elektrolisis garam alkali

8/10/2019 Elektrolisis Garam Alkali

1/11

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ANORGANIK I

ELEKTROLISIS GARAM ALKALI

Nama Praktikan : Lailatul Nurfadila

NIM : 121810301001

Kelompok : 2

Nama Asisten :

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

TAHUN 2014


2/11

I. Judul

Elektrolisis Garam Alkali

II. Tujuan

a. Mahasiswa memahami cara menguraikan senyawa

b. Mahasiswa dapat menerapkan konsep elektrokimia sebagai salah satu cara

untuk menguraikan senyawa

III. Metodologi Percobaan

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

a. Pipa U

b. Gabus

c. Elektroda karbon

d. PP

e. Korek api kayu

f. Power supply

g. Kabel3.1.2 Bahan

a. Larutan Na2CO3

b. Larutan NaCl


3/11

3.2 Skema Kerja

- dimasukkan ke dalam pipa U hingga kurang lebih 2 cm dari mulut

pipa

- ditutup masing-masing mulut pipa dengan gabus yang sudah diberi

elektroda

- dihubungkan kedua elektroda dengan kabel

- diberi arus dengan beda potensial 3 V

- dielektrolisis selama 20 menit

- dicatat fenomena yang terjadi- diuji dengan korek api menyala pada setiap mulut pipa

- ditetesi indikator PP pada setiap mulut pipa

- diulangi langkah 1-8 menggunakan larutan NaCl

-

Larutan Na2CO3 0,5M

Hasil


4/11

IV. Pembahasan

4.1 Hasil Pengamatan

Larutan PerlakuanFenomena yang terjadi

Katoda Anoda

Na2CO3 0,5M Proses

elektrolisis

Terdapat sedikit

gelembung

Terdapat banyak

gelembung,

warnanya sedikit

kuning

Uji bara api

Nyala api

sebentar Nyala api lama

Indikator PP

Berubah warna

menjadi merah

muda

Berubah warna

menjadi merah

muda

NaCl 0,5 MProses

elektrolisis

Terdapat sedikit

gelembung

Terdapat banyak

gelembung

Uji bara api

Api langsung

padam Nyala apinya lama

Indikator PP

Berubah warna

menjadi merah

muda

Tidak berubah

warna

4.2 Pembahasan

Percobaan kali ini tentang elektrolisis garam alkali yang bertujuan agar

pratikan mampu menerapkan konsep elektrokimia sebagai salah satu cara untuk

menguraikan suatu senyawa. Elektrolisis sendiri merupakan proses penguraian zat

oleh arus listrik searah (DC, Direct Current) pada sel elektrolisis. Sel elektrolisis

merupakan sel elektrokimia yang melibatkan kondisi reaksi redoks yang berlangsung

tidak spontan dan memerlukan arus listrik dari luar agar reaksi tersebut dapat terjadi

(Respati, 2000).

Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat

dipakai untuk menghasilkan arus listrik. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi

redoks tidak berlangsung secara spontan. Proses pengisian aki merupakan salah


5/11

satu contoh penerapan elektrolisis dan dapat disimpulkan bahwa apabila ke dalam

suatu larutan elektrolit dialiri arus listrik searah maka akan terjadi reaksi kimia, yakni

penguraian atas elektrolit tersebut. Peristiwa penguraian (reaksi kimia) oleh arus

searah itulah yang disebut elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat

mengahantarkan listrik dan disebut sebagai elektrolit, sedangkan dua buah

elektrodanya berfungsi sebagai katoda dan anoda (Keenan, 1984).

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian suatu elektrolit oleh suatu arus listrik.

Jika dalam sel volta energi kimia diubah menjadi energi listrik, maka dalam sel

elektrolisis yang terjadi adalah sebaliknya, yaitu energi listrik diubah menjadi energi

kimia. Arus listrik mengalir ke dalam suatu larutan atau leburan elektrolit, akan

diperoleh reaksi redoks yang terjadi dalam sel elektrolisis. Faktor yang menentukan

reaksi kimia elektrolisis antara lain konsentrasi (keaktifan) elektrolit yang berbeda,

ada yang bersifat inert (tak aktif) dan elektroda tak inert (Hiskia, 1992).

Perubahan energi yang terjadi dalam sel elektrolisis yaitu energi listrik menjadi

energi kimia. Hubungan kuantitatif antara jumlah muatan listrik yang digunakan dan

jumlah zat yang terlibat dalam reaksi telah dirumuskan oleh Faraday. Hal ini dapat

terjadi karena melibatkan reaksi reduksi-oksidasi yang mengandalkan peran partikel

bermuatan sebagai bahan pengantar bermuatan listrik. Air merupakan elektrolitsangat lemah, yang dapat mengalami ionisasi menjadi ion-ion H+dan OH-

H2O(l) H+

(aq)+ OH-(aq)

Oleh karena itu, sangat dimungkinkan untuk dielektrolisis menjadi gas H2 dan O2.

Gas H2 diperoleh pada katoda karena reaksi reduksi ion H+, sedangkan gas O2

diperoleh pada anoda karena terjadi reaksi oksidasi OH-. Berdasarkan perubahan

kualitatif dalam sel elektrolisis maka dapat mempengaruhi perubahan kuantitatif zat

yang ada dalam sel elektrolisis maupun perubahan kuantitatif zat yang ada dalam sel

elektrolisis tersebut. Sejumlah arus listrik yang dialirkan dalam suatu sel elektrolisis

pada waktu tertentu akan mengakibatkan terjadinya perubahan temperatur pada

sistem yang menunjukkan bahwa telah terjadi suatu perubahan dalam sistem

tersebut (Respati, 1992).

Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial elektrodanya. Sel

elektrolisis pada katoda bermuatan negatif, sedangkan anoda bermuatan positif.

Kation direduksi di katoda sedangkan anion dioksidasi di anoda. Elektrolisis

mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, sehingga dalam


6/11

melakukan praktikum ini mahasiswa dapat mengetahui dan dapat mempelajari

proses elektrolisis. Elektrolisis mempunyai banyak kegunaan diantaranya yaitu dapat

memperoleh unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian

dapat menghitung konsentrasi ion logam, serta salah satu proses elektrolisis yang

popular adalah penyepuhan dengan melapisi permukaan suatu logam dengan logam

lain (Sastrohamidjojo, 2005).

Terdapat 3 faktor yang dapat mempengaruhi proses elektrolisis, antara lain:

1. Jenis elektroda yang digunakan

2. Kedudukan ion dalam sel elektrokimia

3. Kepekatan ion

(Chang, 2003).

Suatu reaksi dikatakan tidak spontan jika reaksi tersebut membutuhkan

gangguan dari luar untuk bereaksi serta energi Gibbsnya bernilai positif. Proses

elektrolisis dapat digunakan untuk menguraikan senyawa dengan menggunakan

arus listrik searah. Muatan katoda pada sel elektrolisis adalah negatif sedangkan

anodanya bermuatan positif. Prinsip kerja sel elektrolisis yaitu dengan mengalirkan

arus listrik atau elektron pada anoda sehingga menyertai pelepasan elektron pada

spesi teroksidasi, lalu terus mengalir ke daerah katoda. Anoda bermuatan lebihpositif karena ditinggal elektron, sehingga ion negatif cenderung bergerak ke daerah

anoda. Elektron yang mengalir ke katoda dapat digunakan untuk proses reduksi

spesi katoda. Katoda bermuatan lebih negatif karena didatangi elektron, sehingga

ion positif cenderung termobilisasi ke daerah katoda (Achmadi, 1991).

Percobaan pertama yang dilakukan adalah proses elektrolisis larutan elektrolit

Na2CO3 yang dilakukan selama 20 menit. Proses ini dilakukan dengan menggunakan

dua buah elekroda grafit sebagai elektroda inert yang tidak ikut bereaksi yangkemudian dihubungkan dengan arus listrik. Larutan Na2CO3akan terdisosiasi dalam

air sebagai kation Na+ dan anion CO32- dan diperoleh persamaan reaksi sebagai

berikut:

Na2CO3 (s) 2 Na+(aq) + CO3

2-(aq)

Elektrolisis larutan ini terjadi pada anoda dan katoda. Anoda terjadi reaksi oksidasi

yaitu ion CO32-dan H2O, sedangkan pada katoda mengalami reduksi yaitu Na

+dan

H2O. Reaksi setengah sel yang terjadi pada anoda dan mengalami oksidasi hanya

H2O. Hal tersebut disebabkan karena ion CO32- merupakan sisa asam oksi yang

susah untuk dioksidasi, sehingga hanya H2O yang teroksidasi menghasilkan gas


7/11

Oksigen (O2). Gas O2 inilah yang menempel pada permukaan anoda. Reaksi reduksi

pada katoda juga melibatkan H2O karena Na+merupakan ion dari logam glongan IA

dengan potensial yang sangat negatif sehingga sulit untuk direduksi dan H 2O

tereduksi menghasilkan gas H2pada permukaan katoda. Jumlah gas yang terbentuk

pada anoda lebih banyak daripada katoda karena gelembung yang dihasilkan pada

anoda yang merupakan gas O2 lebih banyak dibandingkan dengan gas H2 pada

katoda. Hal tersebut terjadi karena sifat gas O2 yang sedikit larut di dalam air dan gas

H2 yang bersifat tidak larut di dalam air dan mudah bereaksi dengan gas O2 dari

udara.

Reaksi yang terjadi pada Anoda dan Katoda yaitu

Anoda (Oksidasi) : 2 H2O (l) O2 (g)+ 4 H+ (aq) + 4e

Katoda (Reduksi) : 4 H2O(l) + 4e 2 H2 (g)+ 4 OH- (aq)

Reaksi sel : 6H2O (l) O2 (g) + 2H2 (g) + 4H+ (aq) + 4OH- (aq)

Setelah elektrolisis berlangsung selama 20 menit elektrolisis dihentikan dan

didapatkan nilai arus listrik sebesar 3,1 mA. Selanjutnya dilkakukan pengujian

terhadap proses ini. Uji yang dilakukan pertama adalah uji bara api pada katoda dan

anoda. Bara api pada anoda menjadikan api nyala lebih besar dan api langsung

padam pada katoda. Hal ini dapat terjadi karena pada anoda terjadi reaksi oksidasidari H2O menjadi gas O2dan ion H

+. Gas O2ini yang membantu proses pembakaran

dan membuat api semakin membara. Katoda mereduksi H2O menjadi gas H2dan ion

OH-. Gas H2 akan bereaksi dengan gas O2 sehingga bara api akan padam.

Uji selanjutnya yaitu uji dengan indikator pp. Uji dengan indicator PP dilakukan

dengan cara menetesi indikator PP pada masing-masing mulut pipa U. Ketika ditetesi

indikator PP anoda dan katoda menghasilkan warna merah muda. Hasil ini tidak

sesuai dengan literatur karena seharusnya pada anoda larutan tetap tidak berwarnayang dikarenakan reaksi di anoda menghasilkan ion H+, sedangkan pada katoda

terjadi perubahan warna larutan menjadi merah muda karena terdapat ion OH -pada

hasil reaksi di katoda. Kesalahan ini dapat disebabkan oleh beberapa hal salah

satunya yaitu pada anoda masih terbentuk air belum terurai mnjadi gas O 2dan H2

secara sempurna.

Percobaan selanjutnya yaitu proses elektrolisis pada larutan NaCl dengan

prosedur yang sama dengan proses elektrolisis. Larutan NaCl terionisasi menjadi ion

Na+dan Cl-. Reaksi setengah sel yang terjadi pada katoda adalah reaksi reduksi Na+

dan H2O. Energi potensial Na jauh lebih rendah dibandingkan dengan energi


8/11

potensial H2O sehingga yang direduksi adalah H2O menjadi gas H2 dan ion OH-.

Reaksi setengah sel yang terjadi pada anoda adalah ion Cl- dan H2O. Energi

potensial Cl- nilainya hampir sama dengan H2O dan oksidasi Cl- lebih mudah untuk

dilakukan dari pada air, karena untuk mengoksidasinya membutuhkan tambahan

energi. Hal ini menyebabkan reaksi oksidasi pada anoda merupakan oksidasi Cl-

menjadi gas Cl2. Berikut ini adalah reaksi yang terjadi pada elektrolisis larutan garam

NaCl :

NaCl (aq) Na+(aq) + Cl-(aq)

Katoda (-) : 2 H2O(l)+ 2 e- H2(g)+ 2 OH

-(aq)

Anoda (+) : Cl-(aq) Cl2(g)+ e

-

Reaksi sel : 2 H2O(l)+ Cl-(aq) H2(g) + Cl2(g)+ 2 OH-(aq)

Fenomena yang terjadi ketika dilakukan elektrolisis yaitu terdapat banyak gelembung

(gas Cl2) pada anoda, sedangkan pada katoda dihasilkan sedikit gelembung (gas

H2) dan pada elektrolisis menghasilkan arus sebesar 2,4 mA.

Selanjutnya dilkakukan pengujian terhadap proses ini. Uji yang dilakukan

pertama adalah uji bara api pada katoda dan anoda. Nyala api pada katoda lebih

lama daripada nyala api pada katoda yang langsung padam. Hal ini karena Gas Cl2

yang dihasilkan pada anoda bereaksi dengan gas O2menghasilkan gas ClO yangmembuat nyala api semakin besar sedangkan pada katoda menghasilkan gas H2

yang merupakan hasil reaksi reduksi elektrolisis H2O. Gas H2 mudah bereaksi

dengan udara sehingga ketika elektroda dilepas dan bara api dimasukkan dalam

mulut pipa, nyala api mengecil langsung padam. Hal ini terjadi karena gas H2 telah

bereaksi dengan udara.

Uji yang selanjutnya adalah uji indikator pp. Ketika indikator PP diteteskan ke

dalam anoda tidak terjadi perubahan atau larutan tetap tidak berwarna. Hal inimenunjukkan bahwa larutan tidak menghasilkan ion hidroksida atau tidak

menghasilkan larutan yang bersifat basa. Sedangkan ketika diteteskan ke dalam

katoda larutan menghasilkan warna merah muda yang menunjukkan larutan bersifat

basa karena menghasilkan ion OH- yang merupakan basa sehingga akan berubah

warna menjadi merah muda.


9/11

Kesimpulan

Metode penguraian suatu senyawa dapat dilakukan dengan metode

elektrolisis dimana elektrolisis merupakan peristiwa penguraian (reaksi redoks)

senyawa elektrolit akibat dialirinya arus listrik searah. Elektrolisis Na2CO3 yang terjadi

pada katoda dan anoda adalah elektrolisis H2O menghasilkan gas O2dan membuat

nyal api lebih lama, serta menghasilkan gas H2 pada katoda dan membuat api

padam dan berubah menjadi berwarna merah jambu ketika ditambahkan indikator

PP pada kedua elektroda. Elektrolisis NaCl terjadi pada katoda menghasilkan gas Cl2

pada yang membuat api padam dan tidak berwarna ketika ditambahkan indikator PP

sedangkan pada anoda menghasilkan gas O2dan membuat bara api semakin besar

dan berwarna merah muda ketika ditambahkan indikator PP.

Daftar Pustaka

Achmadi. 1991. Ilmu Kimia. Jakarta: Erlangga.

Chang, Raymoon. 2003. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketga Jilid 2. Jakarta:

Erlangga.

Hiskia, Achmad. 1992. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Bandung: Citra Adiya Bakti.

Keenan. 1984. Kimia Anorganik 1. Jakarta: Erlangga.Respati, 1992. Dasar-Dasar Ilmu Kimia. Jakarta: Rienika Cipta.

Raspati, D. 2000.General Chemistry2thEdition. Buitenzorg: Doe Idenn Crp.

Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Dasar. Yogyakarta: UGM Press.

Tim Penyusun. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik 1. Jember : Universitas

Jember.


10/11

Lampiran

a. Elektolisis Na2CO3

Foto Keterangan

Proses elektrolisis

Uji nyala pada kedua elektroda

Uji indikator PP pada kedua

elektroda


11/11

b. Elektrolisis NaCl

Foto Keterangan

Proses elektrolisis

Uji nyala pada kedua elektroda

Uji indikator PP pada kedua

elektroda

elektrolisis garam alkali

Documents