Makalah Praktikum Pemkim Elektrogravimetri.docx

MAKALAH ELEKTROGRAVIMETRI Yang disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Praktikum Pemisahan Kimia yang dibina oleh: Dra. Hj. Hayuni Retno Widarti, M.Si. Hanumi Oktiyani Rusdi, S.Pd, M.Si

Oleh: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Alma Naimatul Miladiah(160331605681) Deni Ainur Rokhim (160331605641) Desi Wahyuningsih (160331605689) Desy Putri Anggraeni (160331605643) Ima Rosyida (160331605666) Julian Lani Utari (160331605699) Monita Rahma (160331605674) Nila Fatika Sari (160331605644)

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG November 2018

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Pemisahan tembaga dari suatu senyawa dengan menggunakan teknik elektrogravimetri. 1.2 Dasar Teori Sebagian besar metode elektroanalisis didasarkan pada sifat-sifat elektrokimia dari suatu larutan. Hal ini mengingat bahwa suatu larutan elektrolit yang terdapat pada suatu bejana yang dihubungkan dengan dua buah elektroda akan memberikan arus listrik yang disebabkan oleh adanya beda potensial. Dalam sel elektrolisis, reaksi oksidasi-reduksi berlangsung tidak spontan, dan energi kimia yang menyertai energy listrik diubah menjadi reaksi kimia. Bila potensial diberikan pada sel dalam arah kebalikan dengan arah potensial sel, reaksi sel yang berkaitan dengan negative potensial sel akan diinduksi. Dengan kata lain, reaksi yang berlangsung tidak spontan kini diinduksi dengan energy listrik. Proses ini disebut elektrolisis. Salah satu aplikasi dari proses elektrolisis adalah proses pengendapan pada suatu katoda.proses ini biasa disebut dengan elektrogravimetri, sebagai contoh adalah proses pelapisan suatu logam. Dalam proses ini, logam akan dipisahkan melalui reduksi pada katoda sebagai unsur.

BAB II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan  Alat: 1. Amplas 2. Gelas kimia 3. Elektroda karbon 4. Elektroda Cu 5. Sumber tegangan 6. Amperemeter 7. Voltmeter 8. Stopwatch 9. Gelas ukur 10. timbangan  Bahan: 1. Larutan CuSO4 0,1M 2. Larutan CuSO4 0,05M 2.2 Prosedur Kerja 1. Diambil larutan CuSO4 0,1M sebanyak 50mL ke dalam gelas kimia. 2. Disiapkan dua elektroda karbon sebagai anoda dan katoda. Sebelum elektrolisis, elektroda harus dibersihkan dengan amplas, dan ditimbang. 3. Dicelupkan dua elektroda karbon pada larutan tersebut dan disiapkan dengan rangkaian elektrolisis dengan sumber tegangan 1,5V yang telah terpasang amperemeter, voltmeter, dan disiapkan alat pencatat waktu. 4. Dilakukan elektrolisis dengan sumber tegangan 1,5V dan diaduk-aduk sampai larutan tidak berwarna. 5. Dicatat waktu yang diperlukan, beda potensial, dan besar arus yang digunakan. 6. Diulangi percobaan tersebut dengan menggunakan larutan CuSO4 0,05M. 7. Diulangi percobaan dengan menggunakan sumber tegangan 6V dan larutan CuSO4 0,1M dan 0,05M. 8. Diulangi salah satu percobaan di atas dengan anoda Cu dengan waktu percobaan 20 menit. 9. Dicatat seluruh data percobaan, ditulis reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis. 10. Setelah proses elektrolisis, dikeringkan elektroda, kemudian ditimbang elektroda tersebut (anoda dan katoda).

BAB III DATA PENGAMATAN

Larutan CuSO4 0,1M Elektroda Karbon (K) Karbon (A)

Massa awal 1,507 gram 1,558 gram

Massa akhir 1,512 gram 1,554 gram

Tegangan 1,5 V 1,5 V

Arus 0,0035 A 0,0035 A

Waktu 2400 s 2400 s

Elektroda Karbon (K) Karbon (A)

Massa awal 1,504 gram 1,554 gram

Massa akhir 1,510 gram 1,552 gram

Tegangan 6V 6V

Arus 6A 6A

Waktu 2400 s 2400 s

Elektroda Massa awal Karbon (K) 1,512 gram Tembaga (A) 7,397 gram

Massa akhir 1,515 gram 7,389 gram

Tegangan 6V 6V

Arus 6,2 A 6,2 A

Waktu 1200 s 1200 s

Larutan CuSO4 0,05M Elektroda Karbon (K) Karbon (A)

Massa awal 1,484 gram 1,618 gram

Massa akhir 1,491 gram 1,609 gram

Tegangan 1,5 V 1,5 V

Arus 0,004 A 0,004 A

Waktu 2400 s 2400 s

Elektroda Karbon (K) Karbon (A)

Massa awal 1,477 gram 1,600 gram

Massa akhir 1,529 gram 1,599 gram

Tegangan 6V 6V

Arus 0,054 A 0,054 A

Waktu 2400 s 2400 s

Massa akhir 1,612 gram 10,799 gram

Tegangan 1,5 V 1,5 V

Arus 0,015 A 0,015 A

Waktu 1200 s 1200 s

Elektroda Massa awal Karbon (K) 1,599 gram Tembaga (A) 10,809 gram

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Percobaan ini bertujuan untuk memisahkan tembaga dari suatu senyawa dengan menggunakan teknik elektrogravimetri. Pada percobaan ini dilakukan elektrolisis menggunakan larutan tembaga (II) sulfat dengan variasi konsentrasi, sumber tegangan, dan elektroda. Percobaan pertama dilakukan dengan menggunkan dua buah elektroda karbon sebagai anoda dan katoda dengan larutan CuSO4 0,1M menggunakan sumber tegangan sebesar 1,5V dan dilakukan selama 40 menit.       

Massa awal katoda= 1,507 gram Massa awal anoda= 1,558 gram Massa akhir katoda= 1,512 gram Massa akhir anoda= 1,554 gram I = 0,0035 A t= 40 menit= 2400 sekon Mr Cu= 63,54 e .i .t 96500 Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 0,0035 x 2400 2 = 96.500 = 0,027 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda = 1,512 gram – 1,507 gram = 0,005 gram





W =

kesalahan=

0,027−0,005 x 100 =81,48 0,027

Percobaan kedua dilakukan dengan menggunkaan dua buah elektroda karbon sebagai anoda dan katoda, dengan larutan CuSO4 0,1M menggunakan sumber tegangan sebesar 6V dan dilakukan selama 40 menit. 

Massa awal katoda= 1,504 gram

     

Massa awal anoda= 1,554 gram Massa akhir katoda= 1,510 gram Massa akhir anoda= 1,552 gram I = 6A t= 40 menit= 2400 sekon Mr Cu= 63,54 e .i .t 96500 Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 6 x 2400 2 = 96.500 = 4,740 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda = 1,510 gram – 1,504 gram = 0,006 gram





W =

kesalahan=

4,740−0,006 x 100 =99,87 4,740

Percobaan ketiga dilakukan dengan menggunakan larutan CuSO 4 0,05M dan menggunakan elektroda karbon sebagai anoda dan katod, dengan beda potensial 1,5V.       

Massa awal katoda= 1,484 gram Massa awal anoda= 1,618 gram Massa akhir katoda= 1,491 gram Massa akhir anoda= 1,609 gram I = 0,004 A t= 40 menit= 2400 sekon Mr Cu= 63,54 e .i .t 96500 Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 0,004 x 2400 2 = 96.500 = 0,0031 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda



W =

= 1,491 gram – 1,484 gram = 0,007 gram 

kesalahan=

0,0031−0,007 x 100 =125,8 0,0031

Percobaan keempat dilakukan dengan menggunakan larutan CuSO 4 0,005M dan menggunakan elektroda karbon sebagai anoda dan katoda dengan beda potensial 6V.       

Massa awal katoda= 1,477 gram Massa awal anoda= 1,600 gram Massa akhir katoda= 1,529 gram Massa akhir anoda= 1,599 gram I = 0,054 A t= 40 menit= 2400 sekon Mr Cu= 63,54 e .i .t 96500 Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 0,054 x 2400 2 = 96.500 = 0,042 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda = 1,529 gram – 1,477 gram = 0,052 gram





W =

kesalahan=

0,042−0,052 x 100 =23,80 0,042

Percobaan kelima dilakukan menggunakan larutan CuSO 4 0,1M anoda tembaga dan katoda karbon dengan tegangan 6V.       

Massa awal katoda (karbon)= 1,512 gram Massa awal anoda(tembaga)= 7,397 gram Massa akhir katoda (karbon)= 1,515 gram Massa akhir anoda (tembaga)=7,389 gram I = 6,2 A t= 20 menit= 1200 sekon Mr Cu= 63,54



W =

e .i .t 96500

Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 6,2 x 1200 2 = 96.500 = 2,44 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda = 1,515 gram – 1,512 gram = 0,003 gram 

kesalahan=

2,44−0,003 x 100 =99,87 2,44

Percobaan keenam dilakukan menggunakan larutan CuSO4 0,05M anoda tembaga dan katoda karbon dengan tegangan 6V.       

Massa awal katoda (karbon)= 1,599 gram Massa awal anoda(tembaga)= 10,807 gram Massa akhir katoda (karbon)= 1,612 gram Massa akhir anoda (tembaga)=10,799 gram I = 0,015 A t= 20 menit= 1200 sekon Mr Cu= 63,54 e .i .t 96500 Mr Cu i. t n = 96.500 63,54 x 0,015 x 1200 2 = 96.500 = 0,0059 gram  Massa sebenarnya = massa akhir katoda – massa awal katoda = 1,612 gram – 1,599 gram = 0,013 gram





W =

kesalahan=

0,0059−0,013 x 100 =120,3 0,0059

Pada percobaan pertama dan kedua digunakan larutan CuSO 4 0,1M dan diberikan variasi pada beda potensial yang digunakan yaitu 1,5V dan 6V. Percobaan ketiga dan keempat digunakan larutan CuSO4 0,05M dan diberikan variasi perbedaan beda potensial yang digunakan yaitu 1,5V dan 6V. Langkah yang pertama yaitu larutan CuSO 4 diambil sebanyak 50mL dan dimasukkan ke dalam gelas kimia, digunakan dua buah elektroda karbon untuk katoda dan juga

anoda. Sebelum digunakan kedua elektroda dibersihkan dengan cara diamplas dan ditimbang agar mengetahui massa awal dari katoda dan anoda. Karbon merupakan elektroda yang bersifat inert, sehingga tidak ikut bereaksi saat proses elektrolisis berlangsung. Selanjutnya rangkaian alat alat untuk elektrolisis dipasang dan dilakukan proses elektrolisis selama 40 menit dengan sumber tegangan 1,5V dan 6V. alat untuk elektrolisis dilengkapi dengan stires agar reaksi berlangsung merata pada larutan elektrolit dan kedua elektroda. Setelah proses elektrolisis selesai, elektroda kemudian diambil dan dilakukan penimbangan untuk mengetahui massanya. Massa dari katoda mengalami kenaikan, dan massa dari anoda mengalami penurunan. Seharusnya massa dari anoda tidak berubah, karena elektroda karbon bersifat inert. Persamaan reaksi yang terjadi pada percobaan ini, yaitu: Katoda : Cu2+ (aq) + 2e-

Cu (s) O2 (g) + 4H+ (aq) +4e-

Anoda : 2H2O (l)

2 Cu2+ (aq) + 2H2O (l)

Eo = +0,377V Eo = -1,299V

4H+ (aq) + O2 (g) + Cu (s)

Eo = -0,892V

Eo sel negatif mengartikan bahwa reaksi tidak berlangsung secara spontan. Hasil yang didapat telah diuraikan pada perhitungan sebelumnya. Persen kesalahan pada percobaan yang menggunakan larutan CuSO4 0,1M dengan tegangan 1,5V adalah 81,48% dan persen kesalahan yang menggunakan tegangan 6V adalah 99,87%. Persen kesalahan yang menggunakan larutan CuSO4 0,05M dengan tegangan 1,5V adalah 125,8% dan persen kesalahan yang menggunakan tegangan 6V adalah 23,80%. Pada percobaan yang kelima dan keenam dilakukan dengan mengganti elektroda karbon menggunakan tembaga pada anoda dan waktu yang digunakan yaitu selama 20 menit. Pada elektroda tembaga akan mengalami oksidasi dan pada elektroda karbon akan mengalami reduksi. Reaksi yang terjadi yaitu: Katoda: Cu2+ (aq) + 2eAnoda: Cu (s) Cu (s)

Cu (s) Cu2+ (aq) + 2e-

Cu (s)

Pada percobaan kelima dilakukan dengan menggunakan larutan CuSO 4 0,1M, tegangan 6V diperoleh persen kesalahan sebesar 99,87%. Percobaan keenam dilakukan dengan menggunakan larutan CuSO4 0,05M dan tegangan 1,5V diperoleh persen kesalahan 120,3%.

BAB V PENUTUP

KESIMPULAN SARAN

DAFTAR RUJUKAN

Ibnu, M. Sodiq, dkk.2004. Kimia Analitik. Malang: Universitas Negeri Malang. Soebagio, dkk. 2005. Kimia Analitik II. Malang : Universitas Negeri Malang