Elektrolisis Untuk Menentukan Bilangan Avogadro

Desri Liana Putri1, Faradila Husna1, Hafizatul Bahri1, Widya Astuti1

Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri PadangJalan Prof. Hamka Air Tawar Barat

Abstrak

bilangan Avogadro (NA) adalah Suatu tetapan yang sangat penting dalam bidang kimia.

Bilangan Avogadro (NA) menyatakan banyaknya "entitas" (atom atau molekul) dalam satu

mol, yang merupakan jumlah atom C-12 dalam 12 gram C-12 pada keadaan dasarnya. pada

eksperimen ini, penentukan bilangan Avogadro akan dilakukan dengan metoda elektrolisis.

Elektrolisis dilakukan dengan elektrolit NaCl dan elektroda tembaga (Cu). Prinsip metoda

elekrolisis adalah reaksi oksidasi. Elektroda Cu menjadi ion Cu+ mengalami oksidasi

sedangkan ion Cu+ membentuk endapan Cu(s) mengalami reduksi. Jumlah arus listrik yang

diperlukan untuk mengoksidasi satu mol atom tembaga (Cu) menjadi satu mol ion Cu+

sebesar 1,5A. Dari pengolahan data didapatkan nilai bilangan Avogadro sebesar 6,03 x 1023

partikel/mol dengan persentase kesalahan 0,166%. Nilai bilangan Avogadro yang didapat ini

mendekati nilai bilangan avogadro secara teori yakni 6,02 x 1023 partikel /mol.

Kata Kunci: bilangan avogadro, elektrolisis, anoda, katoda, elektroda Cu, arus listrik

I.PENDAHULUAN

Dalam ilmu kimia , kita mengenal istilah

bilangan avogadro. Bilangan avogadro

adalah banyaknya entitas dalam satu mol,

yang merupakan jumlah atom karbon-12

dalam 12 g (0.012 kg) karbon-12. Bilangan

avogadro juga merupakan jumlah molekul

yang terdapat dalam satu mol atau berat

gram molekul dari bahan apapun. Satu

gram berat molekul adalah berat suatu zat

(dalam gram) yang secara numerik setara

dengan berat molekul berdimensi dari

substansinya. Jumlah molekul dalam satu

gram berat molekul telah ditentukan kira-

kira sekitar 6,03 x 1023 molekul . dimana

bilangan avogadro berperan sangat penting

dalam stoikiometri reaksi kimia

oleh karena itu pentingnya

eksperimen ini dilakukan karena pada

percobaan ini kita dapat mencoba

membuktikan nilai bilangan avogadro

tersebut melalui reaksi elektrolisis

sehingga kita dapat mempraktekan konsep

bilangan avogrado ini dalam kehidupan

sehari hari

yang telah dilakukan untuk

percobaan ini adalah praktikum mencoba

mecari nilai bilangan avogadro

berdasarkan reaksi elektrolisis larutan

garam dapur dengan elektroda tembaga

sehingga pada reaksinya akan

menghasilkan ion tembaga I pada anoda.

ion tembaga itu akan membentuk tembaga

oksida yang mengendap sehingga jumlah

listrik yang diperlukan untuk

mengoksidasi satu mol atom tembaga

menjadi satu mol ion tembaga I ini dapat

diukur dan ditentukan nilai bilangan

avogradonya

II. Eksperimental

2.1 Alat

Dalam eksperimen ini, mengenai

elektrolisis untuk menentukan bilangan

avogadro, alat yang digunakan yaitu dua

buah lempeng tembaga ( 5 cm x 3 cm)

sebagai elektroda, amplas besi,

ampermeter, kabel, sumber DC yang dapat

diubah-ubah tegangannya, gelas piala

100mL, pembakar kaki tiga, standar besi,

stopwatch, dan termometer (0-1000c).

2.2 Bahan

Bahan yang digunakan 80 mL

larutan A yang terdiri dari 100 gram NaCl

dan 1 gram NaOH dalam 2 liter air suling.

2.3 Prosedur Kerja

Pertama, elektroda tembaga

dibersihkan dengan amplas, kemudian

elektroda yang digunakan sebagai anoda

ditimbang. Kedua elektroda tembaga

dimasukkan ke dalam 80 mL larutan A dan

dirangkai rangkaian listrik seperti gambar

Gelas piala dipanaskan hingga suhu

800c dan suhu dijaga agar tetap, ketika

suhu tetap 800c aliran listrik dihubungkan

dan dialirkan melalui larutan A. Pada

waktu yang bersamaan , mulai mencatat

waktu dengan stopwatch, kuat arus tetap

selama percobaan yaitu 1,5 A. Setelah

sepuluh menit, aliran listrik dimatikan,

anoda dibersihkan dengan air, kemudian

dikeringkan dengan kertas tisu. Kemudian,

anoda yang digunakan ditimbang kembali.

III. Hasil dan diskusi

3.1 Hasil Pengamatan

Objek Pengamatan

Hasil Pengamatan

Warna Larutan A

Elektroda pada Anoda

Awal: beningAkhir: berwarna bening kemerahan dan ada endapan merah bata

Elektroda Cu terkikis

Elektroda pada Katoda

Terdapat gelembung gas

Waktu Percobaan 600 sekon

Berat Anoda Awal 0.3945 gram

Berat Anoda Akhir 0.3889 gram

Perubahan Berat Anoda 0,0056gram

3. 2 Pembahsan dan diskusi

Dalam praktikum kali ini yaitu mengenai eksperimen tentang penentun bilangan Avogadro melalui proses elektrolisis. Proses elektrolisis aalah pristiwa dimana berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Aliran listrik melalui suatu konduktor (penghantar) melibatkan perpindhan electron dari potensial negative tinggi ke potensial yang lebih rendah.

Pada eksperimen ini digunakan dua buah elektroda, yang mana salah satu elektroda nya sebagai katoda, dan lainnya sebagai anoda. Elektrolisis pada anoda terjadi pristiwa oksidasi, electron akan mengalir dari anoda menuju sumber arus, kemudian diteruskan ke katoda. Massa anoda setelah reaksi elektrolisis akan semakin berkurang dan warnanya juga akan semakin terang ( kuning kecoklatan) menjadi (kuning) karena megalami oksidasi.

Pada proses elektrolisis pada katoda terjadi pristiwa reduksi, ion positif pada katoda akan mengikat electron dari sumber arus sedangkan yang dari larutan elektrolisis akan bergerak menuju batang anoda, setelah reaksi elektrolisis akan terjadi dan terbentuk zat berwarna hitam yang menempel pada katoda. Larutan A (campuran dari larutan NaCl dan NaOH) berubah menjadi jingga ( dari putih)

dikarenakan telah terjadi rreaksi antara katoda dan anoda.

Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

Anoda : Cu Cu+ + eKatoda : Cu+ + e Cu

Berdasarkan reaksi diatas diruang anoda terjadi oksidasi dari Cu menjadi Cu+, selanjutnya membentuk Cu2O ( tembaga (II) oksida). Terbentuknya Cu2O dibuktikan adanya endapan jingga, secara empiris faraday telah membuktikan hokum-hukum kuantitatif elektrolisis. Hokum faraday menyatakan bahwa massa produk yang dihasilkan pada elektroda sebanding dengan jumlah listrik yang digunakan pada elektrolisis. Jumlah listrik yang dialirkan melalui sel elektrolisis agar dapat mengalirkan 1 mol electron dinyatakan sebagai 1 faraday. Berdasarkan pada teori harga bilangan Avogadro adalah 6,02 x 1023, sedangkan dalam percobaan bilangan Avogadro didapat sebanyak 6,03 x 1023 , sehingga % kesalahan dari hasl percobaan hanya sedikit sekali yaitu 0,116%, karena hamper mendekati dari teori.

IV. Penutup.

a. Kesimpulan 1. Bilangan Avogadro dapat

ditentukan dengan cara proses elektrolisis menggunakan tembaga.

2. Bilangan Avogadro pada percobaan dapat diperoleh sebesar 6,03 x 1023 sedangkan pada teori 6,02 x 1023 sehingga persen kesalahan nya hanya 0,166%.

3. Cara elektrolisis ini kurang optimal untuk menentukan bilangan Avogadro.

4. Bilangan Avogadro dapat ditentukan sebagai jumlah ion Cu+

terbentuk dalam 1 mol Cu.

5. Pada elektroda anoda terjadi proses oksidasi pada Cu, yang dapat diukur untuk menentukan bilangan Avogadro.

6. Hokum faraday dapat membuktikan bilangan Avogadro dari jumlah listrik yang dialirkan melalui sel elektrolisis yang dapat mengalirkan 1 mol electron.

V.Ucapan Terima Kasih..

Kami mengucapkan terima kasih kepada

dosen pembimbing Bapak Umar Kalmar

Nizar, S.Si., M.Si., Ph.D, Bapak Hary Sanjaya,

S.Si, M.Si dan juga asisten dosen Riga, S.Pd,

Ryan Setiawan, Putri Ramadhani yang

menuntun dalam melakukan eksperimen serta

laboran yang menyediakan fasilitas seperti

peralatan sehingga eksperimen berjalan

dengan lancar.

Referensi

Budi, Santosa. 2006. Kimia Fisika II.

Semarang:UNNES

Kasmadi.2009. Kimia Dasar II. Semarang:

UNNES Press

Mulyati, Sri.2003.Kimia Fisika II.

MSTED:JICA

Petrucci, Ralph.2000 . Kimia Dasar dan

Prinsip Terapan Modern Jilid 1. Jakarta:

Erlangga

Tim Kimia Fisika . 2014. Modul

Praktikum Kimia Fisika II. Padang: UNP

1. Perhitungan.

Selisih Anoda sebelum dan setelah bereaksi : 0.3945 - 0.3889 = 0.0056 gram

Maka, W ¿e x i x t96500

0,0056 = 63,5

1xQ

96500

0,0056 x 96500 = 63,5 x Q

540,4 = 63,5 x Q

Q = 8,51 C

Kemudian mencari nilai I (arus) nya :

Q = I x t

I = Q/t

= 8,51/600

= 0,014 A

Kemudian mencari nilai n,

n = Q

muatan Cu+¿¿

= 0 ,0056

63,5

= 8,82x 10-5

Maka, jumlah n Cu+ = 8,51

1,6 x10−19

= 5,32 x 1019

Maka nilai untuk Na,

Na = nW

= 5,32 x 1019

8,82 x 10−5

= 0,603 x 1024

= 6,03 x 1023

%kesalahan=6,03−6,02

6,02x100 %

= 0,0 16,02

x100 % = 0,166%