Mengapa larutan elektrolit
dapat menghantarkan arus listrik dijelaskan oleh seorang ilmuan bernama August
Svante Arhenius pada tahun 1887. Menurut Arhenius, larutan elektrolit dapat
menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang bergerak bebas. Ion-ion
tersebut menghantarkan listrik dalam larutan.
Oke... sekarang kita ambil contoh salah satu larutan elektrolitnya adalah larutan NaCl. Kita tahu bahwa larutan NaCl atau yang sering kita sebut larutan garam merupakan salah satu larutan elektrolit.
NaCl jika dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion Na+ dan Cl-.
Ion-ion tersebut bergerak bebas dalam larutan.
Didalam elektrolit tester terdapat elektrode positif dan elektrode negatif. elektrode positif akan didekati oleh ion negatif, sedangkan elektrode negatif akan didekati oleh ion positif. Ion negatif melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung gas pada satu atau dua elektrode tersebut.
Jadi kesimpulannya, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang bergerak bebas. Ion negatif akan mendekati elektrode positif dan melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir dari elektrode positif ke elektrode negatif melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung-gelembung pada salah satu atau kedua elektrode..: D
Oke... sekarang kita ambil contoh salah satu larutan elektrolitnya adalah larutan NaCl. Kita tahu bahwa larutan NaCl atau yang sering kita sebut larutan garam merupakan salah satu larutan elektrolit.
NaCl jika dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion Na+ dan Cl-.
Ion-ion tersebut bergerak bebas dalam larutan.
Didalam elektrolit tester terdapat elektrode positif dan elektrode negatif. elektrode positif akan didekati oleh ion negatif, sedangkan elektrode negatif akan didekati oleh ion positif. Ion negatif melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung gas pada satu atau dua elektrode tersebut.
Jadi kesimpulannya, larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena adanya ion-ion yang bergerak bebas. Ion negatif akan mendekati elektrode positif dan melepaskan elektron. Elektron tersebut mengalir dari elektrode positif ke elektrode negatif melewati lampu sehingga lampu dapat menyala dan timbul gelembung-gelembung pada salah satu atau kedua elektrode..: D
Mengapa
Larutan Elektrolit Dapat Menghantarkan Arus Listrik?
Kali ini saya tidak akan
terlalu berpanjang lebar. Kita langsung ke topik saja, Mengapa Larutan Elektrolit
Dapat Menghantarkan Arus Listrik? Silahkan sobat simak informasi dibawah ini.
Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dikarenakan dalam larutan tersebut ada ion-ion positif dan negatif yang terurai. Lantas jika terurai secara sempurna, maka larutan itu disebut elektrolit kuat dan jika tidak terurai secara sempurna maka disebut larutan lemah. Nah jenis elektrolit yang dapat menghantarkan listrik dengan baik adalah elektrolit kuat.
Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dikarenakan dalam larutan tersebut ada ion-ion positif dan negatif yang terurai. Lantas jika terurai secara sempurna, maka larutan itu disebut elektrolit kuat dan jika tidak terurai secara sempurna maka disebut larutan lemah. Nah jenis elektrolit yang dapat menghantarkan listrik dengan baik adalah elektrolit kuat.
percobaan Elektrolisis
BAB 1PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Elektrolisis yaitu peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dilaliri oleh aurs listrik searah. Sedangkan sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda.
Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial electrode, konsentrasi, dan over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negative, sedangkan anode bermuatan positif. Kemudian kation direduksi di katode, sedangkan anion diosidasi di anode.
Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan, di antaranya yaitu dapat memperoleh unsure-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, keudian 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.
Seperti yang telah diketahui di atas, elektrolisis mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, sehingga penting agar mahasiswa melakukan praktikum ini agar mahasiswa lebih mengetahui dan dapat mempelajari proses dari elktrolisis.
Elektrokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara perubahan zat dan arus listrik yang berlangsung dalam sel elektrokimia. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan elektrolisis sangat banyak, misalnya dalam dunia industri seperti pemurnian logam.Oleh karena itu, pemahaman akan elektrolisis sangat penting, dan melalui percobaan ini diharapkan praktikan mendapatkan lebih banyak pengetahuan.
1.2. Tujuan Percobaan
- Mengetahui proses elektrolisis pada larutan CuSO4 dengan elektroda karbon
- Mengetahui perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda dari proses elektrolisis
- Mengetahui proses elektrolisis pada larutan KI dengan katoda dan anoda karbon
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat dipakai untuk menghasilkan arus listrik. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi redoks tudak berlangsung secara spontan. Untuk lebih memahami apakah sebenarnya elektrolisis itu dapat dilihat pada proses pengisian aki. Dalam proses pengisian aki tersebut dapat disimpulkan bahwa apabila ke dalam suatu larutan elktrolit dialiri arus listrik searah maka akan terjadi reaksi kimia, yakni penguraian atas elektrolit tadi. Peristiwa penguraian (reaksi kimia) oleh arus searah itulah yang disebut elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat mengahantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda dan anoda.
* Susunan Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis tidak memerlukan jembatan garam. Komponen utamanya adalah sebuah wadah, electrode, elektrolit, dan sumber arus searah.
Electron (listrik) memasuki larutan melalui kutub negatif (katode). Spesi tertentu dalam larutan mneyerap electron dari katode dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi ion melepas electron di anode dan mengalam oksidasi. Jadi, sama seperti pada sel volta, reaksi di katode adalah reduksi, sedangkan reaksi di anode adalah oksidasi. Akan tetapi, muatan elektrodenya berbeda. Pada sel volta, katode bermuatan positif, sedangkan anode bermuatan negative. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negative sedangkan anode bermuatan positif.
* Reaksi-reaksi elektrolisis
Apabila listrik dialirkan melalui lelehan senyawa ion maka senyawa ion itu akan diuraikan. Kation direduksi di katode, sedangkan anion dioksidasi di anode.
Reaksi elektrolisis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks. Spesi yang bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodenya. Hal itu bergantung pada potensial spesi-spesi yang terdapat dalam larutan. Untuk menuliskan reaksi elektrolisis larutan elektrolit, faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan adalah:
1. Reaksi-reaksi yang berkompetisi pada tiap-tiap
electrode.
- Spesi
yang mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial electrode
lebih positif.
- Spesi
yang mengalami oksidasi di anode adalah yang mempunyai potensial electrode
lebih negatif.
1. Jenis elektrode, apakah inert atau aktif
Elektrode inert adalah elektrode yang tidak
terlibat dalam reaksi. Elektrode inert yang sering digunakan yaitu platina dan
grafit.
1. Overpotensial
Overpotensial adalah potensial tambahan yang
diperlukan sehingga suatu reaksi elektrolisis dapat berlangsung.Contoh :
Elektrolisis larutan CuSO4 dengan katode dan anode Cu. Pada elektrolisis larutan CuSO4 dengan elktrode Cu terbentuk endapan Cu di katode dan anodenya (Cu) larut.hasil-hasil itu dapat dijelaskan sebagai berikut. Dalam larutan CuSO4terdapat ion Cu2+, ion SO42- molekul air serta logam tembaga (elektrode). Berbeda dengan elktrode grafit yang inert (sukar beraksi), tembaga dapat mengalami oksidasi di anode. Kemungkinan reaksi yang terjadi di katode aldah reduksi ion Cu2+ atau reduksi air.
Cu2+ + 2e → Cu E° = +0.34 V
2H2O + 2e → 2OH- + H2 E° = – 0.83 V
Oleh karena potensial reduksi Cu2+ lebih besar maka reduksi ion Cu2+ lebih mudah berlangsung. Sementara itu, kemungkinan reaksi yang terjadi di anode adalah oksidasi ion SO42- ,oksidasi air atau akosidasi Cu.
2SO42- ® S2O82- + 2e E° = -2.71 V
2H2O ® 4H+ + O2 + 4e E° = -1.23 V
Cu ® Cu2+ + 2e E° = -0.34 V
Oleh karena potensial oksidasi Cu paling besar maka oksidasi tembaga lbih mudah berlangsung. Jadi, elektrolisis larutan CuSO4 dengan Cu menghasilkan endapan Cu di katode dan melarutkan Cu di anode.
CuSO4 ® Cu2+ + SO42-
Katode : Cu2+ + 2e ® Cu
|
Cu ® Cu
(anode) (katode)
Berdasarkan daftar potensial elektrode standar dapat dibuat suatu ramalan tentang reaksi katode dan reaksi anode pada suatu elktrolisis. Ramalan mungkin akan meleset jika spesi yang terlibat mempunyai overpotensial yang signifikan.
1. Reaksi-reaksi di katode (reduksi)
Reaksi di katode bergantung pada jenis kation
dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA,
IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial elektrodanya lebih kecil (
lebih negative daripada air), maka air yang tereduksi. Kation selain yang
disebutkan di atas akan tereduksi.Contoh :
Pada elektrolisis larutan NaCl (kation Na+), air yang tereduksi, bukannya ion Na+ .
Pada elektrolisis larutan CuSO4 (kation Cu2+), ion Cu2+ yang tereduksi.
1. Reaksi-reaksi di Anode (Oksidasi)
Elektrode negative (katode) tidak mungkin
ikut bereaksi selama elektrolisis karean logam tidak ada kecenderungan menyerap
elektron membentuk ion negatif. Akan tetapi, elektrode posistif (anode) mungkin
saja ikut bereaksi, melepas electron dan mengalami oksidasi. Kecuali Pt dan Au,
pada umumnya logam mempunyai potensial oksidasi lebih besar daripada air atau
anion sisa asam. Oleh karena itu, jika anode tidak terbuat dari Pt, Au atau
grafit, maka anode itu akan teroksidasi.L ® Lx+ + xe
Elektrode Pt, Au dan Grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar dioksidasi sehingga air yang teroksidasi.
2H2O ® 4H+ + O2 + 4e
Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti Br-, dan I-, maka anion itu yang teroksidasi. Skema reaksi-reaksi elektrolisis:
Reaksi di katode bergantung pada jenis kation :
|
Kation lain : kation yang tereduksi
2H+ + 2e ® H2
Lx+ + xe ® L
Reaksi di anode bergantung pada jenis anode dan anion :
|
|
|
|
|
4.2 Reaksi – reaksi
4.2.1 CuSO4dengan katoda : karbon, anoda : karbon
CuSO4 Cu2+ + SO42-
Katoda ( C): Cu2++ 2e- Cu
Anoda ( C) : 2H2O 4H++ O2 + 4e-
2H2O + 2Cu2+ Cu + 4H+ + O2
4.2.2 KI dengan katoda : tembaga, anoda : karbon
KI K+ + I-
Katoda ( Cu ) :2H2O + 2e- 2OH- + H2
Anoda ( C ) : 2I-I2 + 2e-
2H2O + 2I- I2 + H2 + 2OH-
4.3 Pembahasan
Elektrokimia adalah peristiwa terjadinya reaksi oksidasi-reduksi dalam bentuk setengah reaksi yang terpisah dalam oksidasi dan redukasi atau bisa disebt juga sebagai gabungan antara dua setengah sel yaitu antara katoda dan anode. Dalam sel elektrokimia terjadi reaksi redoks spontan, yaitu reaksi yang berlangsung serta merta. Sel elektrokimia mengubah energy dari suatu reaksi redoks spontan menjadi energi listrik berupa aliran electron yang bergerak dari anode menuju katode.
Elektrolisis adlaah suatu peristiwa penguraian (reaksi kimia) atas larutan elektrolit akibat dialiri arus listrik searah. Dalam reaksi elektrolisis, energy listrik digunakan untuk menghasilkan suatu perubahan imia yang tidak akan terjadi secara spontan. Dalam reaksi elektrolisis, pada anoda terjadi reaksi oksidasi yakni reaksi pelepasan elektron, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi yaitu reaksi penangkapan elektron.
Perbedaan mendasar antara sel volta ( sel elektrokimia ) dengan sel elektrolisis adalah sebagai berikut :
No
|
Sel Volta
|
Sel Elektrolisis
|
1
2 3 4 5 6 |
Reaksi kimia berlangsung
secara spontan
Terjadi perubahan energi dari energi kimia
→ energi listrik atau menghasilkan arus listrikKatoda merupakan kutub positif Anoda merupakan kutub negatif Pemberian tanda kutub positif dan negatif, berdasarkan pada potensial listrik kedua elektrodanya Contohnya : Baterai alkali, radio, kalkulator, televisi, sel bahan bakar |
Reaksi kimia tidak
berlangsung secara spontan
Terjadi perubahan energi dari energi
listrik → energi kimia berlangsung suatu reaksi kimiaKatoda merupakan kutub negatif Anoda merupakan kutub positif Penentuan kutub positif dan negatif, didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar. Contohnya : Pembuatan gas, penyepuhan logam, pemurnian logam dan pengisian aki |
Adapun perbedaan antara elektrokimia dan elektrolisis antara lain sebagai berikut :
a. Elektrolisis merupakan proses di mana reaksi redoks tidak beralngsung secara spontan, sedangkan elektrokimia merupakan proses di mana reaksi edoks berlangsung secara spontan.
b.Anode pada sel elektrokimia bermuatan (-) dan katodanya bermuatan ( + ), sedangkan pada sel elektrolisis anoda bermuatan ( + ) dan katodanya bermuatan(-)
c. Dalam reaksi elektrokimia , spesi yang bereaksi yaitu kation dan anionnya sedangkan reaksi elektrosis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks di mana spesi yang bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodanya
Aplikasi elektrolisis dalam kehidupan sehari – hari adalah sebagai berikut :
1. Pereduksi Zat
Banyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis,
misalnya logam-logam alkali, magnesium, aluminium, fluorin, natrium hidroksida,
natrium hipoklorit, dn hidrogen peroksida.Klorin dan natrium hidroksida dibuat dari elektrolisis larutan natrium klorida. Proses ini disebut proses klor-alkali dan merupakan proses industry yang sangat penting. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan NaOH di katoda dan Cl2 di anode :
NaCl ® Na+ + Cl-
Katode : 2H2O + 2e ® 2OH- + H2
|
2H2O + 2Cl- ® 2OH- + H2 + Cl2
Reaksi rumus : 2H2O + 2 NaCl ® 2NaOH + H2 + Cl2
1. Pemurnian Logam
Contoh terpenting dalam bidang ini adalah
permunian tembaga. Untuk membuat kabel listrik diperlukan tembaga murni, sebab
adanya pengotor dapat mengurangi konduktivitas tembaga. Akbiatanya, akan timbul
banyak panas dan akan membahayakan penggunaannya.Tembaga dimurnikan secara elektrolisis. Tembaga ktor dijadikan anode, sedangkan katode digunakan tembaga murni. Larutan elektrolit yang digunakan adalah CuSO4. Selama elektrolisis, tembaga dari anode terus-menerus dilarutkan kemudian diendapkan pada katode.
CuSO4 ® Cu2+ + SO42-
Katode : Cu2+ + 2e ® Cu
|
Cu ® Cu
1. Penyepuhan
Penyepuhan (electroplatiny) dimaksudkan untuk
melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampian. Pada
pneyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katode sedangkan logam
penyepuhnya sebagai anode. Kedua elektroda itu dicelupkan dalam larutan garam
dari logam penyepuh.Pada percobaan elektrolisis larutan CuSO4 dengan katoda C dan anoda C, larutan CuSO4 dimasukkan ketabung U kemudian kedua elektroda batang karbon dimasukkan. Larutan berwarna biru jernih. Pada anoda terdapat gelembung gas :
2H2O ® 4H+ + O2 + 4e
Sehingga menghasilkan gelembung O2. Sedangkan pada katoda tidak terjadi reaksi apa-apa hanya tetap Cu.
Pada peristiwa elektrolisis ini spesi yang ada didalam sel elektrolisis ialah ( Cu2+, SO42- dan H2O ), sedangkan karbon merupakan elektroda yang inert ( tidak ikut bereaksi ).
Pada percobaan elektrolisis larutan Ki dengan katoda Cu dan anoda C, terjadi gelembung gas pada anoda serta terbentuk endapan karbon, sedangkan pada katoda warna larutan menjadi coklat kekuningan. Pada elektrolisis ini spesi yang ada didalam sel elektrolisis adalah K+, I- dan H2O, sedangkan untuk tembaga terletak sebagai katoda maka tidak ikut bereaksi dan untuk karbon yang terletak sebagai anoda karena merupakan elektroda inert.
Dalam percobaan elektrolisis digunakan beberapa reagen yang berfungsi sebagai larutan elektrolit untuk CuSO4 dan KI dan indikator pp sebagai petunjuk atau indikator adanya OH- pada larutan katoda yang berarti besifat basa.
Pada percobaan kali ini faktor kesalahan yang terjadi adalah terbalik dalam peletakan anoda dan katoda pada rangkaian elektrodanya.
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
- Pada proses elektrolisis pada larutan CuSO4 dengan elektroda karbon, terjadi reduksi Cu2+ menjadi Cu pada katoda dan terjadi oksidasi air pada anoda
- Perubahan yang terjadi pada katoda dan anoda ialah pada larutan CuSO4 dengan katoda C dan anoda C, tidak terjadi reaksi apa-apa pada katoda, dan terdapat gelembung gas O2. Sedangkan pada larutan KI dengan katoda Cu dan anoda C, warna larutan berubah menjadi warna kuning pada katoda dan pada anoda terdapat gelembung gas serta terbentuk endapan karbon.
- Pada proses elektrolisis pada larutan KI dengan katoda Cu dan anoda C, terjadi reduksi air pada katoda dan oksidasi I- menjadi 2I pada anoda
5.2 Saran
Sebaiknya selain elektrolit diatas dapat diganti juga dengan elektrolit asam kuat seperti HCl, agar pengetahuan praktikan lebih bertambah.
pada percobaan elektrolisis NaCl 0,5 M denganelektroda C gejala
reaksi yang timbul pada anode yaituadanya gelembung-gelembung gas dan terciumnya baukhas kaporit dalam larutan. Sedangkan pada katodegejala reaksi yang muncul yaitu terbentuknyagelembung gelembung gas di sekitar
elektroda.B. pada percobaan elektrolisis CuSO
4
0,5 M denganelektroda C gejala reaksi yang
timbul pada anode yaituadanya
gelembung gas. Sedangkan pada katode gejalareaksi yang timbul yaitu adanya endapan berwarnaorange kecoklatan pada katode.Praktikum
kimia “elektrolisis”
7
C. pada percobaan elektrolisis HCl 0,5 M denganelektroda Cu gejala reaksi yang muncul pada anodeyaitu adanya endapan putih. Sedangkan pada katodegejala reaksi yang
timbul yaitu munculnya gelembung-gelembung gas di sekitar elektroda.
0 komentar:
Posting Komentar