Laporan Redoks-elektrokimia Gon q
-
Upload
jillian-hill -
Category
Documents
-
view
303 -
download
7
Transcript of Laporan Redoks-elektrokimia Gon q
A. Judul Percobaan : Redoks dan Sel Elektrokimia
B. Tanggal Percobaan : Selasa, 23 April 2013; 13:30 WIB
C. Selesai Percobaan : Senin, 23 April 2013; 15:30 WIB
D. Tujuan : 1. Mengidentifikasi reaksi redoks berdasarkan perubahan
warna yang diamati
2. Menentukan daya gerak listrik (DGL) sel volta
3. Menguji elektrolisis larutan KI
E. Kajian TeoriElektrokimia adalah salah satu dari cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang
perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kimia dan sebaliknya. Proses
elektrokimia melibatkan reaksi redoks. Proses transfer elektron akan menghasilkan
sejumlah energi listrik. Aplikasi elektrokimia dapat diterapkan dalam dua jenis sel, yaitu
sel volta dan sel elektrolisis.
Pengertian Reaksi Redoks
Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron
secara berurutan dari satu spesies kimia ke spesies kimia lainnya, yang
sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda, yaitu oksidasi (kehilangan
elektron) dan reduksi (memperoleh elektron). Reaksi ini merupakan pasangan,
sebab elektron yang hilang pada reaksi oksidasi sama dengan elektron yang
diperoleh pada reaksi reduksi.
Metode Penyetaraan Redoks
Persamaan reaksi redoks biasanya sangat kompleks, sehingga metode
penyetaraan reaksi kimia biasa tidak dapat diterapkan dengan baik. Dengan
demikian, para kimiawan mengembangkan dua metode untuk menyetarakan
persamaan redoks.
Metode Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO) yang berdasarkan
pada perubahan bilangan oksidasi yang terjadi selama reaksi.
Metode Setengah Reaksi (Metode Ion-Elektron) yang melibatkan
dua buah reaksi paruh, yang kemudian digabungkan menjadi reaksi
redoks keseluruhan.
1
Persamaan redoks yang belum setara diubah menjadi
persamaan ion dan kemudian dipecah menjadi dua reaksi paruh, yaitu
reaksi oksidasi dan reaksi reduksi; setiap reaksi paruh ini disetarakan
dengan terpisah dan kemudian digabungkan untuk menghasilkan ion
yang telah disetarakan. Akhirnya, ion-ion pengamat kembali
dimasukkan ke persamaan ion yang telah disetarakan, mengubah reaksi
menjadi bentuk molekulnya.
Sel Volta
Sel Volta atau Sel Gavani adalah sel elektrokimia yang terdiri dari dua buah
elektroda dan dapat mengahsilkan energi listrik akibat terjadinya reaksi redoks
secara spontan pada kedua elektroda tersebut. Pada sel Volta tau Gavani anoda
adalah elektroda negatif dan terjadi reaksi oksidasi, sedangkan katoda adalah
elektroda positif dan terjadi reaksi reduksi.
Cotoh Sel Volta
sel galvani terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
1. voltmeter , untuk menentukan besarnya potensial sel.
2. jembatan garam (salt bridge), untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada
larutan.
3. anode , elektrode negatif, tempat terjadinya reaksi oksidasi. pada gambar, yang
bertindak sebagai anode adalah elektrode Zn/seng (zink electrode).
4. katode , elektrode positif, tempat terjadinya reaksi reduksi. pada gambar, yang
bertindak sebagai katode adalah elektrodeCu/tembaga (copper electrode).
2
Pada anode, logam Zn melepaskan elektron dan menjadi Zn2+yang larut.
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Pada katode, ion Cu2+ menangkap elektron dan mengendap menjadi logam Cu.
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
hal ini dapat diketahui dari berkurangnya massa logam Zn setelah reksi,
sedangkan massa logam Cu bertambah. Reaksi total yang terjadi pada sel galvani
adalah:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
Sel Elektrolisis
Elektrolisis artinya peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik.
Elektrolisis terdiri dari sel elektrolit dan dua elektroda logam/karbon yang
berfungsi sebagai katoda dan anoda.Pada anoda terjadi reaksi oksidasi sedangkan
pada katoda terjadi reaksi reduksi.
Gambar 1.1 Sel Elektrolisis
Ada dua tipe elektrolisis, yaitu elektrolisis lelehan (leburan) dan elektrolisis
larutan.
Elektrolisis Lelehan
Pada proses elektrolisis lelehan, kation pasti tereduksi di katoda dan
anion pasti teroksidasi di anoda. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi
elektrolisis lelehan garam NaCl (yang dikenal dengan istilah sel Downs) :
Katoda (-) : 2 Na+(l) + 2 e- ——> 2 Na(s) ……………….. (1)
Anoda (+) : 2 Cl-(l) Cl2(g) + 2 e- ……………….. (2)
Reaksi sel : 2 Na+(l) + 2 Cl-
(l) ——> 2 Na(s) + Cl2(g) …….. [(1) + (2)]
3
Elektrolisis Larutan
Elektrolisis Larutan dengan Elektroda Inert
Pada proses elektrolisis larutan dengan elektroda inert, apabila
kation pada golongan transisi (B) pasti tereduksi di katoda, dan
apabila kation golongan utama (A) pasti tereduksi air. Sedangkan,
anion apabila tanpa mengandung unsur oksigen pasti tereduksi di
anoda, dan apabila anion mengandung unsur oksigen pasti
tereduksi air. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis
larutan CaCl2 dan CuSO4:
CaCl2(aq) Ca2+ + 2Cl-
Katoda (-): 2H2O + 2e- 2OH- + H2
Anoda (+): 2Cl- Cl2 + 2e-
CaCl2(aq) + 2H2O Ca2+ + 2OH- + H2 + Cl2
CaCl2(aq) + 2H2O Ca(OH)2 + H2 + Cl2
2CuSO4(aq) 2Cu2+ + 2SO42-
Katoda (-): 2Cu2+ + 2e- 2Cu
Anoda (+): 2H2O 4H+ + O2 + 4e_
2CuSO4(aq) + 2H2O 2SO42- + 2Cu + 4H+ + O2
2CuSO4(aq) + 2H2O 2 H2SO4 + 2Cu + O2
Elektrolisis Larutan dengan Elektroda Aktif
Pada elektrolisis larutan dengan elektroda aktif, apabila kation
aturannya sama dengan aturan katoda untuk elektroda inert.
sedangkan, pada anoda apapun anionnya pasti teroksidasi dengan
elektrodanya. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis
larutan CuSO4 dengan elektroda nikel:
CuSO4(aq) Cu2+ + SO42-
Katoda (-): Cu2+ + 2e- 2Cu
Anoda (+): Ni Ni2+ + 2e-
CuSO4(aq) + Ni SO42- + Cu(s) + Ni2+
CuSO4(aq) + Ni Cu(s) + NiSO4(aq)
4
Potensial Elektroda Standar
Untuk menggerakkan muatan dari satu titik ke titik lain diperlukan beda potensial
listrik antara kedua muatan. Beda potensial diukur antara dua elektroda yaitu elektroda
pengukur dan elektroda pembanding. Sebagai elektroda pembanding umumnya digunakan
elektroda hidrogen (H+ | H2 | Pt) atau elektroda kalomel (Cl- | Hg2Cl2(s) | Hg). Beda potensial
inilah yang dinyatakan sebagai daya gerak listrik (DGL). Untuk menghitung DGL sel,
digunakan potensial elektroda standar (Eo) yang nilainya dapat dilihat pada tabel 4.1.
Tabel Potensial elektroda standar pada 25oC
Elektroda Eo (V) Reaksi Setengah Sel
F- | F2(g) | Pt 2,87 ½ F2(g) + e- = F-
Au3+ | Au 1,50 ⅓ Au3+ + e- = Au3+
Pb2+ | PbO2 | Pb 1,455 ½ PbO2 + 2H+ + e- = ½ Pb2+ + H2O
Cl- | Cl2(g) | Pt 1,3604 ½ Cl2(g) + e- = Cl-
H+ | O2 | Pt 1,2288 H+ + ¼ O2 + e- = ½ H2O
Ag+ | Ag 0,7992 Ag+ + e- = Ag
Fe3+, Fe2+ | Pt 0,771 Fe3+ + e- = Fe2+
I- | I2(s) | Pt 0,5355 ½ I2 + e- = I-
Cu+ | Cu 0,521 Cu+ + e- = Cu+
OH- | O2 | Pt 0,4009 ¼ O2 + ½ H2O + e- = OH-
Cu2+ | Cu 0,339 ½ Cu2+ + e- = ½ Cu
Cl- | Hg2Cl2(s) | Hg 0,268 ½ Hg2Cl2 + e- = Hg + Cl-
Cl- | AgCl(s) | Ag 0,2224 AgCl + e- = Ag + Cl-
5
Cu2+, Cu+ | Pt 0,153 Cu2+ + e- = Cu+
Br- | AgBr(s) | Ag 0,0732 AgBr + e- = Ag + Br-
H+ | H2 | Pt 0,0000 H+ + e- = ½ H2
D+ | D2 | Pt -0,0034 D+ + e- = ½ D2
Pb2+ | Pb -0,126 ½ Pb2+ + e- = ½ Pb
Sn2+ | Sn -0,140 ½ Sn2+ + e- = ½ Sn
Ni2+ | Ni -0,250 ½ Ni2+ + e- = ½ Ni
Cd2+ | Cd -0,4022 ½ Cd2+ + e- = ½ Cd
Fe2+ | Fe -0,440 ½ Fe2+ + e- = ½ Fe
Zn2+ | Zn -0,763 ½ Zn2+ + e- = ½ Zn
OH- | H2 | Pt -0,8279 H2O + e- = ½ H2 + OH-
Mg2+ | Mg -2,37 ½ Mg2+ + e- = ½ Mg
Na+ | Na -2,714 Na+ + e- = Na
Li+ | Li -3,045 Li+ + e- = Li
Pada tabel 3. terlihat bahwa elektroda hidrogen (H+ | H2 | Pt) merupakan batas
pembanding dengan nilai potensial 0,0000 V. Bila elektroda pengukur mempunyai nilai lebih
besar dari elektroda hidrogen (bernilai positif), maka elektroda tersebut mempunyai
kecenderungan untuk tereduksi (bersifat oksidator). Sedangkan bila elektroda pengukur
mempunyai nilai lebih kecil dari elektroda hidrogen (bernilai negatif), maka elektroda
tersebut mempunyai kecenderungan untuk teroksidasi (bersifat reduktor). Karena reaksi
setengah sel pada elektroda ditulis dalam bentuk reduksi, maka nilai potensial elektroda
standar juga dapat disebut potensial reduksi standar.
6
Potensial Reduksi Standar (E°red)
Potensial elektroda standar dari suatu logam adalah beda potensial antara
elektroda hidrogen standar dengan setengah sel yang terdapat logam tercelup
dalam larutannya dengan konsentrasi 1 molar pada suhu 250 atau dengan kata lain
DLG (daya gerak listrik) dari sel. Dengan mengetahui potensial standar dari
masing-masing elektroda, kita dapat menentukan besarnya potensial standar sel
lain yang terbentuk. Potensial yang digunakan dalam pemahasan ini adalah
potensial standar reduksi.
F. Rancangan Percobaan yang terdiri dari :
1) Alat dan Bahan Alat-alat :
1. Gelas kimia 100 ml, 400 ml
2. Tabung reaksi dan rak
3. Tabung U
4. Batang karbon (dari baterai)
5. Voltmeter
6. Adaptor 6 volt
7. Kabel
Bahan :
1. H2O2 3%
2. FeCl3 0,1 M
3. HNO3 pekat
4. Larutan kanji
5. Lartutan I2
6. FeSO4 jenuh
7. KCNS 0,1 M
8. H2SO4
2M/pekat
9. KI
10. K2Cr2O7 0,1 M
11. CuSO4 1 M
12. ZnSO4 1 M
13. KNO3/NaNO3 1 M
14. Lempeng tembaga
15. Phenolptalein
16. CHCl3
7
A. Rancangan Percobaan :
1. Beberapa reaksi redoks
a. tabung 1
Pembanding
8
Coklat kehitaman
Tidak berwarna
0.5 ml larutan KI + 5 tetes larutan kanji
Ditambah 0.5 ml H2SO4
2 M & 5 tetes H2O2 30%
Tabung 2
Ditambahkan 1 ml H2SO4 1 M & 0.5 ml FeCl3 0.1 M
Coklat kehitaman
Tidak berwarna
1 ml larutan KI 0.1 M & 5 tets larutan kanji
Tabung 3
Ditambahkan tetes demi tetes HNO3
pekat
Coklat kehitaman
Tidak berwarna
1 ml larutan KI 0.1 M + 5 tetes larutan kanji
Diencerkan Ditambahkan 2 tetes
larutan kanji
Coklat kehitaman
5 tetes I2
Diencerkan Ditambahkan 5 tetes
larutan kanji
ungu
2tetes I2
1b.
Pembanding
1. penentuan gaya gerak listrik dari sel kimia
9
Ditambahkan 2ml K2Cr2O7
0,1 M tabung kiri
Ditambah 2ml Fe(SO4)2 jenuh Ditambahkan 5 tetes KSCN 0.1
M pada tabung kanan
Dimasukkan kedalam tabung “U” sampai ± 3 cm dari mulut tabung
Merah darah
Jingga kekuningan
Jingga kekuningan
jingga
H2SO4 2 M
Dicelupkan elektroda karbon sampai terendam setinggi ±2 cm
Dicelupkan elektroda karbon sampai terendam setinggi ±2 cm
Ditambahkan tetesan larutan KSCN 0,1 M
Coklat kemerahan
2 ml FeCl3
Gelas kimia I 100 ml Gelas kimia II 100 ml
Dihubungkan kedua lempeng tersebut dengan voltmete
Dibuat jembatan garam dari kertas tissue yang digulung & dicelupkan/ ditetesi NaCl
Dicelupkan batang /kawat lempeng tembaga
Eo sel = 1,1
25 ml ZnSO4 0,1 M15 ml CuSO4 1 M
Dicelupkan batang/ lempeng seng
3. elektrolisis
10
Dicelupkan elektroda karbon pada mulut tabung terendam ± 2cm
Dihubungkan elektroda karbon dengan adaptor 6 V
Diambil 2ml larutan hasil elektrolisis dari ruang katoda
Ditambahkan PP Diambil 2ml larutan hasil
elektrolisis dari ruang anoda Ditambahkan 1ml larutan CHCl3
Dikocok & diamati
Ditambahkan 2ml larutan FeCl3 0,1 M
Putuskan aliran listrik setelah 5 menit
Dimasukkan pada tabung “U” ± 2cm dari mulut tabung
Dicelupkan elektroda karbon pada mulut tabung terendam ± 2cm
Dihubungka elektroda karbon dengan adaptor 6 V
Coklat tua
Perubahan warna merah muda
Tidak ada perubahan warna
Endapan warna merah muda tidak bercampur dengan I2
Terdapat sedikit warna kuning
Gas H2Gas I2
Larutan KI 0,25 M
G. Hasil Pengamatan
NO. ALUR PERCOBAAN HIPOTESIS HASIL PENGAMATAN KESIMPULAN
1A. Tabung 1 tabung 2 Tabung 1:2I-I2 + 2e-
2e- + 2H+ + H2O22H2O2H+ + H2O2 + 2I-I2+2H2O
-1 reduksi -2
H2SO4 + H2O2 + 2KII2 + 2H2O + K2SO4
-1 0
oksidasi
Tabung 2:2I-I2 + 2e- x1
e- + Fe3+ Fe2+x2
2I- + 2Fe3+ I2 + Fe2+
-1 oksidasi 0
2KI + 2FeCl3 I2 + 2FeCL2 + KCl+3 reduksi +2
Tabung 3:2I-I2 + 2e- x1
e- + 4H+ + NO3- NO + 2H2O x2
8H+ + 2NO3
- + 2I- I2 + 2NO + 4H2Ooksidasi
-1 0
8H+ + 2HNO3
- + 2KI I2 + 2NO + 4H2O + 2K+
Tabung 1: KI ditambahkan amilum dan ditambahkan H2SO4 larutan tidak berwarna.Setelah ditambahkan H2O2 larutannya berubah warna menjadi ungu(+++).
Tabung 2: KI ditambahkan amilum dan ditambahkan H2SO4 larutan tidak berwarna.Setelah ditambahkan FeCl3 larutannya berubah menjadi ungu kehitaman.
Tabung 3: KI ditambahkan amilum larutan tidak berwarna.Setelah ditetesi HNO3 larutan berubah warna menjadi ungu kehitaman.
Pembanding : larutan berwarna merah kecoklatan
Pada tabung 1, 2, 3 jumlah I2 lebih banyak daripada amilum.
11
0.5 ml larutan KI +
5 tetes larutan kanji
Tidak berwarna
Coklat kehitaman
Ditambah 0.5 ml H2SO4 2 M & 5 tetes H2O2 30%
1 ml larutan KI 0.1 M & 5 tets larutan
kanji
Tidak berwarna
Coklat kehitaman
Ditambahkan 1 ml H2SO4 1 M & 0.5 ml FeCl3 0.1 M
Tabung 3 31 ml larutan KI 0.1 M + 5 tetes larutan kanji
Tidak berwarna
Coklat kehitaman
Ditambahkan tetes demi tetes HNO3 pekat
Pembanding
5 tetes I2
Coklat kehitama
n
DiencerkanDitambahkan 2 tetes larutan kanji
+5 reduksi +2
Larutan yang mengalami perubahan warna menandakan adanya reaksi redoks.Larutan yang berubah warna menjadi coklat kehitaman mengandung I2 lebih banyak daripada larutan kanji. Larutan yang berubah warna menjadi ungu mengandung larutan kanji yang lebih banyak daripada I2.
1B. Tabung kanan: +6 reduksi +4
2Fe2+ + 2H2SO4 + 6H+ 2Fe3+ + 3SO2 +
6H2O +2 oksidasi +3
Fe3+ + SCN-Fe(SCN)3merah darah
Tabung kiri:+6 reduksi +3
K2Cr2O7 + 2H2SO4 2Cr3+ + SO2 + 2K+ + SO4
2- + 2H2O
Pembanding:FeCl3 + KSCN Fe(SCN) merah darah + KCl
Tabung kanan:
H2SO4 + FeSO4 larutan tidak berwarna setelah ditetesi KSCN larutan berwarna jingga (+++).Setelah dicelupkan elektroda karbon larutan berwarna jingga kecoklatan.Pada saat dicelupkan eloktroda timbul gelembung gas
Tabung kiri:H2SO4 + K2Cr2O7 larutan berwarna jingga (++) setelah dicelupkan elektroda karbon larutan berwarna jingga(+++).Pada saat dicelupkan eloktroda timbul gelembung gas
Terdapat kesesuaian antara hasil pengamatan dengan hipotesis yaitu pada tabung kanan terbentuk Fe(SCN)3 dan pada tabung kiri terbentuk Cr3+
12
2. Katoda : Cu2+ + 2e Cu Eo = +0,34 voltAnoda : Zn Zn 2+ + 2e Eo = -0,76 voltCu2+ + Zn Cu + Zn2+
0 oksidasi 2+
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
2+ reduksi 0
Eo sel = ECu - EZn
= +0,34 – (-0,76) = + 1,1 volt
CuSO4 berwarna biruZnSO4 tidak berwarnaSetelah dirangkai sel Gavani, voltmeter menunjukkan angka 1 volt.
Terdapat keksesuaian antara hasil pengamatan dengan hipotesis yaitu reaksi CuSO4 dengan ZnSO4
menghasilkan DGL = 1 Volt
333333
Katoda : 2H2O + 2e H2 + 2OH-
Anoda : 2I- I2 + 2e_____________________________2H2O + 2I-H2 + 2OH- + I2
2H2O + 2KI H2 + 2KOH + I2
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3coklat kemerahan
KI tidak berwarna setelah dirangkai elektrolisis:
Katoda: menghasilkan gelembung-elembung gas H2, larutan tidak berwrna
Anoda: menghasilkan gelembung-gelembung gas I2, larutan berwarna kuning kecoklatan.
Larutan pada katoda ditambahkan PP: larutan berwarna merah muda kemudian ditambahkan FeCL3 larutan berubah menjadi berwarna kuning kecoklatan.
Larutan pada anoda ditambahkan CHCl3 terdapat larutan kuning kecoklatan dan larutan bewarna merah muda
Terdapat kesesuaian antara hasil pengamatan dengan hipotesis yaitu pada katoda terbentuk Fe(OH)3, larutan pada anoda terdapat pemisahan antara larutan yang berwarna kuning dan pink.
13
yang terpisah.
14
H. Analisa Data1. Pada percobaan pertama mengidentifikasi reaksi redoks berdasarkan perubahan warna
yang diamati
Tabung 1:
2I-I2 + 2e-
2e- + 2H+ + H2O22H2O
2H+ + H2O2 + 2I-I2+2H2O
-1 reduksi -2
H2SO4 + H2O2 + 2KII2 + 2H2O + K2SO4
-1 0 oksidasi
KI ditambahkan amilum dan ditambahkan H2SO4 larutan tidak berwarna.
Setelah ditambahkan H2O2 larutannya berubah warna menjadi merah kecoklatan. Hal
itu mengindikasikan bahwa terjadi reaksi redoks yakni: O pada H2O2 mengalami
reduksi menjadi H2O, sedangkan I pada KI mengalami oksidasi menjadi I2.
Tabung 2:
2I-I2 + 2e- x1
e- + Fe3+ Fe2+x2
2I- + 2Fe3+ I2 + Fe2+
-1 oksidasi 0
2KI + 2FeCl3 I2 + 2FeCL2 + KCl
+3 reduksi +2
KI ditambahkan amilum dan ditambahkan H2SO4 larutan tidak berwarna.
Setelah ditambahkan FeCl3 larutannya berubah warna menjdi merah kecoklatan. Hal
ini mengindikasikan bahwa terjadi reaksi redoks yakni: Fe pada FeCl3 mengalami
reduksi menjadi FeCl2, sedangkan I pada KI mengalami oksidasi menjadi I2.
Tabung 3:
2I-I2 + 2e- x1
e- + 4H+ + NO3- NO + 2H2O x2
8H+ + 2NO3
- + 2I- I2 + 2NO + 4H2O
15
oksidasi -1 0
8H+ + 2HNO3
- + 2KI I2 + 2NO + 4H2O + 2K+
+5 reduksi +2
KI ditambahkan amilum larutan tidak berwarna. Setelah ditetesi HNO3
larutannya berubah warna menjadi kuning dan jika diteruskan atau ditambahkan
jumlah tetesan HNO3, maka warna larutan menjadi kuning (++). Hal ini
mengindikasikan bahwa terjadi reaksi redoks yakni: N dalam HNO3 mengalami
reduksi menjadi NO, sedangkan I pada KI mengalami oksidasi menjadi I2.
Berdasarkan hipotesa yaitu larutan yang mengalami perubahan warna
menandakan adanya reaksi redoks. Maka, dibutuhkan pembanding untuk mengetahui
seberapa besar kandungan I2 atau amilum dalam larutan tersebut. Sehingga, kami
membuat dua larutan pembanding yaitu pada pembanding 1, 5 tetes I2 ditambahkan 2
tetes larutan amilum yang menghasilkan warna merah kecoklatan dan itu
mengindikasikan bahwa kandungan I2 lebih banyak daripada amilum. Kemudian pada
pembanding 2, 2 tetes I2 ditambahkan 5 tetes larutan amilum yang menghasilkan
warna ungu dan itu mengindikasikan bahwa kandungan amilum lebih banyak
daripada I2. Namun, pada pembanding kami yang kedua warna yang didapatkan
adalah coklat kehitaman.
1.b.
Tabung kanan:
+6 reduksi +4
2Fe2+ + 2H2SO4 + 6H+ 2Fe3+ + 3SO2 + 6H2O
+2 oksidasi +3
Fe3+ + SCN-Fe(SCN)3merah darah
H2SO4 ditambahkan FeSO4 larutan tidak berwarna. Setelah ditetesi KSCN
larutan berubah warna menjadi merah. Kemudian, dicelupkan elektroda karbon
larutan menjadi berwarna merah darah. Hal ini mengindikasikan bahwa terjadi reaksi
redoks dari perubahan warna tersebut yakni: S dalam H2SO4 mengalami reduksi
menjadi SO2, sedangkan Fe dalam FeSO4 mengalami oksidasi menjadi Fe3+.
Tabung kiri: +6 reduksi +3
K2Cr2O7 + 2H2SO4 2Cr3+ + SO2 + 2K+ + SO42- + 2H2O
16
H2SO4 ditambahkan K2Cr2O7 larutan berwarna jingga, setelah dicelupkan elektroda
karbon larutan berubah warna menjadi jingga kekuningan. Hal ini mengindikasikan
bahwa terjadi reaksi redoks yakni: Cr dalam K2Cr2O7 mengalami reduksi menjadi
Cr3+.
Pembanding:
FeCl3 + KSCN Fe(SCN)3 merah darah + KCl
Pembanding dibuat untuk dapat membedakan warna larutan pada tabung kanan dan
kiri, serta mengetahui tabung mana yang memiliki kandungan Fe lebih banyak
didalam larutan tersebut. Maka, terdapat kesesuaian antara hasil pengamatan dan
hipotesis yaitu pada tabung kanan terbentuk Fe(SCN)3 dan pada tabung kiri terbentuk
Cr3+.
2. Pada percobaan kedua penentuan daya gerak listrik dari sel kimia
Katoda : Cu2+ + 2e Cu Anoda : Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
0 oksidasi 2+
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
2+ reduksi 0
Eo sel = 1 volt
Pada percobaan ini diberlakukan ketentuan KAPAN (katoda positif-anoda
negatif), maka pada katoda lempeng Cu diletakkan dan lempeng Zn diletakkan pada
anoda. Sehingga, dapat diartikan sebagaimana CuSO4 yang larutannya berwarna biru
mengalami reduksi dan ZnSO4 yang larutannya tidak berwarna mengalami oksidasi.
Berdasakan hipotesis daya gerak listrik untuk reaksi redoks yang dihubungkan
dengan jembatan garam antara CuSO4 dan ZnSO4 adalah +1,1 volt. Namun pada
percobaan kami ini setelah dirangkai sel Gavani, voltmeter menunjukkan angka 4 dan
daya gerak listrik yang didapatkan adalah 1 volt.
3. Elektrolisis
Katoda : 2H2O + 2e H2 + 2OH-
Anoda : 2I- I2 + 2e2H2O + 2I-H2 + 2OH- + I2
2H2O + 2KI H2 + 2KOH + I2
17
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3coklat kemerahan
Pada percobaan ini diberlakukan ketentuan KNAP (katoda negatif-anoda
positif). maka, pada katoda menghasilkan gelembung-gelembung gas H2 dan warna
larutan tidak berwarna. Kemudian, pada anoda menghasilkan gelembung-gelembung
gas I2 dan larutannya berwarna kuning kecoklatan.
Setelah itu, larutan pada katoda ditambahkan PP warna larutan menjadi merah
muda, lalu ditambahkan FeCl3 larutannya berubah menjadi merah kecoklatan.
sedangkan, larutan pada anoda ditambahkan CHCl3 terdapat larutan kuning dan merah
muda yang terpisah.
Terdapat kesesuaian antara hasil pengamatan dan hipotesis yaitu larutan pada
katoda terbantuk Fe(OH)3, sedangkan larutan pada anoda terdapat pemisahan antara
larutan yang berwarna merah muda dengan larutan yang berwarna kuning.
I. PembahasanPada percobaan pertama yaitu mengidentifikasi reaksi redoks berdasarkan
perubahan warna yang diamati. Pada percobaan ini, H2SO4 digunakan sebagai
pemberi suasana asam dan amilum digunakan sebagai indicator. Pada tabung 3 tidak
ditambah H2SO4 karena penambahan HNO3 sendiri sudah bersifat asam. Secara teori,
larutan yang mengalami perubahan warna menandakan adanya reaksi redoks. Larutan
yang berubah warna menjadi merah kecoklatan mengandung I2 lebih banyak daripada
amilum. Sedangkan, larutan yang berubah warna menjadi ungu mengandung larutan
amilum yang lebih banyak daripada I2. Maka, pada ketiga tabung pada percobaan
pertama ini mengandung I2 lebih banyak karena hasil larutan yang didapat adalah
merah kecoklatan. Begitu pula dengan kedua pembanding yang seharusnya
pembanding kedua merupakan pengidentifikasi bagi larutan yang mengandung
amilum lebih banyak dengan warna larutan ungu. Namun, pembanding kedua tersebut
larutannya berwarna coklat kehitaman. Hal ini jelas, bahwa pembanding dua juga
mengandung I2 lebih banyak dibandingkan dengan pembanding satu. Pada tabung 3
semakin banyak jumlah tetesan HNO3 larutan berwarna kuning (++). Hal ini terjadi
karena semakin banyak jumlah tetesan HNO3 semakin banyak I- yang teroksidasi
membentuk I2.
18
Pada percobaan pertama yang menggunakan tabung”U”, perubahan warna
larutan sebelah kanan tabung menjadi merah darah dikarenakan Fe3+ hasil oksidasi
dari FeSO4 bereaksi dengan SCN- dari KSCN membentuk Fe(SCN)3 yang merupakan
endapan merah darah. Pada tabung sebelah kiri larutan berwarna jingga yaitu warna
dari K2Cr2O7. Setelah dicelupkan elektroda karbon warna larutan menjadi jingga
kekuningan. Hal ini dikarenakan sebagian Cr6+ yang berwarna jingga tereduksi
menjadi Cr3+ yang berwarna kuning.
Pada percobaan kedua yaitu menentukan daya gerak listrik dari sel kimia.
Secara teori, sel kimia atau sel gavani (sel volta) adalah sel elektrokimia yang terdiri
dari 2 buah elektroda yang dapat menghasilkan energi listrik. Pada rangkaian sel
dibutuhkan pula jembatan garam, jembatan garam dibutuhkan untuk memberikan
jalan bagi ion untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya untuk menjaga
larutan agar muatan listriknya tetap netral. Elektroda tembaga disebut katoda yang
mengalami reduksi yaitu Cu2+ menjadi Cu, ion Cu2+ dari larutan CuSO4. Sedangkan
elektroda seng sebagai anoda yang mengalami reaksi oksidasi yaitu dari Zn menjadi
Zn2+ dalam larutan ZnSO4.
Ion Cu2+ dari larutan CuSO4 melapisi elektroda tembaga, sedangkan Zn pada
elektroda seng semakin berkurang dan akan habis karena menjadi ion Zn2+. Kation-
kation di dalam jembatan garam berpindah ke gelas kimia yang mengandung
elektroda tembaga untuk menggantikan ion tembaga yang semakin habis. Sebaliknya,
anion-anion pada jembatan garam berpindah ke sisi elektroda seng yang menjaga agar
larutan yang mengandung ion Zn2+ tetap bermuatan listrik netral. Di dalam sel volta
berlaku KAPAN (katoda positif-anoda negatif), maka anoda mempunyai electron
yang lebih besar. Sementara katoda adalah yang kekurangan electron, itu berarti
tembaga sebagai penerima electron. Munculnya arus listrik yang terjadi dari anoda
menuju katoda disebabkan oleh perbedaan potensial elektrik antara kedua elektroda
tersebut. Melalui percobaan ini perbedaan potensial dapat diukur dengan voltmeter
dan hasilnya berupa potensial standar sel (E0 sel). Dari reaksi redoks antara CuSO4
dengan ZnSO4 secara teori menghasilkan daya gerak listrik sebesar 1,1 volt.
Sedangkan hasil percobaan menghasilkan daya gerak listrik sebesar 1 volt dengan
perhitungan sebagai berikut :
DGL = angka yang ditunjuk voltmeter x skala penunjuk
Skala maksimum
19
= 4
10 x 2,5 = 1 volt
Pada percobaan ketiga yaitu menguji elektrolisis larutan KI. Dalam sel
elektrolisis terjadi perubahan energy listrik menjadi energy kimia oleh karena itu
pada percobaan ini dihubungkan dengan baterai 6 volt agar terjadi reaksi kimia. Di
dalam sel elektrolisis berlaku katoda negative, anoda positif. Oleh karena KI ada
dalam system larutan, berarti didalam system yang akan terelektrolisis terdapat juga
air, selain K+ dan I-. Oleh karena K+ termasuk golongan IA, maka jika ada air yang
akan tereduksi airnya dan menghasilkan H2. Sementara itu, I- termasuk halogen, maka
akan teroksidasi menjadi unsurnya yaitu I2.
Larutan pada katoda saat ditambahkan PP berubah warna menjadi merah
muda, hal ini dikarenakan adanya ion OH- pada katoda yang terbentuk dari reaksi
reduksi: 2H2O + 2e H2 + 2OH-. Sedangkan gelembung udara yang muncul pada
katoda dikarenakan terbentuknya gas H2. Lalu penambahan FeCl3 menjadikan larutan
berwarna coklat kemerahan, hal ini terjadi karena ion OH- bereaksi dengan Fe3+
menjadi Fe(OH)3.
Larutan pada anoda berwarna kuning kecoklatan, hal ini membuktikan adanya
reaksi oksidasi 2I- I2 + 2e. Warna kuning kecoklatan tersebut merupakan warna
dari I2. Gelembung udara yang muncul pada anoda dikarenakan terbentuknya gas I2.
Lalu penambahan CHCl3 pada larutan di ruang anoda mengakibatkan terbentuknya
larutan kuning dan merah muda yang terpisah. Larutan kuning tersebut adalah I2
sedangkan larutan merah muda adalah CHCl3. Kedua larutan tersebut terpisah karena
perbedaan kepolaran larutan. Larutan I2 bersifat non polar sedangkan CHCl3 bersifat
polar. Senyawa polar hanya bisa larut dengan senyawa lain yang polar juga. Warna
CHCl3 adalah tidak berwarna tetapi saat ditambahkan pada larutan I2 menjadi merah
muda. Hal ini dikarenakan apabila suatu larutan iodide dikocok dengan 1-2 ml
kloroform, iod akan dibebaskan. Iod ini melarut membentuk larutan lembayung yang
turun ke sebelah bawah lapisan air.
J. DiskusiPada percobaan pertama yaitu KI ditambahkan amilum dan ditambahkan
H2SO4 larutan tidak berwarna. Setelah ditambahkan H2O2 larutannya berubah warna
menjadi merah kecoklatan, seharusnya adalah berwarna ungu. Hal itu terjadi
20
dikarenakan konsentrasi H2O2 terlalu pekat sehingga warna larutan menjadi cokelat
kehitaman.
Pada percobaan ketiga larutan pada katoda ditambahkan PP warna larutan
menjadi merah muda, lalu ditambahkan FeCl3 larutannya berubah menjadi merah
kecoklatan, seharusnya terdapat endapan berwarna merah kecoklatan. Hal itu terjadi
dikarenakan waktu yang dilakukan untuk elektrolisis kurang lama.
K. Simpulan Reaksi redoks dapat diamati dan diidentifikasi dari perubahan warna suatu larutan
yang direaksikan
Sel volta merupakan sel elektrokimia yang menghasilkan energi lisrik
Perubahan potensial reduksi dapat dihitung dengan menentukan daya gerak listrik
menggunakan voltmeter dalam sel volta.
Larutan KI dapat dielektrolisis dan menghasilkan gas H2 pada katoda dan I2 pada
anoda
Sel elektrolisis merupakan sel elektrokimia yang membutuhkan energi listrik untuk
diubah menjadi energi kimia dalam reaksi redoks.
L. Jawaban Pertanyaan1. Pada percobaan redoks tidak diperlukan sumber arus, sedangkan pada elektrolisis
diperlukan arus mengapa demikian? dan jelaskan apa sebenarnya fungsi arus
tersebut!
Jawab:
Karena Elektrolisis merupakan penguraian suatu zat akibat arus listrik. Elektrolisis
menerapkan arus listrik searah untuk mendorong agar terjadi reaksi elektrokimia di
dalam sel.
2. Apa yang dimaksud dengan jembatan garam, apa fungsinya dan jelaskan cara
pembuatannnya dengan kertas tissue!
Jawab:
21
Jembatan garam merupakan jembatan yang digunakan pada pembuatan sel volta
berbentuk seperti pipa U yang berisi elektrolit (KCl) yang digunakan sebagai kontak
listrik antara kedua larutan elektrolit dalam sel Volta.
M.Daftar Pustakaandykimia03.wordpress.com/2009/09/09/elektrokimia-i-penyetaraan-reaksi-redoks-dan-
sel-volta. Diakses 13 April 2012, pukul 02:09 WIB
belajar-sob.blogspot.com/2009/09/reaksi-redoks-dan-elektrokimia.html. Diakses 4 April
2012, pukul 03:33 WIB
budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xii/sel-elektrolisis. Diakses 13 April 2012, pukul
02:10 WIB
Dasar, T. K. (2010). KIMIA DASAR II. Surabaya: Unipress.
Dasar, T. K. (2012). Penuntun Praktikum KIMIA DASAR LANJUT. Surabaya:Unipress
22
LAMPIRAN
1. Beberapa reaksi redoks
23
Tabung 1
KI + H2SO4 + H2O2
Tabung 2
KI + H2SO4 + FeCl3
Tabung 3
KI + HNO3
Pembanding 1
24
Pembanding 2 Tabung kanan : H2SO4 + FeSO4 + KSCN + Elektroda karbon
Tabung kiri : : H2SO4 + K2Cr2O7 + elektroda karbon
Tabung kanan : H2SO4 + FeSO4 + KSCN + Elektroda karbon
Pembanding : FeCl3 + KSCN
Tabung kiri : : H2SO4 + K2Cr2O7 + elektroda karbon
Pembanding b : FeCl3 + KSCN
2. Penentuan Daya Gerak Listrik dari Sel Kimia
3. Elektrolisis
25
Sel volta antara ZnSO4 dengn Cu SO4
Pada katoda terbentuk banyak gelembung udara dan larutan tidak berwarna
Pada katoda terbentuk sedikit gelembung udara dan larutan berwarna kuning
Voltmeter menunjukkan angka 4
26
Larutan pada katoda + PP Larutan pada katoda + PP + FeCl3
Larutan pada anoda + CHCl3