laporan redoks-elektrokimia

Download laporan redoks-elektrokimia

Post on 24-Dec-2015

51 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kimia dasar lanjut

TRANSCRIPT

A. Judul Percobaan: Redoks dan Sel ElektrokimiaB. Tanggal Percobaan: Senin, 09 April 2012; 07:00 WIBC. Selesai Percobaan: Senin, 09 April 2012; 09:40 WIBD. Tujuan: 1. Mengidentifikasi reaksi redoks berdasarkan perubahan warna yang diamati2. Menentukan daya gerak listrik (DGL) sel volta3. Menguji elektrolisis larutan KIE. Kajian TeoriElektrokimia adalah salah satu dari cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kimia dan sebaliknya. Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks. Proses transfer elektron akan menghasilkan sejumlah energi listrik. Aplikasi elektrokimia dapat diterapkan dalam dua jenis sel, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Pengertian Reaksi RedoksReaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron secara berurutan dari satu spesies kimia ke spesies kimia lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda, yaitu oksidasi (kehilangan elektron) dan reduksi (memperoleh elektron). Reaksi ini merupakan pasangan, sebab elektron yang hilang pada reaksi oksidasi sama dengan elektron yang diperoleh pada reaksi reduksi. Metode Penyetaraan RedoksPersamaan reaksi redoks biasanya sangat kompleks, sehingga metode penyetaraan reaksi kimia biasa tidak dapat diterapkan dengan baik. Dengan demikian, para kimiawan mengembangkan dua metode untuk menyetarakan persamaan redoks. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO) yang berdasarkan pada perubahan bilangan oksidasi yang terjadi selama reaksi. Metode Setengah Reaksi (Metode Ion-Elektron) yang melibatkan dua buah reaksi paruh, yang kemudian digabungkan menjadi reaksi redoks keseluruhan.Persamaan redoks yang belum setara diubah menjadi persamaan ion dan kemudian dipecah menjadi dua reaksi paruh, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi; setiap reaksi paruh ini disetarakan dengan terpisah dan kemudian digabungkan untuk menghasilkan ion yang telah disetarakan. Akhirnya, ion-ion pengamat kembali dimasukkan ke persamaan ion yang telah disetarakan, mengubah reaksi menjadi bentuk molekulnya. Sel VoltaSel Volta atau Sel Gavani adalah sel elektrokimia yang terdiri dari dua buah elektroda dan dapat mengahsilkan energi listrik akibat terjadinya reaksi redoks secara spontan pada kedua elektroda tersebut. Pada sel Volta tau Gavani anoda adalah elektroda negatif dan terjadi reaksi oksidasi, sedangkan katoda adalah elektroda positif dan terjadi reaksi reduksi. Sel ElektrolisisElektrolisis artinya peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Elektrolisis terdiri dari sel elektrolit dan dua elektroda logam/karbon yang berfungsi sebagai katoda dan anoda.Pada anoda terjadi reaksi oksidasi sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi.Gambar 1.1 Sel ElektrolisisAda dua tipe elektrolisis, yaitu elektrolisis lelehan (leburan) dan elektrolisis larutan. Elektrolisis LelehanPada proses elektrolisis lelehan, kation pasti tereduksi di katoda dan anion pasti teroksidasi di anoda. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis lelehan garam NaCl (yang dikenal dengan istilah sel Downs) :Katoda (-) : 2 Na+(l) + 2 e- > 2 Na(s) .. (1)Anoda (+) : 2 Cl-(l) Cl2(g) + 2 e- .. (2)Reaksi sel : 2 Na+(l) + 2 Cl-(l) > 2 Na(s) + Cl2(g) .. [(1) + (2)] Elektrolisis Larutan Elektrolisis Larutan dengan Elektroda InertPada proses elektrolisis larutan dengan elektroda inert, apabila kation pada golongan transisi (B) pasti tereduksi di katoda, dan apabila kation golongan utama (A) pasti tereduksi air. Sedangkan, anion apabila tanpa mengandung unsur oksigen pasti tereduksi di anoda, dan apabila anion mengandung unsur oksigen pasti tereduksi air. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis larutan CaCl2 dan CuSO4: CaCl2(aq) Ca2+ + 2Cl-Katoda (-):2H2O + 2e- 2OH- + H2Anoda (+):2Cl- Cl2 + 2e-CaCl2(aq) + 2H2O Ca2+ + 2OH- + H2 + Cl2CaCl2(aq) + 2H2O Ca(OH)2 + H2 + Cl2 2CuSO4(aq) 2Cu2+ + 2SO42-Katoda (-):2Cu2+ + 2e- 2CuAnoda (+):2H2O 4H+ + O2 + 4e_2CuSO4(aq) + 2H2O 2SO42- + 2Cu + 4H+ + O22CuSO4(aq) + 2H2O 2 H2SO4 + 2Cu + O2 Elektrolisis Larutan dengan Elektroda AktifPada elektrolisis larutan dengan elektroda aktif, apabila kation aturannya sama dengan aturan katoda untuk elektroda inert. sedangkan, pada anoda apapun anionnya pasti teroksidasi dengan elektrodanya. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda nikel:CuSO4(aq) Cu2+ + SO42-Katoda (-):Cu2+ + 2e- 2CuAnoda (+):Ni Ni2+ + 2e-CuSO4(aq) + Ni SO42- + Cu(s) + Ni2+CuSO4(aq) + Ni Cu(s) + NiSO4(aq) Potensial Reduksi Standar (Ered)Potensial elektroda standar dari suatu logam adalah beda potensial antara elektroda hidrogen standar dengan setengah sel yang terdapat logam tercelup dalam larutannya dengan konsentrasi 1 molar pada suhu 250 atau dengan kata lain DLG (daya gerak listrik) dari sel. Dengan mengetahui potensial standar dari masing-masing elektroda, kita dapat menentukan besarnya potensial standar sel lain yang terbentuk. Potensial yang digunakan dalam pemahasan ini adalah potensial standar reduksi.

F. Rancangan Percobaan yang terdiri dari :1) Alat dan Bahan Alat-alat :1. Gelas kimia 100 ml, 400 ml2. Tabung reaksi dan rak3. Tabung U4. Batang karbon (dari baterai)5. Voltmeter6. Adaptor 6 volt7. Kabel Bahan :1. 18

2. H2O2 3%3. FeCl3 0,1 M4. HNO3 pekat5. Larutan kanji6. Lartutan I2 7. FeSO4 jenuh8. KCNS 0,1 M9. H2SO4 2M/pekat10. KI11. K2Cr2O7 0,1 M12. CuSO4 1 M13. ZnSO4 1 M14. KNO3/NaNO3 1 M15. Lempeng tembaga16. Phenolptalein17. CHCl3

2) Langkah-langkah Percobaan1)Beberapa reaksi redoks

1 ml larutan KI 0,1 Ma)Tabung 1 Larutan tidak berwarnaDitambahkan 5 tetes larutan kanji Ditambahkan 1 ml H2SO4 2M merah kecoklatanDitambahkan 10 tetes H2O2 3 %

1 ml larutan KI 0,1 MTabung 2 Larutan tidak berwarnaDitambahkan 5 tetes larutan kanji Ditambahkan 1 ml H2SO4 1M merah kecoklatanDitambahkan 10 tetes FeCl3 0,1 M

1 ml larutan KI 0,1 MTabung 3

Larutan tidak berwarnaDitambahkan 5 tetes larutan kanji Ditambahkan merah kecoklatantetes demi tetes HNO3 pekat

5 tetes larutan I2Sebagai pembanding

Diencerkan Coklat kehitamanDitambahkan 2 tetes larutan kanji

2 tetes larutan I2 Diencerkan unguDitambahkan 5 tetes larutan kanji

H2SO4 2 Mb)

jinggamerah-dimasukkan kedalam tabung U sampai 3 cm dari mulut tabung-ditambahkan perlahan 2 ml FeSO4 jenuh -ditambahkan 2 ml K2Cr2O7-ditambahkan 5 tetes KSCN 0,1 M0,1 M pada tabung sebelah kiripada tabung sebelah kanan

Jingga kekuninganMerah darah-dicelupkan elektroda karbon-dicelupkan elektroda karbon sampai terendam 2 cmsampai terendam 2 cm

2 ml FeCl3Sebagai pembanding

Endapan coklat kemerahan-ditambahkan tetesan larutan KSCN 0,1 M

Pada percobaan (a), hal yang dilakukan adalah menyiapkan 4 tabung reaksi. Tabung 1, 2 dan 3 diisi 1 ml larutan KI 0,1 M dan 5 tetes larutan kanji. Tabung 1 dan 2 yang berisi KI dan kanji ditambahkan 1 ml H2SO4 1 M. Setelah itu menambahkan 10 tetes H2O2 3% pada tabung 1 dan 10 tetes FeCl3 0,1 M pada tabung 2. Lalu menambahkan tetes demi tetes HNO3 pekat pada tabung 3 yang berisi KI dan kanji saja.Tabung 4 digunakan untuk pembanding. Untuk membuat larutan pembanding yaitu dengan cara mengisi tabung dengan 5 tetes I2 lalu mengencerkannya dan setelah itu menambahkan 2 tetes larutan kanji. Setelah larutan pembanding telah dibuat, dibandingkan hasil percobaan pada tabung 1,2,3 dan 4 dengan larutan pembanding. Setelah dibandingkan, buang larutan pada tabung 4 dan tabung dibersihkan. Setelah itu membuat larutan pembanding yang kedua dengan cara mengisi tabung 4 dengan 2 tetes I2 lalu mengencerkannya dan setelah itu menambahkan 5 tetes larutan kanji. Setelah larutan pembanding kadua telah dibuat, dibandingkan hasil percobaan pada tabung 1,2,3 dan 4 dengan larutan pembanding.Pada percobaan (b), pertama-tama menyiapkan tabung U dan diisi H2SO4 2 M sampai 3 cm dari mulut tabung lalu memasang tabung U tersebut pada statif dengan klem. Setelah itu mengisi 2 ml FeSO4 jenuh pada tabung sebelah kanan lalu menambahkannya 5 tetes KSCN 0,1 M. Pada tabung sebelah kiri ditambahkan 2 ml K2Cr2O7 0,1 M. Masing-masing tabung kanan dan kiri dicelupkan elektroda karbon sampai terendam 2 cm. Antar elektroda karbon dihubungkan dengan menggunakan kabel berpenjepit buaya. Diamati perubahan yang terjadi pada masing-masing tabung.

2)Penentuan Daya Gerak Listrik dari Sel Kimia

25 ml ZnSO4 0,1 M15 ml CuSO4 1 MGelas kimia I 100 mlGelas kimia II 100 ml

-dicelupkan batang lempeng tembaga dan seng-dihubungkan kedua lempeng tersebut dengan voltmeter

Eo-dibuat jembatan garam dari kertas tissue yang digulung dan dibasahi dengan larutan NaCl

Pada percobaan kedua, pertama-tama menyiapkan 2 gelas kimia 100 ml. Gelas I diisi 15 ml CuSO4 1 M dan gelas II diisi 25 ml ZnSO4 0,1 M Lalu membuat jembatan garam dengan cara menggulung tissue dan membasahinya dengan larutan NaCl dan hubungkan kedua gelas kimia dengan jembatan garam tersebut. Setelah itu menghubungkan lempeng Cu dan Zn pada voltmeter. Setelah terhubung, celupkan lempeng Cu kedalam gelas kimia berisi CuSO4 dan lempeng seng pada gelas kimia berisi ZnSO4. Catat angka yang ditunjuk oleh voltmeter dan hitung Eo.

3)Elektrolisis

larutan KI 0,25 MElektrolisis larutan KI-dimasukkan kedalam tabung U sampai 3 cm dari mulut tabung-dicelupkan elektroda karbon-dicelupkan elektroda karbonsampai terendam 2 cmsampai terendam 2 cm-dihubungkan elektroda karbon -dihubungkan elektroda karbon

Mengeluarkan gas I2Mengeluarkan gas H2dengan adaptor 6 votldengan adaptor 6 votl

Terdapat warna kuning kecoklatanLarutan tidak berwarna-putuskan aliran listrik setelah 5 menit

-diambil 2 ml larutan hasil elektrolisis -diambil 2 ml larutan hasil dari ruang katodaelektrolisis dari ruang anoda-ditambahkan PP-ditambahkan 1 ml CHCl3

Larutan berubah warna menjadi merah mudaTerdapat larutan berwana kuning dan merah muda yang terpisah-dikocok dan diamati

Recommended

View more >