Laporan Penelitian Elektrolisis Larutan KI, CuSO4, NaCl, dan KBr
Oleh:
Ayuna Santika Putri (XII MIPA 7/6)
Dea Afianingrum (XII MIPA 7/10)
Dimas Agung Prabowo (XII MIPA 7/12)
Evy Isnaeni (XII MIPA 7/13)
Guru Pembimbing:
Ali Amron, S.Pd
SMA NEGERI 1 KOTA BLITAR
Jl. Jend. Ahmad Yani No. 112 Telp (0342) 801414 Jawa Timur 66131
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kekuatan dan petunjuk pada penulis, sehingga penulisan tugas yang berjudul "Laporan Penelitian Elektrolisis Larutan KI, CuSO4, NaCl, dan KBr" ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Proses penulisan tugas ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan beberapa pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Ali Amron, S.Pd. , selaku Guru Kimia.
Penulisan tugas ini masih banyak kekurangan, baik isi maupun bahasanya mengingat terbatasnya kemampuan, pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, kritik dan saran diperlukan penulis untuk menyempurnakannya.
Semoga amal baik mereka diterima dan mendapat berkah dari Tuhan Yang Maha Esa. Akhirnya, semoga tugas ini berguna untuk menambah pengetahuan penulis dan pembaca.
Blitar, Oktober 2015
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya aliran elektron yang ditimbulkan oleh konversi energi kimia, melalui pemisahan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi dari suatu redoks, menjadi energi listrik atau sebaliknya. Sel elektrokimia dibedakan menjadi sel volta (sel galvani) dan sel elektrolisis. Sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta. Sel volta melibatkan reaksi redoks spontan yang menghasilkan perubhan energi kimia menjadi energi listrik, sedangkan sel elektrolisis melibatkan reaksi redoks tidak spontan dan memerlukan arus listrik dari luar.
Reaksi elektrolisis terjadi ketika listrik dialirkan melalui elektrolit. Elektrolisis juga dapat diartikan sebagai penguraian ion-ion yang disebabkan arus listrik. Bila elektrolitnya merupakan lelehan senyawa ion, maka kation akan direduksi di katoda , sedangkan anion dioksidasi di anoda.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis?
2. Ion-ion apakah yang terdapat di ruang katoda setelah elektrolisis?
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan agar siswa dapat mengamati reaksi yang terjadi pada reaksi elektrolisis, terutama pada elektroda (katoda dan anoda).
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian diharapkan agar siswa mengerti dan memahami reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda dalam reaksi elektrolisis.
BAB II
KAJIAN TEORI
2.1 Pengertian Elektrolisis
Elektrolisis adalah proses yang menggunakan energi listrik agar reaksi kimia tidak spontan dapat terjadi. Reaksi elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi elektrolisis terjadi di sel elektrolisis. Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia atau tempat di mana energi listrik digunakan untuk menghasilkan reaksi redoks tidak spontan. Prinsip dasar elektrolisis adalah memanfaatkan reaksi oksidasi dan reduksi (redoks) dan tidak memerlukan jembatan garam seperti sel volta. (sel elektrokimia).
2.2 Faktor-Faktor Elektolisis
Adapun factor-faktor yang mempengaruhi elektrolisis, di antaranya adalah:
Overpotensial
Tegangan yang dihasilkan akan lebih tinggi dari yang diharapkan. Overpotensial bisa menjadi penting untuk mengendalikan interaksi antara elektroda.
Jenis elektroda
Jenis elektroda ada 2 yaitu inert (tidak mudah bereaksi, ada 3 macam zat yaitu platina (Pt), emas (Aurum/Au), dan karbon (C)) dan tak inert (mudah bereaksi, zat lainnya selain Pt, C, dan Au). Elektroda inert berperan sebagai permukaan untuk reaksi yang terjadi. Namun elektroda tidak ikut bereaksi dimana elektroda aktif menjadi bagian dari setengah reaksi.
Reaksi elektroda yang bersamaan
Jika dua pasang setengah reaksi terjadi bersamaan, maka salah satu setengah reaksi harus dihentikan untuk menentukan pasangan tunggal reaksi yang dapat dielektrolisis.
Keadaan pereaksi
Jika pereaksi tak standar, maka tegangan setegah sel akan berbeda dari nilai standar. Pada kasus ini, larutan untuk anoda setengah sel mungkin akan mempunyai pH lebih tinggi atau rendah dari pH standar (yaitu 4).
2.3 Peristiwa Elektrolisis
Pada reaksi elektrolisis terjadi peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik searah. Elektrolit yang digunakan dapat berupa lelehan atau larutan. Bila arus listrik dialirkan ke dalam elektrolit, maka akan terjadi pergerakan ion-ion. Ion positif akan tertarik ke kutub negatif (katoda) dan dibebaskan (direduksi) menjadi spesi yang netral. Ion negatif akan bergerak ke kutub positif (anoda) dan teroksidasi menjadi spesi yang juga bersifan netral. Reaksi ini terjadi di daerah sekitar elektroda.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia SMA Negeri 1 Kota Blitar pada Senin, 28 September 2015.
3.2 Objek Penelitian
Pada penelitian elektrolisis larutan elektrolit yang di uji adalah larutan KI, larutan NaCl, larutan CuSO4, dan larutan KBr dengan elektode C.
3.3 Alat dan Bahan Penelitian
Pada bagian berikut, disajikan alat dan bahan yang dipergunakan dalam penelitian.
Alat
Power supply
Statif
Tabung pipa u
Elektrode karbon 2 buah
Penjepit buaya 2 buah
Gelas kimia
Pipet
Bahan
Larutan CuSO4 (Aquades + CuSO4)
Larutan KI (Aquades + KI)
Larutan NaCl (Aquades + NaCl)
Larutan KBr (Aquades + KBr)
Fenolftalein (PP) indikator basa dengan trayek pH 8,3-10,00
3.4 Prosedur Penelitian
Pada bagian berikut, disajikan langkah kerja dalam penelitian elektrolisis
Menyiapkan alat dan bahan.
Membersihkan pipa U sampai benar- benar bersih dan kering.
Memasang pipa U pada statif
Memasukkan larutan KI pada pipa U hingga diperkirakan elektrode bisa tercelup.
Memasang ujung penjepit buaya ke elektrode C.
Memasang ujung penjepit buaya yang lain ke power supply arus DC.
Meneteskan PP 2 tetes pada larutan di setiap mulut pipa U
Memasukkan kedua elektrode karbon pada setiap mulut pipa U hingga tercelup pada larutan
Menghidupkan power supply dimulai dari voltase yang terendah.
Menaikkan voltase secara bertahap.
Mengamati dan mencatat apa yang terjadi pada kedua elektrode
Mengganti larutan KI dengan larutan CuSO4 dengan cara membuang larutan KI kemudian mencuci bersih pipa U lalu mengkeringkannya.
Mengulangi langkah 4-12 sampai semua larutan (larutan NaCl, KBr, CuSO4) selesai dielektrolisis.
Mencuci alat dan mengembalikannya ke tempat semula.
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Data Penelitian
Pada bagian ini disajikan data-data dari hasil penelitian sel elektrolisis larutan KI, larutan NaCl, larutan CuSO4, dan larutan KBr dengan elektode C.
No
Larutan
Reaksi
Pengamatan
1
KI
KI(aq) K+(aq) + I-(aq)
Katoda : 2H2O(l) + 2e- 2OH-(aq) + H2(g)
Anoda : 2I- (aq) I2(g) + 2e-
Reaksi sel :
2H2O(l) + 2I- (aq) 2OH-(aq) + H2(g) + I2(g)
Katoda :
Timbul gelembung gas.
Setelah ditetesi PP berwarna merah muda kuat.
Anoda :
Muncul gelembung-gelembung gas dan muncul warna kuning kecoklatan. Baunya seperti bau betadine.
2
CuSO4
CuSO4(aq) Cu2+(aq)+SO42-(aq)
Katoda : Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)
Anoda : H2O(l) 4H+(aq)+ O2(g)+4e-
Reaksi sel :
Cu2+(aq)+ H2O(l) Cu(s)+ 4H+(aq)+ O2(g)
Katoda :
Timbul endapan warna coklat.
Anoda :
Muncul gelembung- gelebung gas yang relatif banyak.
Setelah ditetesi PP anoda dan katoda tidak berubah warna.
3
NaCl
NaCl(aq) Na+(aq)+Cl-(aq)
Katoda : 2H2O(l) + 2e- 2OH-(aq) + H2(g)
Anoda : 2Cl- (aq) Cl2(g) + 2e-
Reaksi sel :
2H2O(l) + 2Cl- (aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Katoda :
Timbul gelembung yang relatif banyak.
Warna merah muda kuat di sekitar elektrode.
Anoda :
Timbul warna samar biru hijau muda.
Bau seperti kaporit.
4
KBr
KBr(aq) K+(aq)+Br-(aq)
Katoda : 2H2O(l) + 2e- 2OH-(aq) + H2(g)
Anoda : 2Br- (aq) Br2(g) + 2e-
Reaksi sel :
2H2O(l) + 2Br- (aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Br2(g)
Katoda :
Timbul gelembung yang relatif banyak.
Warna merah muda kuat di sekitar elektrode.
Anoda :
Muncul gelembung-gelembung gas dan berwarna kuning disekitar anoda.
4.2 Pembahasan
Larutan KI adalah larutan elektrolit yang dapat diuji menggunakan alat uji elektrolit. Keterangan pada hasil penelitian di atas menyatakan bahwa pada Anoda muncul gelembung-gelembung gas. Gas yang muncul pada anoda adalah gas I2 . Pada Anoda larutan berubah kuning kecoklatan, hal ini menandakan bahwa pada anoda, reaksi elektrolisis larutan KI membuat elektroda menguraikan 2I- menjadi I2(g) + 2e-. Adapun bau yang muncul di daerah anoda adalah seperti bau betadine (obat merah). Sedangkan gas yang muncul pada katoda adalah gas H2. Warna merah muda kuat yang muncul menandakan adanya basa yaitu OH-.
Larutan CuSO4 dapat diuraikan menjadi Cu2+ + SO42-. Pada anoda muncul gelembung-gelembung gas yaitu gas O2. Setelah ditetesi PP reaksi elektrolisis larutan CuSO4 tidak mengubah warna karena mengandung asam yaitu H+. Pada katoda muncul endapan warna coklat yaitu endapan logam Cu.
Larutan NaCl atau yang biasa disebut larutan garam dapur merupakan elektrolit kuat. Keterangan pada hasil penelitian di atas menyatakan bahwa pada anoda muncul gelembung-gelembung gas. Gas yang muncul pada anoda adalah gas Cl2 . Pada anoda terdapat warna samar biru hijau muda yang menandakan bahwa di anoda terdapat gas Cl2. Di sekitar daerah anoda tercium bau seperti kaporit. Sedangkan gas yang muncul pada katoda adalah gas H2. Warna merah muda kuat yang muncul menandakan adanya basa yaitu OH-.
Larutan KBr merupakan larutan elektrolit sehingga dapat dielektrolisis. Menurut data penilitian yang telah diperoleh pada anoda muncul gelembung-gelembung gas. Gas yang muncul pada anoda adalah gas Br2 . Pada anoda terdapat kuning yang menandakan bahwa di anoda terdapat gas Br2. Pada katoda timbul gelembung gas yang lebih banyak daripada anoda, gas tersebut adalah gas H2. Warna merah muda kuat yang muncul menandakan adanya basa yaitu OH-.
BAB V
PENUTUPAN
5.1 Kesimpulan
Dari data hasil penelitian dan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa :
Larutan KI mengalami reaksi redoks selama elektrolisis berlangsung. Pada anoda terjadi oksidasi. Pada elektrolisis larutan KI terjadi oksidasi ion I-, karena anion I- lebih mudah teroksidasi dari pada air. Pada katoda terjadi reduksi H2O menjadi ion OH- dan gas H2.
Larutan CuSO4 mengalami reaksi redoks selama elektrolisis berlangsung. Pada katoda terjadi reduksi. Pada ektrolisis larutan CuSO4 (kation Cu2+), ion Cu2+ tereduksi. Pada anoda terjadi oksidasi H2O karena H2O lebih mudah teroksidasi dari pada asam oksi yang ada pada larutan yaitu SO42-.
Larutan NaCl mengalami reaksi redoks selama elektrolisis berlangsung. Pada katoda terjadi reduksi H2O karena H2O lebih mudah tereduksi daripada ion Na+. Pada anoda terjadi oksidasi ion Cl-, karena kation Cl- lebih mudah teroksidasi daripada air (H2O).
Larutan KBr mengalami reaksi redoks selama elektrolisis berlangsung. Pada katoda terjadi reduksi H2O karena H2O lebih mudah tereduksi daripada ion K+. Pada anoda terjadi oksidasi ion Br-, karena kation Br- lebih mudah teroksidasi daripada air (H2O).
Dalam penelitian elektrolisis larutan KI, CuSO4, NaCl, dan KBr dapat diamati beberapa tanda terjadinya elektrolisis. Timbulnya gas dapat diamati melalui adanya gelembung udara dan ciri khas warna gas tersebut. Adanya basa dapat diamati melalui timbulnya warna merah muda (untuuk indikator PP). Adanya endapan juga dapat diamati dengan timbulnya endapan logam di elektroda.
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Jilid 2/Edisi Ketiga.
Jakarta:Penerbit Erlangga.
Johari, J.M.C dan M. Rachmawati. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII. Jakarta:Esis.
Tim Pengajar Olimpiade Kimia. 2010. Kimia 3. Jakarta:PT Graha Cipta Karya.
Wikibook. Subjek:Kimia/Materi:Elektrokimi. Oktober 2015. http://id.wikibooks.org/wiki/Subjek:Kimia/Materi:Elektrokimia
LAMPIRAN
Alat dan Bahan
statifPenjepit buaya 2 buahLarutan CuSO4Gelas kimia
statif
Penjepit buaya 2 buah
Larutan CuSO4
Gelas kimia
Larutan NaClTabung Pipa UElektrodaLarutan KI
Larutan NaCl
Tabung Pipa U
Elektroda
Larutan KI
Power Supply
Power Supply
Proses Elektrolisis
Larutan KI
Sesudah dielektrolisisSebelum dielektrolisis
Sesudah dielektrolisis
Sebelum dielektrolisis
Larutan CuSO4
Timbul endapan warna coklatSesudah dielektrolisisSebelum dielektrolisis
Timbul endapan warna coklat
Sesudah dielektrolisis
Sebelum dielektrolisis
Larutan NaCl
Timbul warna biru hijau muda, sesudah dielektrolisisSebelum dielektrolisis
Timbul warna biru hijau muda, sesudah dielektrolisis
Sebelum dielektrolisis
Sesudah dielektrolisisSebelum dielektrolisisLarutan KBr
Sesudah dielektrolisis
Sebelum dielektrolisis
