Laporan Praktikum Kimia Fisik II

“Penentuan Transfer Number”

Dosen :

Drs. Dadang

Disusun Oleh :

Ellein Kurniasih Herlambang ( 0621 100 72 )

KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA dan ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN-BOGOR

2011

Bab I

Pendahuluan

I.I Tujuan Percobaan

Membuktikan adanya migrasi ion positif dan ion negative.

Membuktikan adanya migrasi ion positif dari anoda ke

katoda serta adanya migrasi ion negative dari katoda ke

anoda.

I.II Dasar Teori

Konsep Terkait

Elektrolisis , Hukum Faraday Elektrolisis , Biaya Transportasi ,

Ionik Mobilitas, Bilangan Hittrof.

Prinsip

Anion dan kation saling berkontribusi untuk

menyumbangkan aktifitasnya menjadi sejumlah arus

elektrolitik sesuai dengan mobilitasnya dalam medan listrik.

Nilai transportasi Hittorf adalah fraksi muatan yang diangkut

oleh ion tertentu selama elektrolisis.

Nilai transportasi harus diukur secara eksperimen yaitu

ditentukan dari perubahan konsentrasi yang karakteristik

terjadi di katda dan anoda selama elektrolisis.

Teori

Dalam larutan elektrolit , kation dan anion baik berkontribusi

untuk menyumbangkan transpotasi arus dalam medan listrik.

Dalam proses elektrolisis, yang mana jumlah transportasi t dan

t+ serta t- adalah tanda bagian kation dan anion masing-masing

dalam membawa arus (I +, I-I) dan mengangkut muatan (q+, |

q- |)

t+ = I+ = Q+ = ʌ+ (1.1)

I+ + I- Q+ + Q- ʌ+ + ʌ-

t- = I- = Q- = ʌ- (1.2)

I+ + I- Q+ + Q- ʌ+ + ʌ-

Dari persamaan 1.1 dan 1.2 , jumlah dari angka-angka transportasi kation dan anion ditemukan :

t+ + t- = 1

Menurut definisi persamaan (1.1) dan (1,2) Nilai

transportasi yang terkait dengan mobilitas ionic (u+ , u-) dan

ion konduktivitas (+,-) dan dengan demikian fungsi dari migrasi

kecepatan caounter –ion masing-masing. Jika mobilitas kation

dan anion berbeda (u+ u- ≠, t+ t- ≈≠ 0,5), jumlah dari dua jenis

ion yang sebanding dengan nilai-nilai ini diangkut dalam satuan

waktu tertentu. Sebagai dugaan yang sama diangkut dalam

setiap kasus,karakteristik perubahan konsentrasi terjadi pada

katoda dan anoda,dan angka transportasi hittorf dapat

ditentukan berdasarkan ekperimental.

Proses transportasi dan elektroda yang terjadi selama

elektrolisis asam nitrat. Karena ionic yang lebih tinggi mobilitas

kation (u+ = 5 u-), ion hidronium lima diangkut dari daerah

anoda ke wilayah pusat ,dan daru anoda ke daerah

katoda,dalam periode waktu yang sama hanya sebagai satu ion

nitrat diangkut dalam arah sebaliknya.

Untuk memastikan electroneutrality di semua

kompartemen,lima ion hidronium harus secara simultan

direduksi menjadi hydrogen pada katoda. Karena potensi

deposisi yang lebih tinggi pada anoda,tidak ada debit ion nitrat

terjadi ,tapi ini ada kesetaraan pembentukan ion hidronium dari

air.

Karena migrasi n-mol ion nitrat dengan muatan | q- | = n-F

(F = 96480 sebagai mol-1,konstanta faraday) terhadap dan

jauh dari elektroda,jumlah anion( ∆n-k/A ), kation ( ∆n+

k/A ), dan

elektrolit (∆n k/A ), di daerah-daerah katoda dan anoda berubah

selama elektrolisis menurut :

∆n-k = ∆n+

k = ∆n k = q¿

F¿ (3.1)

∆n-A = ∆n+

A = ∆n A = q¿

F¿ (3.2)

Muatan q- yang diangkut oleh anion dapat ditentukan.

Akan tetapi untuk menguji apakah ada kesalahan yang terjadi

untuk menentukan perubahan dalam jumlah bahan kedua

elektroda dan untuk menghitung q- melalui persamaan yang

diperoleh dari persamaan (3.1) dan (3.2)

q- = F ( ∆nA - ∆nk ) (4)

2

Jumlah keseluruhan muatan yang digunakan adalah q- + q+ dapat

ditentukan dari perubahan masa pada elektroda tembaga di

dalam coloumeter berdasarkan

Hukum Faraday :

q- = ZR F (∆mk - ∆mA)

2

Dimana :

∆mk , ∆mA : perubahan masa dari tembaga pada anoda

dan katoda

M : Berat atom tembaga

ZR : jumlah muatan electron pada ion Cu

Dengan mensubtitusikan persamaan (4) dan (5) dalam

persamaan (1.2) untuk nilai transport dari anion diberikan

sebagai pendekatan untuk persamaan dari t_

t- = M . (∆nA - ∆nk)(6)

ZR F (∆mk - ∆mA)

Perubahan dalam jumlah elektrolit ∆nA dan ∆nk yang mana

untuk melakukan perhitungan dapat dihitung dengan

menggunakan stokiometri.

∆nk/A = C1 . V K/A (V1k/A – V0

1)

V2

Dimana :

Vk/A : Volume larutan di daerah katoda dan anoda

V1k/A , V0

1 : Konsumsi NaOH dalam titrasi sebelum dan sesudah elektrolisis

Bab II

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan :

Power supply

Amperemeter

Kapas / penyumbat pipa U

Sambungan kabel I = 750 mm, merah

Sambungan kabel I = 750 mm, biru

Ganda tabung U dengan frit dan kran

Penghubung soket untuk elektroda bar

Timbangan presisi, 620 g

Thermometer digital, 1/100 s

Beaker, 100 ml, tinggi

Beaker , 250 ml , pendek

Beaker , 5000 ml , pendek

Termos volumetric , 1000 ml

Pasteur pipet

Karet bulb

Corong gelas

Karbon elektroda

Plat elektroda

Pemegang 2 elektroda

Penjepit putar

Penjepit universal

Buret

Statif

Pipet volumetric

Erlenmeyer

Batang pengaduk

Stopwatch

Washbottle

Bahan yang di gunakan :

Asam sulat , 0,05 M

Tembaga (II) sulfat, 250 g

Aseton,250 ml

Asam nitrat, 1,0 M

Natrium hidroksida , 0,1 M

Metil Merah

Aquadest

Bab III

Metode Kerja

Susunlah percobaan seperti yang ditunjukan pada modul

penuntun praktikum di hal.5 :

0,1 molar larutan asam nitrat : pipet 100 ml 1,0

molar asam nitrat lalu tuangkan ke dalam labu ukur

1000 ml kemudian tambahkan air suling hingga ke

tanda batas kalibrasi.

0,05 molar asam sulfat / larutan CuSO4 : timbang

124,08 g CuSO4 . 5 H2O dan masukkan ke dalam labu

volumetric 1000 ml,tambahkan sekitar 100 ml asam

sulfat 0,05 molar dan biarkan menjadi larut. Lalu

tambahkan asam sulfat 0,05 molar hingga ke tanda

kalibrasi.

Isilah tabung transportasi hitorf dengan 0,1 molar larutan

asam nitrar sampai batas ketinggian yang tertera pada

tabung. Celupkan elektroda karbon pada tabung.

Selanjutnya rendam tabung hitorf sampai tanda batas

perendaman dalam beaker glass untuk memastikan suhu

control cukup.

Timbanglah elektroda katoda dan anoda dari coloumeter

yang terdiri dari dua potong lembaran tembaga,dan

catatlah bobot masing-masing elektroda. Pasang kembali

potongan-potongan tembaga dengan menggunakan

pemegang elektroda dan membenamkan mereka ke

dalam sebuah gelas kimia yang diisi dengan larutan asam

sulfat / CuSO4 250 ml.

Hubungkan coloumeter ini dengan elektroda karbon pada

tabung hitorf dan amper meter multi range secara seri

terhadap catu daya.

Lakukan elektrolisis , titrasi 5 ml sampel asam nitrat yang

diambil dari volumetric terhadap 0,1 molar NaOH dan

pergunakanlah metil merah sebagai indikator (berubah

warna : merah – kuning)

Tepat mencapai waktu 60 atau 90 menit secara

bersamaan dikatoda maupun anoda pipet larutannya

sebanyak 5 ml. kemudian keduanya titrasi dengan 0,1

molar NaOH

Cuci elektroda tembaga dari coloumeter hati-hati dengan

air dan aseton, keringkan di udara, dan timbanglah

masing-masing elektroda untuk menentukan perubahan

beratnya

Tentukan volume larutan pada tabung hitorf dengan cara

mengisi kembali tabung hitorf yang sudah dikosongkan

dengan air dari buret.

Bab IV

Data Pengamatan

Gambar susunan alat :

Elektroda A (sebelum) : 2,8390 gr

(sesudah) : 2,8346 gr

Elektroda B (sebelum) : 4,7550 gr

(sesudah) : 4,7536 gr

Waktu penelitian : 35 menit

Menit ke- Arus

1 - 6 45

7-8 47,5

9 48

10-13 49

14-33 49,5

34-35 50

Setelah dititrasi :

Katoda : V NaOH: 1,07

V1 . N1 = V2 . N2

5 . x = 1,07 . 1

X = 1,07 / 5

= 0, 214

Anoda : V NaOH : 1,25

V1 . N1 = V2. N2

5 . x = 1,25

X = 1,25 / 5

= 0,25

N rata-rata : 0,214 + 0,25 = 0,232 N

2

Bab V

Pembahasan

Pada percobaan praktikum “transfer number” kali ini,

antara penyusunan alat yang terdapat di buku modul penuntun

praktikum dengan kegiatan langsung agak sedikit berbeda

karna adanya keterbatasan perangkat alat di laboraturium.

Walaupun dalam keterbatasan alat namun konsep yang di

pakai sesuai dengan konsep teori dan prinsip dari transfer

number.

Bab VI

Kesimpulan

Transfer number adalah proses transfer aktifitas

menjadi sejumlah arus pada elektrik sesuai dengan

mobilitasnya dalam medan listrik

Tujuan dari praktikum ini adalah :

o Membuktikan adanya migrasi ion positif dan ion

negative.

o Membuktikan adanya migrasi ion positif dari

anoda ke katoda serta adanya migrasi ion

negative dari katoda ke anoda.

Nilai transportasi Hittorf adalah fraksi muatan yang

diangkut oleh ion tertentu selama elektrolisis.

Nilai transportasi harus diukur secara eksperimen

yaitu ditentukan dari perubahan konsentrasi yang

karakteristik terjadi di katda dan anoda selama

elektrolisis.

Waktu pengamatan percobaan selama : ± 35 menit

Elektroda A mengalami pengurangan berat sebesar :

0,0044 gr antara sebelum dilakukan percobaan

dengan sesudah dilakukannya percobaan

Elektroda B mengalami pengurangan berat sebesar :

0,0014 gr antara sebelum dilakukan percobaan

dengan setelah dilakukannya percobaan

Arus terendah / arus mula-mula (menit ke -1) di

lakukannya penelitan sebesar : 45 V

Arus tertinggi / arus akhir di menit ke-35

dilakukannya penelitian sebesar : 50 V

Setelah dititrasi V NaOH di katoda adalah 0,214 N

Setelah dititrasi V NaOH di anoda adalah 0,25 N

Dengan V NaOH rata-rata adalah 0,232 N

Daftar Pustaka :

Fisbane, P.M,et al.1993. Pysics for Scientist and Engineers

Extended version,New jersey: Pretice Hall,Inc.

Benzon,H. 1991. University Physics. New York : John Wiley &

sons,Inc.

Yong,L.W and Loo Kwok Wai. 2000. Physics Insight. Singapore :

Pearson Education Asia.

Website :

http://google.com

http://wikipediaindonesia.org