Bab IV Hasil dan Pembahasan

dokumen-dokumen yang mirip
Bab III Metodologi. III. 2 Rancangan Eksperimen

MODUL SEL ELEKTROLISIS

ELEKTROKIMIA. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

Mengubah energi kimia menjadi energi listrik Mengubah energi listrik menjadi energi kimia Katoda sebagi kutub positif, anoda sebagai kutub negatif

Sulistyani, M.Si.

Hasil Penelitian dan Pembahasan

Kegiatan Belajar 3: Sel Elektrolisis. 1. Mengamati reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada reaksi elektrolisis

LEMBAR AKTIVITAS SISWA

3. ELEKTROKIMIA. Contoh elektrolisis: a. Elektrolisis larutan HCl dengan elektroda Pt, reaksinya: 2HCl (aq)

KIMIA ELEKTROLISIS

Redoks dan Elektrokimia Tim Kimia FTP

MODUL I SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Penurunan Titik Beku Larutan

Hand Out HUKUM FARADAY. PPG (Pendidikan Profesi Guru) yang dibina oleh Pak I Wayan Dasna. Oleh: LAURENSIUS E. SERAN.

Pembuatan Larutan CuSO 4. Widya Kusumaningrum ( ), Ipa Ida Rosita, Nurul Mu nisah Awaliyah, Ummu Kalsum A.L, Amelia Rachmawati.

Elektrokimia. Tim Kimia FTP

Elektrokimia. Sel Volta

Contoh Soal & Pembahasan Sel Volta Bag. I

LATIHAN-1 SEL ELEKTROLISIS

Soal-soal Redoks dan elektrokimia

JURNAL PRAKTIKUM KIMIA DASAR II Elektrolisis Disusun Oleh:

Sel Volta (Bagian I) dan elektroda Cu yang dicelupkan ke dalam larutan CuSO 4

Penyisihan Besi (Fe) Dalam Air Dengan Proses Elektrokoagulasi. Satriananda *) ABSTRAK

1. Tragedi Minamata di Jepang disebabkan pencemaran logam berat... A. Hg B. Ag C. Pb Kunci : A. D. Cu E. Zn

Bab III Metodologi. Penelitian ini dirancang untuk menjawab beberapa permasalahan yang sudah penulis kemukakan pada Bab I. Waktu dan Tempat Penelitian

Bab IV Hasil dan Diskusi

PENGAMBILAN TEMBAGA DARI BATUAN BORNIT (Cu5FeS4) VARIASI RAPAT ARUS DAN PENGOMPLEKS EDTA SECARA ELEKTROKIMIA

9/30/2015 ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA ELEKTROKIMIA. Elektrokimia? Elektrokimia?

UH : ELEKTROLISIS & KOROSI KODE SOAL : A

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA BEDA POTENSIAL SEL VOLTA

APLIKASI REAKSI REDOKS DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI Oleh : Wiwik Suhartiningsih Kelas : X-4

KISI KISI SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER GASAL MADRASAH ALIYAH TAHUN PELAJARAN 2015/2016

Oleh Sumarni Setiasih, S.Si., M.PKim.

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA ELEKTROKIMIA

TITRASI POTENSIOMETRI

REDOKS DAN SEL ELEKTROKIMIA. Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd

berat yang terkandung dalam larutan secara elektrokimia atau elektrolisis; (2). membekali mahasiswa dalam hal mengkaji mekanisme reaksi reduksi dan

TES AWAL II KIMIA DASAR II (KI-112)

REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

PERCOBAAN IV ANODASI ALUMINIUM

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KIMIA FISIK II SEL ELEKTROLISIS (PENGARUH SUHU TERHADAP SELASA, 6 MEI 2014 DISUSUN OLEH: Fikri Sholiha

4. Sebanyak 3 gram glukosa dimasukkan ke dalam 36 gram air akan diperoleh fraksi mol urea sebesar.

STUDI ELEKTROLISIS LARUTAN KALIUM IODIDA. Oleh : Aceng Haetami ABSTRAK

PERCOBAAN POTENSIOMETRI (PENGUKURAN ph)

BAB II PEMBAHASAN. II.1. Electrorefining

Sel Elektrolisis: Pengaruh Suhu Terhadap ΔH, ΔG dan ΔS NARYANTO* ( ), FIKA RAHMALINDA, FIKRI SHOLIHA

Bab II Tinjauan Pustaka

REDOKS dan ELEKTROKIMIA

Tinjauan Pustaka. Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya reaksi reduksi-oksidasi. Sel elektrokimia terdiri dari (Achmad, 2001):

Soal ini terdiri dari 10 soal Essay (153 poin)

D. 2 dan 3 E. 2 dan 5

BAB 8. ELEKTROKIMIA 8.1 REAKSI REDUKSI OKSIDASI 8.2 SEL ELEKTROKIMIA 8.3 POTENSIAL SEL, ENERGI BEBAS, DAN KESETIMBANGAN 8.4 PERSAMAAN NERNST 8

SOAL SELEKSI NASIONAL TAHUN 2006

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Nama Kelompok : Adik kurniyawati putri Annisa halimatus syadi ah Alfie putri rachmasari Aprita silka harmi Arief isnanto.

Review I. 1. Berikut ini adalah data titik didih beberapa larutan:

Bab II Tinjauan Pustaka

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

II Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Sel Volta KIM 2 A. PENDAHULUAN B. SEL VOLTA ELEKTROKIMIA. materi78.co.nr

1. Bilangan Oksidasi (b.o)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Untuk mengembangkan prosedur praktikum sel volta yang efektif dilakukan

ELEKTROKIMIA Potensial Listrik dan Reaksi Redoks

PRODUKSI GAS HIDROGEN MELALUI PROSES ELEKTROLISIS SEBAGAI SUMBER ENERGI

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KECIL

BAHAN BAKAR KIMIA. Ramadoni Syahputra

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

SOAL Latihan ELEKTROKIMIA dan ELEKTROLISA

ELEKTROKIMIA Konsep Dasar Reaksi Elektrokimia

PAKET UJIAN NASIONAL 7 Pelajaran : KIMIA Waktu : 120 Menit

PAKET UJIAN NASIONAL 9 Pelajaran : KIMIA Waktu : 120 Menit

D. 4,50 x 10-8 E. 1,35 x 10-8

Review II. 1. Pada elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda karbon, reaksi yang terjadi pada katoda adalah... A. 2H 2

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

MODUL SEL ELEKTROKIMIA

Pembahasan Soal-soal Try Out Neutron, Sabtu tanggal 16 Oktober 2010

UJIAN PRAKTIK KIMIA SMA NEGERI 4 MATARAM TAHUN 2013

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. mencuci pakaian, untuk tempat pembuangan kotoran (tinja), sehingga badan air

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR II SEL GALVANI

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA SEL VOLTA SEDERHANA

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.2 DATA HASIL ARANG TEMPURUNG KELAPA SETELAH DILAKUKAN AKTIVASI

VOLTAMETRI. Disampaikan pada Kuliah Metode Pemisahan dan Analisis Kimia Pertemuan Ke 7.

KONDUKTOMETRI OLEH : AMANAH FIRDAUSA NOFITASARI KIMIA A

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Hidrogen (bahasa Latin: hidrogenium, dari bahasa Yunani: hydro: air, genes:

Chapter 7 Larutan tirtawi (aqueous solution)

PENGARUH BAHAN ELEKTRODE PADA PENGAMBILAN Cu DAN Cd SECARA ELEKTROKIMIA

Produksi Gas Oksigen Melalui Proses Elektrolisis Air Laut Sebagai Sumber Energi Ramah Lingkungan

LAPORAN PENELITIAN PROSES PENYEPUHAN EMAS

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

ABSTRAK. yang disebabkan oleh terjadinya reaksi redoks yang spontan. sebesar 46,14 volt.

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator. Sifat Koligatif Larutan

Persamaan Redoks. Cu(s) + 2Ag + (aq) -> Cu 2+ (aq) + 2Ag(s)

Modul 1 Analisis Kualitatif 1

KIMIA FISIKA I. Disusun oleh : Dr. Isana SYL, M.Si

2. Logam Mg dapat digunakan sebagai pelindung katodik terhadap logam Fe. SEBAB Logam Mg letaknya disebelah kanan Fe dalam deret volta.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (Tatap Muka Ke-4) 1. Identitas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan/Program Studi : Pendidikan Kimia/Kimia

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. penyamakan kulit dengan menggunakan Spektrofotometer UV-VIS Mini

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. Penelitian tentang pengaruh elektrodisinfeksi terhadap Coliform dan

Transkripsi:

32 Bab IV Hasil dan Pembahasan IV.1 Data Eksperimen dan Perhitungan Eksperimen dilakukan di laboratorium penelitian Kimia Analitik, Program Studi Kimia, ITB. Eksperimen dilakukan dalam rentang waktu antara akhir Januari sampai dengan akhir April 2008. Suhu ruang laboratorium penelitian sekitar 24 25 o C. (1) Kalibrasi Buret Karena hasil deposit logam akan dicek silang dengan berat logam yang dihitung dengan metode titrasi, maka perlu dilakukan kalibrasi terhadap buret yang akan dilakukan untuk titrasi. Hasil data kalibrasi buret diberikan dalam tabel IV.1 berikut: Tabel IV. 1 Data kalibrasi buret No Volume baca buret Massa air (g) Volume nyata, Koreksi (ml) (ml) g.ρ -1, (ml) 1 10 9,9726 10,01 0,01 2 20 19,9979 20,08 0,08 3 30 30,0101 30,13 0,13 Penelitian dilakukan pada suhu ruang laboratorium, yaitu 25 o C, dengan volume 1 gram air murni 1,004 ml. Massa jenis air pada suhu itu adalah 22 1/1,004 0,996 gram.ml -1 Dengan persamaan regresi linear menggunakan program excell diperoleh persamaan linear y 0,006x 0,046, dengan nilai R 2 0,990. Dengan demikian volume sebenarnya dari buret harus dikoreksi dengan menggunakan persamaan tersebut. Misalnya volume terbaca di buret 10 ml, maka koreksinya adalah: y (0,006 x 10) + 0,046 0,014 0,01 Sehingga volume sesungguhnya adalah 10 + 0,01 10,01 ml

33 (2) Data Eksperimen Elektrolisis Tembaga (Cu) Larutan : CuSO 4 Elektroda : Katoda tembaga spiral (dibuat sendiri dari tembaga kabel) Anoda platina spiral (dipinjam dari lab kimia analitik) Arus : 1 ampere Waktu : 10 menit Tegangan : sekitar 2,5 volt Tabel IV. 2 Data hasil elektrolisis CuSO 4 Eksperimen ke Massa Deposit Cu (g) Massa Cu Teori (g) 1 0,1831 2 0,1793 0,1974 3 0,1796 Rata-rata 0,1807 Data selengkapnya terdapat pada lampiran B Dari data tersebut diperoleh massa deposit Cu di katoda sebesar 91,5 % dari yang seharusnya, jika dihitung dari teori. Atau terjadi kesalahan negatif 8,5 %. Fakta ini agak sukar dicari penyebabnya, tetapi dari literatur disebutkan bahwa terjadinya pengendapan memperlihatkan efisiensi arus yang rendah, disebabkan oleh terjadinya reaksi-reaksi lain 6. (3) Titrasi Pengompleksan dengan EDTA a. Pembakuan EDTA Dari pembakuan EDTA dengan standar primer MgSO 4 diperoleh konsentrasi EDTA sebesar 0,00754 M. Data eksperimen pembakuan selengkapnya pada lampiran C. Konsentrasi EDTA ini selanjutnya digunakan untuk perhitungan konsentrasi CuSO 4 dengan titrasi pengompleksan.

34 b. Penentuan Deposit Cu dengan Titrasi EDTA Data ringkas hasil titrasi EDTA untuk elektrolisis CuSO 4 ditunjukkan pada tabel IV.3 sampai IV.5: 1. Elektrolisis pertama Tabel IV. 3 Data dan perhitungan elektrolisis kedua Sebelum Elektrolisis Sesudah Elektrolisis Berat V rerata Molarts Berat logam V rerata Molarts Berat logam Deposit Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) 6,59 0,0994 0,3156 2,97 0,0224 0,1415 0,1741 2. Elektrolisis kedua Tabel IV. 4 Data dan perhitungan elektrolisis kedua Sebelum Elektrolisis Sesudah Elektrolisis Berat V rerata Molarts Berat logam V rerata Molarts Berat logam Deposit Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) 6,22 0,0938 0,2978 2,64 0,0199 0,1258 0,1720 3. Elektrolisis ketiga Tabel IV. 5 Data dan perhitungan elektrolisis ketiga Sebelum Elektrolisis Sesudah Elektrolisis Berat V rerata Molarts Berat logam V rerata Molarts Berat logam Deposit Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) EDTA CuSO 4 Cu (g) 6,32 0,0954 0,3029 2,80 0,0211 0,1335 0,1694 (4) Perbandingan berat deposit tembaga dari hasil elektrolisis, hasil titrasi pengompleksan EDTA dan data teoretis dapat dilihat dalam tabel IV.6 berikut:

35 Tabel IV. 6 Rekapitulasi deposit Cu hasil elektrolisis: Eksp ke Deposit Cu Elektrolisis (g) Deposit Cu Hasil Titrasi (g) Rata-rata Berat Cu (g) 1 0,1831 0,1741 0,1786 2 0,1793 0,1720 0,1757 3 0,1796 0,1694 0,1745 Rerata 0,1807 0,1718 0,1763 Berat Cu Teori (g) 0,1974 Gambar IV. 1 Diagram perbandingan berat deposit tembaga hasil elektrolisis, titrasi pengompleksan dan teori (4) Data Eksperimen Elektrolisis Larutan Perak Nitrat (AgNO 3 ) Larutan : AgNO 3 0,1 M Elektroda : katoda spiral perak (dari bahan anting perak) anoda platina Arus : 0,2 ampere Waktu : 3 menit Tegangan : sekitar 5,5 volt Data eksperimen elektrolisis perak nitrat diberikan dalam tabel IV.7.

36 Tabel IV. 7 Data hasil elektrolisis AgNO 3 Eksperimen ke Massa Deposit Ag (g) Massa Ag Teori (g) 1 0,0423 2 0,0431 0,0402 3 0,0404 Rata-rata 0,0419 Pada eksperimen elektrolisis AgNO 3 ini digunakan arus kecil yaitu 0,2 ampere dan waktu hanya 3 menit, karena kualitas deposit yang menempel pada elektroda perak kurang bagus, sehingga jika digunakan arus besar dan waktu lebih lama, ada sebagian deposit yang menempel di katoda akan luruh jatuh ke dalam. Dari data tersebut terlihat bahwa diperoleh deposit Ag di katoda melebihi dari perhitungan teori, dengan kesalahan positif sebesar 4,2 %. (5) Penentuan Konsentrasi Larutan AgNO 3 dengan Titrasi Metode Mohr a. Pembakuan perak nitrat Karena AgNO 3 pro analisis mempunyai kemurnian minimal 99,9 persen 7, maka penyiapan perak nitrat dapat dilakukan dengan penimbangan langsung padatan perak nitrat kering. Bisa juga perak nitrat dibakukan dengan natrium klorida murni. Dalam eksperimen ini, karena penentuan konsentrasi perak nitrat sebelum dan sesudah elektrolisis menggunakan padatan NaCl murni, maka perak nitrat tidak perlu dibakukan terlebih dulu. b. Data penentuan deposit Ag dengan titrasi Mohr Data dan perhitungan titrasi dengan metode Mohr sebelum dan sesudah elektrolisi dipaparkan dalam tabel IV.8 berikut. Data selengkapnya pada lampiran F

37 Tabel IV. 8 Data dan perhitungan hasil titrasi AgNO 3 Titrasi ke Berat Ag Setelah Elektrolisis Berat Sebelum Volume Berat Ag M rerata titrasi lrt AgNO lrt AgNO 3 setelah (g) 3 (ml) elektrolisis (g) Ag yang mengendap (g) 1 1,0870 0,0970 100 1,0476 0,0394 2 1,0870 0,0970 100 1,0480 0,0390 3 1,0870 0,0974 100 1,0519 0,0351 (3) Perbandingan berat endapan perak dari hasil elektrolisis, hasil titrasi Mohr dan sesuai teori dapat dilihat dalam rekapitulasi tabel IV.9. Tabel IV. 9 Rekapitulasi deposit Ag hasil elektrolisis: Eksprmn ke Deposit Ag Hasil Elektrolisis (g) Deposit Ag Hasil Titrasi (g) Rata-rata Berat Ag (g) 1 0,0423 0,0394 0,0409 2 0,0431 0,0390 0,0411 3 0,0404 0,0351 0,0378 Rerata 0,0419 0,0378 0,0399 Berat Ag Teori (g) 0,0402 Perbandingan berat deposit perak tersebut jika diungkapkan dengan diagram batang diperoleh seperti pada gambar IV.2. Gambar IV. 2 Diagram perbandingan berat deposit perak hasil elektrolisis, titrasi Mohr dan teori

38 Memperhatikan data pengendapan perak pada tabel IV.9, terlihat bahwa massa deposit Ag dari elektrolisis sedikit (4,23%) lebih banyak dari perhitungan teoretis, sementara dari hasil titrasi Mohr diperoleh sedikit (5,59 %). Sehingga massa rata-rata deposit perak menjadi dekat dengan perhitungan teori, yaitu 0,75 % di bawah teori. Dalam eksperimen ini, perak nitrat yang dielektrolisis digunakan volume 100 ml dengan konsentrasi 0,1 M, tanpa diencerkan. Dengan arus sebesar 0,2 ampere dan waktu 3 menit, maka konsentrasi perak nitrat juga masih sekitar 0,1 M, atau turun sedikit dari konsentrasi sebelum dielektrolisis. Hal ini disengaja oleh peneliti, karena sesuai dengan teori, dalam titrasi Cl dengan Ag + kedua konsentrasi tidak boleh jauh dari 0,1 M agar diperoleh titik akhir titrasi yang baik 21. (5) Elektrolisis seri 2 garam dengan arus sama Pada eksperimen ini digunakan logam tembaga dari CuSO 4 dan logam perak dari AgNO 3. Sesuai hukum Faraday 2, jika dua jenis logam diendapkan dengan cara elektrolisis dengan jumlah arus sama, maka berat logam yang diendapkan sebanding dengan berat ekivalen logam-logam tersebut 8. Penelitian ini seharusnya menggunakan alat elektrolisis dengan dua sel elektrolisis, yang satu sel untuk elektrolisis CuSO 4 dan yang kedua untuk AgNO 3. Ternyata alat yang tersedia, hanya satu sel yang berfungsi, satu sel lagi rusak. Maka elektrolisis seri seperti yang direncanakan disiasati dengan menggunakan sel yang sama untuk kedua jenis yang berbeda, tetapi menggunakan jumlah arus dan waktu yang sama. Dengan menggunakan arus yang sama, yaitu 0,2 ampere dan waktu 3 menit untuk kedua diperoleh data eksperimen seperti tabel IV. 10.

39 Tabel IV. 10 Perbandingan massa ekivalen dan tetapan Faraday hasil perhitungan Tembaga (Cu) Perak (Ag) W Cu 0,0115 gram W Ag 0,0419 gram Ar Cu 63,546 Ar Ag 107,868 n Cu 2 n Ag 1 Massa ekivalen 31,75 Massa ekivalen 107,868 Tetapan F 99463 Tetapan F 92678 Tetapan F (teori) 96500 Tetapan F (teori) 96500 Penyimpangan hasil 3 % Penyimpangan hasil -4 % Data elektrolisis CuSO 4 dengan arus 0,3 ampere dan waktu 3 menit selengkapnya ada pada lampiran G. IV.2 Pembahasan (1) Reaksi pada Proses Elektrolisis a. Elektrolisis CuSO 4 Reaksi di katoda terjadi persaingan reaksi antara kation (Cu 2+ ) dan pelarut (H 2 O), dengan reaksi reduksi sebagai berikut 24 : Cu 2+ (aq) + 2e Cu (s) ; E o 0,3402 volt 2H 2 O (l) + 2e H 2(g) + 2OH - (aq); E o 0,8277 volt Dengan memperhatikan harga potensial elektroda kedua reaksi yang jauh berbeda, maka dapat dipastikan bahwa yang tereduksi di katoda adalah kation Cu 2+, karena harga potensial reduksinya lebih besar. Reaksi di anoda juga terjadi reaksi bersaing antara anion, air dan elektroda. Karena anodanya menggunakan logam inert, yaitu platina, maka reaksi bersaing terjadi antara anion dan air, sesuai reaksi setengah sel sebagai berikut: 2H 2 O (l) 4H + (aq) + O 2(g) + 4e; E o -1,229 volt 2-2- 2SO 4 (aq) S 2 O 8 (aq) + 2e; E o -2,00 volt Dengan memperhatikan harga E o dari kedua reaksi tersebut maka yang teroksidasi di anoda adalah air.

40 Jika digabungkan diperoleh reaksi: 2CuSO 4(aq) 2Cu 2+ (aq) + 2SO 4 2- (aq) Kat : 2Cu 2+ (aq) + 4e 2Cu (s) ; E o 0,340 V An : 2H 2 O (l) 4H + (aq) + O 2(g) + 4e; E o -1,229 V 2CuSO 4(aq) + 2H 2 O (l) 2Cu (s) + 4H + 2- (aq) + 2SO 4 (aq) + O 2(g) ; E o sel -0,89 V Harga E o sel negatif menunjukkan reaksi tersebut tidak terjadi secara spontan, tetapi akan terjadi dengan bantuan energi listrik dari luar. Menurut Bassett 7, pendepositan logam tembaga dari asam sulfat atau asam nitrat atau campuran keduanya, dengan emf 2-3 volt, akan terjadi reaksi: Katoda : Cu 2+ (aq) + 2e Cu (s) 2H + (aq) + 2e H 2(g) Anoda : 4OH (aq) O 2(g) + 2H 2 O (l) + 4e b. Elektrolisis AgNO 3 Reaksi di katoda terjadi persaingan reaksi antara kation (Ag + ) dan pelarut (H 2 O), dengan reaksi reduksi sebagai berikut 24 : Ag + (aq) + e Ag (s) ; E o 0,7996 volt 2H 2 O (l) + 2e H 2(g) + 2OH - (aq); E o 0,8277 volt Dengan memperhatikan harga potensial elektroda kedua reaksi yang jauh berbeda, maka juga dapat dipastikan bahwa yang tereduksi di katoda adalah kation Ag +. Reaksi di anoda juga terjadi reaksi bersaing antara anion, air dan elektroda. Karena anodanya menggunakan logam inert, yaitu platina, maka reaksi bersaing terjadi antara anion dan air. Karena ion nitrat sangat sukar teroksidasi, maka yang teroksidasi adalah air, dengan reaksi setengah sel: 2H 2 O (l) 4H + (aq) + O 2(g) + 4e; E o 1,229 volt Jika digabungkan diperoleh reaksi: 4AgNO 3(aq) 4Ag + (aq) + 4NO 3 (aq) Kat : 4Ag + (aq) + 4e 4Ag (s) ; E o 0,797 V An : 2H 2 O (l) 4H + (aq) + O 2(g) + 4e; E o 1,229 V 4AgNO 3(aq) + 2H 2 O (l) 4Ag (s) + 4H + (aq) + 4NO 3 (aq) + O 2(g) ; E o sel 0,434 V

41 (2) Penentuan Efisiensi Arus Seperti sudah diungkapkan pada bab II, efisiensi arus dapat ditentukan dengan mengukur banyaknya suatu zat tertentu yang diendapkan dan membandingkannya dengan kuantitas teoretis (dihitung dengan hukum Faraday). Pada eksperimen ini dihasilkan efisiensi arus untuk tembaga dan perak sebagai berikut: a. Tembaga WCu hasil elektrolisis Efisiensi arus x 100% W Cu secara teori 0,1763 x 100% 0,1974 89% b. Perak dari elektrolisis perak nitrat. WAg hasil elektrolisis Efisiensi arus x 100% W Ag secara teori 0,0399 x 100% 99% 0,0403 Dari data eksperimen tersebut diperoleh deposit tembaga di katoda yang besarnya secara umum lebih kecil dari berat tembaga yang seharusnya (perhitungan menurut teori). Rendahnya efisiensi arus ini disebabkan oleh dua hal, yaitu pertama, karena terbentuknya gas hidrogen dan kedua karena terjadinya ko-deposisi dari pengotor. Perhitungan diperoleh sesuai hukum Faraday I, bahwa berat endapan logam yang diendapkan di katoda pada suatu elektrolisis sebanding dengan arus listrik yang digunakan dan dirumuskan : Ar x I x t W Cu Cu n x 96500 (9) Dari perhitungan sesuai rumus tersebut, seharusnya diperoleh endapan Cu sebesar 63,5x1 x10x60 0,1974 gram. Sementara dari eksperimen diperoleh rata-rata 2x96500 berat Cu sebesar 0,1763 gram.

42 Perbedaan ini disebabkan oleh : pertama, ketelitian alat elektrolisis, dalam arti skala kuat arus yang kurang detil. Penulis kesulitan membaca dengan tepat besar kuat arus pada alat eletrolisis dengan cara membaca skala manual. Padahal besar kuat arus (ampere) pada perhitungan di atas akan dibagi dengan penyebut yang besar, yaitu 2 x 96500 coul.ekiv -1, sehingga kesalahan sedikit saja pada penentuan kuat arus akan menyebabkan perbedaan hasil yang cukup besar. Kedua, kesalahan juga mungkin terjadi karena besarnya arus efektif yang benarbenar keluar dari alat elektrolisis tidak sesuai dengan kuat arus yang terbaca pada skala alat elektrolisis. Hal ini terlihat dari semua eksperimen yang dilakukan selalu menghasilkan endapan yang lebih kecil dari yang seharusnya (perhitungan teori). Hilangnya arus bisa disebabkan oleh hambatan pada komponen internal alat atau oleh elektroda yang digunakan. Agar elektrolisis dapat berjalan, besar tegangan yang harus diberikan untuk elektrolisis elektrolit adalah 7 : E terp E kat + E pk (E an + E pa ) + IR (10) dengan E terp potensial yang harus diberikan E kat potensial pada katoda dalam kesetimbangan E an potensial pada anoda dalam kesetimbangan E pk potensial lebih pada katoda E pa I R potensial lebih pada anoda arus (A) hambatan (Ohm) Dari persamaan (2) di atas tegangan yang diberikan, yaitu tegangan yang terbaca di alat elektrolisis lebih besar dari tegangan terpakai untuk mendepositkan logam tembaga, karena sebagian tegangan itu digunakan untuk melawan tegangan balik dan juga karena pengaruh hambatan. Hal ini juga menjadi alasan mengapa efisiensi arus pada proses pendepositan logam rendah.

43 Sementara untuk deposit perak dari perak nitrat menghasilkan efisiensi arus yang relatif baik, yaitu 99 persen. Tetapi jika dilihat dari deposit perak yang dihasilkan dari proses elektrolisis dihasilkan berat deposit yang lebih besar dari perhitungan teori, yaitu 0,0419 berbanding 0,0402 atau sebesar 4,2 persen lebih besar. Efisiensi arus ini menurut Basset 7, umumnya memang rendah disebabkan oleh terjadinya reaksi-reaksi lain. Tetapi pada eksperimen elektrolisis perak dihasilkan efisiensi arus lebih besar. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya reaksi lain tersebut yang ikut menghasilkan endapan di katoda, yaitu terjadinya ko-deposisi dari pengotor di katoda. (3) Penentuan Tetapan Faraday Berdasarkan Deposit Hasil Elektrolisis Menurut hukum Faraday pertama, banyak zat yang dibebaskan pada elektrodaelektroda dari suatu sel berbanding lurus dengan kuantitas listrik yang mengalir melalui nya 6. Dari data eksperimen di atas, tetapan Faraday (F) dapat ditentukan dengan persamaan: Ar x I x t F (11) n x W Untuk elektrolisis tembaga, tetapan F dapat ditentukan dengan persamaan tersebut dan hasilnya sebagai berikut: a. Dihitung dari berat deposit hasil elektrolisis saja: F ArCu x I x t 63,5 x 1x 10 x 60 2 x W 2 x 0,1807 dari Cu Cu 105423 Hasilnya, tetapan F cukup jauh di atas harga F teori, yaitu 96.500 atau ada kesalahan positif sebesar 9,2 persen b. Jika hitung dari berat deposit rata-rata antara elektrolisis dan hasil titrasi pengompleksan dengan EDTA, dihasilkan: F ArCu x I x t 63,5 x 1x 10 x 60 2 x W 2 x 0,1763 dari Cu Cu 107204

44 Dihasilkan harga tetapan F lebih besar lagi dan kesalahannya positif juga lebih besar, yaitu 11,1 persen. Hal ini juga disebabkan oleh berat deposit tembaga hasil perhitungan dari hasil titrasi yang cukup jauh lebih rendah dibanding perhitungan teori. Penyebabnya adalah pada titrasi pengompleksan dengan EDTA agak sukar menentukan secara pasti kapan titik akhir titrasi terjadi, karena perubahan warna indikator yang kurang tajam, tidak seperti titrasi asam-basa menggunakan indikator phenolphtalein. Sedangkan untuk elektrolisis perak, tetapan F dapat ditentukan dengan persamaan yang sama dan hasilnya sebagai berikut: a. Dihitung dari berat deposit hasil elektrolisis saja: F ArAg x I x t 108 x 0,2 x 3 x 60 1 x W 0,0419 dari Ag Ag 92792 Hasilnya, tetapan F relatif dekat dengan harga F teori, yaitu 96.500 atau ada kesalahan negatif sebesar 3,8 persen b. Jika hitung dari berat deposit perak rata-rata antara elektrolisis dan hasil titrasi Mohr, dihasilkan: F ArAg x I x t 108 x 0,2 x 3 x 60 1 x W 0,0399 dari Ag Ag 97444 Dihasilkan harga tetapan F yang relatif dekat dengan harga F teori, tetapi terjadi kesalahan positif, yaitu sebesar 1 persen. Perhitungan harga tetapan F untuk perak relatif dekat dengan harga F teori, karena dari deposit hasil elektrolisis dihasilkan berat endapan yang lebih besar dari hitungan teori, sementara dari titrasi Mohr dihasilkan lebih kecil dari teori. Maka rata-rata berat deposit perak relatif dekat dengan perhitungan teori.

45 (4) Elektrolisis Seri Larutan CuSO 4 dan AgNO 3 (hukum Faraday II) Memperhatikan data eksperimen sebelumnya untuk elektrolisis CuSO 4 dan AgNO 3 dengan arus 0,2 ampere dan waktu 3 menit, maka dapat bandingkan berat ekivalen kedua logam dengan persamaan berikut: W W Cu Ag (12) Ar / 2 Ar Cu Ag Jika data eksperimen di masukkan ke dalam persamaan tersebut diperoleh hasil: Untuk tembaga: WCu 0,0115 0,0004 Ar 63,5 Cu 2 2 Sementara untuk perak dihasilkan: WAg 0,0399 0,0004 Ar 108 Ag 1 Ternyata dihasilkan harga ekivalen tembaga dan perak yang sama, yaitu 0,0004 g.ekiv -1.Dengan demikian dapat dibuktikan dari eksperimen ini bahwa persamaan (12) benar. IV.3 Implementasi Eksperimen pada Pembelajaran Kimia Berikut ini adalah pemikiran penulis tentang implementasi hasil penelitian ini pada pembelajaran kimia, khususnya menyangkut kompetensi dasar reaksi redoks dan elektrokimia. Tentu saja pemikiran ini didasari pada hasil penelitian ini, pengalaman penulis sebagai guru kimia, buku-buku kimia dan lembar kerja siswa (LKS) yang sudah beredar dan juga sarana prasarana di madrasah aliyah tempat penulis mengabdi. Sebelumnya perlu penulis paparkan dulu kompetensi dari bahasan elektrolisis ini sesuai kurikulum tingkat satuan pelajaran (KTSP) tahun 2006, yang dikeluarkan Departemen Pendidikan Nasional, dapat dilihat pada tabel IV.11.

46 Tabel IV. 11 Standar kompetensi dan kompetensi dasar Standar Kompetensi Kompetensi Dasar 1.1 Menerapkan konsep reaksi oksidasireduksi dalam sistem elektrokimia 1. Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan yang melibatkan energi listrik dan elektrokimia dalam kegunaannya dalam mencegah korosi teknologi dan kehidupan dan dalam industri sehari-hari. 1.2 Menjelaskan reaksi oksidasi-reduksi dalam sel elektrolisis 1.3 Menerapkan hukum Faraday untuk elektrolisis elektrolit Sesuai kompetensi dasar di atas, sel elektrolisis dan hukum Faraday memang hanya bagian dari standar kompetensi reaksi redoks dan elektrokimia. Dari standar kompetensi dan kompetensi dasar di atas, penulis lengkapi dengan kegiatan pembelajaran dan indikator pada tabel IV.12. Tabel IV. 12 Kegiatan pembelajaran dan indikator Kegiatan Pembelajaran Menghitung berat/volume yang terjadi di anoda atau katoda dengan menerapkan hukum Faraday. (alokasi waktu : 2 jam pelajaran) Merancang dan melakukan percobaan tentang sel elektrolisis untuk mengidentifikasi reaksi yang terjadi dianoda dan katoda dengan menggunakan indikator (demonstrasi) (alokasi waktu : 1 jam pelajaran) Mengidentifikasi reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada sel elektrolisis suatu /cairan dengan menggunakan elektroda inert atau aktif, pemaparan verbal dengan power poin dan infocus (alokasi waktu: 1 jam pelajaran) Menyelesaikan soal latihan dengan kartu undian (alokasi waktu : 2 jam pelajaran) Indikator Pencapaian Menerapkan konsep hukum Faraday dalam perhitungan sel elektrolisis. Merancang dan melakukan percobaan tentang sel elektrolisis Menuliskan reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda dari elektroda suatu /cairan Menyelesaikan dengan benar soal-soal ujian nasional dan soal SPMB tahun sebelumnya. Ujian tulis (alokasi waktu : 2 jam pelajaran)

47 Pemikiran ini dimaksudkan untuk lebih menekankan pembelajaran yang berorientasi pada proses, khususnya proses penemuan (inkuiri) oleh siswa melalui kegiatan laboratorium. Dengan cara ini diharapkan siswa terbiasa melakukan kegiatan-kegiatan ilmiah dengan metode ilmiah, yaitu metode berpikir empiris sistematis yang biasa dilakukan oleh para kimiawan. Dengan kegiatan pembelajaran yang menekankan kegiatan laboratorium ini diharapkan siswa sudah terbiasa dengan praktikum di laboratorium dan memiliki keterampilan merangkai dan menggunakan alat-alat laboratorium dan memiliki kinerja yang mereka perlukan kelak saat studi di perguruan tinggi. Hal ini menjadi lebih penting ketika melihat data statistik selama ini bahwa semua lulusan madrasah dimana penulis mengabdi melanjutkan studi ke perguruan tinggi. Demikian pemikiran penulis untuk pembelajaran kimia tingkat SMA/MA, khususnya untuk standar kompetensi reaksi reduksi oksidasi dan elektrokimia, lebih khusus lagi kompetensi dasar sel elektrolisis dan hukum Faraday. Adapun dasar pemikiran yang lain dari gagasan ini adalah deskripsi kurikulum kimia SMA/MA kelas XII yang selengkapnya ada pada lampiran H.