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)
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 Zn2+ 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 logam-logam lain yang berada di sebelah kanannya.
Berikut urutan unsur dalam deret Volta:
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au
Alat :
1. Tabung reaksi
2. Ampelas
3. Gunting
4. Rak tabung
Bahan :
1. Logam Cu
2. Logam Mg
3. Logam Pb
4. Larutan CuSO4
5. Larutan MgSO4
6. Larutan PbSO4
7. Larutan ZnSO4
IV. 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 percobaan yang sama untuk logam-logaam yang lain.
VI. 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
Logam/Ion CuSO4 MgSO4 PbSO4 ZnSO4
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.
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. 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.
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 Nama Alat Ukuran Jumlah
1. Pipet tetes - 2
2. Pipa U - 1
3. Tabung reaksi - 4
4. Rak tabung - 1
5. Gelas kimia 100 mL 2
6. Statip dan klep - 1
7. Kabel - 2
8. Power supply - 1
b. Bahan Praktikum :
No Nama Bahan Ukuran Jumlah
1. Larutan Kalium Iodida (KI) - Disesuaikan 2. Larutan Natrium Sulfat Na2SO4 - Disesuaikan
3. Indikator PP - 3 tetes
4. Indikator Amilum - 3 tetes
5. Methil Merah - 3 tetes
6. Kertas Lakmus Merah - 2
7. Kertas Lakmus Biru - 2
8. Karbon - 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 Na2SO4 secukupnya dengan
menggunakan corong
2. Siapkan rangkaian listrik yang telah dihubungkan dengan karbon
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)
Setelah Penambahan Reaksi
b. Elektrolisis larutan Natrium sulfat (Na2SO4)
Anoda Warna : merah muda bening Endapan : Tidak muncul endapan
Warna :putih keruh
Endapan : putih
Warna : kuning bening
Endapan : sedikit
endapan putih
Muncul
gelembung yang banyak, lebih banyak dari pada di katoda
Uji pada kertas lakmus :
Anoda
Lakmus Biru : Merah Lakmus Merah : Merah
Katoda
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- → I 2 + 2e
Ketika reaksi berlangsung, pada Katoda tidak mengalami perubahan warna. Ion K+ sehingga mereduksi air menghasilkan H
2 dan OH-. Hal tersebut dapat ditandai dengan
munculnya gelembung, maka reaksi yang terjadi yaitu : 2H2O + 2e → H2 + 2OH
-Pada 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 O
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,
LAMPIRAN
5
