Halo teman semua, kali ini saya akan membahas mengenai Elektrolisis Larutan Natrium Sulfat & Kalium Iodida menggunakan elektrode grafit. Namun sebelum kalian melakukan percobaan elektrolisis ini, ada baiknya kalian memahami terlebih dahulu konsep reaksi redoks, dan elektrolisis agar mempermudah dalam menganalisis hasil praktikum yang akan kita bahas nanti. Misalnya konsep elektrolisis seperti reaksi apa saja yang terjadi di katoda maupun di anoda, apakah hasil yang kita dapatkan sesuai dengan teori atau bahkan sebaliknya. Pembahasan kali ini saya kemas dalam bentuk laporan praktikum elektrolisis larutan natrium sulfat dan kalium iodida. Berikut pembahasannya.
Judul :
Elektrolisis
Tujuan
:
Mengamati reaksi yang
terjadi di anoda dan katoda pada reaksi elektrolisis
Landasan Teori :
Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas
suatu larutan elektrolit yang telah dilaliri oleh arus listrik searah.Sedangkan
sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel elektrolisis.Sel
elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang disebut
elektrolit, dan sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (larutan atau
leburan). 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). 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 mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut
Anoda.Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat
terjadinya reaksi oksidasi.Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap
elektron sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas elektron.
Reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis sama seperti
pada sel volta, yaitu di katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di
anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya
berbeda. Pada sel volta katoda bermuatan positif dan anoda bermuatan negatif,
sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan
positif.
Elektrolisis
mempunyai banyak kegunaan di antaranya yaitu dapat memperoleh unsur-unsur
logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung
konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu
logam, serta salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan,
yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain.
Sel elektrolisis
memiliki 3 ciri utama, yaitu :
1. Larutan elektrolit
yang mengandung ion bebas. Ion – ion ini dapat memberikan
atau menerima elektron sehingga elektron
dapat mengalir melalui larutan.
2. Terdapat 2 elektroda dalam sel elektrolisis.
3. Terdapat sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang
mengalirkan arus
listrik searah (DC ).
Faktor yang
Mempengaruhi Proses Elektrolisis
a. Jenis elektroda yang
digunakan
b. Kedudukan ion
dalam elektrokimia
c. Kepekatan ion
Elektroda
yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katoda, sedangkan
elektroda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut
Anoda.Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi sedangkan anoda adalah
tempat terjadinya reaksi oksidasi.Katoda merupakan elektroda negatif karena
menangkap elektron sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas
elektron.Sel elektrolisis juga memerlukan elektrode-elektrode. Ada 2 elektrode
yang digunakan dalam elektrolisis, yaitu:
a. Elektrode inert
yaitu elektrode yang tidak dapat bereaksi (Pt, C, Au).
b. Elektrode tak
inert yaitu elektrode yang dapat bereaksi (Cu dan Ag).
Peristiwaelektrolisisbanyakdimanfaatkanuntukmelapisilogamataupemurnianlogam.Bilasuatuelektrolit
(larutanatauleburan) dielektrolisis,
makaelektrolittersebutakanteruraimenjadikation yang akanmenujukatoda/elektrode
positif (+) dan anion yang akanmenuju anoda/elektrode negatif (-).
Macam-macam
elektrolisis:
1. Elektrolisis leburan
elektrolit
Dapat digunakan untuk
menghantar ion-ion pada sel elektrolisis.Leburan elektrolit tanpa menggunakan
air. Contohnya adalah NaCl.
2. Elektrolisis air
Jika arus listrik
dilewatkan melalui 2 elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis.
Tetapi, jika larutan CuSO4 / KNO3 ditambahkan air murni dengan konsentrasi
rendah, akan terjadi elektrolisis dan dapat menghantarkan arus listrik.
3. Elektrolisis larutan elektrolit
Reaksi yang terjadi
tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air. Contohnya
adalah KI.
Alat dan Bahan
:
1.
Tabung U
2.
Elektroda karbon 2
buah
3.
Kabel 2 m
4.
Jepit buaya 2 buah
5.
Tabung reaksi 4
buah
6.
Rak tabung reaksi
7.
Pipet teteas 6
buah
8.
Larutan Na2SO4
0,5 M
9.
Larutan KI 0,5 M
10. Larutan Fenolftalein
11. Larutan Amilum
1.
Rangkai alat
elektrolisis
2.
Masukkan kurang
lebih 4o ml larutan Na2SO4 ke dalam tabung U
3.
Masukkan setiap
elektroda karbon hingga tercelup kedalam larutan dan sambungkan ke sumber arus
4.
Tentukan anoda dan
katodanya
5.
Elektrolisis
larutan itu sampai terlihat suatu perubahan pada elektroda, catat perubahan
yang terjadi
6.
Ambil larutan pada
anoda menggunakan pipet tetes ke dalam 2 tabung reaksi kurang lebih 1 cm
7.
Ambil larutan pada
katoda menggunakan pipet tetes ke dalam 2 tabung reaksi kurang lebih 1 cm
8.
Beri label pada
masing masing tabung.
9.
Teteskan
fenolftalein pada salah satu tabung reaksi anoda dan katoda sebanyak 1-2 tetes,
dan catat perubahan yang terjadi
10.
Teteskan amilum
pada salah satu tabung reaksi anoda dan katoda sebanyak 1-2 tetes, dan catat
perubahan yang terjadi
11.
Lakukan hal yang sama
pada larutan KI
Hasil
pengamatan :
Elektrolisis larutan Na2SO4
Cairan
Dalam Ruang
|
Perubahan
Selama Elektrolisis
|
Perubahan
Setelah Ditambah Fenolftalein
|
Perubahan Setelah Ditambah Amilum
|
Katoda
|
Muncul gelembung
pada elektroda
|
Larutan yang
semula bening berubah warna menjadi pink tua
|
Larutan yang
semula bening berubah warna menjadi keruh
|
Anoda
|
Muncul gelembung
pada elektroda
|
Larutan yang
semula bening tidak mengalami perubahan warna
|
Larutan yang
semula bening berubah warna menjadi keruh
|
Elektrolisis larutan KI
Cairan dalam ruang
|
Perubahan selama elektrolisis
|
Perubahan setelah ditambah fenolftalein
|
Perubahan
setelah ditambah amilum
|
Katoda
|
Larutan
yang semula tidak berwarna tidak mengalami perubahaan warna dan juga muncul
gelembung pada elektroda.
|
Larutan
yang semula tidak berwarna menjadi berwarna merah muda.
|
Larutan
yang semula tidak berwarna menjadi berwarna putih keruh.
|
Anoda
|
Larutan
yang semula tidak berwarna berubah warna menjadi kuning dan tidak muncul
gelembung pada elektroda.
|
Larutan
yang semula tidak berwarna tidak mengalami perubahan.
|
Larutan
yang semula berwarna kuning warnanya berubah menjadi semakin pekat kecoklatan.
|
Analisis Data :
A.
Elektrolisis Larutan Na2SO4
Hasil pengamatan
menunjukan bahwa terdapat perubahan selama elektrolisis. Pada masing – masing
elektroda (katoda (-) dan anoda (+))
mengalami perubahan berupa dihasilkannya gelembung – gelembung gas.
Pada katoda yang
diteteskan :
-
larutan
fenolftalein, menunjukan perubahan warna. Larutan yang
semula bening berubah warna menjadi merah muda
-
larutan
amilum, menunjukan perubahan warna yaitu larutan yang semula
berwarna putih bening berubah menjadi warna putih keruh.
Pada
anoda yang diteteskan :
-
larutan
fenolftalein, menunjukan tidak adanya perubahan warna
setelah ditetesi larutan fenolftalein
-
larutan
amilum, menunjukan adanya perubahan warna yaitu
yang semula putih bening berubah menjadi putih keruh
B. Elektrolisis Larutan KI
Hasil pengamatan
menunjukan bahwa terdapat perubahan selama elektrolisis. Pada katoda (-)
menghasilkan gelembung. Sedangkan pada anoda (+) mengalami perubahan warna dari
tidak berwarna menjadi berwarna kuning
dan tidak muncul gelembung.
Pada katoda yang
diteteskan :
-
larutan
fenolftalein, menunjukan adanya perubahan warna, yaitu
larutan yang semula tidak berwarna menjadi berwarna merah muda.
-
Larutan
amilum, menunjukan adanya perubahan warna yaitu larutan yang
semula yang berwarna putih bening menjadi berwarna putih keruh.
Pada anoda yang
ditetesikan :
-
larutan
fenolftalein, menunjukan tidak adanya perubahan
warna.
-
larutan
amilum, menunjukan adanya perubahan warna yaitu larutan yang
semula berwarna kuning warnanya berubah menjadi semakin pekat kecoklatan.
Jawaban Pertanyaan
:
1.
Dari perubahan warna indikator, apakah terbentuk ( H+ atau OH-)
pada katoda dan anoda ?
Elektrolisis
Larutan Na2SO4
Hasil pengamatan
menunjukan terdapat perubahan warna pada saat elektrolisis larutan Na2SO4.
Dimana pada katoda yang diteteskan fenolftalein menunjukan perubahan
warna yang semula berwarna bening berubah menjadi warna merah muda. Fenolftalein
merupakan indikator asam basa dengan rentang pH 8,3 – 10. Saat larutan berada
pada kondisi basa, maka larutan akan terjadi perubahan warna menjadi merah
muda. Hal tersebut menunjukan bahwa pada reaksi di katoda dihasilkan ion OH-
yang menunujukan reaksi terebut
bersifat basa sehingga terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Saat
elektrolisis berlangsung, reaksi yang terjadi di katoda merupakan reaksi
reduksi H pada H2O, karena atom H lebih mudah tereduksi dibandingkan
atom Na. Adapun persamaan reaksi di katoda :
2H2O(l)
+ 2ē → H2(g) + 2OH-(aq)
Sedangkan pada katoda
yang diteteskan amilum menunjukan perubahan warna yaitu larutan yang semula
berwarna putih bening berubah menjadi warna putih keruh. Amilum merupakan
indikator yang menunjukan bahwa pada suatu reaksi yang berlangsung terdapat
kandungan ion I- dengan ditandai perubahan warna menjadi coklat /
hitam pekat. Hal tersebut tidak dapat membuktikan bahwa pada katoda yang
diteteskan amilum akan terbentuk ion H+ atau OH-,
melainkan hanya membuktikan apakah terdapat unsur Iodine atau tidak
pada saat reaksi berlangsung.
Pada reaksi di anoda yang
ditetesi fenolftalein tidak menunjukan adanya perubahan warna namun terdapat
gelembung. Hal tersebut menunjukan bahwa pada reaksi di anoda dihasilkan ion H+
yang menunjukan reaksi tersebut cenderung bersifat asam. Karena pada saat
larutan ditetesi indikator fenolftalein, saat larutan berada pada pH < 8,3
atau pada kondisi asam, larutan akan cenderung tidak mengalami perubahan warna.
Saat elektrolisis berlangsung, reaksi yang terjadi di anoda merupakan reaksi
oksidasi H pada H2O, karena elektroda yang digunakan adalah grafit
yang menunjukan bahwa pada reaksi di anoda bersifat inert (suatu zat yang tidak
ikut bereaksi) dimana sisa asam oksi SO42- dari Na2SO4
tidak akan mengalami oksidasi tetapi yang akan teroksidasi adalah atom H
pada H2O. Adapun persamaan reaksi di anoda :
2H2O(l)
→ O2(g)
+ 4H+(aq)
+ 4ē
Sedangkan pada anoda yang
diteteskan amilum menunjukan perubahan warna yaitu larutan berubah menajdi
putih keruh. Amilum merupakan indikator yang menunjukan bahwa pada suatu reaksi
yang berlangsung terdapat kandungan ion I- dengan ditandai perubahan
warna menjadi coklat / hitam pekat. Hal tersebut tidak dapat membuktikan bahwa
pada anoda yang diteteskan amilum akan terbentuk ion H+ atau OH-,
melainkan hanya membuktikan apakah terdapat unsur Iodine atau tidak
pada saat reaksi berlangsung.
Elektrolisis
Larutan KI
Hasil pengamatan
menunjukan terdapat perubahan warna pada saat elektrolisis larutan KI.
Dimana pada katoda yang
diteteskan fenolftalein menunjukan perubahan warna yang semula tidak berwarna berubah
menjadi warna merah muda. Fenolftalein merupakan indikator asam basa dengan
rentang pH 8,3 – 10. Saat larutan berada pada kondisi basa, maka larutan akan
terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Hal tersebut menunjukan bahwa pada
reaksi di katoda dihasilkan ion OH- yang menunujukan reaksi terebut bersifat basa
sehingga terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Saat elektrolisis
berlangsung, reaksi yang terjadi di katoda merupakan reaksi reduksi H pada H2O,
karena atom H lebih mudah tereduksi dibandingkan atom Na. Adapun persamaan
reaksi di katoda :
2H2O(l)
+ 2ē → H2(g) + 2OH-(aq)
Sedangkan pada katoda
yang diteteskan amilum menunjukan perubahan warna yaitu larutan yang semula
tidak berwarna berubah menjadi warna putih keruh. Amilum merupakan indikator
yang menunjukan bahwa pada suatu reaksi yang berlangsung terdapat kandungan ion
I- dengan ditandai perubahan warna menjadi coklat / hitam pekat. Hal
tersebut tidak dapat membuktikan bahwa pada katoda yang diteteskan amilum akan terbentuk
ion H+ atau OH-, melainkan hanya membuktikan apakah
terdapat unsur Iodine atau tidak pada saat reaksi berlangsung.
Pada reaksi di anoda,
saat elektrolisis berlangsung menunjukan perubahan warna larutan yang semula tidak berwarna berubah warna menjadi
kuning dan tidak muncul gelembung pada elektroda. Hal terebut tidak dapat
mebuktikan bahwa pada reaksi di anoda terdapat ion H+
atau OH-. Karena perubahan warna yang dihasilkan menunjukan
bahwa pada reaksi di anoda terdapat unsur Iodine yang bereaksi. Saat
elektrolisis berlangsung, rekasi yang terjadi di anoda merupaka reaksi oksidasi
Iodine, karena elektroda yang digunakan adalah grafit yang menunjukan bahwa
pada reaksi di anoda bersifat inert (suatu zat yang tidak ikut bereaksi) dimana ion I- akan mengalai oksidasi.
Adapun persamaan reaksi di anoda :
2I-(aq)
→ I2(g)
+ 2ē
a. pada elektrolisis Na2SO4
b. pada larutan
KI
Elektrolisis
Larutan Na2SO4 elektroda Grafit
Na2SO4 → 2Na+
+
SO42-
Katoda : 2H2O(l)
+ 2ē → H2(g) + 2OH-(aq)
Anoda : 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4ē
Reaksi
Sel : 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
Elektrolisis
Larutan KI elektroda Grafit
KI
→ K+ + I-
Katoda : 2H2O(l)
+ 2ē → H2(g) + 2OH-(aq)
Anoda : 2I-(aq) → I2(g) + 2ē
 |
Reaksi
Sel : 2H2O(l) + 2I-(aq) → H2(g) + I2(g) + 2OH-(aq)
3. Zat apakah
yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis ?
Elektrolisis
Larutan Na2SO4
Zat yang terjadi di anoda
pada elektrolisis larutan Na2SO4 adalah gas O2(g) dan ion H+(aq). Hal ini dapat dilihat dari
persamaan reaksinya serta adanya gelembung – gelembung udara pada saat
elektrolisis berlangsung.
Elektrolisis
Larutan KI
Zat yang terjadi di anoda
pada elektrolisis larutan KI adalah gas I2(g). Hal ini dapat dilihat dari persamaan reaksinya serta munculnya
perubahan warna larutan yang semula tidak berwarna menjadi kuning saat
elektrolisis berlangsung.
Kesimpulan
Elektrolisis merupakan
peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dialiri oleh arus
listrik searah. Reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui
larutan elektrolit, yaitu dari energi listrik (arus listrik) diubah menjadi
energi kimia (reaksi redoks). Elektrolisis larutan Natrium Sulfat (Na2SO4)
dengan elektrode grafit pada katoda dihasilkan gas H2 dan ion
OH- ditandai dengan adanya gelembung dan perubahan warna sedangkan
pada anoda dihasilkan gas O2 dan ion H+ ditandai dengan
adanya gelembung..
Elektrolisis larutan Kalium Iodida
(KI) dengan elektrode grafif pada katoda dihasilkan gas H2 dan ion
OH- ditandai dengan adanya gelembung dan perubahan warna sedangkan
pada anoda dihasilkan gas I2 ditandai dengan perubahan warna.
Jadi seperti itu pembahasan yang saya analisis berdasarkan atas teori serta hasil praktikum yang didapat. Jika kalian ingin berdiskusi lebih mendalam silahkan tulis dikolom komentar yang telah disediakan.
Note: Dimohon untuk tidak mengcopy seluruh isi laporan praktikum
Terimakasih !
