A. Judul
: Elektrogravimetri
B. Hari/tanggal
: Senin, 17 Maret 2014
C. Tujuan
:
Elektrogravimetri
:
Memisahkan dan menentukan kadar ion Cu 2+ dan Zn2+ dalam suatu cuplikan secara elektrogravimetri
D. Dasar Teori
:
Elektrolisis merupakan proses merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektrode dan larutan elektrolit. elektrolit. Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: Elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt),
dan emas (Au). Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag).
Elektrolitnya dapat berupa larutan berupa asam, basa, atau garam, dapat pula leburan garam halida atau leburan oksida. Kombinasi antara larutan elektrolit dan elektrode menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis, yaitu: 1. Elektrolisis larutan dengan elektrode inert 2. Elektrolisis larutan dengan elektrode aktif 3. Elektrolisis leburan dengan elektrode inert Pada elektrolisis, katode merupakan kutub negatif dan anode merupakan kutub positif. Pada katode akan terjadi reaksi reduksi dan pada anode anode terjadi reaksi oksidasi.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 1
Elektrogravimetri adalah metode penentuan kadar ion/unsur berdasarkan hasil penimbangan berat zat yang mengendap pada salah satu elektroda pada reaksi elektrolisis terhadap larutan cuplikan/ metode yang menggunakan pemisahan dan pengukuran ion dari dari sampel, biasanya dari logam. Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk analisa secara elektrogravimetri adalah: 1. ion logam dengan elektrolisa akan mengendap pada katoda. 2. efisiensi elektrolisa tidak perlu 100 %, tetapi efisiensi pengendapan harus 100%. 3. Bila sampel terdiri dari campuran logam-logam, maka untuk mengambil salah satu logamnya cukup dengan mengatur potensial elektrolisa yang sesuai untuk logam yang diinginkan. Elektrolisis air adalah peristiwa penguraian senyawa air senyawa air (H2O) menjadi oksigen menjadi oksigen (O2) dan hidrogen gas (H2) dengan menggunakan arus listrik yang melalui air tersebut. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidrokida (OH -). Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H + serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H + dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada
elektrode
dan
dapat
dikumpulkan.
Prinsip
ini
kemudian
dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H 2O2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan h idrogen. Hukum elektrolisis Faraday Di awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektroda saat elektrolisis. Ia merangkumkan hasil pengamatannya dalam dua hukum di tahun 1833. Hukum elektrolisis Faraday 1. Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 2
Elektrogravimetri adalah metode penentuan kadar ion/unsur berdasarkan hasil penimbangan berat zat yang mengendap pada salah satu elektroda pada reaksi elektrolisis terhadap larutan cuplikan/ metode yang menggunakan pemisahan dan pengukuran ion dari dari sampel, biasanya dari logam. Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk analisa secara elektrogravimetri adalah: 1. ion logam dengan elektrolisa akan mengendap pada katoda. 2. efisiensi elektrolisa tidak perlu 100 %, tetapi efisiensi pengendapan harus 100%. 3. Bila sampel terdiri dari campuran logam-logam, maka untuk mengambil salah satu logamnya cukup dengan mengatur potensial elektrolisa yang sesuai untuk logam yang diinginkan. Elektrolisis air adalah peristiwa penguraian senyawa air senyawa air (H2O) menjadi oksigen menjadi oksigen (O2) dan hidrogen gas (H2) dengan menggunakan arus listrik yang melalui air tersebut. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidrokida (OH -). Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H + serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H + dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada
elektrode
dan
dapat
dikumpulkan.
Prinsip
ini
kemudian
dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H 2O2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan h idrogen. Hukum elektrolisis Faraday Di awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektroda saat elektrolisis. Ia merangkumkan hasil pengamatannya dalam dua hukum di tahun 1833. Hukum elektrolisis Faraday 1. Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 2
2. Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, kuantitas listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96 485 C(Coulomb) tidak bergantung pada jenis logamnya. C (Coulomb) adalah satuan muatan listrik, dan 1 C adalah muatan yang dihasilkan bila arus 1 A (Ampere) mengalir selama 1 s. Tetapan fundamental listrik adalah konstanta Faraday F, 9,65 x10 4 C, yang didefinisikan sebgai kuantitas listrik yang dibawa oleh 1 mol elektron. Dimungkinkan untuk menghitung kuantitas mol perubahan kimia yang disebabkan oleh aliran arus listrik yang tetap mengalir untuk rentang waktu tertentu.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 3
E. Alat dan Bahan
:
Alat
Gelas kimia 100 mL
Elektroda
Penjepit kayu
Oven
Neraca analitik
Stopwatch
Pengaduk
Bahan
Aseton
Aquades
ZnSO4
F. Alur Percobaan
:
Elektrogravimetri
2 elektroda Cu -dibersihkan dengan aquades, lalu aseton dan dikeringkan di oven -ditimbang beratnya Wo
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 4
Wo -dilakukan elektrolisis pada larutan ZnSO 4 0,1M (50 mL) selama (2,4,6,8,10 menit) -dicuci dengan aquades -dicuci dengan aseton, dioven ±1 menit -ditimbang Wn
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 5
G. Hasil Pengamatan No. Percb 1.
:
Prosedur Percobaan
Elektrogravimetri
2 elektroda Cu
Hasil Pengamatan
Dugaan/Reaksi
ZnSO4 Zn + + SO4
2 elektroda Cu
Kesimpulan
-
2+
Zn + 2e Zn
Wo spiral = 2,9904 gr
2+
Cu Cu + 2e -dibersihkan dengan aquades, lalu aseton dan dikeringkan di oven -ditimbang beratnya Wo
Wn lurus = 3,0324 gr
+
4H + O2 + 4e 2H2O
*aquades = larutan tidak berwarna *aseton = larutan tidak berwarna Berat (spiral) Cu No
1.
Waktu
Wo
Wn
(menit)
(gr)
(gr)
2
2,9904
0,0203
Berat kumparan semakin bertambah setelah dielektrolisis. Massa Zn dalam percobaan berbeda
Berat Zn teoritis :
dengan massa Zn secara
W1 = 0,0203 gram
teoritis. Massa Zn yang
W2 = 0,0406 gram
dihasilkan adalah
W3 = 0,0609 gram
W Zn(2) = 0,0051 g,
W4 = 0,0813 gram
W Zn(4) =0,0064 g,
W5 = 0,1016 gram
W Zn(6) =0,0082 g, W Zn(8) = 0,0092 g, W Zn(10) = 0,0115 g.
2.
4
2,9821
0,0406
3.
6
2,9785
0,0609
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 6
4.
8
2,9739
0,815
5.
10
2,9705
0,1016
Wo
-dilakukan elektrolisis pada larutan ZnSO4 0,1M (50 mL) selama (2,4,6,8,10 menit)
Sebelum:
-dicuci dengan aquades
ZnSO4=larutan tidak berwarna
-dicuci dengan aseton, dioven ±1 menit dan ditimbang Wn
Cu=larutan berwarna biru Aseton= larutan tidak berwarna
Sesudah:
Ketika Cu dimasukkan kedalam larutan ZnSO4, Cu sebagai katoda (spiral) terdapat endapan abu-abu yang menempel pada Cu
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 7
4.
8
2,9739
0,815
5.
10
2,9705
0,1016
Wo
-dilakukan elektrolisis pada larutan ZnSO4 0,1M (50 mL) selama (2,4,6,8,10 menit)
Sebelum:
-dicuci dengan aquades
ZnSO4=larutan tidak berwarna
-dicuci dengan aseton, dioven ±1 menit dan ditimbang Wn
Cu=larutan berwarna biru Aseton= larutan tidak berwarna
Sesudah:
Ketika Cu dimasukkan kedalam larutan ZnSO4, Cu sebagai katoda (spiral) terdapat endapan abu-abu yang menempel pada Cu
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 7
H. Analisis/Pembahasan
:
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan massa endapan Zn yang diperoleh melalui proses elektrolisis dan menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam proses tersebut. Langkah pertama yaitu mengamplas logam tembaga yang akan digunakan, tujuan dari pengamplasan ini untuk membersihkan logam tembaga dari pengotornya (pelapis). Dua batang tembaga yang satu dibuat kumparan dan yang satu dibiarkan lurus. Kemudian tembaga yang dibuat kumparan dicelupkan pada aseton untuk membersihkan kotoran setelah diamplas, kemudian tembaga tersebut di oven supaya massa yang didapat nantinya adalah massa tembaga sebenarnya tidak ada campuran dengan aseton. Kemudian tembaga di timbang sehingga menghasilkan massa tembaga awal W o = 2,9904 g. Tembaga yang lurus digunakan sebagai elektroda. Kemudian proses elektrolisis di lakukan, kawat tembaga lurus disambungkan dengan kutub positif
sedangkan Kumparan dihubungkan dengan kutub negatif pada
rangkaian alat elektrolisis. Kedua kawat tembaga dimasukkan ke dalam larutan ZnSO 4 dan dilakukan elektroanalisa dengan waktu elektrolisis pertama selama 2 menit, elektrolisis kedua selama 4 menit, dan elektrolisis ketiga selama 6 menit, waktu
H. Analisis/Pembahasan
:
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan massa endapan Zn yang diperoleh melalui proses elektrolisis dan menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam proses tersebut. Langkah pertama yaitu mengamplas logam tembaga yang akan digunakan, tujuan dari pengamplasan ini untuk membersihkan logam tembaga dari pengotornya (pelapis). Dua batang tembaga yang satu dibuat kumparan dan yang satu dibiarkan lurus. Kemudian tembaga yang dibuat kumparan dicelupkan pada aseton untuk membersihkan kotoran setelah diamplas, kemudian tembaga tersebut di oven supaya massa yang didapat nantinya adalah massa tembaga sebenarnya tidak ada campuran dengan aseton. Kemudian tembaga di timbang sehingga menghasilkan massa tembaga awal W o = 2,9904 g. Tembaga yang lurus digunakan sebagai elektroda. Kemudian proses elektrolisis di lakukan, kawat tembaga lurus disambungkan dengan kutub positif
sedangkan Kumparan dihubungkan dengan kutub negatif pada
rangkaian alat elektrolisis. Kedua kawat tembaga dimasukkan ke dalam larutan ZnSO 4 dan dilakukan elektroanalisa dengan waktu elektrolisis pertama selama 2 menit, elektrolisis kedua selama 4 menit, dan elektrolisis ketiga selama 6 menit, waktu elektolisis ke empat 8 menit dan waktu ke enam adalah 10 menit. Arus yang digunakan sebesar 0,5 A. Reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda adalah : Katoda: Zn2+ + 2e Zn ( s) (terjadi reduksi Zn) Anoda: 2H2O (l ) 4H+ (aq) + O2 (g) + 4 e (oksidasi) Karena pada katoda Zn 2+ mengalami reduksi menzadi endapan Zn, endapan Zn tersebut akan mengendap pada kumparan tembaga yang terhubung pada kutub negative. Timbulnya gelembung-gelembung gas yang terdapat pada kawat tembaga lurus menunjukkan terjadinya proses oksidasi (pada anoda) gelembung gas tersebut adalah oksigen. Ini sesuai dengan prinsip elektrolisis yaitu pada katoda terjadi reduksi dan terhubung dengan kutub negative dan pada anoda terjadi oksidasi dan terhubung dengan kutub positive. Setelah dilakukan elektrolisis hasil yang didapat adalah sebagai berikut: No
Waktu (menit)
Wo (gr)
Wn (gr)
W perc.
W teori
1.
2
2,9904
2,9955
0,0051
0,0203
2.
4
2,9821
2,9885
0,0064
0,0406
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 8
3.
6
2,9785
2,9867
0,0082
0,0609
4.
8
2,9739
2,9831
0,0092
0,0813
5.
10
2,9705
2,9820
0,0115
0,1016
Untuk Δ W teori diperoleh dengan menggunakan rumus perhitungan w =
Dari data tersebut, seharusnya massa endapan Zn melalui praktikum sama dengan massa endapan Zn melalui perhitungan. Namun hasil yang didapatkan, massa endapan Zn pada praktikum jauh lebih kecil daripada massa endapan Zn teoritis. Hal ini disebabkan karena proses reduksi dan oksidasi yang tidak berjalan sempurna. Pada kawat Cu lurus terjadi proses oksidasi tetapi juga proses reduksi. Karena terjadi proses reduksi pada kawat lurus Cu ini, massa yang seharusnya terendapkan pada kumparan Cu tidak terendapkan. Hal ini menyebabkan massa yang terendapkan hanya sedikit. Hal ini dapat terjadi karena arah aliran arus yang tidak stabil pada kutub negative atau positif sehingga proses oksidasi maupun reduksi tidak berjalan dengan sempurna. Dari data diatas diperoleh grafik perhitungan massa Zn secara teori dan berdasarkan percobaan:
Grafik Massa Zn teori 0.12 y = 0.000x - 2E-05 R² = 1
0.1 0.08
Series1
0.06
Linear (Series1) 0.04 0.02 0 0
100
200
300
400
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
500
600
700
Page 9
Grafik Massa Zn Percobaan 0.014 0.012
y = 1E-05x + 0.0034 R² = 0.9865
) r 0.01 g ( n 0.008 Z a s 0.006 s a M0.004
Series1 Linear (Series1) Linear (Series1)
0.002 0 0
100
200
300
400
500
600
700
t (s)
Berdasarkan grafik dan data percobaan dengan teori terdapat perbedaan atau selisih tan α yaitu:
Terdapat perbedaan tan α teori dengan tan α percobaan yaitu sebesar 1x10-5 selisih yang terjadi dikarenakan beberapa faktor diantaranya kekurang tepatan dalam pewaktuan hal ini terjadi karena perhitungan waktu tidak dapat tepat pada waktu yang ditentukan pasti ada selisih sekian detik, selain itu di indikasikan pada saat sebelum penimbangan berat Zn yang terendapkan, endapan Zn terlebih dahulu di cuci dengan air dan aseton di indikasikan padasaat pencucian ada endapan yang lepas sehingga mempengaruhi berat hasil elektrolisis. Larutan ZnSO4 yang sebelumnya tidak berwarna lama kelamaan menjadi berwarna biru hal ini dikarenakan terjadi pertukaran ion dari larutan ZnSO4 dengan anoda. Pada saat ion Zn2+ dari larutan mendapat elektron maka pada katoda terbentuk endapan Zn sedangkan logam Cu pada anoda akan melepaskan elektron membentuk ion
Cu 2+
yang masuk kelarutan dan berikatan dengan ion SO 42-sehingga larutan berubah menjadi biru.
I. Kesimpulan
:
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: Berat kumparan semakin bertambah setelah dielektrolisis.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 10
Massa Zn dalam percobaan berbeda dengan massa Zn secara teoritis. Massa Zn
yang dihasilkan adalah W Zn(2)
=
0,0051 g, W Zn(4) = 0,0064 g, W Zn(6) =
0,0082 g, W Zn(8) = 0,0092 g, W Zn(10) = 0,0115 g.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 11
Daftar Pustaka
Anonim. 2012. Elektrolisis. http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_dasar/oksidasi_dan_reduksi1/elektrolisis/). Diakses tanggal 20 Maret 2014. Anonim. 2014. Elektrolisis. http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis). Diakses tanggal 20 Maret 2014. Anonim. 2014. Elektrolisis Air . http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis_air) ). Diakses tanggal 20 Maret 2014. Setiarso, Pirim, dkk. 2014. Panduan Praktikum Kimia Analitik II : Dasar-dasar Pemisahan Kimia. Surabaya : Universitas Negeri Surabaya. Underwood, A. L. dkk. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 12
Lampiran Elektrogravimetri
Sebelum Wo (spiral) = 2,9904 gr
Sebelum Wo (lurus) = 3,0324 gr
Berat (spiral) Cu
Wo (1) = 2,9904 gr
Wo (2) = 2,9821 gr
Wo (4) = 2,9739 gr
Wn (1) = 2,9955 gr
Wo (5) = 2,9705 gr
Wn (2) = 2,9885 gr
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Wo (3) = 2,9785 gr
Wn (3) = 2,9867 gr
Page 13
Wn (4) = 2,9831 gr
ZnSO4
Wn (5) = 2,9820 gr
Dilakukan elektrolisis
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Terdapat endpan abu-abu yang menempel pada Cu
Page 14
Lampiran perhitungan: Waktu (s)
WZn percobaan (gram)
WZn teori (gram)
120 s
0,0051
0,020
240 s
0,0064
0,040
360 s
0,0082
0,060
480 s
0,0092
0,081
600 s
0,0115
0,101
Perhitungan Zn teori
Diketahui: I = 0,5 Mr Zn = 65,39 n=2 Pada t = 120 s
Pada t = 240 s
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 15
Pada t = 360 s
Pada t = 480 s
Pada t = 600 s
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 16
Grafik Massa Zn teori 0.12 y = 0.000x - 2E-05 R² = 1
0.1 0.08
Series1
0.06
Linear (Series1) 0.04 0.02 0 0
100
200
300
400
500
600
700
Grafik Massa Zn Percobaan 0.014 0.012
y = 1E-05x + 0.0034 R² = 0.9865
) r 0.01 g ( n 0.008 Z a s 0.006 s a M0.004
Series1 Linear (Series1) Linear (Series1)
0.002 0 0
100
200
300
400
500
600
700
t (s)
Berdasarkan grafik dan data percobaan dengan teori terdapat perbedaan atau selisih tan α yaitu:
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 17
Analisis Elektrokimia
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 18
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 19
A. Judul
: Analisis Elektrokimia
B. Hari/tanggal
: Senin, 17 Maret 2014
C. Tujuan
:
Analisis Elektrokimia :
Menentukan potensial kimia Cu2+
Analisis Cu2+ secara potensiometri
D. Dasar Teori
:
Prinsip dasar analisis potensiometri adalah interaksi antara analit dengan elektroda. Potensial
listrik
yang
ditimbulkan
diukur
dengan
potensiometer.
Analisis
potensiometri termasuk kedalam metode analisis elektrokimia. Analisis elektrokimia merupakan analisis baik kualitatif maupun kuantitatf yang didasarkan pada sifat-sifat kelisrikan suatu cuplikan didalam sel elektrokimia. Adanya suatu larutan elektrolit yang dihubungkan dengan kedua buah elektroda akan memberikan arus listrik yang disebabkan oleh adanya perbedaan potensial. Sel elektrokimia ada dua yaitu sel galvani dan sel elektrolisis. Berdasarkan sumber arusnya dapat dibedakan menjadi sel kering (ledance), sel perak oksida, sel accu dan sel bahan-bahan. Sel kering bersifat reversibel (sel primer) dan yang lain bersifat reversible (sel sekunder) Ssel elektrolisis dapat dimanfaatkan karena mampu memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi redoks yang tidak spontan. Sel ini terdiri dari sumber arus searah, elektroda positif dan negatif. Untuk analisis potensiometrik menggunakan prinsip dasar sel elektrolisis. Namun peralatan yang digunakan pada sel elektrolisis sedikit berbeda. Untuk peralatan elektrolisis dengan potensial katoda dapat dikontrol dengan alat dibawah. Alat dibawah disebut dengan potensiostat yang telah dikembangkan secara operasi otomatis.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 20
Reaksi yang terjadi dalam potensiometri adalah penambahan atau pengurangan iondengan jenis elektrodanya. Potensial reaksi dihitung dengan menambahkan sedikit demisedikit volume titran secara berturut turut (Khopkar, 2003). Ion yang dapat dititrasi dan potensial diukur untuk mengetahui titik ekivalen titrasi. Hal ini diterapkan terhadap semua jenis reaksi yang sesuai untuk analisa titrametrik (Day, 1998). Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnyadalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator (Rivai, 1995). Metode potensiometri dapat digunakan untuk menentukan titik ekivalen suatu titrasi baik pada titrasi asam-basa, redoks,kompleksometri, maupun titrasi pengendapan. Alat-alat yang digunakan dalam metode potensiometri adalah elektrode pembanding, electrode indikator dan alat potensial.
E. Alat dan Bahan
:
F. Alur Percobaan
:
Analisis Eleketrokimia
Larutan induk CuSO 4 0,1M -diencerkan dengan aquades Larutan standar (10-3, 2x10-3, 4x10 -3, 8x10 -3, 16x10-3)
Larutan sampel -diukur potensial dengan menggunakan pH meter Potensial sel
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 21
Larutan standar (10-3, 2x10-3, 4x10-3, 8x10 -3, 16x10-3) -diukur potensial pada masing-masing konsentrasi dengan PH meter (diatur pada skala E) -dibuat grafik standar secara regresi untuk menghitung konsentrasi larutan sampel Cu2+ Konsentrasi sampel Cu + dan jumlah elektron
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 22
G. Hasil Pengamatan No.
:
Prosedur Percobaan
Hasil Pengamatan
Dugaan/Reaksi
Kesimpulan
Percb 1.
Analisis Eleketrokimia
Larutan induk CuSO4 0,1M -diencerkan dengan aquades
-3
-3
+ 2e Cu
CuSO4 0,1M = larutan berwarna
Semakin tinggi
biru
konsentrasi CuSO4 maka
CuSO4 10-3M = 87,5
Larutan standar -3
Cu
Potensial
potensialnya juga akan semakin besar
-3
CuSO4 2x10 M = 9,14
-3
(10 , 2x10 , 4x10 , 8x10 , -3 16x10
-3
CuSO4 4x10 M = 100,9 -3
CuSO4 8x10 M = 109,2
Persamaan regresi liniernya: y = 0,0115x + 2
0,1652 dan R = 0,9777
-3
CuSO4 16x10 M = 113,6 Konsentrasi sampel A adalah = 1.8765888084 x Larutan sampel
-3
Sampel A = larutan tidak berwarna -diukur potensial dengan menggunakan pH meter
Potensial sel sampel A = 93,0
10
Jumlah
elektron
yang
terlibat: 2 elektron
Potensial sel
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 23
Larutan standar -3
-3
-3
-3
-3
(10 , 2x10 , 4x10 , 8x10 , 16x10 ) -diukur potensial pada masingmasing konsentrasi dengan PH meter (diatur pada skala E) -dibuat grafik standar secara regresi untuk menghitung konsentrasi 2+ larutan sampel Cu +
Konsentrasi sampel Cu dan jumlah elektron
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 24
Larutan standar -3
-3
-3
-3
-3
(10 , 2x10 , 4x10 , 8x10 , 16x10 ) -diukur potensial pada masingmasing konsentrasi dengan PH meter (diatur pada skala E) -dibuat grafik standar secara regresi untuk menghitung konsentrasi 2+ larutan sampel Cu +
Konsentrasi sampel Cu dan jumlah elektron
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
H. Analisis/Pembahasan
Page 24
:
Hal yang pertama kami lakukan dalam percobaan ini adalah melakukan pengenceran larutan induk CuSO 4 0,1 M menjadi larutan standar dengan konsentrasi 10-3M, 2x10 -3M, 4x10-3M, 8x10 -3M dan 16x10 -3M. Kemudian larutanlarutan tersebut diukur potensialnya menggunakan pH meter dan diperoleh potensial larutan sebesar: Larutan CuSO4 10-3M = 87,5 Larutan CuSO4 2x10-3M = 9,14 Larutan CuSO4 4x10-3M = 100,9 Larutan CuSO4 8x10-3M = 109,2 Larutan CuSO4 16x10 -3M = 113,6 Adapun reaksi yang terjadi adalah: Cu Cu2+ + 2e 4H+ + O2+ 4e 2H2O
Berdasarkan konsentrasi dan potensial yang diperoeh, maka dapat dibuat grafik
H. Analisis/Pembahasan
:
Hal yang pertama kami lakukan dalam percobaan ini adalah melakukan pengenceran larutan induk CuSO 4 0,1 M menjadi larutan standar dengan konsentrasi 10-3M, 2x10 -3M, 4x10-3M, 8x10 -3M dan 16x10 -3M. Kemudian larutanlarutan tersebut diukur potensialnya menggunakan pH meter dan diperoleh potensial larutan sebesar: Larutan CuSO4 10-3M = 87,5 Larutan CuSO4 2x10-3M = 9,14 Larutan CuSO4 4x10-3M = 100,9 Larutan CuSO4 8x10-3M = 109,2 Larutan CuSO4 16x10 -3M = 113,6 Adapun reaksi yang terjadi adalah: Cu Cu2+ + 2e 4H+ + O2+ 4e 2H2O
Berdasarkan konsentrasi dan potensial yang diperoeh, maka dapat dibuat grafik standar secara regresi untuk menghitung konsentrasi sampel yang diberikan. Grafik tersebut adalah sebagai berikut:
Grafik Potensiometri 0.12 y = 0.0115x + 0.165 R² = 0.977
0.1 0.08
) V ( l a i s n e t o P
0.06
Series1 Linear (Series1)
0.04 0.02 0
-8
-6
-4
-2
0
ln [Cu2+]
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 25
Dari grafik tersebut diperoleh persamaan y=0,0115x + 0,165. Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa sampel A memiliki konsentrasi sebesar 1.8765888084 x 10 -3 dan jumlah elektron yang terlibat sebesar 2 elektron. Besarnya konsentrasi sampel A sesuai dengan prediksi setelah dibandingkan dengan perolehan potensial larutan standar dimana sampel A berada pada rentang konsentrasi 2 x 10-3 dan 4 x 10 -3
I. Kesimpulan
:
1. Konsentrasi sampel A yang diperoleh adalah sebesar 1.8765888084 x 10 -3 2. Banyaknya elektron yang terlibat sebanyak 2 elektron 3. Harga potensial larutan standar yang diperoleh adalah: Larutan CuSO4 10-3M = 87,5 Larutan CuSO4 2x10-3M = 9,14 Larutan CuSO4 4x10-3M = 100,9 Larutan CuSO4 8x10-3M = 109,2 Larutan CuSO4 16x10 -3M = 113,6 4. Grafik standar regresi yang diperoleh adalah:
Grafik Potensiometri 0.12 ) V ( l a i s n e t o P
y = 0.0115x + 0.165 R² = 0.977
0.1 0.08 0.06
Series1
0.04
Linear (Series1)
0.02 0 -8
-6
-4
-2
0
ln [Cu2+]
J. Jawaban Pertanyaan
:
1. Tuliskan persamaan regresi linier dari hubungan variabel x sebagai konsentrasi dan y sebagai potensial! 2. Bagaimana caranya menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi?Jelaskan! 3. Dapatkan konsentrasi Cu2+ dari harga pH?Jelaskan! Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 26
4. Tentukan konstanta kesetimbangan Cu 2+ menjadi Cu! Jawab :
1. Persamaan regresi linier : y = 0.0115x + 0.165 R² = 0.9777 Sampel A memiliki konsentrasi
Jadi konsentrasi sampel A =
2. Jumlah elektron yang terlibat :
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 27
3. Eosel = Eoreduksi - Eooksidasi
( ) 4. Konstanta kesetimbangan Cu2+ menjadi Cu:
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 28
K. Daftar Pustaka
:
Anonim. 2011. Analisis Elektrokimia. http://bahankimiamurah.blogspot.com/2011/09/analisis.elektrokimia.html (Diakses tanggal 20 Maret 2014) Anonim. 2013. Analisis Elektrokimia. http://www.scribd.com/doc/129286192/analisis-elektrokimia-docx. (Diakses tanggal 20 Maret 2014) Setiarso, Pirim, dkk. 2014. Panduan Praktikum Kimia Analitik II : Dasar-dasar Pemisahan Kimia. Surabaya : Universitas Negeri Surabaya. Soebagio, dkk. 2003. Kimia Analitik II . Malang : Universitas Negeri Malang.
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 29
Lampiran Analisis Elektrokimia
Pengenceran CuSO4
Peotensial CuSO4 10-3M = 87,5
Peotensial CuSO4 8x10- M = 109,2
Larutan CuSO4 sebagai larutan standar
Peotensial CuSO4 2x10-3M = 91,4
Peotensial CuSO4 16x10- M = 113,6
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Sampel A Larutan tidak berwarna
Peotensial CuSO4 4x10-3M = 100,9
Pengukuran potensial larutan dengan pH meter
Page 30
Lampiran perhitungan
Perhitungan Pengenceran 1).
M1 x V1 = M2 x V2 10-3 x 20 = 0,1 x V 2 V2
=
V2
= 0,2 mL
2).
M1 x V1 = M2 x V2 2 x10-3 x 20 = 0,1 x V 2 V2
=
V2
= 0,4 mL
3).
M1 x V1 = M2 x V2 4 x10-3 x 20 = 0,1 x V 2 V2
=
V2
= 0,8 mL
4).
M1 x V1 = M2 x V2 8 x10-3 x 20 = 0,1 x V 2 V2
=
V2
= 1,6 mL
5).
M1 x V1 = M2 x V2 16 x10 -3 x 20 = 0,1 x V 2 V2
=
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 31
V2
= 3,2 mL
Konsentrasi Cu (M)
+
ln Konsentrasi 2+ Cu
Potensial (mV)
Potensial (V)
1 x 10 -
– 6,9078
87,5
0,0875
2 x 10 -
– 6,2146
91,44
0,0914
4 x 10 -
– 5,5215
100,9
0,1009
8 x 10 -
– 4,8283
109,2
0,1092
16 x 10 -
– 4,6052
113,6
0,1136
93,0
0,093
Sampel A
Sampel A memiliki potensial sebesar 93,0 Mv atau 0,093 V. kemungkinannya sampel A memiliki konsentrasi antara 2 x 10-3 dan 4 x 10 -3 M. Perhitungan: Persamaan regresi linier: y = 0.0115x + 0.165 R² = 0.9777 Sampel A memiliki konsentrasi
Jadi konsentrasi sampel A =
Untuk jumlah elektron yang terlibat adalah:
Elektrogravimetri dan Analisis Elektrokimia
Page 32
