ELEKTRODA KARBON
KI dan CuSO4
ELEKTROLISIS
Judul Praktikum
Reaksi Elektrolisis
Tujuan Praktikum
Mempelajari perubahan-perubahan yang terjadi pada elektrolisis larutan garam kalium iodida (KI) dan larutan tembaga (II) sulfat (CuSO4)
Dasar Teori
Elektrolisis
Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit.Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
a. Elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt), dan emas (Au).
b. Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag) (selain elektroda inert)
Elektrolitnya dapat berupa larutan berupa asam, basa, atau garam, dapat pula leburan garam halida atau leburan oksida. Pada elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif. Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi.
Sel elektrolisis
Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Reaksi elektrolisis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks. Spesi bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodenya. Hal ini bergantung pada potensial spesi-spesi yang terdapat dalam larutan. Untuk menuliskan reaksi elektrolisis larutan elektrolit, maka perlu diperhatikan hal-hal berikut ini :
Reaksi di katoda
Larutan asam (H+) direduksi jadi (H2)
Bila dalam larutan mengandung ion positif yang E°nya < E°air, maka reduksi di katoda terjadi pada air
Bila dalam larutan mengandung ion positif yang E°nya > E°air, maka yang akan direduksi adalah ion positifnya
Bila zat dalam bentuk lelehan atau cair tanpa air, maka yang direduksi pada katoda adalah ion positifnya
Reaksi di anoda
Bila larutan bersifat basa (OH-) maka akan teroksidasi sesuai persamaan
4OH- 2H2O + O2 + 2e
Bila larutan mengandung ion biner/tanpa oksigen, maka ion negatif akan teroksidasi menjadi unsurnya
Bila dalam larutan mengandung unsur sisa asam oksidasi, maka yang akan teroksidasi adalah air
2H2O O2 + 4H+ + 4e
Bila zat berasal dari leburan oksida, maka sesuai dengan
2O2- O2 + 4e
Bila zat berasal dari hidrida logam (H-) dioksidasi jadi (H2)
Bila anodanya yang digunakan bukan anoda inert, maka akan ikut teroksidasi jadi ionnya
Alat dan Bahan
Alat:
Statif
Tabung Pipa U (2)
Tabung reaksi (2)
Elektrode C (4)
Pipet (2)
Gelas ukur
Sumber arus
Bahan:
Larutan KI 0,1 M
Larutan CuSO4 0,1 M
Fenolftalein
Tepung Kanji (Amilum)
Cara Kerja
Percobaan I
Lakukan proses elektrolisis larutan KI 0,1 M sampai terlihat perubahan pada kedua elektroda
Dengan menggunakan pipet tetes, pindahkan larutan ruang katoda ke dalam dua tabung masing-masing kira-kira 2 ml. Tambahkan 2 tetes larutan amilum/kanji ke dalam tabung 1 dan 2 tetes larutan fenolftalein ke dalam tabung 2
Lakukan hal yang sama pada larutan dari ruang anoda
Percobaan II
Lakukan proses elektrolisis larutan CuSO4 0,1 M sampai terlihat perubahan pada kedua elektroda
Amati perubahan yang terjadi pada kedua elektrolisis. Catat hasil pengamatan
Hasil Pengamatan
Percobaan I
Cairan Dalam Ruang
Perubahan Elektrolisis
Perubahan Setelah Ditambah Fenolftalein
Perubahan Setelah Ditambah Amilum
Anoda
Warna menjadi kuning
Keruh
Warna jadi coklat kehitaman
Katoda
Terdapat gelembung
Berubah warna menjadi ungu
Keruh
2KI 2K+ + 2I-
Katoda : 2H2O + 2e 2OH- + H2
Anoda : 2I- I2 + 2e
2KI + 2H2O 2KOH + H2 + I2
Percobaan II
Cairan Dalam Ruang
Perubahan Elektrolisis
Perubahan Warna Setelah Elektrolisis
Anoda
Terdapat gelembung
Biru bening
Katoda
Terdapat endapan Cu di sekitar katoda
Keruh
2CuSO4 2Cu2+ + 2SO42-
Katoda : 2Cu2+ + 4e 2Cu(s)
Anoda : H2O O2 + 4H+ + 4e
2CuSO4 + H2O 2Cu(s) + H2SO4 + O2
Pembahasan
Percobaan I
Hasil percobaan I membuktikan bahwa pada reaksi elektrolisis KI, pada katoda muncul gelembung-gelembung yang merupakan gelembung H2. Hal tersebut bisa terjadi karena nilai E° K+ < E°air sehingga airlah yang direduksi di katoda. Pada anoda, terjadi perubahan warna larutan menjadi coklat, hal tersebut dikarenakan 2I- berubah menjadi I2 dan batang anoda yang merupakan karbon tidak ikut bereaksi karena karbon termasuk elektroda inert.
Pertanyaan dan Jawaban
Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis? Jelaskan!
I2, karena ion tersebut ion biner, sehingga jika teroksidasi akan menghasilkan unsurnya
Ion-ion apakah yang terdapat di ruang katoda setelah elektrolisis? Jelaskan!
2K+ dan 2OH-, karena nilai E° K+ < E°air sehingga airlah yang direduksi di katoda dan menghasilkan ion OH-. Ion K+ ada di katoda karena ion tersebut akan berikatan dengan ion OH-
Tulislah persamaan setengah reaksi yang terjadi pada:
Katoda
2H2O + 2e 2OH- + H2
Anoda
2I- I2 + 2e
Berikan penjelasan mengenai hasil elektrolisis tersebut!
Pada katoda terjadi reduksi terhadap air karena nilai E° K+ < E°air sehingga airlah yang direduksi di katoda sedangkan pada anoda terjadi oksidasi pada 2I- karena ion tersebut ion biner dan akan menghasilkan unsurnya
Kesimpulan apakah yang dapat ditarik setelah melakukan kedua percobaan elektrolisasi di atas?
Pada reaksi elektrolisis KI, katoda akan mereduksi air dan anoda akan mengoksidasi ion I-
Percobaan II
Pada percobaan II, terdapat lapisan coklat yang menempel pada katoda. Lapisan tersebut merupakan endapan Cu(s). Sedangkan pada anoda, muncul gelembung-gelembung yang merupakan gas O2. Hal tersebut terjadi karena unsur sisa asam oksidasi (dalam hal ini SO42-) tidak teroksidasi dan yang teroksidasi adalah air yang menghasilkan gelembung oksigen. Anoda yang merupakan karbon tidak ikut teroksidasi karena karbon termasuk elektroda inert.
Pertanyaan dan Jawaban
Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis? Jelaskan!
2SO42-, 4H+ dan O2, karena pada anoda airlah yang terhidrolisis menghasilkan 4H+ dan O2 sedangkan 2SO42- ada di ruang katoda karena tertarik oleh ion 4H+
Ion-ion apakah yang terdapat di ruang katoda setelah elektrolisis? Jelaskan!
Tidak ada, karena pada katoda hanya terdapat satu unsur yaitu Cu(s) dan tidak ada ion di katoda
Tulislah persamaan setengah reaksi yang terjadi pada:
Katoda
2Cu2+ + 4e 2Cu(s)
Anoda
H2O O2 + 4H+ + 4e
Berikan penjelasan mengenai hasil elektrolisis tersebut!
Cu2+ akan direduksi di katoda karena nilai E° Cu2+ > E°air sedangkan pada anoda airlah yang teroksidasi karena unsur sisa asam oksidasi (dalam hal ini SO42-) tidak teroksidasi.
Kesimpulan apakah yang dapat ditarik setelah melakukan kedua percobaan elektrolisasi di atas?
Pada elektrolisis CuSO4, katoda akan mereduksi Cu2+ dan anoda akan mengoksidasi air
Kesimpulan
Jika pada katoda terdapat air dan ion positif, maka yang akan direduksi adalah zat yang memiliki nilai E° lebih besar.
Jika pada anoda terdapat unsur sisa asam oksidasi, maka yang akan teroksidasi adalah air
Jika pada anoda terdapat ion biner/tanpa oksigen, maka ion tersebut akan teroksidasi dan menghasilkan unsurnya
Pada reaksi elektrolisis KI, katoda akan mereduksi air dan anoda akan mengoksidasi ion I-
Dan Pada elektrolisis CuSO4, katoda akan mereduksi Cu2+ dan anoda akan mengoksidasi air.
Daftar Pustaka
http://academia.edu/ (diakses pada 7 Oktober 2014 pukul 11.50)
Purba, Michael. Sunardi 2006. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga.
http://ikarahmawatiyuanita.blogspot.com/ (diakses pada 7 Oktober 2014 pukul 11.50)
Kebumen, 7 Oktober 2014
Praktikan,
Fahmi Pristiwaji
NIS: 15534/12A3
Lampiran
#Hasil penambahan fenolftalein dan kanji pada cairan yang ada di katoda dan anoda elektrolisis KI
#Gambar saat elektrolisis KI, timbul gelembung (gambar kiri) dan terjadi perubahan warna (gambar kanan)
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
REAKSI ELEKTROLISIS
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Laporan Praktikum Kimia
Oleh:
Fahmi Pristiwaji (15534/11/XII IPA 3)
SMA NEGERI 1 KEBUMEN
Jalan Mayjen Sutoyo 7, Kebumen 54316, Telepon (0287) 38140
ELEKTRODA KARBON
KI dan CuSO4
ELEKTROLISIS
