LAPRES KIMFIS 6 Elektrolisis untuk Menetukan Bil Avogadro.pdf PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I ELEKTROLISIS UNTUK MENENTUKAN BILANGAN AVOGADRO Dosen Pengampu Matakuliah Ibu Nazriati Ibu Fauziatul Fajaroh Oleh: Kelompok 4 Nur ‘Aini 150331603666 Rini Suswantini R. 150331602827 Vevina Dyahsasi N. 150331602415 LABORATURIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN ...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I ELEKTROLISIS UNTUK MENENTUKAN BILANGAN AVOGADRO

Dosen Pengampu Matakuliah Ibu Nazriati Ibu Fauziatul Fajaroh

Oleh: Kelompok 4 Nur ‘Aini

150331603666

Rini Suswantini R.

150331602827

Vevina Dyahsasi N.

150331602415

LABORATURIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2017

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB I PENDAHULUAN A. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan, diharapkan mahasiswa dapat menentukan bilangan Avogadro (No) dan mengaplikasikan konsep bilangan Avogadro (No). B. Dasar Teori Bilangan Avogadro (lambang: L atau N0) dinamakan sebagai tetapan Avogadro atau konstanta Avogadro. Bilangan Avogadro adalah banyaknya "entitas" (biasanya atom atau molekul) dalam satu mol, yang merupakan jumlah atom karbon-12 dalam 12 gram (0,012 kilogram) karbon-12 dalam keadaan dasarnya. Perkiraan terbaik terakhir untuk angka ini adalah: Nilai angka ini pertama kali diperkirakan oleh Johann Josef Loschmidt, yang pada 1865 menghitung jumlah partikel dalam satu sentimeter kubik gas dalam keadaan standar. Tetapan Loschmidt karena itu lebih tepat sebagai nama untuk nilai terakhir ini, yang dapat dikatakan berbanding lurus dengan bilangan Avogadro. Namun dalam kepustakaan berbahasa Jerman "tetapan Loschmidt" digunakan baik untuk nilai ini maupun jumlah entitas dalam satu mol. Suatu tetepan yang sangat penting dalam bidang kimia adalah bilangan Avogadro (N0). Ada macam – macam metode untuk menentukan bilangan itu. Metode yang paling tepat adalah kristalografi sinar –X. Analisis kristalografi sinar-X hanya dilakukan para spesialis yakni kristalografer. Pengukuran dan pemrosesan data yang diperlukan membutuhkan pengetahuan dan pengalaman yang banyak. Sehingga kristalografi sulit dilakukan jika untuk percobaan mahasiswa. Dalam percobaan ini, kita akan menentukan bilangan Avogadro secara elektrolisis. Elektrolisis garam dapur dengan elektroda yang terbuat tembaga menghasilkan ion tembaga (I) pada anoda.Ion tembaga itu, membentu tembaga (I) oksida yang mengendap. Jumlah listrik yang diperlukan untuk mengoksidasi satu mol atom tembaga menjadi satu ion tembaga (I) dapat diukur. Dari jumlah muatan pada satu ion tembaga (I) kita dapat menghitung bilangan Avogadro. Jumlah muatan pada satu ion Cu+= 1,6.10-19 Coulomb.

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I Alat elektrolisa terdiri atas sel elektrolitik yang berisi elektrolit (larutan atau leburan), dan dua elektroda, anoda dan katoda. Pada anoda terjadi reaksi oksida sedangkan pada elektroda katoda terjadi reaksi reduksi. Pada suatu percobaan elektrolisa reaksi yang terjadi pada katoda bergantung pada kecenderungan terjadinya reaksi reduksi. Elektrolisa adalah peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Aliran listrik melalui suatu konduktor (penghantar) melibatkan perpindahan elektron dari potensial negatif tinggi ke potensial lainnya yang lebih rendah. Mekanisme dari transfer ini tidak sama untuk berbagai konduktor. Dalam penghantar elektronik, seperti padatan dan lelehan logam, penghantaran berlangsung melalui perpindahan elektron langsung melalui penghantar dari potensial yang diterapkan. Dalam hal ini, atom-atom penyusun penghantar listrik tidak terlibat dalam proses tersebut. Akan tetapi penghantar elektrolistik yang mencangkup

larutan

elektrolit

dan

lelehan

garam-garam.

Penghantaran

berlangsung melalui perpindahan ion-ion baik positif maupun negatif menuju elektroda-elektroda. Migrasi ini tidak hanya melibatkan perpindahan listrik dari suatu elektroda ke elektroda lainnya tetapi juga melibatkan adanya transport materi dari suatu bagian konduktor ke bagian lainnya.

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB II METODOLOGI PERCOBAAN A. Alat Percobaan 1. Dua buah lempeng tembaga (5cm x 3cm) sebagai elektroda 2. Amperemeter (skala 0 – 5A) 3. Kabel 4. Sumber DC yang dapat diubah-ubah tegangannya (Fisher variable power supply model 100 A 0-9 volt, 4-5 Ampere) 5. Gelas piala 6. Pembakar gas, kasa, dan kaki tiga 7. Stopwatch 8. Termometer 0-100oC B. Bahan Percobaan 1. Aquades 2. Amplas besi 3. 80 mL larutan A (terdiri dari 100 gram NaCl dan 1 gram NaOH dalam 2 liter air suling) C. Prosedur Percobaan 1. Elektroda tembaga dibersihkan dengan amplas 2. Salah satu elektroda dipakai sebagai anoda. Elektroda ditimbang pada neraca analitik 3. Kedua elektroda tembaga dimasukkan ke dalam 80 mL larutan A dam rangkaian listrik disusun 4. Gelas piala dipanaskan sampai suhu 80oC, suhu dijaga supaya tetap 5.

Ketika suhu tetap 80oC, aliran listrik dihubungkan dan dialirkan melalui larutan A. Pada waktu yang sama, waktu mulai dicatat dengan stopwatch. Arus listrik harus dijaga agar selalu tetap 1,5 A.

6. Sesudah 10 menit dan 15 menit, aliran listrik dimatikan, anoda dibersihkan dengan air, kemudian dikeringkan dengan kertas tissue 7. Anoda ditimbang sekali lagi LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I D. Diagram Alir Percobaan 1. Penambahan Fenol ke dalam Air Mulai Elektroda tembaga dibersihkan dengan amplas Salah satu elektroda dipakai sebagai anoda. Elektroda ditimbang pada neraca analitik Kedua elektroda tembaga dimasukkan ke dalam 80 mL larutan A dam rangkaian listrik disusun Gelas piala dipanaskan sampai suhu 80oC, suhu dijaga supaya tetap Ketika suhu tetap 80oC, aliran listrik dihubungkan dan dialirkan melalui larutan A. Pada waktu yang sama, waktu mulai dicatat dengan stopwatch. Arus listrik harus dijaga agar selalu tetap 1,5 A. Sesudah 10 menit dan 15 menit, aliran listrik dimatikan, anoda dibersihkan dengan air, kemudian dikeringkan dengan kertas tissue Anoda ditimbang sekali lagi Selesai

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengamatan 1. Waktu percobaan 10 menit Objek Pengamatan

Hasil Pengamatan

Waktu percobaan

10 menit = 600 detik

Berat anoda awal

10,0178 gram

Berat anoda akhir

9,4977 gram

Perubahan berat anoda

0,5201 gram

Suhu percobaan

80oC = 353 K

Kuat arus

1,5 Ampere

2. Waktu percobaan 15 menit Objek Pengamatan

Hasil Pengamatan

Waktu percobaan

15 menit = 900 detik

Berat anoda awal

9,4914 gram

Berat anoda akhir

8,7727 gram

Perubahan berat anoda

0,7187 gram

Suhu percobaan

80oC = 353 K

Kuat arus

1,5 Ampere

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I B. Pembahasan Penentuan bilangan Avogadro (No) dalam percobaan ini dilakukan melalui elektrolisis larutan NaCl dalam elektroda Cu. Pada ruang anoda Cu mengalami oksidasi membentuk ion Cu+ yang mengakibatkan massa dari tembaga pada ruang anoda berkurang. Adapun reaksi yang terjadi di ruang anoa dan ruang katoda adalah sebagai berikut : Anoda : Cu(s)

 Cu+(aq) + e

Katoda : Cu+(aq) + e  Cu(s) Berdasarkan reaksi tersebut, di ruang anoda terjadi reaksi oksidasi dari Cu menjadi ion Cu+ selanjutnya membentuk Cu2O (tembaga(I) oksida). Terbentuknya Cu2O ini dibuktikan dengan adanya endapan jingga kemerahan pada larutan, yang terlihat dari peristiwa ini adalah berkurangnya berat logam Cu pada akhir percobaan. Endapan Cu2O yang terbentuk tidak melekat pada katoda yang merupakan endapan Cu, karena pada katoda dihasilkan gas H2 yang mengalangi endapan Cu2O melekat pada katoda. Berdasarkan perubahan berat anoda sebesar 0,5201 gram (pada waktu percobaan 600 detik) dan 0,7187 gram (pada waktu percobaan 900 detik), serta data pendukung yang lain, didapatkan bilangan Avogadro hasil percobaan sebesar 6,872 x 1023 (pada waktu percobaan 600 detik) dengan persentase kesalahan sebesar 14,096%, serta 7,46 x 1023 (pada waktu percobaan 900 detik) dengan persentase kesalahan sebesar 23,858%. Kesalahan ini dapat terjadi karena arus listrik yang tidak stabil (skalanya naik turun) saat proses elektrolisis berlangsung, sehingga mempengaruhi jumlah endapan yang dihasilkan.

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB IV KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan, yakni : 1. Bilangan Avogadro dapat ditentukan sebagai jumlah ion Cu= yang terbentuk dalam 1 mol Cu 2. Pada waktu percobaan 10 menit (600 detik), didapat nilai bilangan Avogadro hasil percobaan sebesar 6,872 x 1023 dengan persentase kesalahan sebesar 14,096% 3. Pada waktu percobaan 15 menit (900 detik), didapat nilai bilangan Avogadro hasil percobaan sebesar 7,46 x 1023 dengan persentase kesalahan sebesar 23,858%

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

DAFTAR PUSTAKA Mulyati, S dan Hendrawan. 2003. Kimia Fisika II. IMSTEP JICA Petrucci, Ralph H. 2000. Kimia Dasar dan Prinsip Terapan Modern Jilid I. Jakarta : Erlangga Soebagio, dkk. 2005. Kimia Analitik II. Malang: UM Press

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

PERTANYAAN Apakah nama endapan merah / jingga yang terbentuk dalam proses elektrolisis ini?

JAWABAN Endapan yang terbentuk adalah endapan dari tembaga(I) oksida yang merupakan hasil dari elektrolisis larutan yang terdiri dari 100 gram NaCl dan 1 gram NaOH dalam 2 L air suling dan elektroda Cu.

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

LAMPIRAN 1. Waktu percobaan 10 menit (600 detik) 

Arus listrik yang digunakan 1,5A, muatan yang digunakan untuk mengoksidasi 0,5201 gram tembaga adalah : Q

=ixt = 1,5A x 600 detik = 900 Coulomb



Muatan yang diperlukan untuk mengoksidasi 1 mol Cu (Ar Cu = 63,54) adalah: =

=

,

,

900

900

Q = 109.951,932 Coulomb 

Jumlah mol ion Cu+ yang terbentuk dalam 1 mol Cu adalah : Mol Cu dalam 1 mol Cu =

Mol Cu dalam 1 mol Cu =

,

.

,

Mol Cu+ dalam 1 mol Cu = 6,872 x 1023 Maka nilai dari bilangan Avogadro (No) pada hasil percobaan adalah 6,872 x 1023

% kesalahan =

% kesalahan =

(ℎ

(6,872

% kesalahan = 14,096 %

ℎ

−ℎ

10 − 6,023 6,023 10

10 )

)

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I 2. Waktu percobaan 15 menit (900 detik) 

Arus listrik yang digunakan 1,5A, muatan yang digunakan untuk mengoksidasi 0,7187 gram tembaga adalah : Q

=ixt = 1,5A x 900 detik = 1350 Coulomb



Muatan yang diperlukan untuk mengoksidasi 1 mol Cu (Ar Cu = 63,54) adalah: =

=

,

ℎ

,

1350

1350

Q = 119.352,998 Coulomb 

Jumlah mol ion Cu+ yang terbentuk dalam 1 mol Cu adalah : Mol Cu dalam 1 mol Cu =

Mol Cu dalam 1 mol Cu =

,

.

,

Mol Cu+ dalam 1 mol Cu = 7,46 x 1023 Maka nilai dari bilangan Avogadro (No) pada hasil percobaan adalah 7,46 x 1023

% kesalahan =

% kesalahan =

(ℎ

(7,46

% kesalahan = 23,858 %

ℎ

−ℎ

10 − 6,023 6,023 10

10 )

)

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS NEGERI MALANG...