LAPORAN PRAKTIKUM REAKSI ELEKTROLISIS

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dialiri oleh arus listrik searah. Sedangkan sel dimana terjadinya reaksi tersebut adalah sel elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan arus listrik yang disebut elektrolit dan sepasang elektroda yang dicelupkan ke dalam elektrolit (larutan atau leburan). Pada  sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi  jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit, yaitu energi listrik diubah menjadi energi kimia. Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial elektroda, konsentrasi,dan over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis.

Elektroda yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut katoda. Sedangkan elektroda yang mengalirakan elektron kembali  ke sumber arus listrik luar disebut anoda. Katoda dalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap elektron sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena menerima elektron.

B. Rumusan Masalah

Rumusan permasalahan dalam praktikum ini yaitu :

1.      Reaksi apakah yang terjadi dalam larutan CuSO₄ dan larutan ZnSO₄ jika ke dalamnya dimasukkan lempeng logam seng dan lempeng tembaga?

2.      Bagaimana reaksi elektrolisis pada larutan NaCl dan KI?

C. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah :

1.      Mengamati perubahan yang terjadi di anoda dan katoda pada elektrolisis beberapa larutan

2.      menuliskan reaksi-reaksi yang terjadi pada sel elektrolisis.

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Reaksi Spontan dan Tidak Spontan

Reduksi adalah penerimaan elektron atau penururnan bilangan oksidasi, sedangkan oksidasi adalah pelepasan elektron atau peningkatan bilangan oksidasi. Reaksi redoks adalah reaksi yang di dalamnya terjadi serah terima elektron antarzat, atau reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi unsur. Reaksi redoks ada yang berlangsung secara spontan, ada pula yang berlangsung hanya jika diberi energi dari luar sistem (tidak spontan). Reaksi korosi besi dan reaksi yang berlangsung pada sel volta merupakan contoh reaksi redoks yang berlangsung secara spontan atau tidak memerlukan energi dari luar. Sedangkan reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis, seperti penyepuhan logam, merupakan contoh reaksi tidak spontan, yang berarti memerlukan energi dari luar. Reaksi kimia pada penyepuhan logam tersebut berlangsung dengan bantuan arus listrik searah.

Reaksi kimia yang berlangsung spontan, ditandai dengan ciri-ciri berupa dihasilkannya endapan , terjadi gelembung, perubahan warna, dan perubahan suhu.

B. Pengertian elektrolisis                                 

Elektrolis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit. Elektroda yang digunakan dalam proses elektrolisis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu : elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), platina (Pt), dan emas. Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag).Sel elektrolisis terdiri atas sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (lelehan atau leburan).

Elektron dari listrik searah memasuki larutan melalui katode, lalu elektron dari katode diserap oleh spesi tertentu dalam larutan dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi tertentu yang lain melepaskan elektron di anode dan mengalami oksidasi. Jadi, reaksi yang terjadi di anode dan katode pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katode adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anode adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Akan tetapi muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta , katode bermuatan positif dan anode bermuatan negatif. Sedangkan pada sel elektrolisis, katode bermuatan negatif dan anode bermuatan positif.

Proses elektrolisis merupakan reaksi redoks yang tidak spontan sehingga memerlukan energi. Proses elektrolisis berlangsung pada rangkaian elektrode dan sumber arus listrik searah yang disebut sel elektrolisis. Proses elektrolisis dimulai dengan masuknya elektron dari arus listrik searah kedalam larutan melalui kutub negatif. Ion yang bermuatan positif akan menyerap elektron dan mengalami reaksi reduksi di katode. Ion yang bermuatan negatif akan melepaskan elektron dan mengalami oksidasi di anode. Jadi, proses elektrolisis merupakan reaksi redoks.

Elektrode positif dan elektrode negatif ditentukan oleh sumber arus listrik. Jenis elektrode yang digunakan dalam proses elektrolisis sangat berpengaruh pada hasil elektrolisis. Pada proses elektrolisis dengan elektrode aktif, berlangsung reaksi elektrode dan reaksi elektrolit, sedangkan proses elektrolisis dengan elektrode inert, hanya berlangsung reaksi elektrolitnya saja.

Macam-macam elektrolisis :

Ø  Elektrolisis leburan elektrolit

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

Ø  Elektrolisis air

Jika arus listrik dilewatkan melalui dua elektroda dalam air murni tidak terjadi elektrolisis. Tetapi jika lrutan CuSO4 atau KNO3 ditambahkan air murni dengan konsentrais rendah, akan terjadi elektrolisis dan dapat mengahantarkan arus listrik.

Ø  Elektrolisis larutan elektrolit

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

Elektrolisis mempunyai banyak kegunaan, diantaranya yaitu memperoleh unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung konsentrasi ion logam dalam larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta salah satu proses elektrolisis yang populer adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain. Sel elektrolisis mempunyai 3 ciri utama yaitu:

·         Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion-ion ini dapat memberikan atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui muatan.

·         Ada dua elektroda dalam sel elektrolisis

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

BAB III

METODOLOGI PENELETIAN

A. Rancangan Praktikum

Dalam praktikum ini, penulis merancang praktikum dengan metode kajian pustaka dan eksperimen. Kajian pustaka dilakukan agar penulis memperoleh teori-teori sebagai acuan untuk praktikum. Penulis melakukan kegiatan kajian pustaka dengan menjelajahi internet.

Untuk memperkuat teori–teori yang ada, penulis melakukan praktikum model eksperimen untuk membuktikan hipotesis penulis yang sesuai dengan teori-teori yang diperoleh penulis.

B. Waktu dan Tempat

Penulis melaksanakan praktikum Reaksi elektrolisis di salah satu laboratorium kimia SMAN 1 TEGAL pada :

Hari                 : Jumat

Tanggal           : 27 September 2013

Waktu                         : 07.15 – 08.30 WIB

C. Variabel Praktikum

Variabel adalah sesuatu yang diukur dalam penulisan sebuah laporan praktikum. Adapun variabel yang diperhatikan dalam penulisan sebuah laporan praktikum ini yaitu reaksi spontan dan tidak spontan, serta reaksi elektrolisis terhadap beberapa larutan garam.

D. Teknik Pengumpulan Data

       Sebagai acuan untuk membuat laporan praktikum, penulis mencari berbagai data yang berhubungan dengan judul dari berbagai buku dan internet. Kajian pustaka digunakan sebagai acuan untuk memperoleh data-data dan teori-teori yang sudah ada. Penulis mempelajari dan menuangkan sumber-sumber yang ada ke dalam pembuatan laporan praktikum.

E. Langkah Kerja

            1. Reaksi Spontan dan Tidak Spontan

                        a. Alat dan Bahan

o   2 gelas kimia sesuai ukuran

o   Larutan CuSO₄

o   Larutan ZnSO₄

o   Lempeng logan seng

o   Lempeng tembaga

b. Cara Kerja

1.      Masukkan larutan CuSO₄ sebanyak 50 mL ke dalam gelas kimia.   Kemudian masukkan lempeng logam seng. Tunggu selama ±15 menit. Amati perubahan yang terjadi.

2.      Masukkan 50 mL larutan ZnSO₄ ke dalam gelas kimia. Kemudian masukkan lempeng tembaga. Tunggu selama ±15 menit. Amati perubahan yang terjadi.

2. Reaksi Elektrolisis Terhadap Beberapa Larutan Garam

            a. Alat dan Bahan

o   Baterai 9 volt

o   Kabel

o   Elektroda

o   Tabung pipa U

o   Larutan NaCl

o   Larutan KI

o   Lakmus merah dan lakmus biru

o   Indikator PP

o   Amilum

b. Cara Kerja

1.      Susunlah seperangkat alat elektrolisis

2.      Masukkan larutan NaCl kedalam tabung pipa U secukupnya

3.      Masukkan kedua elektroda kedalam larutan tersebut sampai mengenai kedua elektroda tersebut

4.      Amati percobaan tersebut dan ujilah dengan indikator lakmus biru dan merah, kemudian gunakan indikator PP

5.      Amati perubahan yang terjadi

6.      Lakukan dengan cara yang sama, dengan menggunakan KI. Ujilah dengan indikator lakmus merah dan biru, indikator PP, dan amilum

7.      Amati perubahan yang terjadi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan Reaksi Spontan dan Tidak Spontan

Larutan CuSO4	Larutan ZnSO4
Larutan berwarna biru	Larutan berwarna putih
Muncul gelembung-gelembung kecil disekitar lempeng seng	Tidak muncul gelembung
Lempeng logam seng mengalami korosi	Tidak terjadi perubahan pada lempeng tembaga

B. Hasil Percobaan Reaksi Elektrolisis

·         Larutan NaCl

keterangan	Katode (-)	Anode (+)
Gelembung	Banyak	Sedikit
Dicelupkan lakmus merah	Lakmus merah berubah warna menjadi biru	Lakmus merah tetap berwarna merah
Dicelupkan lakmus biru	Lakmus biru tetap berwarna biru	Lakmus biru berubah warna menjadi merah
Ditambahkan indikator PP	Larutan berubah warna menjadi merah muda keunguan	Larutan tetap berwarna putih

·         Larutan KI

Keterangan	Katode (-)	Anode (+)
Perubahan	Muncul banyak gelembung	Mengeluarkan warna kuning
Dicelupkan lakmus merah	Lakmus merah tetap berwarna merh	Lakmus merah berubah menjadi biru
Dicelupkan lakmus biru	Lakmus merah tetap berwarna merh	Lakmus merah berubah menjadi biru
Ditambahkan indikator PP	Larutan berubah warna menjadi merah muda keunguan	Larutan berubah warna menjadi coklat jernih
Ditambahkan amilum	Larutan berubah warna menjadi putih/bening	Larutan menjadi berwarna biru kecoklatan

C. Pembahasan

1.         Percobaan Reaksi Spontan dan Tidak Spontan

Pada percobaan ini, larutan CuSO₄ mengeluarkan ciri-ciri reaksi spontan seperti yang dijelaskan pada landasan teori diatas. Setelah diamati, ternyata larutan CuSO₄ yang ke dalamnya dimasukkan lempeng logam seng, mengeluarkan gelembung-gelembung kecil di sekitar lempengan seng tersebut. Lempengan seng juga perlahan-lahan mengalami korosi. Apabila percobaan dilakukan lebih lama, lempengan seng akan hancur dan menjadi endapan dalam larutan CuSO₄. Hal ini menanadakan bahwa reaksi yang terjadi dalam larutan CuSO₄ merupakan reaksi spontan.

Sementara itu, dalam larutan ZnSO₄ yang ke dalamnya dimasukkan lempeng tembaga, tidak terjadi perubahan apapun baik pada lempeng tembaga maupun pada larutan ZnSO₄. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi pada larutan ZnSO₄ merupakan reaksi tidak spontan yang berarti, pada larutan ini memerlukan energi dari luar agar terjadi reaksi.

2. Percobaan Reaksi Elektrolisis Terhadap Beberapa Larutan Garam

Percobaan ini menggunakan larutan NaCl dan larutan KI, dengan menggunakan seperangkat alat elektrolisis yang telah disusun sedemikian rupa. Larutan NaCl dimasukkan ke dalam tabung pipa U sehingga elektroda yang dimasukkan ke dalam tabung pipa U tersebut dapat mengenai larutan NaCl. Setelah menunggu selama beberapa menit, pada kutub positif akan berbau. Hal ini menandakan bahwa terjadi reaksi pada kutub positif tersebut. Setelah itu, larutan pada kedua kutub di uji dengan menggunakan kertas lakmus merah dan biru. Ternyata pada kutub negatif (katoda) lakmus merah berubah menjadi biru, yang menandakan bahwa larutan NaCl pada katoda bersifat basa. Sementara pada kutub positif (anoda) lakmus biru berubah menjadi merah, yang menandakan bahwa larutan pada anoda bersifat asam.

Selain di uji dengan kertas lakmus, larutan NaCl juga di uji dengan indikator PP. Hasil menunjukkan, pada katoda larutan berubah warna menjadi merah muda keunguan yang menandakan bahwa larutan NaCl di katoda bersifat basa. Sementara pada larutan NaCl di anoda, yang juga di tambahkan indikator PP, tidak terjadi perubahan apapun. Hal ini menunjukkan bahwa larutan di anoda bersifat asam.

Setelah melakukan percobaan dengan menggunakan larutan NaCl, percobaan juga dilakukan dengan menggunakan larutan KI.  Pada anoda, menimbulkan cairan berwarna kuning kecokelatan. Warna kuning yang ada pada anoda ini menandakan adanya gas iodin pada reaksi tersebut. Jika dilihat dari reaksi di anoda larutan KI, maka benar bahwa terjadi reaksi oksidasi pada Anoda. Pada saat larutan diuji dengan kertas lakmus merah dan biru, kedua lakmus berubah warna menjadi merah. Hal ini menandakan bahwa larutan pada anoda bersifat asam.

Karena terlihat pada reaksi tersebut bahwa adanya gas iodin (I_2(g)). Setelah ditambahkan indikator PP, terjadi perubahan warna yaitu berwarna coklat jernih. Dan setelah ditambah amilum, warna berubah menjadi coklat tua. Pada kutub anoda mengandung ion I^- kemudian dioksidasi menjadi unsurnya yaitu I₂. Maka, Reaksi yang terjadi adalah :  2I- --> I₂ + 2e^-

Pada katoda, larutan juga diuji dengan kertas lakmus merah dan biru. Kedua kertas lakmus tersebut berubah warna menjadi biru, yang menandakan bahwa larutan pada katoda bersifat basa. Larutan KI pada katoda juga diuji dengan menggunakan indikator PP dan menimbulkan warna menjadi berwarna merah muda keunguan, hal ini menandakan bahwa larutan KI di katoda setelah mengalami elektrolisis bersifat basa. Dan setelah ditambahkan amilum, warna berubah menjadi putih. Pada kutub katoda, mengandung ion K⁺ oleh karena itu yang direduksi adalah air yang menghasilkan H₂ dan OH^-, sehingga pada elektroda timbul gelembung. Maka, Reaksi yang terjadi :  2H₂O + 2e^-  --> H₂ + 2OH^-

BAB V

PENUTUP

A.                Kesimpulan

Reaksi spontan merupakan reaksi yang tidak memerlukan energi dari luar. Sedangkan reaksi tidak sponta merupakan reaksi yang memerlukan energi dari luar.

Ciri-ciri reaksi spontan antara lain, dihasilkannya endapan, terjadi gelembung, perubahan warna, dan perubahan suhu.

Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit, yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi redoks).

Larutan NaCl pada katoda adalah larutan menjadi berwarna merah karena OH^-  bereaksi dengan indikator PP, menghasilkan gelembung terus-menerus, dan bersifat basa. Larutan NaCl pada anoda adalah bersifat basa, larutan menghasilkan Cl₂ sehingga tidak mengalami perubahan warna, berbau seperti pemutih pakaian, menghasilkan gelembung tetapi tidak sebanyak di larutan NaCl pada katoda.

Elektrolisis senyawa KI termasuk basa karena pada katoda terdapat OH^-. Pada katoda menghasilkan gelembung, sedangkan pada anoda terjadi perubahan warna dari kuning kecoklatan menjadi merah muda keungu-unguan dan menghasilkan I₂. Faktor-faktor yang mempengaruhi sel elektrolisis adalah konsentrasi larutan, jenis larutan dan sifat elektroda.

B. Saran

Dalam melakukan percobaan, kebersihan alat harus dijaga agar penelitian lebih teliti dan akurat. Lebih berhati-hati dalam bekerja selama percobaan, sehingga tidak terjadi kesalahan yang menyebabkan hasil yang didapat tidak maksimal.