LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

Mengamati Reaksi Redoks yang Terjadi pada Sel Elektrolisis

KELOMPOK V

Maruni Triwana

Rita Fauziah

Roro Rengganis

Tiara Tsalsa Amaranggana

Tri Fenia Lesmana

XII IPA 3

SMAN 7 Tangerang

I. Pendahuluan

Dalam sel elektrokimia berlangsung proses elektrokimia, yaitu proses reaksi kimia menghasilkan arus listrik, atau sebaliknya, arus listrik menyebebkan terjadinya suatu reaksi kimia. Sel elektrokimia digunkan secara luas dalam kehidupan sehari-hari, misalnya dalam proses pemurnian logam (emas, perak, dan alumunium), penyepuhan logam, dan berbagai peralatan elektronika (baterai dan akumulator atau aki).

Berdasarkan uraian tersebut, sel elektrokimia dibagi dua berdasarkan reaksinya, yaitu sel Volta dan sel elektrolisis.

a) Sel VoltaReaksi kimia yang berlangsung bersifat spontan dan menghasilkan arus listrik di

mana katode merupakan kutub positif dan anode merupakan kutub negatif. Contoh : penggunaan baterai dan aki.

b) Sel ElektrolisisArus listrik menyebebkan berlangsungnya suatu reaksi kimia di mana katode

merupakan kutub negatif, sedangkan anode kutub positif. Contoh : penyepuhan, pemurnian logam, penyetruman aki.

Pada praktikum kali ini, pengamatan yang dilakukan mengenai reaksi redoks yang terjadi pada sel elektrolisis. Ilmuwan Inggris , Michael Faraday, mengalirkan arus listrik ke dalam larutan elektrolit dan ternyata dalam larutan tersebut terjadi reaksi kimia. Rangkaian alat yang menunjukkan terjadinya reaksi kimia akibat dialirkannya arus listrik tersebut dinamakan sel elektrolisis.

Pada sel elektrolisis, penentuan kutub positif dan negatif ini didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar. Terdapat 3 kelompok sel elektrolisis, yaitu :

Sel dengan elektrolit lelehan Sel dengan elektrolit larutan dan elektrode tidak reaktif ( inert) Sel dengan elektrolit larutan dan elektrode reaktif

Dalam sel elektrolisis dengan elektrolit larutan dan elektrode tidak reaktif (inert) ini tidak ada pengaruh elektrode, tetapi karena dalam larutan terdapat air, harus tetap diperhatikan kemungkinan pelarut ( air) mengalami reaksi redoks. Ada beberapa aturan dalam menentukan reaksi redoksnya, di antaranya sebagai berikut.

No. Reaksi pada Katode (-) Reaksi pada Anode (+)1. Ion-ion IA, IIA, Al 3+, Mn2+

2H2O + 2 2OH- + H2

Ion-ion SO4 2-, NO3-

2H2O 4H+ + 4é + O2

2. Ion-ion logam yang lainMn+ + né M

Ion-ion Cl -, Br - ,I -

2X- X2 + 2é3. Ion H+ (asam)

2H+ + 2é H2

Ion OH- (basa)4OH- 2H2O + 4é + O2

4. Jika yang dielektrolisis adalah leburan (cairan) elektrolit (tanpa ada air), semua kation direduksi :

Mn+ + né M

Pada penyepuhan dan pemurnian logam, yang dipakai sebagai anode adalah pelapis atau logam tidak murni ( bukan Pt dan C).M Mn+ + né

1) Reaksi pada KatodeSebagian besar kation adalah logam dan terbagi atas kation logam

golongan utama dan kation logam golongan transisi. Kation logam transisi antara lain : Zn2+, Ni2+, Pb2+, Cu2+, Ag+ dan Sn2+. Kation golongan utama memiliki nilai potensial reduksi yang lebih kecil (lebih negatif) dibandingkan potensial reduksi H2O, sehingga yang akan direduksi adalah H2O, bukan kationnya .

2) Reaksi pada Anode

Pada anode, terjadi reaksi oksidasi anion. Anion merupakan sisa asam yang dibagi menjadi dua jenis, yaitu anion yang tidak mengandung oksigen (Cl-, Br- ,I-) dan anion yang mengandung oksigen (SO4 2-, NO3

- dan CO32-). Anion yang

tidak mengandung oksigen cenderung lebih mudah mengalami oksidasi dibandingkan air sehingga anion ini akan dioksidasi dulu. Adapun anion yang mengandung oksigen, kecenderungannya untuk melakukan reaksi oksidasi lebih kecil sehingga yang akan dioksidasi adalah H2O.

II. TujuanMenentukan hasil reaksi elektrolisis dari larutan garam halida, garam alkali, dan

garam.

III.Alat dan Bahan :

IV. Langkah kerja

Elektrolisis larutan KI1. Memasukkan larutan KI kedalam tabung U sampai permukaan larutan ± 2 cm di

bawah mulut tabung.2. Memasangkan elekrtode karbon hingga tercelup kedalam larutan. Kemudian,

hubungkan dengan sumber arus (Accu). Mencatat bagian elektrode mana yang bertindak sebagai katode dan anode.

3. Mencatat perubahan-perubahan yang terjadi selama elektrolisis berlangsung. Ketika elektrolisis telah berlangsung 1 menit, meneteskan 3 tetes larutan fenolftalein dan 5 tetes amilum.

4. Menulis reaksi yang terjadi pada setiap elektrode.

Elektrolisis larutan NaCl1. Melakukan elektrolisis NaCl 0,5 dengan cara yang sama seperti pada prosedur

elektrolisis KI 1 sampai 3.2. Setelah mengamati sekitar 1 menit, meneteskan 3 tetes larutan fenolftalein pada

daerah sekitar elektrode.3. Melanjutkan elektrolisis sampai 5-10 menit.4. Menulis reaksi yang terjadi pada setiap elektrode.

Alat Jumlah Bahan JumlahGelas Kimia 1 buah 3 buah Larutan KI 0,2 M 200 mL

Tabung U 1 buah Larutan NaOH 0,5 M

200 mL

Pipet Tetes 1 buah Fenolftalein SecukupnyaBatang Karbon 1 buah Amilum/kanji Secukupnya

Accu 1 buah

V. Analisis Data Hasil Diskusi1. Gambarkan bagan setiap percobaan elektrolisis dan lengkapi dengan keterangan

gambar.2. Apakah fungsi penambahan larutan fenolftalein pada setiap percobaan tersebut?3. Apakah fungsi penambahan amilum pada elektrolisis larutan KI ?4. Bila pada percobaan elektrolisis NaCl yang digunakan berbentuk lelehan, zat-zat apa

saja yang dihasilkan pada setiap elektroda ? Tuliskan reaksinya.

Jawaban :

1.

2. Penambahan larutan fenolftalein pada setiap percobaan tersebut berfungsi sebagai indikator

3. Penambahan amilum pada elektrolisis larutan KI berfungsi sebagai indikator 4. Reaksi elektrolisis NaCl berbentuk lelehan :

NaCl(l) →Na+ + Cl-

Katode (reduksi kation) : Na+ + e- → Na x2Anode (oksidasi anion) : 2Cl- → Cl2 + 2e- x1

2Na+ + 2Cl- → 2Na + Cl2

Zat-zat yang dihasilkan pada elektrolisis NaCl berbentuk lelehan adalah Natrium dan Clorida.

VI. Hasil Praktikum dan Pembahasan

1) Elektrolisis larutan KI

Pada elektrolisis larutan KI elektroda yang bertindak sebagai katoda adalah K+ dan elektroda yang bertindak sebagai anoda adalah I- . Selama elektrolisis berlangsung terjadi perubahan-perubahan pada larutan tersebut. Pada katode terdapat gelembung-gelembung sedangkan pada daerah elektroda anode warna daerah larutannya berubah menjadi warna kuning kecoklatan. Adanya gelembung-gelembung pada katoda menunjukkan bahwa H2O (air) yang dielektrolisis.

Kemudian, kami menguji larutan anode dan katode tersebut dengan menambahkan larutan fenolftalein dan amilum yang dijadikan sebagai indikator. Sebelum di tambahkan masing-masing larutan katoda dan anoda telah dipindahkan ke dalam tabung-tabung reaksi yang berbeda. Dari penambahan kedua indikator tersebut terjadi perubahan.

Dari data diatas kita dapat mengetahui bahwa larutan anoda yang diberi indikator amilum ternyata memiliki sedikit warna ungu atau bening keunguan. Hal ini menunjukkan adanya iodin (I2) pada larutan tersebut.

Amilum + I2 → ungu

Elektroda / Indikator

Fenolftalein Amilum

Anoda(kuning) (3 tetes) tetap (5 tetes) bening keunguanKatoda(bening) (1 tetes) pink keunguan (5 tetes) tetap

Hal ini sesuai dengan reaksi elektrolisis.

Anode : 2I- → I2 + 2e-

Sedangkan pada katode yang diberi indikator Fenolftalein, terjadi perubahan warna menjadi pink keunguan. Hal ini menunjukkan bahwa pada katoda dalam suasana basa.

Fenolftalein + 2OH- → ungu

Hal ini sesuai dengan reaksi elektrolisis

Katoda : 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-

Elektrolisis Larutan KI

KI K+ + I-

Kation : 2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Anion : 2I- I2 + 2e-

2H2O + 2I- H2 + I2 + 2OH-

Reaksi elektrolisis :

2KI+2H2O → 2K+ + H2 + I2 + 2OH-

2) Elektrolisis NaCl

Pada elektrolisis larutan NaCl, elektroda yang bertindak sebagai katoda adalah Na+ dan elektroda yang bertindak sebagai anoda adalah Cl-. Selama elektrolisis berlangsung terjadi perubahan-perubahan pada larutan tersebut. Setelah satu menit pada kedua elektroda terdapat gelembung-gelembung. Kemudian pada larutan NaCl ini pada masing-masing elektrode diberi fenolftalein sebanyak 3 tetes. Akibatnya terjadi perubahan warna.

Pada katode berwarna pink keunguan dan pada anode warnanya tetap, namun terlihat sedikit keruh. Selama proses elektrolisis masing-masing daerah elektrode mengalami perluasan daerah.

larutan katode yang diberi indikator fenolftalein ternyata memiliki warna pink keunguan. Hal ini menunjukkan pada larutan elektrode tersebut berada dalam suasana basa.Kation : Fenolftalein + 2OH- → pink keunguan

Hal ini sesuai dengan reaksi elektrolisis.

Elektrolisis Larutan NaCl

NaCl Na+ + Cl-

Kation : 2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Anion : 2Cl- Cl2 + 2e-

2H2O + 2I- H2 + I2 + 2OH-

Reaksi Elektrolisis :

2NaCl + 2H2O 2Na+ + H2 + Cl2 + 2OH-

Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil praktikum yang kami lakukan , kami dapat menarik kesimpulan bahwa pada sel elektrolisis dengan elektrolit larutan dan elektroda tidak reaktif (karbon), penentuan kutub positif (anoda) dan negatifnya (katoda) didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar yang sesuai ketentuan-ketentuan reaksi elektrolisis. Dalam hal ini, larutan yang digunakan adalah larutan KI dan larutan NaCl.

Pada larutan KI, larutan garamnya mengandung kation golongan utama yang memiliki nilai potensial reduksi yang lebih kecil (lebih negatif) dibandingkan potensial reduksi H2O sehingga yang akan direduksi adalah H2O, bukan kationnya. Hal ini dibuktikan dengan adanya gelembung-gelembung pada elektrode katode yang menunjukkan bahwa H2O yang dielektrolisis.

Elektrolisis Larutan KI

KI K+ + I-

Kation : 2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Anion : 2I- I2 + 2e-

2H2O + 2I- H2 + I2 + 2OH-

Reaksi elektrolisis :

2KI+2H2O → 2K+ + H2 + I2 + 2OH-

Karena di dalam anoda yang diberi indikator amilum ternyata memiliki sedikit warna ungu , ini menunjukkan adanya iodin (I2) pada larutan tersebut. Dan warna pada katode yang diberi indikator Fenolftalein berwarna pink keunguan, ini menunjukkan bahwa katoda dalam suasana basa.

Pada larutan NaCl , larutan garamnya juga mengandung kation golongan utama yang memiliki nilai potensial reduksi yang lebih kecil (lebih negatif) dibandingkan potensial reduksi H2O sehingga yang akan direduksi adalah H2O, dan bukan kationnya.

Elektrolisis Larutan NaCl

NaCl Na+ + Cl-

Kation : 2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Anion : 2Cl- Cl2 + 2e-

2H2O + 2I- H2 + I2 + 2OH-

Reaksi Elektrolisis :

2NaCl + 2H2O 2Na+ + H2 + Cl2 + 2OH-

larutan katode yang diberi indikator fenolftalein memiliki warna pink keunguan. Hal ini menunjukkan pada larutan tersebut berada dalam suasana basa.