Laporan elektrolisis larutan NaCl

Elektrolisis Larutan NaCl

A.    Tujuan

Mengamati yang terjadi di katoda dan di anoda pada elektrolisis larutan NaCl.

B.     Teori

Sel Elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang diinginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Atau juga biasa diartikan energi yang digunakan untuk menghantarkan reaksi kimia. Contohnya seperti penyepuhan, pemurnian logam, penyetruman accu/aki. Baterai aki yang dapat diisi ulang merupakan salah satu contoh aplikasi sel elektrolisis dalam kehidupan sehari- hari . Baterai aki yang sedang diisi kembali ( recharge ) mengubah energi listrik yang diberikan menjadi produk berupa bahan kimia yang diinginkan. Air, H O, dapat diuraikan dengan menggunakan listrik dalam sel elektrolisis. Proses ini akan mengurai air menjadi unsur-unsur pembentuknya. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2 H O ——> 2 H + O

Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Sel elektrolisis terdiri dari sebuah elektroda, elektrolit, dan sumber arus searah. Elektron memasuki sel elektrolisis melelui kutub negatif ( katoda ). Spesi tertentu dalam larutan menyerap elektron dari katoda dan mengalami reduksi. Sedangkan spesi lain melepas elektron di anoda dan mengalami oksidasi. Beberapa pengertian yang terdapat pada sel elektrolisis, sebagai berikut:

1. Anoda ( elektroda negatif ) adalah elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi.
2. Katoda ( elektroda positif ) adalah elektroda tempat terjadinya reaksi reduksi.
3. Kation adalah ion yang kekurangan elektron. Karena Kation bergerak menuju elektroda negatif dan terjadi reaksi pengikatan elektron atau reaksi reduksi.
4. Anion adalah ion yang kelebihan elektron. Karena Anion bergerak menuju elektroda positif dan melepaskan elektronnya terjadi reaksi reduksi.

Pada katoda , terjadi suatu persaingan antara air dengan ion Na . Dan berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi , air memiliki E° yang lebih besar dibandingkan ion Na . Ini berarti, air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na . Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di katoda adalah air. Sementara, berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi , nilai E ° ion Cl dan air hampir sama. Oleh karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan ( overvoltage ), maka oksidasi ion Cl lebih mudah dibandingkan oksidasi air . Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di anoda adalah ion Cl .

Reaksi elektrolisis larutan garam NaCl menghasilkan gelembung gas H dan ion OH (basa) di katoda serta gelembung gas Cl di anoda. Terbentuknya ion OH pada katoda dapat dibuktikan dengan perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda setelah diberi sejumlah indikator fenolftalein (pp). Bagaimana halnya jika elektrolisis lelehan maupun larutan menggunakan elektroda yang tidak inert, seperti Ni, Fe, dan Zn ? Ternyata, elektroda yang tidak inert hanya dapat bereaksi dalam anoda, sehingga produk yang dihasilkan di anoda adalah ion elektroda yang larut (sebab logam yang tidak inert mudah teroksidasi). Sementara itu, jenis elektroda tidak mempengaruhi produk yang dihasilkan di katoda. Sebagai contoh, berikut adalah proses elektrolisis larutan garam NaCl dengan menggunakan elektroda Cu.

Anoda

Anoda adalah elektroda, bisa berupa logam maupun penghantar listrik lain, pada sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir ke dalamnya. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah pergerakan elektron. Pada proses elektrokimia, baik sel galvanik (baterai) maupun sel elektrolisis, anoda mengalami oksidasi. Perlu diperhatikan bahwa tidak selalu anion (ion yang bermuatan negatif) bergerak menuju anoda, ataupun tidak selalu kation (ion bermuatan positif) akan bergerak menjauhi anoda. Pergerakan anion maupun kation menuju atau menjauh dari anoda tergantung dari jenis sel elektrokimianya.

Kebalikan dari anoda, katoda adalah elektroda dalam sel elaktrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir keluar darinya. Pada baterai biasa (Baterai Karbon-Seng), yang menjadi katoda adalah seng, yang juga menjadi pembungkus baterai. Sedangkan, pada baterai alkalin, yang menjadi katoda adalah mangan dioksida (MnO2).

indikator pp ---> pada larutan asam - netral (larutan tidak berwarna), sedangkan pada larutan bersifat basa (pemberian indikator PP akan merubah warna larutan menjadi merah muda)

Fenolftalein

Fenolftalein merupakan indikator lain yang biasa digunakan. Hingga beberapa tahun yang lalu, fenolftalein digunakan sebagai zat aktif pada obat pencahar. Fenolftalein jernih dan tidak berwarna di dalam larutan asam dan akan berwarna merah muda di dalam larutan basa . Indikator ini biasanya digunakan dalam proses titrasi , yaitu proses penentuan konsentrasi asam atau basa yang tidak diketahui berdasarkan reaksi dengan basa atau asam yang telah diketahui konsentrasinya. Sebagai contoh, misalkan kita ingin menentukan konsentrasi molar larutan HCl yang belum diketahui. Mula-mula, kita masukkan larutan HCl tersebut dengan volume yang telah diketahui (misalkan digunakan 25 mililiter yang diukur dengan tepat menggunakan pipet) ke dalam labu erlenmeyer dan kemudian tambahkan beberapa tetes indikator fenolftalein (disingkat pp) . Oleh karena kita menambahkan indikator pp ke dalam larutan asam, larutan tersebut tetap jernih dan tidak berwarna. Selanjutnya, kita menambahkan sedikit demi sedikit larutan standar natrium hidroksida (NaOH) yang telah diketahui konsentrasinya (misalkan kita gunakan larutan NaOH 0,10 M) dengan buret. Larutan basa terus ditambahkan sehingga larutan yang dititrasi berubah menjadi merah muda. Kita menyebut kondisi ini sebagai titik akhir titrasi , titik saat asam secara tepat ternetralisasi oleh basa . Dalam percobaan di atas, dimisalkan, diperlukan sebanyak 35,50 mililiter  arutan NaOH 0,10 M untuk bereaksi hingga titik akhir titrasi dengan 25 mililiter larutan HCl tercapai.

C.    Prosedur dan Pengamatan Percobaan/Cara Kerja

1. Pasanglah pipa U di statif dan kedua lubang diberikan elektroda karbon yang sudah dirangkai dengan kabel yang dihubungkan dengan adaptor.

2. Lalu masukkan larutan NaCl pada gelas beker, tuangkan ke dalam tabung U.

3. Kemudian tambahkan 3 tetes indicator fenolftalein ke dalam masing-masing lubang pipaU.

4. Setelah itu, tutup kedua lubang dengan menggunakan kapas.

5. Elektrolisis kedua larutan itu sampai terlihat suatu perubahan pada sekitar kedua elektrolida.

D. Hasil percobaan

1. Warna larutan sebelum dielektrolisis adalah bening.

2. Sesuatu dielektrolisis :

a) Perubahan pada ruang katoda

Pada larutan berubah menjadi berwarna merah, akan tetapi setelah lama kelamaan warna agak memudar atau menghilang secara perlahan dan menghasilkan gelembung terus-menerus.

b) Perubahan pada ruang anoda

Pada larutan tidak terjadi perubahan warna, menghasilkan gelembung, tetapi tidak banyak seperti yang terjadi pada katoda dan berbau seperti pemutih pakaian.

E. Analisis Data

1. Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis?

- Cl (klor) karena berbau seperti pemutih pakaian.

2. Ion apakah yang terjadi di ruang katoda setelah elektrolisis?

- Ion OH (basa) karena OH bereaksi dengan larutan fenolftalein sehingga berubah menjadi berwarna merah.

F. Kesimpulan

kesimpulan bahwa :

Ø  Larutan NaCl pada katoda adalah larutan menjadi berwarna merah karena OH bereaksi dengan larutan fenolftalein , menghasilkan gelembung terus-menerus , dan bersifat basa.

Ø  Larutan NaCl pada anoda adalah bersifat basa ,

larutan menghasilkan Cl sehingga tidak mengalami perubahan warna , berbau seperti pemutih pakaian , menghasilkan gelembung tetapi tidak sebanyak di larutan NaCl pada katoda.

Referensi

Raspati, D. 2000.General Chemistry. 2 Edition. Buitenzorg, Doe Idenn Crp.

http://andykimia03.wordpress.com/2009/09/10/elektrokimia-ii-sel-elektrolisis/

Achmadi, Suminar dan Widowati Widodo. 1991. Ilmu Kimia . Jakarta : Erlangga.

http://kimiamarsudirini.blogspot.com/2009/10/elektrolisis.html

id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101113225002AAwkoHu

jonioke.blogspot.com/2010/03/anoda-dan-katoda.html?m=1

mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/sel-elektrolisis.html?m=1

andykimia03.wordpress.com/tag/fenolftalein/