Viii.elektrolisis Untuk Menentukan Bilangan Avogadro

P r akt i k um Ki mi aFi s i k aI I Seme mes t erGenap2015/2016

ELEKT KTROL OLI SI SUNTUK MENENTUKAN BI LANGAN AVOGADRO I . TUJUAN 1.Me Menent ukanbi l anganAv ogadr o( No) 2.Me Memp mpr akt ekkankonse pbi l anganAv ogadr o( No)

I I .TEORI Suat ut e t apan yang sangatpent i ng dal am bi dang ki mi a adal ah bi l angan av ogadr o ( No) . Ada macammacam

me t oda yang

di gunakan unt uk menent ukan bi l angan i t u.Me t oda yang pal i ng t epatadal ah kr i st ol ogisi narX.Dal am per cobaan i nidi l akukan penent uanbi l anganAvogadr osecar ael ekt r ol i si s. El ekt ol i si sl arut an gar am dapurdengan el ekt odayangt er buat darit emb mbagamenghasi l kan i on t emb mbaga( I )yai t u Cu+padaanoda. I on t embagai t u membent uk t embaga( I )oksi da yangme menge ndap. Juml ahl i s t r i kyangdi per l ukanunt ukmengoksi dasisat umolat om t emb mbagame menj adisat u molt emb mbaga( I )oksi da dapatdi ukur .Dar i j uml ahmuat anpadasat ui ont embaga( I ) ,dapatdi t ent ukanNo. Dal am sel ,r eaksi oksi dasi r eduksi ber l angs ung dengan spont an dan ener giki mi a yang menye r t air eaksiki mi a di ubah me nj adie ne r g il i s t r i k.Bi l apo t e ns i aldi be r i kanpadas e ldal am ar ah kebal i kan dengan arah pot ensi alse l ,r eaksiselyang ber kai t an dengan neg at i fpot ensi als elakan di i nduksi .Dengan kat al ai n, r eaksi y ang t i dak ber l angs ung spont an ki ni di i nduksi dengan e ne r gil i s t r i k.Pr os esi nidi s ebute l e kt ol i si s . El ekt ol i si s mer upakan suat u pr os es di mana r eaksi ki mi a t er j adi pada el ekt r oda yang di cel upkan pada el ekt r ol i t ket i ka

El e kt r o l i s i sUnt ukMe Me ne nt uk anBi l ang anAv o g adr o

P r akt i k um Ki mi aFi s i k aI I Seme mes t erGenap2015/2016

t egangan di ber i kan padael ekt odat er sebut ,at au suat ur eksiyang ber si f at r e v er si bl e di mana j i ka di ber i kan ener gi at au sumber t enagadaril uarma makaakan t er j adir eaksi . Pada peri st i wa anal i sa el ekt r ol i si snya i nipadasumbernegat i f di ber i nama ma kat oda, di mana t er j adi pr os es r eduksi

at au

pengur angan bi l angan oksi dasi . Pada sumb mber posi t i f di se but anoda,di mana t er j adipr ose s oksi dasiat au kenai kan bi l angan oksi dasi .Dengan kat al ai n,el ekt ol i si smer upakan suat u per i st i wa pengur ai an el ekt r ol i t me menj adii oni on ol eh arus l i st r i k menj adi ener giki mi a. Diawalabad ke19, Far aday meny el i di ki hubungan ant ar a j uml ah ar usl i s t r i k yangmengal i rdal am seldan kuant i t aski mi a yang ber ubah di el ekt r oda saatel ekt r ol i si s.I a mer angkum hasi l pengama mat andal am duahukum padat ahun1833,yai t u: 1.H .Hukum Far adayI “ Juml ah per ubahan ki mi a yang t er j adipada pr oses el ekt r ol i si s t er gant ungpadaj uml ah muat anl i st ri kyangme mel al uiselel ekt r ol i si s t e r s e but ” . 2.H .Hukum Far adayI I “ Apabi l a se t engah r eaksi dal am suat u r eaksi r edoks di t ul i s ber dasar kan per pi ndahan 1 molel ekt r on,maka j uml ah muat an l i s t r i k se bes ar1F ( 1 molel ekt r on = 96500 coul umb/mole-)yang l e watmel al uiselakan menye babkan per ubahan senyawa yang t er l i batdal am r eaksit er sebutsesuaidengan koefisi ennya ( dal am sat umol ) ” . C( coul omb mb)adal ah sat uan muat an l i s t r i k dan 1 C adal ah muat an yang di has i l kan bi l a ar us 1 A mengal i r se l ama ma 1 s. Te t apan f undament al l i s t r i k adal ah kons t ant a Far aday , yang

El e kt r o l i s i sUnt ukMe Me ne nt uk anBi l ang anAv o g adr o

P r akt i k um Ki mi aFi s i k aI I Semes t erGenap2015/2016

di defini si kan se bagaikuant i t as l i st r i k yang di bawa ol eh 1 mol el ekt r on. Di mungki nkan unt uk menghi t ung kuant i t as mol per ubahan ki mi a yangdi se babkan ol eh al i r an ar us l i st r i k yang t et apmengal i runt ukr ent angwakt ut er t ent u. Kegunaanel ekt r ol i sa: 1.Mengukurkuatar usl i s t r i k 2.Menge t ahuibanyakmuat anar usl i s t r i kyangdi angg apkuat 3.Mel api sisuat ul ogam denganl ogam l ai nnya 4.Menghi t ungkonse nt r asisuat ul og am dal am l ar ut an,kar enaar us l i s t r i k sebes ar

1 amper e menyat akan per pi ndahan muat an

se bes ar1coul ombat audet i k,maka: Q = i.t Di mana: Q =j uml ahmuat an( C) i= ar usl i s t r i k( A) t= wakt u( S) Dengan mengg unakan per samaan t er sebut , maka senyawa yang di endapkan sel ama pr oses el ekt r ol i si s ber l angsung dapat di hi t ung.Unt uk menent ukan bi l angan av og adr odapatdi gunakan r umus: No=

96500 C −9

1,6 x 10

=6, 022x1023 Dal am per co baani ni . di gunakanr umus: e

−¿

x Ar Cu

No=

i . t / m

¿

Di mana: m =mas say angdi endapkan( g) e- =muat an1molel ekt r on( 1, 6x10-19C) Pada hukum Far aday ,i a mener apkan hubungan kuant i t at i f dar i banyak hasi l ar us l i s t r i k yang di gunakan pada pr os es el ekt r ol i si s dengan banyak hasi lel ekt r ol i si snya yang t er bent uk pada anoda dan kat oda. Ji ka ar us l i s t r i k di l e wat kan mel al ui l arut an el ekt r ol i t maka el ekt r ol i ti t u akan di t ur unkan menj adi

El e kt r o l i s i sUnt ukMe ne nt uk anBi l ang anAv o g adr o


unsur unsur nya. Pr os es

i ni

t i dak

spont an

se hi ngg a

membut uhkanse j uml ahener gil i s t r i k. Pada per cobaan i ni me t oda el ekt r ol i si s di gunakan unt uk menent ukan bi l angan Av og adr o.Lar ut an gar am dengan el ekt r oda t e mbag a,r e aks iy angt e r j adiy ai t u: Kat oda :2H2O + 2e H2 + 2OH Anoda :Cu Cu+ + e I on Cu t er bent ukpada anoda akan membent uk t embagaIoks i da yang mengendap. Juml ah l i s t r i k yang di per l ukan unt uk mengoks i dasisat u molat om Cu menj adisat u moli on Cu+ dapat di ukur .Menur utFar aday ,massaz atyangmenge ndap ( menempel ) dikat odadanyangl arutdi anodat er gant ungpada: a.Besarmuat anyangmengal i r b.Chemi caleqi v al enz att er sebut .



I I I . PROSEDUR KERJA I I I . 1 Al atdanbahan

3. 1. 1.Al atdanFungsi N Al at

Fungsi

o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Unt ukmembe r si hkanel ekt r odat embaga Unt ukmengukurkuatar us Unt ukpenghubungar usl i s t r i k Unt uksumbert eganganar us Unt ukwadahl ar ut an Unt ukmembakargas Unt ukpemanasan Unt ukpenopangat aupe ndi r ial at Unt ukmenghi t ungwakt u Unt ukmengukursuhu

Ampal asBesi Amper eme t er Kabel SumberDC Gel asPi al a PembakarGas Kasa St andarBesi St opwat c h Ter mome t er

3. 1. 2Bahan danFungs i N

Bahan

Fungsi

o 1

Dua

2

el ekt r oda( 5cm x3cm) 80Mll ar ut anA ( t er di r idar i Se bag aiz ate l e kt r o l i t

buah

t embaga Sebagaiel ekt r oda

Nac ldanNaOH)



3. 2.CARA KERJA a.Di ber si hkanel ekt r odat embagadenganampal as. b.Sal ah sat u el ekt r oda di pakai sebagai anoda. Di t i mbang el ekt r odat er sebutpadaner acaanal i t i k. c.Sement ar ai t u,l ar ut an A yang t er di r idar iNaCldan NaOH di t i mbang mas i ng - mas i ng 0, 007 gr am dan 0, 0002 gr am. Di masukkandal am 500mLai rsul i ng. d.Di ambi l80 mLl ar ut an A dan di masukkan kedal am gel aspi al a se r t adi panaskansampaisuhu80⁰C. e.Di mat i kan al i r an l i st r i k se t el ah dua meni t ,di ber si hkan anoda de ng ant i s us e t e l ahi t udi t i mbangs ekal il ag i . f . Di ul angiper cobaandi at aspadawakt u 240s,360s,480s,dan 600s.

3. 3.Skemaker j a El ekt r odaTembaga El e kt r o l i s i sUnt ukMe ne nt uk anBi l ang anAv o g adr o


-

Di ampl as Sal ahsat uel ekr odasebagaianoda Di t i mbangel ekt r oda

t i mbangNaCl0, 007gdanNaOH 0, 0002g - ADi Lar ut an masukkan dal am l abu ukur 500 mL, dan - Di

-

di homog enkan Di ambi l80 mL l ar ut an A dan di mas ukkan kedal am

-

gel aspi al aser t adi panaskanpadasuhu80o C Di susun r angkai an l i s t r i k dan di hubungkan pada

-

e l e kt r oda Di masukkan el ekt r oda kedal am ge l as pi al a yang

ber i sil ar ut anAdengansuhu80⁰C mat i kan al i r an l i s t r i k se t el ah - Di

dua meni t ,

di ber si hkan anodadengan t i suset el ah i t u di t i mbang

-

s ekal il agi Di ul angiper cobaan di at aspadawakt u 240s,360 s, 480s,dan600s.

Hasi l

3. 4.SkemaAl at

1


3

Pana 6 2

A

54


Ket er angan: 1.Ter mome t er 2.Lar ut anA( NaCldan1grNaOH dal am 2Lai rsul i ng) 3.El ekt r odat embaga 4.SumberDC v ar i abl e 5.Ampe r eme t er 6.Skal ar

I V.PERHI TUNGAN DAN PEMBAHASAN I V. 1.DATA DAN PERHI TUNGAN 4. 1. 1.DATA



4. 1. 1. 1.TabelPer ubahanMass aAnodaSet el ahEl ekt r ol i si s No Awal 1 2 3 4 5

MassaAnoda( g) Akhi r

6, 147g 6, 147g 6, 147g 6, 147g 6, 147g

6, 13g 6, 13g 6, 13g 6, 13g 6, 13g

Wakt u Sel i si h 0, 017g 0, 017g 0, 017g 0, 017g 0, 017g

( s) 120s 240s 360s 480s 600s

4. 1. 2PERHI TUNGAN eCu=MrCu =63, 5g/mol=31, 75g/mol n

2

qc=1, 6x10-19 C F=96. 500C/mol

Anoda a.t=120s m=

e x I x t 96500 63,5 gr / mol 2

0,017 g=

x I x 120 s

96500 C

I=0, 43A

e . I .T m

Q = 31,75 g / mol x 0, 43 A x 120 s 0,017 g

= =96. 370, 589C/mol



Q qc

No= 96370,589C / mol 1,6 x 10 −19 C

= 1 =6, 023x1023 mol b.t=240s m=

e x I x t 96500 63,5 gr / mol 2

0,017 g=

x I x 240 s

96500 C

I

=0, 215A 31,75 g / mol x 0,215 A x 240 s 0,017 g

Q

= =96. 370, 589C/mol 96370,589C / mol 19

1,6 x 10 − C

No = 1 =6, 023x1023 mol t=360s m=

e x I x t 96500 96500 C ¿

63,5 0,017 g=

I

gr mol

2

x I x 360 s ¿

=0, 144A



31,75 g / mol x 0,144 Ax 360 s 0,017 g

Q

= =96. 818, 824C/mol 96.818,824C / mol 19

1,6 x 10 − C

No = 1 = 6, 051x1023 mol d.t=480s m=

e x I x t 96500 63,5 gr / mol 2

0,017 g=

x I x 480 s

96500 C

I=0, 107A

31,75 g / mol x 0,107 A x 480 s 0,017 g

Q

= =95. 922, 353C/mol 95.922,353C / mol 19

1,6 x 10 − C

No = 1 =5, 995x1023 mol e.t=600s m=

e x I x t 96500 63,5 gr / mol

0,017 g=

2

x I x 600 s

96500 C



I=0, 086A

31,75 g / mol x 0,086 A x 600 s 0,017 g

Q

= =96. 370, 589C/mol 96.370,589C / mol 1,6 x 10 −19 C

No = 1 =6, 023x1023 mol 6,023 x 10

23

+

6,023 x 10

23

+

6,051 x 10

23

+

5,995 x 10

23

+

6,023 x10

23

5

No= 1 =6, 015x1023mol PERSAMAAN REGRESI X=t ,Y=Δm X 120 240 360 480 600 X=360 ∑X=1800

Y 0, 017 0, 017 0, 017 0, 017 0, 017 Y=0, 017 ∑Y=0, 085

XY 1, 2 2, 4 3, 6 4, 8 6 XY=6, 12 ∑XY=30, 6

X2 14. 400 57. 600 129. 600 230. 400 360. 000 2 X =158. 400 2 ∑X =792. 000

B =n∑XY-∑X.∑Y 2 n∑X2 –( ∑X) =5( 18)–( 1800) ( 0, 05) 2 5( 792. 000)–( 1800) =0 A=Y–BX =0, 01–( 0) ( 360) =0, 01 Jadi ,per samaanr egr esi nyaadal ah: Y=A+Bx =0, 01+0x



No teori − No percobaan No teori

x 100%

% Kesal ahan = (6,023 − 6,015) x10 23 6,023 x 10 23

x 100%

= =0, 13%

4. 2GRAFI K

Peru Line bah ar

an (Per Waktu (s) Vs Perubahan Massa(g) Mas uba Waktu(s)

sa han (g) Mas sa (g))

4. 3Pembahas an



Pada per cobaan menent ukan bi l angan Avogadr oi ni , menggunakanpri nsi pel ekt ol i si syai t ul arut anel ekt r ol i tyangdapat membawaat aumengi onsuat uel ekt r odadenganmel i bat kanr eaksi r edoks.Pada per cobaan i nipr ose s yang t er j adiadal ah pr ose s el ekt r ol i si s di mana t er j adipengur ai an l arut an menj adii on –i on danper ubahanener gil i st r i kmenj adiener giki mi a. El ekt r ol i si s mer upakan pr os es yang t i dak spont an kar ena el ekt r ol i si si nimembut uhkanener gidaril uarberupaener gil i st ri k yang di dapatdar ibat er aiag art er j adir eaksiyai t u ener gil i s t r i k menj adiener giki mi a.Di kat akan ki mi akar enat er j adipengur ai an l arut anel ekt r ol i tdi manat er dapat nyaendapandikat oda. Dal am per cobaan i nit er l i hatbahwai on –i on yangt er i oni sasi akan menempelpadaanodadan l ar ut an akan ber ubah menj adi war namer ah j i ngga.Endapan yangt er bent ukadal ah t embaga( I I ) oksi da.Sel ai ni t uj uml ah i on yang t er i oni sasiakan t er gant ung denganwakt uat aul amanyael ekt r odat er sebutdi al i r iarus. Pada per cobaan i ni , t er dapat gel embung gas di mana di aki bat kan adanya H2 yang mer upakan gas.Pada el ekt r ol i si s, anodaber ni l aiposi t i fdan ber l angsungr eaksioksi dasi ,sedangkan padakat odaber ni l ainegat i fdanber l angsungr eaksir eduksi . Padaper co baan i nidi l akukan hanyas ampaisuhu80⁰C kar ena padasuhu t er sebutpr osesel ekt r ol i si sbekerj aopt i mal ,dan j i kadi at ass uhu 80⁰C makami gr asii on –i on akan ber kur angse hi ngg a endapan sedi ki tt er bent uk dikat oda dan menye babkan massa kat odaber kur angs edangkanmassaanodamenj adiber t ambah. Ber dasar kan gr afik yang di dapat kan, semaki nl ama wakt u maka per ubahan mas sa dianoda semaki n nai k sehi ngg a mas sa anoda se maki n ber kur ang.Hali nit er j adikar ena se maki nl ama



wakt u,semaki nl ama pr oses el ekt r ol i si s,maka semaki n banyak endapan yang t er bent uk dikat oda dan mengaki bat kan mas sa anodase maki nber kur ang. Pr ose s el ekt r ol i si s dapat di pengar uhi ol eh suhu, di mana se maki nt i nggisuhu makar eaksiber j al an cepatdan mi gr asii on– i on menj adil amaat au bes ars ehi ngg aendapan ber t ambah bes ar dikat odamengaki bat kan massakat odase maki nber atdan massa anodaber kur ang. Dariper cobaan di dapat kanni l aibi l angan avogadr or at a –rat a 1 se besar6, 015 x1023 mol dan per se n kes al ahan 0, 13 %.Hali ni

mungki n di se babkan yai t u suhu t i dak s t abi l80⁰C,wakt u kur ang at au l ewatdariyangdi t ent ukan,peni mbangan yangkur angt el i t i , danpembuat anl ar ut anAyangkur angs es uaiat ause mpur na.



V.PENUTUP 5. 1Kesi mpul an Daripr akt i kum yangt el ahdi l akukandi per ol ehkesi mpul an: 1.Dariper cobaandi dapat kanbi l anganavog ar ose besar6, 015x1023 2.sedangkansec arat eor idi dapat kanbi l anganavogadr ot er sebut adal ah6, 023x1023. 3.Per se nkes al ahanyangdi dapat kanadal ahse besar0, 13%. 4.Juml ahi onyangdi hasi l kanber bandi ngl ur usdenganwakt u. 5.Endapanyangt er bent ukyai t ut embaga( I I )oksi da(Cu2O ) 6.Wakt uber bandi ngl ur usde nganper ubahanmas sadianoda

5. 2Sar an Agar pr akt i kum sel anj ut nya dapat ber j al an l ancar , maka dapat di per hat i kanhal halsebagaiberi kut: 1.Te l i t idal am peni mbangan. 2.Memahamipr i nsi pdanpr os edurker j a. 3.Sebai knya gunakan el ekt r oda t ambag a yang bar u, j i ka mengg unakan yangl ama makaber si hkan hi ngg abenar benar ber si hkar enaj i kat i dakakanmempengar uhihasi lper cobaan.



DAFTARPUSTAKA

At ki ns, P. W. 1997. Ki mi a Fi s i k a J i l i d IEdi s ike 4. Jakart a: Er l angga. Bel l , J. 1993. Chemi c al Expl or at i on, D. C. Heat h: Lexi ngt on, Massachuse t t s,p.254. Bi r d, Tony . 1987. Ki mi a Fi si ka Unt uk Uni ver si t as. Jakar t a: Gr amedi a. Moi t i mer ,E.C.1979 A . Conc ept ualAppr oac hChemi s t r y.Ne w Yor k: Wi l e y Rober t ,J.L,Hol l enber g.1997.Chemi st r yI n TheLabor at or y.New Yor k:WH.Fr eeman. Unde r wood, A. L dan A. Day . . Jakart a: Anal i si s Kuanl i t at i f Er l angga.




P r a k t i k um Ki mi aFi s i k aI I Semes t erGenap2015/2016

LAMPI RAN I

ANALI SA HASI LPENGAMATAN

No LangkahKer j a Fot o 1 El ekr oda di ampas ,sal ah

2

3

Ke t er angan El ekt r odadi ampl assupayat i dak

sat u el ekt r oda di j adi kan

menganggupr osesel ektr ol i si sdal am

sebagaianoda

menent ukan bi l anganAvog adro

Di t i mbang0, 007gNaCl

NaCldanNaOH di t i mbangunt uk

dan0, 0002gNaOH

mebuatl arut anAyangberf ungsi

denganner acaanal i t i k

s e bag ail ar ut a ne l e kt r o l i t

Lar ut anAdi panaskan

⁰C kar Di panaskan pada suhu 80 ena

sampaisuhu80⁰C

pada suhu t er sebutproses el ektr ol i si s beker j a secar a opt i malsehi ngga i on – i onnya

4

Keduael ekt r oda

dapat

ber mi gr asi

secar a

sempurna Tuj uandi masukkanyai t uunt uk

di mas ukkankedal am

menghi t ungmass aakhi rsuat u

l arut an A

e l e kt r o dase t e l ahdi e l e kt r ol i s i s .

El ekt r ol i si sUnt ukMenent ukanBi l anganAvogadr o


LAMPI RAN 2

ANALI SA ARTI KELI LMI AH

Judul :Exper i ment alDe t er mi nat i onOfTheFar adayCons t ant AndAv ogadr oNumberByEl ect r oc hemi calMe t hod Tuj ua :Unt ukmenent ukanf ar adaykons t andanni l aiav ogadr o Met oda:Met odael ekt r oki mi aseder hana SkemaKer j a: El ekt r odaPer ak -di ber si hkandenganl arut anasam aset at encer -di ker i ngkan dandi t i mbangmass aawal perak 0, 1M AgNO3 -di masukkankedal am gel aspi al a -di cel upkanel ekt r odakedal am gel aspi al a -di panaskandandi at urkuatarus0, 16A -di kel uar kanel ekt r odase t el ahwakt u1500s -di ker i ngkandandi t i mbangkembal i -di hi t ungf aradaykonst andanbi l angan avogadro Hasi l

Anal i saJur nal : Tekni keksper i ment alber agam di gunakanunt ukmenent ukan f aradaykonst andanni l aiavogadr o.Met odai niber gant ungpada si f atyangber bedadaripart i kelt unggal .Di dal am st udi ,met ode el ekt r oki mi ase der hanadi gunakanunt ukmenent ukanf ar aday



konst andanni l aiavogadr o.Ni l aieksperi ment alr at a–r at abi l angan 1 avogadr o( 6, 098x1023mol ) ,di t emukandal am per j anj i andengan 1 ni l aiavogadr o6, 023x1023 mol danper se nkes al ahannya1, 26%.

Ke l e bi hanAr t i ke lI l mi ah: Padaar t i keli l mi ahi nikuatarusdi at ur0, 16Adandi t ent ukan bi l anganAv ogadr onyapadawakt u1500s,sehi nggapeker j aan l ebi ht er at urdant er f okushanyapadasat uwakt udengankuat arusyangdi t ent ukant er sebut .



LAMPI RAN 3 JAWABAN PERTANYAAN 1.Endapan mer ah j i nggayangt er bent ukse l amapr osese l ekt ol i si s i niadal ahCu2O. 2.Lar ut an bol eh di gant i de ngan CuSO4, kar ena di dal am ai r t er i oni sasise mpur namenj adiCu+2. 3.Lempengan Cu har usdi ampl ast er l ebi h dahul u kar enal empeng Cu har usber si h dar ipengot ordan t embagadapatt er oksi dasi denganudar a.



LAMPI RAN 4 m=

SI MBOL

e x I x t 96500

NaOH

:Nat r i um Hi dr oksi da

NaCl

:Nat r i um Cl ori da

Cu

:Tembag a

No

:Bi l anganAvog adr o

I

:KuatAr us

t

:Wakt u

F

:Te t apanFar aday( 96. 500C)

e

:Bo bo te ki v al e n



LAMPI RAN 5

STRUKTUR

1.St r ukt urNaCl

.. . . Cl ..

Na

.. 2.St r ukt urNaOH



.. NaOH

..O .. H ..


Viii.elektrolisis Untuk Menentukan Bilangan Avogadro

Recommend Documents