JURNAL PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA II

SEL ELEKTROLISIS

PENGARUH SUHU TERHADAP ∆H, ∆G DAN ∆S

Sabtu, 05 April 2014

Disusun Oleh :

Rizky Dayu Utami

1112016200070

Kelompok 4:

Amaliyyah Mahmudah

Mudzilatun Nupus

Nurrachmawati

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2014

I. ABSTRACT

Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui pengaruh suhu larutan

elektrolit terhadap ∆H, ∆G DAN ∆S. Pada rangkaian sel elektrolisis ini,

elektroda Cu pada katoda dan elektroda C pada anoda. Pada praktikum ini

elektroda Cu mengalami peluruhan sehingga massanya berkurang. ∆G menurut

perhitungan darri data literatur yaitu sebesar -3,04 x 105 J/mol, menunjukkan

reaksi berlangsung spontan. penurunan suhu menyebabkan ΔS semakin besar

dan ΔH semakin kecil.

II. INTRODUCTION

Sel elektrokimia terdiri dari sepasang elektroda yang dicelupkan ke dalam

suatu lelehan atau larutan ion dan dihubungkan dengan penghantar logam pada

rangkaian luar. Sel elektrokimia dapat berupa sel galvani dan sel elektrolisis.

Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menyebabkan terjadinya reaksi

redoks yang semula tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Sel

elektrolisis tidak selalu terjadi dalam satu wadah dengan satu elektrolit dan dua

elektroda yang sama, tapi dapat juga terjadi dalam dua wadah dengan dua

elektrolit yang berbeda dan juga dengan elektroda yang berbeda (Mulyani, &

Hendrawan).

Reaksi elektrokimia melibatkan perpindahan elektron-elektron bebas dari

suatu logam kepada komponen di dalam larutan. Kesetimbangan reaksi

elektrokimia penting dalam sel galvani (yang menghasilkan arus listrik dan sel

elektrolisis (yang menggunakan arus listrik). Pengukuran daya gerak listrik

(DGL) suatu sel elektrokimia dalam jangkauan suhu tertentu dapat digunakan

untuk menentukan nilai-nilai termodinamika reaksi yang berlangsung serta

koefisien aktifitas dari elektrolit yang terlibat (Burhanudin, 2014).

Sel elektrolisis adalah dimana energi listrik yang digunakan untuk

berlangsungnya suatu reaksi kimia. Sel ini merupakan kebalikan dari sel

galvani. E.m.f yang diperlukan untuk berlangsungnya proses ini akan sedikit

lebih tinggi daripada e.m.f yang dihasilkan oleh reaksi kimia, dan ini didapat

dari lingkungannya. Reaksi kimia spontan menghendaki ∆G menjadi negatif.

Apabila e.m.f sel adalah positif, maka ini adalah sel galvanik. Kesetimbangan

akan terjadi apabila ∆G dan E sama dengan nol. Reaksi dengan nilai E yang

lebih positif akan terjadi lebih dahulu daripada reaksi-reaksi dengan e.m.f yang

kepositifannya lebih rendah (Dogra, 2009).

III. MATERIALS AND METHODS

Penelitian dilaksanakan pada Sabtu, 05 April 2014 di Laboratorium Kimia

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK) UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah neraca digital, pipet tetes, gelas kimia, gelas

ukur, power supply, multimeter, pembakar spirtus, termometer, statif, ring,

kaki tiga, kawat kassa, dan stopwatch. Bahan yang digunakan adalah CuSO4

0,1 M, elektroda C dan Cu, korek, kabel, tisu dan amplas.

Sel Elektrolisis : Pengaruh Suhu Terhadap ∆H, ∆G dan ∆S

Bersihkan masing-masing elektroda dengan mengamplas dan

mencelupkannya atau membilasnya dengan akuades, kemudian keringkan dan

ditimbang. Masukkan larutan CuSO4 0,1 M sebanyak 50 mL kedalam gelas

kimia 100 mL. Rangkai alat percobaan dan atur power supply pada tegangan 3

Volt. Pasang elektroda Cu pada katoda dan elektroda C pada anoda kemudian

masukkan kedalam larutan CuSO4 0,1 M. Melakukan elektrolisis selama 2

menit pada suhu 30°C dan amati perubahannya. Catat arus pada elektrolisis

30°C. Matikan power supply,cuci elektroda Cu dengan air laluk keringkan

dengan dan timbang dengan neraca digital. Lakukan langkah di atas dengan

suhu larutan 15°C.

IV. RESULT AND DISCUSSION

Hasil Pengamatan

Persamaan Reaksi

Katoda : Cu2+ + 2e- → Cu

Anoda : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

Perhitungan

ΔG = -n F Esel

E°sel = Ered - Eoks

E°sel = 0,337 v – (-1,23 v) = 1,567 v

ΔG = -2 mol e- /mol x 96500 C /mol e- x 1,576 v

ΔG = -3,04 x 105 J/mol

ΔS 30°C = nF 𝜕𝐸

𝜕𝑇

= 2 mol e-/mol x 96500 C x (1,576 v/30 C)

= 1,013 x 104 J/mol

ΔS 15°C = nF 𝜕𝐸

𝜕𝑇

= 2 mol e-/mol x 96500 C x (1,576 v/15 C)

= 2,027 x 104 J/mol

ΔH 30°C = ΔG + T.ΔS

ΔH = -3,04 x 105 + 30 x 2,027 x 104

ΔH = 30410 J

ΔH 15°C = ΔG + T.ΔS

ΔH = -3,04 x 105 + 15 x 2,027 x 104

ΔH = 50 J

NO. Suhu

(T)

Kuat Arus

(I)

Tegang

an

(V)

Waktu

(t)

Massa Cu di katoda

Sebelum

elektrolisis

Sesudah

elektrolisis

1. 30°C 0,4 x 10-6 A 3 V 120 s 0,48 g 0,42 g

2. 15°C 0,7 x 10-6 A 3 V 120 s 0,4144 g 0,4122 g

Pembahasan

Pada praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu larutan

elektrolit terhadap ∆H, ∆G DAN ∆S. Pada rangkaian sel elektrolisis ini,

elektroda Cu pada katoda dan elektroda C pada anoda. Dalam sel elektrolisis

terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Kespontanan suatu reaksi

kimia (redoks) dapat terjadi jika ada energi yang bekerja dalam sistem.

Dalam termodinamika sel elektrokimia, Willard Gibbs mengatakan bahwa

panas yang dihasilkan (kalor) merupakan perubahan bentuk dari kerja yang

dilakukan sel. Kerja yang dilakukan oleh sel elektrokimia sama dengan

penurunan energi Gibbs, yaitu kerja maksimum di luar kerja, -PV. Secara

umum, penurunan energi Gibbs dirumuskan ΔG = -n F Esel. Suatu reaksi

dikatakan spontan jika ΔG < 0, ∆E > 0 dan tidak spontan jika ΔG > 0, ∆E < 0.

Menurut Willard Gibbs, perubahan entropi dan perubahan entalpi dapat

dihitung menggunakan rumus ΔS = nF 𝜕𝐸

𝜕𝑇 dan ΔH = ΔG + T.ΔS.

Pada praktikum ini logam Cu sebagai katoda mengalami peluruhan, hal ini

menunjukkan bahwa katoda mengalami reduksi. Pada suhu 30°C dengan

tegangan sebesar 3 V selama 2 menit menghasilkan arus sebesar 0,4 x 10-6 A

dan perubahan massa Cu sebelum elektrolis sebesar 0,48 g dan setelah

elektrolisis sebesar 0,48 g. Sedangkan pada suhu 15°C dengan tegangan dan

waktu yang sama menghasilkan arus sebesar 0,7 x 10-6 A dan perubahan massa

Cu sebelum elektrolis sebesar 0,4144 g dan setelah elektrolisis sebesar 0,4122

g. Hal ini menunjukkan bahwa semakin turunnya suhu menyebabkan aruus

yang dihasilkan lebih besar. Berkurangnya massa Cu membuktikan bahwa

pada katoda terjadi reduksi.

Dari data literatur didapatkan ΔG pada praktikum ini yaitu sebesar -3,04

x 105 J/mol, maka reaksi berlangsung spontan. Dari data hasil praktikum dan

perhitungan didapatkan ΔS pada suhu 30°C yaitu 1,013 x 104 J/mol dan pada

suhu 15°C ΔS sebesar 2,027 x 104 J/mol. Sedangkan melalui perhitungan

didapatkan ΔH pada suhu 30°C yaitu 30410 J dan pada suhu 15°C ΔH sebesar

50 J. Hal ini menunjukkan bahwa penurunan suhu menyebabkan ΔS semakin

besar dan ΔH semakin kecil.

V. CONCLUTION

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:

1. Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara

Reaksi kimia dan aliran listrik.

2. Sel elekterolisis adalah sel yang menggunakan energi lisrik untuk

berlangsungnya reaksi kimia.

3. Reaksi pada praktikum ini berlangsung spontan dengan ∆G sebesar 3,04 x

105 J/mol.

4. ΔS pada suhu 30°C yaitu 1,013 x 104 J/mol dan pada suhu 15°C ΔS sebesar

2,027 x 104 J/mol.

5. ΔH pada suhu 30°C yaitu 30410 J dan pada suhu 15°C ΔH sebesar 50 J.

6. Penurunan suhu menyebabkan ΔS semakin besar dan ΔH semakin kecil.

VI. REFERENCE

Dogra, S.K & S. Dogra. 2009. KIMIA FISIK DAN SOAL-SOAL. Jakarta: UI—

Press.

Milama, Burhanudin. 2014. Panduan Praktikum Kimia Fisika II. Jakarta: FITK

Press.

Mulyani,Sri & Hendrawan. KIMIA FISIKA II. Bandung: UPI.

Anonim. Elektrokimia.

http://ati.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/35061/elektrokimia.pdf .

Diakses pada 07 April 2014 pukul 11.12 WIB.

Isana. Variasi Suhu (Temperatur) dan Waktu Sel Elektrolisis Berbagai Merk

Minuman Dengan Elektroda Karbon.

http://staff.uny.ac.id/system/files/penelitian/Isana%20Supiah%20YL.,%20Dr

a.,%20M.Si./Sel%20elektrolisis.pdf . 2007. Diakses pada 07 April 2014 pukul

10.58 WIB.