LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA SEL ELEKTROLISIS CuSO4, Na2SO4, KI

Elektrolisis Larutan CuSO₄, Na₂SO₄, dan KI.

SMAN 1 PORONG - XII MIIA 3 - 2015/2016

KELOMPOK 07 :

AHMAD M. ROIZ R.                 ( 01/XII MIIA 3 )

INDAR WAHYUNINGSIH           ( 12/XII MIIA 3 )

PUTRA FADHILA N.                 ( 24/XII MIIA 3 )

RIZKY LIA NURLINA                ( 29/XII MIIA 3 )

 LOVE RETNO H.                      ( 37/XII MIIA 3 )

Tujuan                         : Menganalisis adanya perubahan yang terjadi pada reaksi elektrolisis larutan CuSO₄, Na₂SO₄, dan KI.

Rumusan masalah       : Bagaimana perubahan yang terjadi pada reaksi elektrolisis larutan CuSO₄, Na₂SO₄, dan KI ?

Hipotesis                     : Ada perubahan yang terjadi pada reaksi elektrolisis larutan CuSO₄, Na₂SO₄, dan KI.

Dasar Teori                  :

A.     ELEKTROLISIS

Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energy kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan 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 elektrolit dan elektroda menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis, yaitu:

·         Elektrolisis larutan dengan elektroda inert

·         Elektrolisis larutan dengan elektroda aktif

·         Elektrolisis leburan dengan elektroda inert

Pada elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif. Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi.

B.     SEL ELEKTROLISIS

Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks yang tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Contohnya adalah elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda platina. Contoh lainnya adalah pada sel Daniell jika diterapkan beda potensial listrik dari luar yang besarnya melebihi potensial sel Daniell.

Faktor yang Mempengaruhi Proses Elektrolisis :

·         Jenis elektroda yang digunakan

·         Kedudukan ion dalam siri elektrokimia

·         Kepekatan ion

Perbedaan Antara Sel Elektrolisis / Sel Kimia :

Sel Elektrolisis dialirkan melalui elektrolit, ion-ion akan terurai dan bergerak ke masing-masing anoda dan katoda. Penguraian elektrolit dilakukan oleh arus elektrik. Anion bergerak menuju ke elektroda anoda manakala Kation bergerak menuju ke elektroda katoda.

Sel Kimia Sel kimia ialah sel yang menghasilkan tenaga elektrik melalui tindakbalas kimia. Sel kimia dibina daripada dua logam (elektrod) yang berlainan dicelupkan kedalam suatu larutan masing- masing elektrolit. Elektroda Zn dicelupkan ke dalam larutan ZnSO4, Elektroda Cu dicelupkan ke dalam larutan CuSO4 dan dihubungkan oleh satu jembatan garam. Arus yang terhasil ialah sebanyak 1.10A.

Hukum faraday pertama tentang tentang elektrolisis menyatakan bahwa “jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya muatan listrik yang melewati suatu elektrolisis”. Hukum kedua tentang elektrolisis menyatakan bahwa : “Sejumlah tertentu arus listrik menghasilkan jumlah ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam suatu elektrolisis” (Petrucci, 1985).

Macam – macam elektrolisi :

·         Elektrolisis leburan elektrolit

Dapat digunakan untuk menghantar ion-ion pada sel elektrolisis. Leburan elektrolit tanpa menggunakan air.  Contohnya adalah NaCl.

·         Elektrolisis air

Jika arus listrik dilewatkan melalui 2 elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis. Tetapi, jika larutan CuSO₄ / KNO₃ ditambahkan air murni dengan konsentrasi rendah, akan terjadi elektrolisis dan dapat menghantarkan arus listrik.

·         Elektrolisis larutan elektrolit

Reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air. Contohnya adalah KI.

Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan di antaranya yaitu dapat memperoleh unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain.

Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, yaitu :

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

·         Terdapat 2 elektroda dalam sel elektrolisis.

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

Reaksi elektrolisis pada elektroda C :

1.       CuSO_{4 (aq)} → Cu ²⁺ + SO₄ ^2-

Katoda : 2Cu ²⁺ + 4e^-  → 2Cu_(s)

Anoda : 2H₂O → 4H⁺_(g) + O_2(g) + 4e^-  

2Cu²⁺+ 2H₂O → 2Cu + 4H⁺ + O₂

2.       Na₂SO_{4 (aq)} → 2Na⁺ + SO₄ ^2-

Katoda : 4H₂O + 4e^- → 4OH⁻_(g) + 2H_2(g)

Anoda  : 2H₂O → 4H^+(g) + O_2(g) + 4e^-

2H₂O → 2H₂ + O₂

3.       KI _(aq) → K⁺ + I ^-

Katoda : 2H₂O + 2e^- → 2OH⁻ + H₂

Anoda : 2I → I₂⁺ + 2e^-

            2H₂O + 2I → 2OH^–  + I₂

PERCOBAAN

Alat dan Bahan              :

No	Alat	No	Bahan
1	Gelas Kimia	1	Larutan CuSO4  (1 M)
2	Pipet	2	Larutan Na2SO4 (1 M)
3	Pipa U	3	Larutan KI (1 M)
4	Kabel elektrolisis	4	Indikator PP
5	Statif	5	Indikator Amilum
6	Corong
7	Kertas gosok
8	Baterai 9V

Langkah Kerja              :

A.     Elektrolisis larutan CuSO₄ dan Na₂SO₄ pada elektroda C

1.       Menyiapkan alat dan bahan.

2.       Menjepit baterai positif dengan kabel elektrolisis bewarna merah.

3.       Menjepit baterai negative dengan kabel elektrolisis bewarna hitam.

4.       Memasukkan larutan CuSO₄ atau Na₂SO₄ kedalam pipa U.

5.       Memasukkan grafit kedalam pipa U.

6.       Mengamati perubahan yang terjadi.

7.       Menambahkan 3 mL ( 3 tetes ) indicator PP kedalam larutan.

8.       Menghubungkan kedua  elektroda dengan sumber arus listrik searah ( menggunakan baterai kotak  9V )

9.       Mengamati perubahan reaksi yang terjadi dan mencatat hasil perubahan pada masing – masing pipa U.

10.   Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan.

B.     Elektrolisis larutan KI pada elektroda C

1.       Menyiapkan alat dan bahan.

2.       Memasukkan larutan KI kedalam tabung U sampai 1,5 cm dari mulut tabung.

3.       Menambahkan 3 tetes indikator PP pada katoda dan 3 tetes indikator amilum pada anoda.

4.       Menyelupkan kedua electrode karbon kedalam masing – masing kaki tabung U.

5.       Menghubungkan kedua electrode dengan sumber arus searah ( menggunakan baterai kotak 9V )  selama ± 5 menit.

6.       Mengamati reaksi yang teradi dan mencatat perubahan yang terjadi pada tiap – tiap electrode.

7.       Mengeluarkan dengan hati – hati kedua electrode dan mecium serta mencatat baunya.

8.       Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel pengamatan.

DATA PENGAMATAN

A.     Larutan CuSO₄

No	Pada Katoda	No	Pada Anoda
1	Warna larutan + Indikator PP Tetap bewarna biru muda bening	1	Warna larutan + indikator PP Tetap bewarna biru muda bening
2	Reaksi yang tejadi CuSO4 (aq) → Cu 2+ + SO4 2- Katoda : Cu 2+ + 2e-  → Cu(s)	2	Reaksi yang terjadi CuSO4 (aq) → Cu 2+(s) + SO4 2- Anoda : 2H2O → 4H+(g) + O2(g) + 4e-
3	Pengamatan lain Ada banyak gelembung	3	Pengamatan lain  Ada gelembung

B.     Larutan Na₂SO₄

No	Pada Katoda	No	Pada Anoda
1	Warna larutan + Indikator PP Warna larutan menjadi ungu	1	Warna larutan + indikator PP Warna larutan tetap bening
2	Reaksi yang tejadi Na2SO4 (aq) → 2Na+ + SO4 2- Katoda : 2H2O + 2e- → 2OH−(g) + H2(g)	2	Reaksi yang terjadi Na2SO4 (aq) → 2Na+ + SO4 2- Anoda : 2H2O → 4H+(g) + O2(g) + 4e-
3	Pengamatan lain Ada banyak gelembung – gelembung kecil	3	Pengamatan lain Ada sedikit gelembung berukuran besar

C.     Larutan KI

No	Pada Katoda	No	Pada Anoda
1	Warna larutan + Indikator PP Warna larutan menjadi ungu	1	Warna larutan + indikator Amilum Warna larutan menjadi kuning kecoklatan
2	Reaksi yang tejadi KI (aq) → K+ + I - Katoda : 2H2O + 2e- → 2OH−(g) + H2(g)	2	Reaksi yang terjadi KI (aq) → K+ + I - Anoda : 2I → I2+ + 2e-
3	Pengamatan lain Ada banyak gelembung dan tidak berbau	3	Pengamatan lain Ada sedikit gelembung dan berbau Iodine (I2)

ANALISA DATA

            Dari hasil percobaan pertama elektrolisis larutan CuSO₄ pada tabung U yang ditambahkan dengan indikator PP pada katoda dan anoda, kemudian menghubungkan ke dua elektroda dengan arus searah selama 5 menit. Tidak menghasilkan perubahan warna pada katoda maupun anoda. Zat yang dihasilkan pada katoda yaitu Cu, sedangkan pada anoda yaitu O₂. Pengamatan lain pada katoda dihasilkan sedikit gelembung dan pada anoda dihasilkan banyak gelembung. Hal tersebut menunjukkan pada katoda terjadi reduksi Cu²⁺ yang menghasilkan tembaga Cu dan pada anoda terjadi oksidasi H₂O yang menghasilkan O₂. Reaksi yang terjadi pada larutan tersebut yaitu :

            CuSO_{4 (aq)} → Cu ²⁺ + SO₄ ^2-

Katoda : 2Cu ²⁺ + 4e^-  → 2Cu_(s)

Anoda : 2H₂O → 4H⁺_(g) + O_2(g) + 4e^-  

Reaksi keseluruhan

            2Cu²⁺+ 2H₂O → 2Cu + 4H⁺ + O₂

            Pada percobaa kedua elektrolisis larutan Na₂SO₄ pada tabung U yang ditambahkan dengan  indikator PP pada katoda dan anoda, kemudian menghubungkan ke dua elektroda dengan arus searah selama 5 menit. Menghasilkan perubahan warna menjadi ungu pada katoda dan pada anoda tidak terjadi perubahan warna yaitu tetap bening. Zat yang dihasilkan pada katoda yaitu H₂ sedangkan pada anoda yaitu O₂. Hal tersebut menunjukkan bahwa terdapat banyak gelembung pada katoda dan sedikit gelembung pada anoda. Reaksi yang terjadi pada larutan tersebut yaitu :

            Na₂SO_{4 (aq)} → 2Na⁺ + SO₄ ^2-

Katoda : 4H₂O + 4e^- → 4OH⁻_(g) + 2H_2(g)

Anoda  : 2H₂O → 4H^+(g) + O_2(g) + 4e^-

Reaksi keseluruhan

      2H₂O → 2H₂ + O₂

            Pada percobaan ketiga elektrolisis larutan KI pada tabung U yang ditambahkan dengan indikator PP pada katoda dan Amilum pada anoda, kemudian menghubungkan ke dua elektroda dengan arus searah selama 5 menit. Menghasilkan perubahan warna menjadi ungu disebabkan karena terjadi reaksi OH^- yang bersifat basa pada katoda dan kuning kecoklatan pada anoda. Zat yang dihasilkan pada katoda yaitu H₂ dari hasil reduski ( H₂O ) dan pada anoda dihasilkan I₂ dari hasil oksidasi ( 2I ). Hal ini menunjukkan bahwa pada katoda dihasilkan banyak gelembung dan pada anoda dihasilkan sedikit gelembung. Bau yang dihasilkan pada katoda yaitu tidak berbau, dan pada anoda dihasilkan bau Iodine ( I₂ ). Reaksi yang terjadi pada larutan tersebut yaitu :  

            KI _(aq) → K⁺ + I ^-

Katoda : 2H₂O + 2e^- → 2OH⁻ + H₂

Anoda : 2I → I₂⁺ + 2e^-

Reaksi keseluruhan

            2H₂O + 2I → 2OH^–  + I₂

  Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energy kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit. Faktor yang mempengaruhi proses elektrolisis yaitu, jenis elektroda yang digunakan, kedudukan ion dalam siri elektrokimia, kepekatan ion.

KESIMPULAN

  Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energy kimia. Hasil dari percobaan yaitu :

·         Elektrolisis larutan CuSO₄

1.       Pada katoda

ü  Warna larutan tetap biru muda bening

ü  Reaksi yang terjadi : Cu ²⁺_(s) + 2e^-  → Cu_(s)

ü  Terdapat banyak gelembung

ü  Zat yang dihasilkan endapan tembaga Cu

2.       Pada anoda

ü  Warna larutan tetap biru muda bening

ü  Reaksi yang terjadi : 2H₂O → 4H⁺_(g) + O_2(g) + 4e^-

ü  Ada gelembung udara

ü  Zat yang dihasilkan O₂

·         Elektrolisis larutan Na₂SO₄

1.       Pada katoda

ü  Warna larutan menjadi warna ungu

ü  Reaksi yang terjadi : 2H₂O + 2e^- → 2OH⁻_(g) + H_2(g)

ü  Terdapat sedikit gelembung

ü  Zat yang dihasilkan 2OH⁻ + H₂

2.       Pada anoda

ü  Warna larutan tetap bening

ü  Reaksi yang terjadi : 2H₂O → 4H⁺_(g) + O_2(g) + 4e^-

ü  Terdapat sedikit gelembung berukuran besar

ü  Zat yang dihasilkan 4H⁺_(g) + O_2(g) + 4e^-

·         Elektrolisis larutan pada KI

1.       Pada katoda

ü  Warna larutan menjadi ungu

ü  Reaksi yang terjadi : 2H₂O + 2e^- → 2OH⁻_(g) + H_2(g)

ü  Terdapat banyak gelembung dan tidak berbau

ü  Zat yang dihasilkan H₂

2.       Pada anoda

ü  Warna larutan menjadi kuning kecoklatan

ü  Reaksi yang terjadi : 2I → I₂⁺ + 2e^-

ü  Terdapat sedikit gelembung dan berbau Iodine ( I₂ )

ü  Zat yang dihasilkan adalah zat Iodine ( I₂ )

Jawaban Pertanyaan :

1.       Zat apa yang dihasilkan pada katoda ?

Jawab   :

·         Pada larutan CuSO₄ zat yang dihasilkan adalah tembaga ( Cu )

·         Pada larutan Na₂SO₄ zat yang dihasilan adalah 2OH⁻ + H₂

·         Pada larutan KI zat yang dihasilkan adalah H₂

2.       Zat apa yang dihasilkan pada anoda ?

Jawab   :

·         Pada larutan CuSO₄ zat yang dihasilkan adalah O₂

·         Pada larutan Na₂SO₄ zat yang dihasilan adalah 4H⁺ + O₂ + 4e^-

·         Pada larutan KI zat yang dihasilkan adalah Iodine (I₂)