranan dari penambahan indicator fenolftalin adalah untuk membuktikan apakah suatu larutan

bersifat basa atau tidak. Hal ini ditunjukkan dari perubahan warna larutan setelah diteteskan

indicator fenolftalin. Jika terjadi perubahan warna pada larutan, setelah indicator diteteskan

berarti lautan tersebut bersifat basa.

Kesimpulan:

Reaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katoda (reduksi) dan reaksi anoda (oksidasi).Selain itu, sel

elektrolisis terbagi menjadi dua yaitu, elektrolisis larutan elektrolit dan elektrolisis leburan

elektrolisis.

Peranan dari penambahan indicator fenolftalin adalah untuk membuktikan suatu larutan bersifat

basa atau tidak. Hal ini ditunjukkan dari perubahan warna larutan setelah diteteskan indicator

fenolftalin. Jika terjadi perubahan warna pada larutan, setelah indicator diteteskan berarti lautan

tersebut bersifat basa. Sebab jika terjadi perubahan warna larutan menjadi merah jambu itu

artinya terjadi peningkatan konsentrasi OH- karena reaksi elektrolisis.

MENGAMATI PROSES PENYEPUHAN

I. TUJUAN

Mengamati peristiwa penyepuhan (electroplating) pada tembaga

II. LAPORAN

a. Teori Dasar

Banyak benda-benda logam disekitar kita telah mengalami penyepuhan sehingga kelihatan indah

dan menarik. Penyepuhan adalah suatu proses pelapisan permukaan logam dengan logam lain,

misalnya suatu logam yang disepuh dengan nikel,krom,perak,emas, atau tembaga.

Penyepuhan logam dapat dilakukan dengan cara elektrolisis.

b. Alat Dan Bahan

1.Gelas kimia 100 mL

2.Tembaga

3.Paku besi 2 buah

4.Baterai

5.Kabel

6.Plester

7.Larutan CuSO4

c. Cara Kerja

Mengisi gelas kimia dengan 60 mL larutan CuSO4

Menghubungkan paku dengan kutub (-) pada baterai dengan plester, dan tembaga dengan kutub

(+) baterai

Memasukkan paku dan tembaga tersebut kedalam larutan CuSO4 selama 10 menit

Mengganti paku pertama dengan paku kedua lalu memasukkannya kembali ke dalam larutan

CuSO4 selama 5 menit.

d. Hasil Pengamatan

No

Keadaan Tembaga (anode)

Keadaan Paku (Katode)

1

Warna kuning emas

Warna millennium

2

Tidak ada perubahan/tetap

Berwarna hitam (mengendap)

3

Tidak ada perubahan/tetap

Berwarna agak hitam

e. Analisis Data

Berdasarkan hasil pengematan tadi diketahui bahwa lamanya atau waktu mempengaruhi pada

proses penyepuhan. Hal ini ditunjukkan pada proses penyepuhan dengan waktu 10 detik lebih

tebal daripada yang 5 detik.

1. Bagaimana persamaan eloktrolisis penyepuhan besi dengan tembaga

2. Bila proses penyepuhan dilakukan selama 5 menit dengan arus sebesar 4 ampere. Hitung erat

logam yang melapisi paku!

3. Buat ketentuan tentang proses penyepuhan suatu benda.

a. Logam penyepuh dipakai sebagai apa ….

b. Benda yang akan disepuh dipakai sebagai apa ….

c. Larutan penyepuh dipakai sebagai ….

4. Agar terlihat mewah, beberapa peralatan rumah tangga dilapisi perak. Misalnya sendok akan.

Rancang proses penyepuhan sendok yang terbuat dari besi (baja) dengan perak. Sebutkan bahan

dan alat yang digunakan, serta tulis reaksi elektrolisisnya.

f. Jawaban Pertanyaan

1. Persamaan elektrolisis penyepuhan besi dengan tembaga adalah

Katode (Fe) : Cu + + e- Cu

Anode (Cu) : Cu Cu + + e-

Cu (Katode)Cu (Anode)

Ket :

Katodenya Fe dan anodenya Cu, karena dalam reaksi elektrolisis larutan CuSO4, maka Fe tidak

berpengaruh.

2. Dik : t = 5 menit = 300 sekon

i = 4 Ampere

eCu = Ar Cu / 2

= 63,5 / 2

= 31,75

Cu2+ + SO4CuSO4

Dit : WCu = ……?

Jawab :

WCu = e x i x t / 96500

= 31,75 x 4 x 300 / 96500

= 0, 39 gram

3. a. Logam penyepuh dipakai sebagai anode

b. Benda yang akan disepuh disebut sebagai katode

c. Larutan penyepuh dipakai sebagai larutan elektrolit

4.

Penyepuhan

Tujuan : Menyepuh sendok

Alat dan Bahan : - Sendok

- Perak

- Larutan elektrolit Ag(CN)2-

- Sumber listrik (baterai)

- Gelas kimia

- Kabel dan Plester

Cara Kerja :

Mengisi gelas kimia dengan larutan Ag(CN)2-

Merangkai baterai dengan sendok

Mencelupkan sendok dan perak ke dalam larutan

Menunggu sampai sendok terlapisi oleh perak (terlihat mengkilap)

Kesimpulan

Katode (Fe) : AgAg+ + e-

Anode (Ag) : Ag+ + e-Ag

Ion Ag+ dalam larutan tereduksi di katode dan mengendap sebagai Ag pada sendok. Di

anode, electrode Ag teroksidasi untuk terus memasok ion Ag+ dalam larutan.

KESIMPULAN

Penyepuhan adalah pelapisan dengan logam menggunakan sel elektrolisis untuk memperindah

penampilan dan pencegahan korosi. Benda yang akan disepuh dijadikan katode (Fe) dan logam

penyepuh sebagai anode (Cu), (Ag). Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan elektrolit

dari penyepuh seperti pada penyepuhan tembaga adalah CuSO4 dan pada penyepuh perak adalah

Ag(CN)2-. Dan lamanya proses penyepuhan mempengaruhi ketebalan lapisan logam penyepuh

pada logam yang disepuh.

1) penyepuhan (elektroplating) adalah pelapisan logam menggunakan sel elektrolisis untuk

memperindah penampilan dan mencegah korosi. Benda yang akan disepuh dijadikan katoda, dan

logam penyepuh sebagai anoda. Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan elektrolit dari

logam penyepuh. Ketebalan lapisan logam sekitar 0,03-0,05 mm.

1) penyepuhan

No. Alat/bahan Jumlah

1. Batu baterai 2

2. Gelas Ukur 1

3. Pipet tetes 1

4. Amplas 1

5. Larutan CuSO4.5H2O 50 ml

6. Paku besi 1

7. Kawat Cu 1

1) Penyepuhan

a) kami mengamplas paku hingga karatnya menghilang

b) kami menghubungkan paku dengan katoda (-) dan kawa Cu dengan anoda (+)

c) kami memasukkan Fe dan kawat Cu ke dalam gelas ukur yang telah kami isi dengan larutan

CuSo4.5H2O

d) dan kami melangamati apa saja yang berubah dari paku dan kawat Cu tersebut.

1. Bagaimana proses penyepuhan besi/tembaga dapat terjadi?

Jawab :

Ketika ion Cu2+ dalam larutan tereduksi dikatode dan mengendap sebagai Cu pada Fe (besi)

dianode elektrode Cu teroksidasi untuk terus memasok ion Cu2+ dalam larutan.

Tujuan

Mengamati elektrolisis pada larutan KI

Dasar teori

Proses elektrolisis yaitu proses penguraian suatu leburan senyawa atau larutannya oleh listrik

arus searah. Tempat dimana elektrolisis berlangsung disebut sel elektrolisis. Sel itu

terdiri atas leburan / larutan elektrolit yaitu zat yang dapat menghantar listrik dan dua elektroda

yang dihubungkan dengan sumber arus listrik seperti battery ataupower supply. Jika arus listrik

dialirkan akan terjadi reaksi kimia pada eketroda-elektrodanya. Dalam hal ini ion-ion positif

berpindah ke arah elektroda negatif yang dibingkan dengan kutub negatif sumber arus dan ion-

ion negatif bergerak ke arah elektroda positif yang dihubungkan dengan kutub positif sumber

arus.

Hipotesis

Diduga bahwa larutan pada katoda dan anoda pada larutan KI yang sudah dialiri aliran listrik

apabila ditetesi oleh indicator PP dan amilum akan berubah warna.

Alat dan Bahan

• Pipa U

• Elektroda karbon

• Arus listrik DC

• Kabel

• Tabung reaksi

• Pipet tetes

• Larutan KI

• Larutan amilum

• Indicator PP

Cara Kerja

1. Mengisi pipa U dengan larutan KI sampai hampir penuh.

2. Merangkai alat elektrolisis dan memasang pada pipa U, memastikan antara katoda dan anoda

3. Mengelektrolisis larutan KI selama 5 menit.

4. Memindahkan larutan di katoda ke tabung reaksi sebanyak 10 tetes dan menambahkan

indicator PP sebanyak 10 tetes.

5. Memindahkan larutan di anoda ke tabung reaksi sebanyak 10 tetes dan menambahkan

indicator amilum.

6. Mencatat hasil pengamatan.

Hasil pengamatan

Larutan di katoda + indicator PP berwarna pink

Larutan di anoda + indicator amilum berwarna ungu kehitaman

Simpulan

Kat : 2H2O + 2e‾ → 2OH‾ + H2

An : 2I‾ → I2 + 2e‾

2H2O + 2I‾ → 2OH‾ + H2 + I2

Pada larutan katoda menghasilkan gas H2 yang apabila ditetesi dengan indicator PP akan

berubah warna menjadi warna pink. Pada larutan anoda menghasilkan gas I2 yang apabila

ditetesi indicator amilum akan berubah warna menjadi warna ungu kehitaman.

PENYEPUHAN

Tujuan

Mengamati proses penyepuhan

Dasar teori

Penyepuhan adalah reaksi elektrolisis sesuai namanya yang sering juga disebut elektroplating.

Yang mana logam pelapis yang mengalami oksidasi akan melepaskan ion yang akan menuju ke

katoda yang akan menyebabkan endapan dan akan melapisi logam tersebut. Logam yang akan

disepuh dijadikan katode dan logam penyepuhnya sebagai anode. Tujuan dari penyepuhan adalah

untuk melindungi logam terhadap korosi atau utuk memperbaiki penampilan.

Hipotesis

Diduga bahwa jika tembaga (Cu) terus – menerus larut dan mengendap pada paku payung

tembaga (Cu) pula, maka pada paku akan terjadi pengendapan tembaga.

Alat dan Bahan

• Gelas kimia

• Elektroda tembaga

• Arus listrik DC

• Kabel

• Paku payung

• Penunjuk waktu

• Larutan CuSO4

Cara Kerja

1. Menimbang paku payung.

2. Mengisi gelas kimia dengan larutan CuSO4 hingga hampir penuh.

3. Merangkai alat proses penyepuhan dan memasang pada gelas kimia, lalu meletakkan paku

payung pada katoda dan elektroda tembaga pada anoda.

4. Mengelektrolisis larutan CuSO4 selama 5 menit.

5. Menimbang kembali paku payung.

6. Mencatat hasil pengamatan.

Hasil Pengamatan

Berat paku mula – mula : 5,7 gram

Berat paku setelah disepuh : 5,9 gram

Waktu elektrolisis : 5 menit

Arus listrik : 5 ampere

Simpulan

Kat : Cu2+ + 2e‾ → Cu

An : Cu → Cu2+ + 2e‾

Cu2+ + Cu → Cu + Cu2+

Pada katoda terjadi pengendapan tembaga, dan pada anoda tembaga terus – menerus larut.

SEL ELEKTROLISIS

TUJUAN : Mempelajari proses reaksi elektrolisis

DASAR TEORI :

Seorang ahli dari inggris bernama Michael Faradaymengalirkan 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).

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.

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 (SO42–, 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–

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.

BAHAN DAN ALAT :

Pipa U

Elektroda karbon

Phenolftalein

Larutan NaCl 1M

Larutan KI 1M

Larutan Amilum

Statif + penjepit buaya

Kabel

Aki

Pipet tetes

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

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) + H2(g)

Anoda : 2I-(aq) → I2(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) + H2(g)

Anoda : 2Cl-(aq) → Cl2(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.

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) + H2(g) pada katoda. Adanya H2menandakan pada katoda terdapat gelembung

gas dan ion hidroksida (2OH-) menandakan larutan disekitar katoda akan memiliki pH > 7

(Basa). Apabilakita 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) → I2(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.

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 I2dan 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.

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

Elektrolisis Larutan NaCl

A. Tujuan

Mengamati yang terjadi di katoda dan di anoda pada elektrolisis larutan NaCl.

B. Teori

Sel Elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang

diinginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Atau juga biasa diartikan energi

yang digunakan untuk menghantarkan reaksi kimia. Contohnya seperti penyepuhan, pemurnian

logam, penyetruman accu/aki. Baterai aki yang dapat diisi ulang merupakan salah satu contoh

aplikasi sel elektrolisis dalam kehidupan sehari-hari . Baterai aki yang sedang diisi

kembali (recharge) mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk berupa bahan kimia

yang diinginkan. Air, H2O, dapat diuraikan dengan menggunakan listrik dalam sel elektrolisis.

Proses ini akan mengurai air menjadi unsur-unsur pembentuknya. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut :

2 H2O(l) ——> 2 H2(g) + O2(g)

Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Sel

elektrolisis terdiri dari sebuah elektroda, elektrolit, dan sumber arus searah. Elektron memasuki

sel elektrolisis melelui kutub negatif ( katoda ). Spesi tertentu dalam larutan menyerap elektron

dari katoda dan mengalami reduksi. Sedangkan spesi lain melepas elektron di anoda dan

mengalami oksidasi.

Beberapa pengertian yang terdapat pada sel elektrolisis, sebagai berikut:

1. Anoda ( elektroda negatif ) adalah elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi.

2. Katoda ( elektroda positif ) adalah elektroda tempat terjadinya reaksi reduksi.

3. Kation adalah ion yang kekurangan elektron. Karena Kation bergerak menuju elektroda

negatif dan terjadi reaksi pengikatan elektron atau reaksi reduksi.

4. Anion adalah ion yang kelebihan elektron. Karena Anion bergerak menuju elektroda positif

dan melepaskan elektronnya terjadi reaksi reduksi.

Pada katoda, terjadi suatu persaingan antara air dengan ion Na+. Dan berdasarkan Tabel

Potensial Standar Reduksi, air memiliki E°red yang lebih besar dibandingkan ion Na+. Ini

berarti, air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na+. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi

di katoda adalah air. Sementara, berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi, nilai E°red ion

Cl- dan air hampir sama. Oleh karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan (overvoltage),

maka oksidasi ion Cl- lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Oleh sebab itu, spesi yang

bereaksi di anoda adalah ion Cl-.

Jadi, reaksi yang terjadi pada elektrolisis larutan garam NaCl adalah sebagai berikut :

Katoda (-) : 2 H2O(l) + 2 e- ——> H2(g) + 2 OH-(aq)……………….. (1)

Anoda (+) : 2 Cl-(aq ——> Cl2(g) + 2 e-………………..…...(2)

Reaksi sel : 2 H2O(l) + 2 Cl-(aq) ——> H2(g) + Cl2(g) + 2 OH-(aq) ….. [(1) +

(2)]

Reaksi elektrolisis larutan garam NaCl menghasilkan gelembung gas H2 dan ion OH- (basa) di

katoda serta gelembung gas Cl2 di anoda. Terbentuknya ion OH- pada katoda dapat dibuktikan

dengan perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda setelah diberi sejumlah

indikator fenolftalein (pp).

Bagaimana halnya jika elektrolisis lelehan maupun larutan menggunakan elektroda yang tidak

inert, seperti Ni, Fe, dan Zn ? Ternyata, elektroda yang tidak inert hanya dapat bereaksi dalam

anoda, sehingga produk yang dihasilkan di anoda adalah ion elektroda yang larut (sebab logam

yang tidak inert mudah teroksidasi). Sementara itu, jenis elektroda tidak mempengaruhi produk

yang dihasilkan di katoda. Sebagai contoh, berikut adalah proses elektrolisis larutan garam NaCl

dengan menggunakan elektroda Cu :

Katoda (-) : 2 H2O(l) + 2e- H2(g) + 2 OH-(aq)

Anoda (+) : Cu(s) Cu2+(aq) + 2e-

Reaksi Sel

: Cu(s) + 2 H2O(l) Cu2+(aq) + H2(g) + 2 OH-(aq)

C. Alat dan Bahan

No. Alat dan Bahan Ukuran/Satuan Jumlah/Volume

1. Tabung U 1

2. Kabel/Jepit buaya 4 meter/4 buah

3. Adaptor 6 volt 1

4. Pipet tetes 2

5. Elektroda C 2

6. Larutan Indikator Fenolftalein 3 tetes

7. Larutan NaCl 0,5 M 50 mL

8. Gelas Beker 1

9. Klem 1

D. Prosedur dan Pengamatan Percobaan/Cara Kerja

Pasanglah pipa U di statif dan kedua lubang diberikan elektroda karbon yang sudah dirangkai

dengan kabel yang dihubungkan dengan adaptor.

Lalu masukkan larutan NaCl pada gelas beker, tuangkan ke dalam tabung U.

Kemudian tambahkan 3 tetes indikator fenolftalein ke dalam masing-masing lubang pipa U.

Setelah itu, tutup kedua lubang dengan menggunakan kapas.

Elektrolisis kedua larutan itu sampai terlihat suatu perubahan pada sekitar kedua elektrolida.

E. Hasil percobaan

1. Warna larutan sebelum dielektrolisis adalah bening.

2. Sesuatu dielektrolisis :

a) Perubahan pada ruang katoda

Pada larutan berubah menjadi berwarna merah, akan tetapi setelah lama kelamaan warna agak

memudar atau menghilang secara perlahan dan menghasilkan gelembung terus-menerus.

b) Perubahan pada ruang anoda

Pada larutan tidak terjadi perubahan warna, menghasilkan gelembung, tetapi tidak banyak

seperti yang terjadi pada katoda dan berbau seperti pemutih pakaian.

F. Analisis Data

1. Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis?

- Cl2 (klor) karena berbau seperti pemutih pakaian.

2. Ion apakah yang terjadi di ruang katoda setelah elektrolisis?

- Ion OH- (basa) karena OH- bereaksi dengan larutan fenolftalein sehingga berubah menjadi

berwarna merah.

3. Tulis persamaan setengah reaksi yang terjadi di katoda dan anoda?

- Katoda = 2H2O + 2e- 2OH- + H2

Anoda = 2Cl- Cl2 + 2e-

4. Jelaskan hasil elektrolisis?

- Katoda = 2H2O + 2e- 2OH- + H2

Anoda = 2Cl- Cl2 + 2e-

Reaksi sel = 2H2O +

2Cl- 2OH- + H2 + Cl2

5. Tarik kesimpulan dari percobaan tadi?

- Pada percobaan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa :

Larutan NaCl pada katoda adalah larutan menjadi berwarna merah karena OH- bereaksi

dengan larutan fenolftalein , menghasilkan gelembung terus-menerus , dan bersifat basa.

Larutan NaCl pada anoda adalah bersifat basa , larutan menghasilkan Cl2 sehingga tidak

mengalami perubahan warna , berbau seperti pemutih pakaian , menghasilkan gelembung tetapi

tidak sebanyak di larutan NaCl pada katoda.

1. BATERAI KARBON-SENG

Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter, artinya andamenghubungkannya

secara seri. Baterai harus diletakkan secara benar sehinggamemungkinkan elektron mengalir

melalui kedua sel. Baterai yang relatif murah ini adalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat

beberapa jenis, termasuk standard dan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena

tidak terdapat larutan elektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.

Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida (NH4Cl) dan

seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisan luar berfungsi sebagai

anoda.

Reaksi yang terjadi :

anoda : Zn Zn2+ + 2 e-

katoda : 2MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 + 2OH-

Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoks

utama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.

Zn + 2MnO2 + H2O Zn2+ + Mn2O3 + 2OH-

Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias digunakan untuk

menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dan sebagainya.

2. BATERAI ALKALI

Baterai alkali hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan katodanya samadengan baterai

karbon-seng, seng sebagai anoda dan MnO2 sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis

elektrolit yang digunakan. Elektrolit pada baterai alkali adalah KOH atau NaOH. Reaksi yang

terjadi adalah:

anoda: Zn + 2 OH- ZnO + H2O + 2e

katoda: 2MnO2 + H2O + 2e-

Mn2O3 + 2OH-

Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt. Arus dan tegangan pada

baterai alkali lebih stabil dibanding baterai karbon-seng.

3. BATERAI NIKEL KADMIUM

Baterai nikel-kadmium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki,baterai HP, dll.

Anoda yang digunakan adalah kadmium, katodanya adalah nikel danelektrolitnya adalah KOH.

Reaksi yang terjadi:

anoda : Cd + 2 OH- Cd(OH)2 + 2e

katoda : NiO(OH) + H2O Ni(OH)2 + OH-

Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,4 volt.

4. BATERAI PERAK OKSIDA

Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju biasa digunakan untuk baterai arloji,kalkulator, dan

alat elektronik lainnya. Anoda yang digunakan adalah seng, katodanya adalah perak oksida dan

elektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Zn Zn2+ + 2 e-

katoda : Ag2O + H2O + 2e 2Ag + 2 OH-


5. AKI

Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asam yang biasa

dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkan seri. Meskipun lebih

besar daripada baterai karbon-seng dan relatif berat, baterai jenis ini tahan lama, menghasilkan

arus yang lebih besar, dan dapat diisi ulang. Ketika anda menyalakan mesin, baterai ini yang

menyediakan listrik untuk menyalakan mobil. Baterai ini juga menyediakan energi untuk

kebutuhan yang tidak dapat dipenuhi oleh alternator mobil, seperti menghidupkan radio atau

menyalakan lampu jika mesin mati. Menghidupkan lampu atau radio terlalu lama pada

saat mesin mati akan menghabiskan baterai karena mesinlah yang mengisi ulang baterai pada

saat mobil berjalan.

Setiap sel galvani dalam baterai timbal-asam mempunyai dua elektroda-satu terbuat dari

lempeng timbal (IV) oksida (PbO2) dan yang lain logam timbal, seperti dalam Gambar 6. Dalam

tiap sel logam timbal dioksidasi sedangkan timbal(IV) oksida direduksi. Logam timbal dioksidasi

menjadi ion Pb2+ dan melepaskan dua elektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida

mendapatkan dua elektron dan membentuk ion Pb2+ di katoda. Ion Pb2+bercampur dengan ion

SO42- dari asam sulfat membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang

terjadi ketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkantimbal sulfat pada kedua elektroda.

PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O

Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dan tidak

memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidak spontan karena

membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai dan menyediakan energi bagi

reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjadi timbal(IV) oksida, logam timbal dan asam

sulfat.

2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4

Asam sulfat bersifat korosif. Anda harus berhati-hati jika bekerja di sekitar bateraimobil, dan

buanglah secara benar jika sudah benar-benar habis. Baterai ini biasanya dapat digunakan dan

diisi ulang berkali-kali.

4. baterai Nikel Kadmium

Baterai nikel-kadmium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki,baterai HP, dll.

Anoda yang digunakan adalah kadmium, katodanya adalah nikel danelektrolitnya adalah KOH.

Reaksi yang terjadi:

anoda : Cd + 2 OH- Cd(OH)2 + 2e

katoda : NiO(OH) + H2O Ni(OH)2 + OH-


5. Baterai alkali

Baterai alkali hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan katodanya samadengan baterai

karbon-seng, seng sebagai anoda dan MnO2 sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis

elektrolit yang digunakan. Elektrolit pada bateraialkali adalah KOH atau NaOH. Reaksi yang

terjadi adalah:

anoda: Zn + 2 OH- ZnO + H2O + 2e

katoda: 2MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 + 2OH-

Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt. Arus dan tegangan padabaterai alkali lebih

stabil dibanding baterai karbon-seng.

6. Baterai perak oksida

Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju biasa digunakan untuk baterai arloji,kalkulator, dan

alat elektronik lainnya. Anoda yang digunakan adalah seng,katodanya adalah perak oksida dan

elektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Zn Zn2+ + 2e-

katoda : Ag2O + H2O + 2e 2Ag + 2OH-


7. AKI

Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa

dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal

dioksidasi menjadi ion Pb2+

dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron

danmembentuk ion Pb2+ di katoda. Ion Pb2+ bercampur dengan ion SO42- dari asamsulfat

membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai

timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda

.PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O

Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dantidak

memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena

membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi

di mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(IV) oksida, logam timbal dan asam sulfat.

2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4

8. Baterai karbon-seng

Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter, artinya andamenghubungkannya

secara seri. Baterai harus diletakkan secara benar sehinggamemungkinkan elektron mengalir

melalui kedua sel. Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat

beberapa jenis, termasuk standarddan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena

tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.Pasta

mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida(NH4Cl) dan seng

klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisanluar berfungsi sebagai

anoda.Reaksi yang terjadi :

anoda : Zn Zn2+ + 2e-

katoda : 2MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 + 2OH-

Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoksutama yang terjadi

dalam sel kering karbon-seng.

laporan praktikum elektrolisis larutan elektrolit

Documents