Laporan praktikum reaksi elektrolisis

Laporan Praktikum Kimia

“Reaksi Elektrolisis”

Disusun oleh :

Nama                   : Nadia Nurmalasari

Kelas                    : XII IPA 3

No                       : 22

SMA NEGERI 1 KEBUMEN

TAHUN PELAJARAN 2014/2015

I.         Judul dan Tanggal Praktikum

·         Judul                                     : Reaksi Elektrolisis

·         Tanggal praktikum    : Rabu, 1 Oktober 2014

II.           Tujuan Praktikum

Mempelajari perubahan-perubahan yang terjadi pada elektrolisis larutan garam kalium iodide (KI) dan larutan tembaga (II) sulfat (CuSO₄).

III.        Dasar Teori

Proses elektrolisis merupakan reaksi yang tidak spontan sehingga memerlukan energi. Proses elektrolisis berlangsung pada suatu rangkaian elektrode dan sumber arus listrik searah yang disebut sel elektrolisis. Proses elektrolisis merupakan reaksi redoks. Elektrode positif dan negatif ditentukan oleh sumber arus listrik.

Sel elektrolisis terbagi menjadi dua yaitu :

a.     Elektrolisis larutan elektrolit

b.    Elektrolisis larutan non elektrolit

Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, yaitu :

1.      Larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion – ion ini dapat memberikan atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.

2.      Terdapat 2 elektroda dalam sel elektrolisis, yaitu :

a.         Elektroda inert/tidak aktif (elektroda karbon, platina, dan emas)

b.         Elektroda tidak inert/aktif.

3.      Terdapat sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC ).

Faktor yang mempengaruhi proses elektrolisis :

1.      Jenis elektroda yang digunakan

2.      Kedudukan anion dalam elektrokimia

3.      Kepekatan anion

Reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta katoda bermuatan positif dan anoda bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif.

Untuk memahami bagaimana reaksi kimia yang terjadi dalam sel elektrolisis, maka perlu diingat ketentuan-ketentuan reaksi elektrolisis. Dalam setiap ketentuan reaksi elektrolisis terjadi persaingan antarspesi (ion atau molekul) untuk mengalami reaksi reduksi atau reaksi oksidasi. Spesi yang terlibat dalam reaksi katoda dan anoda bergantung pada potensial elektroda dari spesi tersebut. Ketentuannya sebagai berikut :

1.    Spesi yang mengalami reduksi dikatoda adalah spesi yang potensial reduksinya terbesar.

2.    Spesi yang mengalami oksidasi dianoda adalah spesi yang potensial oksidasinya terbesar.

IV.        Alat dan Bahan

-          Gelas kimia 100 mL (Jumlah : 2)                   -  Larutan KI 60 mL

-          Rak dan Tabung reaksi (Jumlah : 4/1)            -  Larutan CuSO₄ 60 mL

-          Tabung pipa U (Jumlah : 2)                            -  Larutan Fenolftalein/PP

-          Pipet tetes (Jumlah : 2)                                   -  Larutan Amilum/kanji

-          Power supply

-          Elektroda karbon

-          Statif dan klem

V.           Cara Kerja

a.      Elektrolisis larutan KI

1.      Menyiapkan alat dan bahan

2.      Hubungkan kedua elektroda kepada larutan KI pada pipa U dengan sumber arus listrik searah (9 volt) selama ± 5 menit

3.      Lakukan proses elektrolisis larutan KI 0,1 M sampai terlihat perubahan pada kedua elektroda

4.      Dengan menggunakan pipet tetes, pindahkan larutan ruang katode ke dalam dua tabung masing-masing kira-kira 2 mL (20 tetes)

5.      Tambahkan 2 tetes larutan amilum/kanji ke dalam tabung 2 dan tambahkan 2 tetes larutan fenolftalein ke dalam tabung 1. Amati perubahannya.

6.      Lakukan  hal yang sama terhadap larutan di ruang anode, pindahkan ke dalam dua tabung masing-masing kira-kira 2 mL (20 tetes)

7.      Tambahkan 2 tetes larutan amilum/kanji ke dalam tabung 3 dan tambahkan 2 tetes larutan fenolftalein ke dalam tabung 4. Amati perubahannya.

8.      Catat hasil pengamatan ke dalam tabel 

b.      Elektrolisis larutan CuSO₄

1.      Menyiapkan alat dan bahan

2.      Hubungkan kedua elektroda kepada larutan CuSO₄ pada pipa U dengan sumber arus listrik searah (9 volt) selama ± 5 menit

3.      Lakukan proses elektrolisis larutan CuSO₄ 0,1 M sampai terlihat perubahan pada kedua elektroda

4.      Amati perubahan yang terjadi pada kedua elektrolisis

5.      Catat hasil pengamatan anda ke dalam tabel.

VI.        Hasil Percobaan

§  Elektrolisis KI dengan elektroda C

Cairan dalam ruang	Perubahan elektrolisis	Perubahan setelah ditambah fenolftalein	Perunahan setelah ditambah amilum/kanji
Anode	Sebagian terjadi perubahan warna menjadi kuning	Keruh/terjadi endapan	Berubah warna menjadi coklat kehitaman
Katode	Terdapat gelembung-gelembung gas	Berubah warna menjadi keruh	Keruh/terjadi endapan

§  Elektrolisis CuSO₄ dengan elektroda C

Cairan dalam ruang	Perubahan elektrolisis	Perubahan warna setelah elektrolisis
Anode	Terdapat gelembung-gelembung gas	Biru bening
Katode	Terdapat endapan Cu	Keruh/terjadi endapan

VII.          Pembahasan

Pada percobaan pertama yaitu elektrolisis larutan KI dengan karbon, terlihat bahwa di ruang anoda selama elektrolisis terjadi perubahan warna menjadi kuning dan tidak terdapat gelembung. Saat ditetesi PP tidak terjadi perubahan warna pada larutan, hanya terdapat endapan. Hal ini menunjukkan bahwa larutan tidak bersifat basa. Selain itu, setelah ditambah amilum terjadi perubahan warna menjadi coklat kehitaman. Hal ini menunjukkan bahwa hasil elektrolisis di ruang anoda tersebut mengandung amilum. Amilum ini berasal dari gas I₂ yang merupakan hasil reduksi dari I^-.

Pada ruang katoda tidak terjadi perubahan warna, akan tetapi menghasilkan gelembung-gelembung gas. Gelembung ini berasal dari hasil reduksi H₂O yaitu gas H₂. Namun, setelah ditetesi dengan PP, larutan menjadi tidak berwarna hanya berubah menjadi keruh atau terdapat endapan. Ini menunjukkan bahwa larutan tidak bersifat basa. Setelah ditambah amilum, larutan juga menjadi tidak berwarna. Ini menunjukkan bahwa hasil elektrolisis di ruang katoda tidak mengandung amilum.

Pada percobaan yang kedua yaitu elektrolisis CuSO₄ dengan karbon, terlihat bahwa di ruang anode terjadi perubahan warna menjadi biru dan terdapat gelembung gas. Gelembung ini berasal dari oksidasi H₂O menjadi gas O₂.

Pada ruang katoda tidak terjadi perubahan warna tetapi terdapat endapan. Endapan berasal dari reduksi Cu²⁺ menjadi Cu. Namun,di ruang katoda tidak terjadi gelembung gas. Karena hanya terbentuk Cu.

VIII.       Analisis Data/Pertanyaan

§  Elektrolisis larutan KI

1.      Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis? Jelaskan!

Zat yang terbentuk di ruang anode adalah Iodin (I₂) karena terjadi oksidasi I- menjadi I₂ dengan persamaan reaksi :

2I^-_(aq) à I_2(s) + 2e^-

Yang terbukti dengan adanya perubahan warna larutan menjadi kuning.

2.      Ion-ion apakah yang terdapat di ruang katode setelah elektrolisis? Jelaskan!

Ion-ion yang terdapat di ruang katode adalah OH^- karena terjadi reduksi air (H₂O) dengan persamaan reaksi :

2H₂O_(l) + 2e^- à2OH^-_(aq) + H_2(g)

Yang terbukti dengan adanya perubahan warna larutan menjadi merah muda setelah ditetesi dengan indicator fenolftalein yang berarti bahwa larutan bersifat basa (OH^- pembawa sifat basa) dan munculnya gelembung-gelembung gas yang menandakan terbentuknya gas H₂.

3.      Tuliskan persamaan setengah reaksi yang terjadi pada :

a.       Katode

b.      Anode

KI dan C

2 KI                             2K⁺ + 2I^-

Katode    2H₂O + 2e^-                  2OH^- + H₂

Anode     2I                                 2I + 2e

                2KI + 2 H₂O               2KOH + H₂ +2I

                                                      Katoda      Anoda

4.      Berikan penjelasan mengenai hasil elektrolisis tersebut!

Setelah dialiri listrik DC, terjadi perubahan pada anoda dan terbentuk Iodine  (I₂). Sedangkan dalam katoda terbentuk gelembung gas (H₂)

5.      Kesimpulan apakah yang dapat ditarik setelah melakukan kedua percobaan elektrolisis di atas?

-          Zat yang terbentuk di ruang Anoda mengandung Iodine (I₂) dan bersifat asam

-          Zat yang terbentuk di ruang Katoda mengandung gas (H₂) dan bersifat basa

§  Elektrolisis larutan CuSO₄

1.      Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis? Jelaskan!

4H⁺  + 2SO₄^2-

2.      Ion-ion apakah yang terdapat di ruang katode setelah elektrolisis? Jelaskan!

Tidak ada, karena terjadi endapan Cu.

3.      Tuliskan persamaan setengah reaksi yang terjadi pada :

a.       Katode

b.      Anode

2CuSO₄                           2Cu₂⁺ + 2SO₄^2-

K : 2Cu²⁺ + 4e                2Cu_(s)

A : H₂O                           O₂ + 4H⁺ + 4e

2CuSO₄ + H₂O               2Cu + 2SO₄^2- + 4H⁺ + O₂

                                        katoda                        anoda

4.      Berikan penjelasan mengenai hasil elektrolisis tersebut!

-          Dalam katoda terdapat endapan Cu akibat tereduksi. Cu dapat tereduksi karena nilai E^o-nya lebih besar dari air.

-          SO₄^2- yang merupakan sisa asam oksidasi tidak teroksidasi oleh anoda melainkan air yang teroksidasi

5.      Kesimpulan apakah yang dapat ditarik setelah melakukan kedua percobaan elektrolisis di atas?

-          Bila dalam larutan yang E^o ion positifnya lebih besar dari air maka ion (+) akan direduksi.

-          Bila terdapat sisa asam oksidasi maka anoda akan mengoksidasi air.

IX.             Kesimpulan

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa :

a.       Pada elektrolisis KI dengan karbon, di ruang katoda terbentuk larutan basa dari ion K⁺ dengan OH^-  serta timbul gelembung gas H₂. Sedangkan di ruang anoda terbentuk gas I₂ yang mengandung amilum.

b.      Pada elektrolisis CuSO₄ dengan karbon, di ruang katoda hanya terbentuk endapan Cu. Sedangkan di ruang anoda terbentuk larutan yang bersifat asam dari H⁺ dengan SO₄^2-  serta terbentuk gelembung gas O₂.

DAFTAR PUSTAKA

§  Purba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga.

§  Suyatno,dkk. 2007. Kimia untuk SMA/MA kelas XII. Jakarta : Grasindo.

§  Mayah, Muzdalifa S. Laporan Kimia Sel Elektrolisis. (Online).

(diakses pada hari Sabtu, 4 Oktober 2014, pukul 12.35)