LAPORAN PRAKTIKUM ELKTROLISIS DAN SEL VOLTA
Kelas XII IPA 3 Nama Kelompok :
1.
Krhysma Dewi
2.
Muchammad Sriyadi
3.
Muhammad Ilham Maulana
4.
Mifta Hayu
5.
Reza Rizki Agustin
6.
Ulum Imami Fuji
SMA NEGERI 1 TAMAN
TAHUN AJARAN 2015 - 2016
ELEKTROLISIS
A. TUJUAN
Untuk mengamati reaksi yang berlangsung selama proses elektrolisis.
B. DASAR TEORI
Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dialiri oleh arus listrik searah. Sedangkan sel dimana terjadinya reaksi tersebut disebut sel
elektrolisis. Sel elktrolisis 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 terjadiya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap menagangkap 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 anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi.
Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta ekatoda bermuatan positif dan anoda bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif.
Elektrolisis mempunyai banyak kegunaan diantaranya 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.
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
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 sedangkan anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi.Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap elektron sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas elektron.Sel elektrolisis juga memerlukan elektrode-elektrode. Ada 2 elektrode yang digunakan dalam elektrolisis, yaitu:
a. Elektrode inert yaitu elektrode yang tidak dapat bereaksi (Pt, C, Au).
b. Elektrode tak inert yaitu elektrode yang dapat bereaksi (Cu dan Ag).
Macam-macam elektrolisis:
1. Elektrolisis leburan elektrolit
Dapat digunakan untuk menghantar ion-ion pada sel elektrolisis.Leburan elektrolit tanpa menggunakan air. Contohnya adalah NaCl.
2. 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.
3. Elektrolisis larutan elektrolit
Reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air.
Contohnya adalah KI.
C. ALAT DAN BAHAN 1. Larutan KI 0,1 M
2. Pipa kaca berbentuk huruf U 3. Elektroda karbon (C)
4. Elektroda tembaga (Cu) 5. Batu baterai dan kabel 6. Standar dan klem (statif) 7. Gelas ukur
8. Pipet tetes D. LANGKAH KERJA
1. Merangkai alat
2. Mengisi pipa U dengan larutan KI 3. Memasang pipa U ke statif
4. Memasukkan karbon ke dalam masing-masing ujung pipa U 5. Memberi indikator pp pada karbon yang bermuatan negatif 6. Mengamati perubahan warna dan gelembung yang terjadi E. DATA PENGAMATAN
Kutub Perubahan elektrolisis
Perubahan setelah ditambah fenolftalein
Keterangan
Katoda Negatif Banyak gelembung
Pink keunguan Menunjukkan basa (OH -) Anoda Positif Sedikit
gelembung, terjadi perubahan warna dari tidak
berwarna menjadi kuning kecoklatan
Kuning kecoklatan
Menunjukkan adanya gas iodida (I2)
F. ANALISA DATA
Zat yang menjadi hasil elektrolisis di ruang anoda adalah I2, karena setelah elektroda karbon dimasukkan kedalam pipa U, larutan berubah warna menjadi coklat kekuningan. Sedangkan Ion yang terdapat di ruang katoda setelah reaksi elektrolisis adalah OH-, karena setelah ditetesi PP larutan berubah menjadi pink keunguan.
Persamaan reaksi :
Katoda : 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- Anoda : 2I- → I2 + 2e-
Hasil reaksi : 2H2O + 2I → 2OH- +I2 + H2
Keterangan : I2 dhasilkan di Anoda
H2 dan OH-dihasilkan di Katoda
Pada katoda menghasilkan gas H2 dan larutan bersifat basa karena setelah ditetesi indikator fenolftalein terjadi perubahan warna menjadi pink keunguan. Pada anoda menghasilkan I2 karena terjadi perubahan warna menjadi kuning kecoklatan.
G. KESIMPULAN
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).
Elektrolisis larutan kalium iodida (KI) pada anoda (+) menghasilkan zat I2, sedangkan pada katoda (-) mengalami reduksi sehingga menghasilkan warna keunguan yang diperoleh dari indikator pp yang menunjukkan basa, sehingga pada katoda menghasilkan gas H2 dan ion OH-.
SEL VOLTA
A. TUJUAN
Mengukur beda potensial larutan dalam sel volta B. DASAR TEORI
Sel volta atau sel galvani adalah bagian dari sel elektrokimia yang didalamnya terjadi reaksi redoks spontan yang menghasilkan listrik. Dalam sel volta, katoda adalah kutub positif (tempat terjadinya reaksi reduksi), sedangkan anoda adalah kutub negatif (tempat terjadinya reaksi oksidasi). E0 sel volta didapatkan dari E0 katoda dikurangi E0 anoda menggunakan data E0 pada deret volta yang makin ke kiri unsur hidrogen semakin kecil nilai E0 nya (E0 volta = E0 katoda - E0 anoda atau E0 sel volta = E0 reduksi - E0 oksidasi).
Sel volta banyak digunakan dalam industri antara lain akumulator dan berbagai baterai. Prinsip sel volta juga dapat digunakan untuk mencegah korosi pada logam.
Angka yang biasanya tertera di pengukuran lingkar arus listrik menunjukan perbedaan potensial di antara dua setengah sel tersebut. Karena perbedaan potensial ini merupakan “daya dorong” elektron, maka sering disebut daya elektromotif (eruf) sel atau potensial sel satuan yang digunakan untuk mengukur potensial listrik adalah Volt, jadi potensial sel disebut juga Voltase Sel.
Dua aturan yang cocok untuk menghitung daya gerak listrik suatu sel penentuan reaksi sel, dan untuk menentukan apakah reaksi sel seperti tertulis berlangsung spontan daya gerak listrik sel E0 adalah daya gerak listrik bila semua konstituen terdapat pada keaktifan satu.
1) Daya gerak listrik suatu sel sama dengan potensial elektroda standar
elektroda katode dikurangi potensial elektroda anode.
E0 sel = E0 katode - E0anode
Hasil E0 sel > 0 menyatakan reaksi berlangsung spontan, dan E0 sel < 0 maka menyatakan reaksi berlangsung tidak spontan.
2) Reaksi yang berlangsung pada anode ditulis sebagai reaksi oksidasi dan
reaksi yang berlangsung pada anode ditulis sebagai reaksi oksidasi dan reaksi yang berlangsung pada katode adalah reaksi reduksi. Reaksi sel adalah jumlah dari kedua reaksi ini.
Untuk mengetahui reaksi redoks spontan atau tidak juga bisa dilihat dalam deret keaktifan logam yaitu :
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn (H2O) Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au, semakin kekanan maka potensial reduksinya semakin meningkat sehingga semakin mudah untuk direduksi, dan semakin ke kiri makin mudah untuk dioksidasi.
Elektroda acuan untuk mengukur potensial elektroda dipilih elektroda hidrogen baku. Potensial elektroda standar suatu elektroda diberi nilai positif bila elektroda ini lebih positif dari pada elektroda hidrogen standar, dan tandanya negatif bila lebih negatif daripada elekrtoda hidrogen standar.
Penulisan dengan lambang kerap kali digunakan untuk menggambarkan sebuah sel. Penulisan ini disebut diagram sel, untuk sel elektrokimia :
Zn /│Zn2+ ││Ag+ │ Ag
Berdasarkan konvensi, maka sebelah kiri merupakan elektroda dimana terjadi oksidasi dan disebut anode. Sedangkan kanan merupakan elektroda dimana terjadi reduksi disebut katode. Garis tegak lurus tunggal merupakan batas antara suatu elektroda dan fase lain. Garis tegak lurus ganda menekankan bahwa larutan tersebut dihubungkan oleh jembatan garam.
Dengan menghubungkan elektroda dengan sumber energi luar (berupa suatu generator atau baterai timbal), elektroda dapat dibuat mengalir dalam arah yang berlawanan. Dalam reaksi elektrolisis, energi listrik digunakan untuk menghasilkan suatu perubahan kimia yang tidak akan terjadi secara spontan (E sel bernilai negatif).
C. ALAT : 1. Gelas kimia 2. Volt meter 3. Jembatan garam
4. Kabel
5. Penjepit buaya BAHAN :
1. Elektroda tembaga (Cu) 2. elektroda
3. Larutan CuSO4 1 M 4. Larutan ZnSO4 1 M
D. LANGKAH KERJA
1. Menyiapkan alat dan bahan
2. Memasukkan larutan CuSO4 dan ZnSO4 ke dalam gelas kimia yang masing-masing berisi 100 ml
3. Menjepitkan penjepit buaya yang berkutub positif pada pada lempeng katoda dan kutub negatif pada lempeng anoda
4. Memasang jembatan garam dan memastikan kedua ujungnya tetap tercelup ke dalam larutan elektrolit
5. Mencelupkan masing-masing elektroda ke dalam larutannya 6. Mengukur potensial sel yang terjadi dengan voltmeter 7. Mencatat hasil yang diperoleh sebagai data pengamatan
8. Balik penjepit buaya dengan hitam – merah dan merah – hitam
9. Lakukan hal yang sama yaitu mengukur potensial sel yang terjadi dengan voltmeter, kemudian mencatat hasil percobaan
E. DATA PENGAMATAN
No. Rangkaian sel Anoda Katoda Potensial sel
1. Percobaan 1 Zn Cu 0,51 V (bereaksi)
2. Percobaan 2 Cu Zn Hasil negatif / min
(tidak bereaksi)
Potensial sel = 51
300 x 3 = 0,51 V
F. ANALISA DATA 1. Percobaan 1
Cu dalam larutan CuSO4 dan Zn dalam larutan ZnSO4 , dimana Cu berfungsi sebagai katoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Zn berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi.
larutan CuSO4 dan larutan ZnSO4 sebagai elektrolit
• Reaksi sel
Katoda : 2e- + Cu2+ Cu Anoda : Zn Zn2+ + 2e-
Reaksi sel : Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
• Diagram sel Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu
Beda potensial sel berdasarkan hasil percobaan adalah 0,51 volt 2. Percobaan 2
Cu dalam larutan CuSO4 dan Zn dalam larutan ZnSO4 , dimana Cu berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami reaksi reduksi dan Zn berfungsi sebagai anoda sehingga mengalami oksidasi.
G. KESIMPULAN
Pada percobaan 1, dihasilkan potensial sel 0,51 volt (bereaksi) . Sedangkan pada percobaan 2, dihasilkan potensial sel dengan hasil negatif / min (tidak bereaksi).
Pada sel volta, larutan CuSO4 dan larutan ZnSO4 adalah sebagai larutan elektrolit.
Cu dalam larutan CuSO4 dan Zn dalam larutan ZnSO4, sehingga Cu mengalami reduksi dan bermuatan katoda (+) dan Zn mengalami oksidasi sehingga bermuatan anoda ( - ).
Jembatan garam mengandung ion-ion positif dan ion-ion negative yang berfungsi menetralkan muatan positif dan negative dalam larutan elektrolit.
LAMPIRAN ELEKTROLISIS
SEL VOLTA
