1 LABORATORIUM KIMIA FARMASI JURUSAN FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS INDONESIA TIMUR
PERCOBAAN VI ELEKTROKIMIA
OLEH :
KELAS : G 12 KELOMPOK : I (SATU) ASISTEN : AGUS IRHAM
JURUSAN FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS INDONESIA TIMUR MAKASSAR 2011
2 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG
Elektrokimia merupakan bagian yang penting dari dalam kimia dasar, yang merupakan jembatan sehari-hari.Contohnya
melihat
antara kimia dengan kehidupan arloji
,mendengar
radio,dan
sebagainya.Semuanya tergantung pada reaksi elektrokimia yang lazim dikenal
dengan
baterei.Elektrokimia
juga
berhubungan
dengan
kelistrikan.(Mulyono,2006) Dalam dunia modern di mana seseorang terbiasa dengan kemudahan yang di peroleh dari ilmu kimia.Ilmu kimia mencakup semua ruang lingkup kimia.Akan tetapi secara garis besar dikatakan bahwa ilmu kimia
mempelajari
susunan,struktur,sifat susunan,struktur,s ifat
segala dan
sesuatu
tentang
pengaruhnya
serta
materi
alammeliputi
energi
menyertai
perubahan tersebut.(Kasyim,2008) Dengan mempelajari ilmu kimia kita akan dapat memahami alam dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya.Namun dalam hal ini terlebih khusus akan membahas tentang elektrokimia yang hubungannya erat dalam kehidupan sehari-hari. .(Mulyono,2006)
1
3 Definisi dari elektrokimia adalah kajian yang mempelajari antara perrubahan
kimia
dan
gejala
yang
terjadi
akibat
perubahan
tersebut.Dalam elektrokimia trdapat macam-macam kondukto yaitu antara lain : 1. Konduktror elektronik yaitu terjadi perubahan materi pada waktu arus diletakkan yang disebabkan akibat adanya muatan negatif dalam suatu arus.contohnya adalah kawat.(Sutresno,2004) 2. Konduktor
elektrolik
adalah
dimana
arah
mengalir
dengan
perpindahan muatan negatif yang bergerak dalam arah yang berlawanan.contohnya adalah garam dan air.(Sutresno,2004) Secara umum elektrokimia adalah ilmu yang mempeljari tentang aspek kelistrikan dan perubahan reaksi kimia.Sel elektrokimia terbagi dua yaitu sel elektrolisis dan sel galvani.Pada
sel elektrolisis terdapat katoda dan
anoda.Katoda adalah tempat terjadinya reaksi
reduksi dan anoda adalah
tempat terjadinya reaksi oksidasi.(Kasyim,2008) Metode elektrokimia selalu didayagunakan atau berkonotasi dengan kata pemurnianlogam dan proses penyepuhan (melindungi logam dari korosi).metodeelektrokimia adalah untuk pemurnian logam dan elektroplating. Selain itu di laboratorium pun,memang kita paling sering melakukan percobaan
elektrokimia
terutama
percobaan
selelektrolisis,
sehingga
4 memang
klop
rasanya
jika
kita
menyandarkan
kata
elektrokimia
denganelektroplating dan pemurnian logam .Sel elektrokimia menghasilkan listrik
karena
terjadi
reaksi
spontan
didalamnya
yang
disebut
sel
galvani.Sedangkan sel elektrokimia dimana reaksi tidak spontan terjadi didalamnya disebut sel elektrolisis.Peralatan dasar dari sel elektrokimia adalah dua elektroda umumnya konduktor logam yang dicelupkan kedalam elektrolit. (Sutresno,2004) B. MAKSUD PERCOBAAN
Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari kaitan antara perubahan kimia dan gejala kelistrikan antara barium hidroksida Ba(OH)
2
dengan asam sulfat H 2SO4. C. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan titik ekuivalen reaksi antara barium hidroksida dengan asam sulfat secara elektrokimia. D. PRINSIP PERCOBAAN
Prinsip dari percobaan ini adalah untuk menitrasi senyawa elektrolit oleh larutan terurai menjadi ion-ion yang berbeda muatannya dan untuk menentukan nilai titik ekivalen secara eletrokimia.
5 BAB II TINJAUAN PUSAKA A. TEORI UMUM
Elektrokimia merupakan bagian yang penting dalam kimia. Dasar karena sebagai jembatan antara kimia dengan kehidupan Sehari-hari (rangkuman kimia dasar ,SMU ) Elektrokimia didefinisikan sebagai studa perubahan energy Kimia dan listrik ada dua proses yang melibatkan reaksi redoks Yakni arus listrik yang dihasilkan dari reaksi kimia ,dan Proses sebaliknya arus listrik
digunakan
untuk
menghasilkan
Perubahan
kimia
.(http://sulhamsyahdi.blogspot.com) 1. sel galvani Tujuan: 1. mengurangi reaksi oksidasi dan reduksi 2. mendefinisikan bagian arah komponen sel elektrokimia 3. membedakan antara sel gaulani dengan elektrtolit 4. mendefinisikan pontensial sel. Reaksi oksidasi-reduksi melibatkan transpor elektron dari zat pereduksi. Ke zat pengoksidasi. Oksidasi melibatkan pelepasan elektron (bilangan oksidasi naik ). Sedangkan reduksi melibatkan penangkapan 4
6 elektron (bilangan oksidasi turun ). Jika ditinjau dari hubungan antara termodinamika dan Elektrokimia.kerja yang dapat diperoleh bila elektron di transfer
melalui kawan tergantung pada doro ngan dibelakan
elektron.(Kasyim,2007) 2. Sel konsentrasi Karena potensial sel bergantung pada konsentrasi , maka Sel gavlani dapat dibuat yang mengandung bagian sama tetapi konsentrasinya berbeda . .(Kasyim,2007) 3.
Elektrolisis Sel elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus Listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang berguna dalam kehidupan seharihari .Sel gavlani menghasilkan arus bila reaksi oksidasi –reduksi berlangsung spontan . sel elektrolit menggunakan energi untuk menghasilkan
perubahan
kimia
.
Proses
elektrolisis
meliputi
pendorongan arus melalui sel untuk menghasilkan perubahan kimia yang mana potensial sel adalah negatif .(Kasyim,2007) Stoikiometri penggunan / proses elektrolit adalah Berapa besar perubahan kimia yang terjadi dengan akan arus yang diberikikan selama waktu tertentu.(Kasyim,2007).
7 Berdasarkan kemampuan daya ionisasi ,larutan elektrolit terbagi atas dua yaitu larutan elektrolit kuat dsan larutan elektrolit lemah,serta larutan non elektrolit.Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.(Sutresno,2004) a. Larutan elektrolit kuat yaitu larutan yang mempunyai daya antar arus listrik ,karena zat terlarut yang berbeda adalah pelarut,seluruhnya dapat berubah menjadi ion-ion dengan harga derajat ionisasi adalah satu,yang tergolong
elektrolit
adalah
Asam
kuat
(HCl,H 2SO4),basa
kuat
Ba(OH)2,garam NaCl,KCl. .(Sutresno,2004) b. Larutan elektrolit lemah yaitu arus listrik denglarutan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan daya yang lemah
dengan harga
derajat ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu 0<α<1.Contohnya yaitu
asam
kuat
(AgCl).Larutan
non
(CH 3COOH,HCN),basa elektrolit
adalah
kuat
larutan
(NH 4OH),garam
yang
tidak
dapat
menghantarkan arus listrik ,hal ini disebabkan karena larutan tidak menghasilkan ion-ion ,contohnya larutan area,larutan sukrosa,larutan glukosa,larutan alkohpol,dan lain-lain. .(Sutresno,2004) Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemenyang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan
banyaknya
elektron
yangdimiliki.Metode
elektrokimia
selalu
didayagunakan atau berkonotasi dengan kata pemurnianlogam dan proses
8 penyepuhan/elektroplating (melindungi logam dari korosi).metodeelektrokimia adalah untuk pemurnian logam dan elektroplating. Selain itu di laboratorium pun,memang kita paling sering melakukan percobaan elektrokimia terutama percobaan
selelektrolisis,
menyandarkan
kata
sehingga
memang
klop
rasanya
elektrokimiadenganelektroplating
dan
jika
kita
pemurnian
logam.(Kasyim,2007) Metode elektrokimia adalah metode yang didasarkan pada reaksi redoks, yaknigabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang berlangsung pada elektroda yang sama/berbedadalam suatu sistim elektrokimia. Sistem elektrokimia meliputi sel Hubungan
Reaksi
elektrokimia dan reaksielektrokimia.Elektrokimia :
kimia
dengan
daya
gerak
listrik
(aliran
elektron).(http:afifahazis.blogspot.com) Reaksi kimia menghasil- kan daya gerak listrik (sel galvani).Gaya gerak listrik menghasilkan reaksi kimia (sel elektrolisa)Sel elektrokimia : sistem yang terdiri dari elektroda yang tercelup pada larutan elektrolit. (http:afifahazis.blogspot.com) Sel Volta atau sel galvani adalah sel elektrokimia yang melibatkan raksi redoks danmenghasilkan arus listrik. Sel volta terdiri atas elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasidisebut anoda(electrode negatif), dan tempat berlangsungnya reaksi reduksi disebutkatoda(electrode positif).a. Prinsip-prinsip sel volta atau sel galvani .(Sutresno,2004).
9 Aturan sel volta : a. b. Pada anoda, elektron adalah produk dari reaksi oksidasi; anoda kutub negatif c.
Pada katoda, elektron adalah reaktan dari reaksi reduksi; katoda = kutub positif
d. Elektron mengalir dari anoda ke katoda(http:sulham.syahid.blogspot.com) Konsep-konsep Sel VoltaSel Volta:1. Deret Volta/Nersta. Li, K, Ba, Ca, Na, Mg,Al, Mn, Zn, Fe Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg,Ag, Pt,Au. Makin ke kanan, mudah direduksi dan sukar dioksidasi. Makin ke kiri, mudah dioksidasi,makin aktif, dan sukar direduksi.Prinsip:Anoda terjadi reaksi oksidasi ; katoda terjadi reaksi reduksi. : katoda anoda Jembatan garam : menyetimbangkan ion-ion dalam larutanc. Macam-macam sel volta.(http:sulham.syahid.blogspot.com) Sel Kering atau Sel Leclance sering dipakai untuk radio, tape, senter, mainan anak-anak, dll.Katodanya sebagai terminal positif terdiri atas karbon (dalam bentuk grafit) yangterlindungi oleh pasta karbon.Anodanya adalah lapisan
luar
yang
terbuat
dari
seng
dan
muncul
dibagian
bateraisebagaiterminal negatif. .(http:sulhamsyahid.blogspot.com)
bawah
10 B. URAIAN BAHAN 1. Aquadest (FI Edisi III hal 96 ) Nama resmi
: AQUA DESTILLATA
Nama lain
: Air suling
Rumus molekul
: . H2O
Berat molekul
: 18,02
Pemerian
:
pemerian
: Cairan murni, tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa.
Penyimpanan
: Dalam wadah tertutup rapat
Kegunaan
: Sebagai zat tambahan
2. Asam sulfat (FI Edisi III hal 58) Nama resmi
: ACIDUM SULFURICUM
Nama lain
: Asam sulfat
Rumus molekul
: H2SO4
Berat molekul
: 98,04
Pemerian
: Cairan jernih sepert minyak, tidak berwarna, baunya tajam, korosit dan jika ditambahkan air akan menimbulkan panas.
Kelarutan
: Larut dalam air,etanol,terjadi larutan agak jenuh
11 Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat Kegunaan
: Sebagai zat tambahan
3. Barium hidroksida (FI Edisi III hal 656 ) Nama resmi
: BARIUM HIDROXYDUM
Nama lain
: Barium hidroksida
Rumus molekul
: . Ba(OH) 2
Berat moleku l
: 171,113
Pemerian
: Hablur dan tidak berwarna
Kelarutan
: Larut dalam air,etanol 95 %,dan terjadi kelarutan agak keruh.
Penyimpanan Kegunaan
: Dalam wadah tertutup rapat : Sebagai zat tambahan
4. Indikator PP (FI Edisi III hal 662) Nama resmi
: PHENOLPTALEINUM
Nama lain
: Penolptalein
Rumus molekul
: C12H14O4
Berat molekul
: 382
Pemerian
: Serbuk hablur,putih atau kekuningan
Kelarutan
: Praktis larut dalam air laut,dan dalam etanol
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat Kegunaan
: Sebagai indikator
12 BAB III METODE KERJA A. ALAT DAN BAHAN
1. Alat yang digunakan a. Buret 50 ml b. Corong gelas c.
Gelas kimia 250 ml
d. Karet penghisap e. Karet dan bola lampu f.
Kabel rol
g. Pipet tetes h. Pipet volume 25 ml i.
Statif
2. Bahan yang digunakan a. Aquadest b. Larutan asam sulfat 0,1 M c.
Larutan Barium hidroksida 0,05 M
d. Indikator PP
13 B. CARA KERJA
1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Diisi buret dengan larutan baku H 2SO4 0,1 M . 3. Dipipet larutan Ba 2(OH)2 0,05 M sebanyak 25 ml ke dalam gelas kimia dan ditambahkan 3-4 tetes indikator PP .
11
4. Dimasukkan elektroda dalam larutan yang telah di hubungkan dengan kabel dan bola lampu. 5. Setelah dihubungkan dengan sumber arus listrik,maka bola lampu akan menyala. 6. Dilakukan titrasi dengan larutan H 2SO4 0,1 M perlahan-lahan sampai lampu padam.Dicatat volume titrasi yang digunakan. 7. Dilanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan warna dari ungu menjadi putih susu dan lampu menyala kembali. 8. Dilakukan percobaan sebanyak 3x
14 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL
1. Tabel Pengamatan No Ba(OH)2
Indikator Titik
0,05 M
pp
ekivalen
Titik
Perubahan warna
akhir
1
25 ml
3-4 tetes 5 ml
1,5 ml
Ungu-putih susu
2
25 ml
3-4 tetes 5,5 ml
2 ml
Ungu-putih susu
3
25 ml
3-4 tetes 3,8 ml
1 ml
Ungu-putih susu
2. Pengolahan data a. Volume rata-rata titik ekuivalen
Vt =
=
= 4,76 ml b. Volume rata-rata titik akhir
Vt =
13
15 =
= 1,5 ml c. Tingkat kesalahan rata-rata Titik
equivalen
vol sampel- - equivale vol.sampel
=
2 - 2
=
100
100
= 80 %
Titik akhir
=
=
vol sampel- - equivale vol.sampel
= 94%
x 100%
100
16
B. REAKSI-REAKSI
1. Ba(OH) 2 → 2. H2SO4
→
Ba 2+ + 2OH2H+ + SO42-
3. Ba(OH) 2 + H2SO4
→
BaSO4 + 2H2O
C. PEMBAHASAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, diketahui bahwa titik equivalen suatu elektrokimia dapat ditentukan dengan cara mengamati arus listrik melalui bola lampu. Pada percobaan ini, baik asam sulfat maupun barium hidroksida dapat menghantarkan arus listrik yang artinya jika larutan tersebut dihubungkan dengan bola lampu dan sumber arus maka lampu akan menyala
karena
asam
sulfat
maupun
barium
hidroksida
dapat
menghantarkan arus listrik atau merupakan larutan elektrolit kuat. Asam sulfat terionisasi sempurna menghasilkan dan S , sedangkan barium hidroksida terionisasi menjadi dan OH. Titik equivalen dari titrasi asam basa ini dapat diamati dengan menggunakan perubahan yang terjadi pada balon lampu. Pada saat mencapai titik equivalen, bola lampu yang awalnya menyala akan padam. Hal ini disebabkan karena dalam larutan tersebut tidak ditemukan lagi ion-ion
17 penghantar arus. Setelah asam sulfat berlebihan maka lampu akan menyala kembali. Pada saat barium hidroksida 0,1 M sebanyak 25 ml yang ditetesi dengan indikator PP dan dititrasi dengan asam sulfat maka pada saat mencapai titik equivalen terjadi perubahan yang tidak sesuai. Pada bola lampu semakin terang disebabkan karena larutan asam sulfat dan barium hidroksida terjadi kesalahan dalam pembuatan larutan baku. Pada saat titrasi, larutan akan mengalami perubahan warna dari warna ungu menjadi warna putih susu. Apabila titrasi berlebihan, bola lampu akan menyala kembali karena larutan asam sulfat yang berlebihan akan menghasilkan ionion yang berlawanan muatannya. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kesalahan dalam praktikum adalah: 1. Alat yang digunakan kurang bersih 2. Hasil penyaringan yang kurang bagus 3. Bahan yang digunakan sudah terkombinasi dengan zat lain 4. Ketidaktepatan dalam percobaan. 5. Kesalahan pada konsentrasi larutan,sehingga tidak bisa bereaksi dengan larutan lain.
18
BAB V PENUTUP A. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan elektrokimia yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa volume rata-rata titik ekivalen rata-rata Ba(OH) 2 adalah 4,76 ml kemudian volume titik akhir rata-rata Ba(OH) 2 adalah 1,5 ml kemudian tingkat kesalahan volume titrasi ekivalen adalah 80 % dan tingkat kesalahan volume titrasi titik akhir adalah 94 %. B. SARAN
Untuk asisten,kami dari praktikan mengharapkan bimbingan dan arahan asisten dalam praktikum maupun dalam pembuatan laporan demi kelancaran praktikum. Untuk digunakan
laboratorium,kami
dalam
paktikum
berharap
dilengkapi
dan
agar
alat-alat
telah
disiapkan
dibersihkan sebelum praktikum dimulai demi kelancaran praktikum.
yang dan
19
DAFTAR PUSTAKA
18 Anonim,2012. Elektrokimia. (http://id.wikipedia.org.wiki/elektrokimia ). Diakses ______tanggal 27 September 2012 (online) Dirjen POM,1979.Farmakope Indonesia Edisi III, Departemen kesehatan ______RI : Jakarta. Dirjen POM,1995,Farmakope Indonesia Edisi
IV,Departemen Kesehatan
______RI : Jakarta. Tim dosen kimia.2011. Penuntun Kimia Dasar. Unhas : Makassar Tim Dosen,2012,Penuntun Praktikum Kimia Dasar,Universitas Indonesia ______Timur : Makassar.
20
LAMPIRAN
A. SKEMA KERJA Dipipet larutan Ba(OH) 2 0,05 M sebanyak 25 ml
Ditambahkan 3-4 tetes indikator PP
Dimasukkan elektroda dalam larutan yang telah dihubungkan dengan kabel dan bola lampu
Dititrasi dengan larutan H 2SO4 0,1 M sampai bola lampu padam
Dtitrasi kembali sampai terjadi perubahan warna dari ungu menjadi putih susu.
21
Ba(OH)2 0,05 M
Indikator PP
Ba(OH)2 0,05 M 25 ml + 3-4 tetes indikator PP
Dimasukkan elektroda sampai bola lampu menyala dan dititrasi dengan H 2SO4 0,1 M
22 Sampai bola lampu padam dan setelah bola lampu padam dititrasi Kembali sampai terjadi perubahan warna dari ungu menjadi putih susu.
