Upload
darusdde
View
699
Download
80
Embed Size (px)
DESCRIPTION
memisahkan logam Cu dari senyawanya
Citation preview
1
PERCOBAAN IX
ELEKTROGRAVIMETRI
A. TUJUAN
Pemisahan tembaga dari suatu senyawa dengan menggunakan teknik
elektrogravimetri.
B. DASAR TEORI
Sebagian besar metode elektroanalisis didasrkan pada sifat-sifat elektrokimia dari
suatu larutan. Hal ini mengingat bahwa suatu larutan elektrolit yang terdapat dalam suatu
bejana yang dihubungkan dengan dua buah electrode akan memberikan arus listrik yang
disebabkan oleh adanya perbedaan beda potensial. Peristiwa yang terjadi dalam sel elektrolisis
adalah reaksi oksidasi reduksi berlangsung spontan dan energi kimia yang menyertai reaksi
kimia diubah menjadi energi listrik. 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 tidak berlangsung spontan diinduksi dengan energi
listrik. Proses ini disebut elektrolisis. Salah satu aplikasi dari proses pengendapan pada suatu
katode. Proses ini disebut dengan elektrogravimetri, sebagai contoh adalah proses pelapisan
suatu logam. Dalam proses ini, logam akan dipisahkan melalui reduksi pada katode sebagai
unsure.
C. ALAT DAN BAHAN
Alat :
1. Ampelas
2. Gelas
kimia
3. Electrode
karbon
4. Electrode
tembaga
5. Sumber
tegangan
6. Ampereme
ter
7. Stopwatch
8. Voltmeter
9. Gelas ukur
10. Neraca
digital
Bahan :
1. Larutan
CuSO₄ 0,1
M
2. Larutan
CuSO₄
0.05 M
2
D. PROSEDUR
larutan CuSO₄ 0,1 M sebanyak 50 mL ke
gelas kimia
kedua elektrode diampelas dan
ditimbang
digunakan 2 variasi elektrode
1. katode-anode (C-C)
2. katode-anode (C-Cu)
dicelupkan dua elktrode pada larutan
rangkaian elektrolisis disiapkan
dilakukan elektrolisis dengan berbagai
varian beda potensial
waktu yang digunakan dengan
berbagai varian
percobaan diulangi dengan larutan CuSO₄ 0,05 M
persamaan reaksi ditulis dari proses
elektrolisis tersebut
elektrode dikeringkan dengan open selama
5 menit dan ditimbang
3
E. DATA PENGAMATAN
Kelompok 1
Katode : karbon (C)
Anode : tembaga (Cu)
Sumber tegangan : 3 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05 M CuSO₄ 0,1 M
Volume larutan 50 mL 50 mL 50 mL
Massa katode awal 4,793 gram 4,772 gram 4,767 gram
Masaa anode awal 13,560 gram 13,535 gram 13,524 gram
Warna larutan awal Biru Biru muda Biru
Warna larutan
setelah pengadukan
Biru Biru muda Biru
Waktu 15 menit 15 menit 25 menit
Massa katode akhir 4,800 gram 4,774 gram 4,779 gram
Massa anode akhir 13,558 gram 13,533 gram 13,520 gram
Selisih massa
endapan
0,002 gram 0,002 gram 0,004 gram
Kelompok 2
Katode : karbon (C)
Anode : karbon (C)
Sumber tegangan : 3 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05 M
Volume larutan 75 mL 75 mL 75 mL
Massa katode awal 6,414 gram 6,415 gram 6,410 gram
Masaa anode awal 6,060 gram 6,036 gram 6,030 gram
Waktu 15 menit 25 menit 15 menit
Kuat arus 0,2 A 0,2 A 0,2 A
Massa katode akhir 6,424 gram 6,439 gram 6,453 gram
Massa anode akhir 6,039 gram 6,033 gram 6,029 gram
4
Kelompok 3
Katode : tembaga
Anode : karbon
Sumber tegangan : 1,5 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05 M
Volume larutan 50 mL 50 mL 50 mL
Massa katode awal 13,511 gram 13,486 gram 13,451 gram
Masaa anode awal 5,399 gram 5,366 gram 5,349 gram
Waktu 15 menit 25 menit 15 menit
Massa katode akhir 13,496 gram 13,456 gram 13,427 gram
Massa anode akhir 5,394 gram 5,377 gram 5,350 gram
Kelompok 4
Katode : karbon
Anode : karbon
Sumber tegangan : 6 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05 M CuSO₄ 0,1 M
Volume larutan 50 mL 50 mL 50 mL
Massa katode awal 5,487 gram 5,093 gram 5,091 gram
Masaa anode awal 5,104 gram 5,463 gram 5,483 gram
Waktu 20 menit 20 menit 10 menit
Kuat arus 0,2 A 0,2 A 0,2 A
Massa katode akhir 5,593 gram 5,104 gram 5,113 gram
Massa anode akhir 5,105 gram 5,456 gram 5,465 gram
5
Kelompok 5
Katode : tembaga
Anode : karbon
Sumber tegangan : 6 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05
M
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05
M
Volume larutan 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL
Massa katode awal 13,880 gram 13,888 gram 13,878 gram 13,883 gram
Masaa anode awal 5,960 gram 5,963 gram 6,369 gram 6,357 gram
Waktu 10 menit 10 menit 20 menit 20 menit
Massa katode akhir 13,895 gram 13,906 gram 13,923 gram 13,931 gram
Massa anode akhir 5,958 gram 5,963 gram 6,365 gram 6,355 gram
Kelompok 6
Katode : karbon
Anode : karbon
Sumber tegangan : 1,5 V
CuSO₄ 0,1 M CuSO₄ 0,05 M CuSO₄ 0,1 M
Volume larutan 50 mL 50 mL 50 mL
Massa katode awal 5,266 gram 5,258 gram 5,252 gram
Masaa anode awal 4,846 gram 4,839 gram 4,840 gram
Waktu 15 menit 15 menit 25 menit
Kuat arus 0,2 A 0,2 A 0,2 A
Massa katode akhir 5,272 gram 5,260 gram 5,263 gram
Massa anode akhir 4,842 gram 4,840 gram 4,834 gram
F. ANALISIS DATA dan Pembahasan
Kelompok 1
Katode : Cu (aq) → Cu2+ (aq) + 2e- x 2 E = -0,34V⁰
Anode : 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- → 2H2O (l) x 1 E = +1,23V⁰
6
Sel : 2Cu (aq) + 4H+ (aq) + O2 (g)→ 2Cu2+ (aq) + 2H2O (l) E =+0,89V⁰
Reaksi berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 3 V
t = 15 menit
I = 0,2 A
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 13,560 g – 13,558 g
= 0,002 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,002g
0,0296 gx100 %
= 6,76 %
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 3 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 13,535 g – 13,533 g
= 0,002 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
7
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296 g
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,002g
0,0296 gx100 %
= 6,76 %
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 3 V
t = 25 menit = 1500 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 13,524 g – 13,520 g
= 0,004 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A1500 s
96500C
m=0,0494 g
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,004 g
0,0494 gx 100 %
= 8,10 %
Kelompok 2
Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
8
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 3 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,060 g – 6,039 g
= 0,021 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,021g
0,0296 gx100 %
= 70,94 %
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 3 V
T = 25 menit = 1500 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,036 g – 6,033 g
= 0,003 g
Menurut Hukum Faraday
9
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A1500 s
96500C
m=0,0494 g
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,003g
0 ,0494 gx100 %
= 6,073 %
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 3 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,030 g – 6,029 g
= 0,001 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 9 00 s
96500C
m=0,0296
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,00 1g
0,0 296gx100 %
= 3,38 %
Kelompok 3
10
Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 1,5 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,399 g – 5,394 g
= 0,005 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,005g
0,0296 gx100 %
= 16,89 %
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 1,5 V
T = 25 menit = 1500 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
11
= 5,366 g – 5,377 g
= - 0,011 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A1500 s
96500C
m=0,0494 g
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= −0,011 g0,0494 g
x 100 %
= -22,27 %
Keterangan : bernilai negative karena praktikan pada proses pengeringan
menggunakan oven tidak dilakukan sampai kering.
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 1,5 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,030 g – 6,029 g
= -0,001 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296
12
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= −0,001g0,0296g
x100 %
= -3,38 %
Keterangan : bernilai negative karena praktikan pada proses pengeringan
menggunakan oven tidak dilakukan sampai kering.
Kelompok 4
Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 6 V
t = 20 menit = 1200 s
I = 0,2 A
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,104 g – 5,105 g
= -0,001 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A12 00 s
96500C
m=0,0 395Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= −0,001g0,0395g
x100 %
= -2,53 %
13
Keterangan : bernilai negative karena praktikan pada proses pengeringan
menggunakan oven tidak dilakukan sampai kering.
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 6 V
T = 20 menit = 1200 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,463 g – 5,456 g
= 0,007 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A12 00 s
96500C
m=0,0 395
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,007g
0 ,0395gx100 %
= 17,72 %
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 6 V
t = 10 menit = 600 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,483 g – 5,465 g
= 0,018 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A6 00 s
96500C
14
m=0,0 196
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x 100 %
= 0,018g
0,0 196gx100 %
= 91,84 %
Kelompok 5
Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 6 V
t = 10 menit = 600 s
I = 0,2 A
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,960 g – 5,958 g
= 0,002 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A6 00 s
96500C
m=0,0 196Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,0 02g
0,0 196gx100 %
15
= 10,20 %
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 6 V
T = 20 menit = 1200 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,369 g – 6,365 g
= 0,004 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A12 00 s
96500C
m=0,0 395
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,00 4 g
0 ,0395gx100 %
= 10,13 %
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 6 V
t = 10 menit = 600 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 5,963 g – 5,963 g
= 0 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A6 00 s
96500C
16
m=0,0 19Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0g
0,0 196gx100 %
= 0 %
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 6 V
T = 20 menit = 1200 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 6,357 g – 6,355 g
= 0,002 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A12 00 s
96500C
m=0,0 395
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,00 2g
0 ,0395gx100 %
= 5,06 %
Kelompok 6
Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 1,5 V
t = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
17
Mr Cu = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 4,846 g – 4,842 g
= 0,004 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 900 s
96500C
m=0,0296Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,004 g
0,0296 gx100 %
= 13,51 %
Larutan CuSO4 0,05 M dengan sumber tegangan 1,5 V
T = 15 menit = 900 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 4,839 g – 4,840 g
= 0,009 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A 9 00 s
96500C
m=0,0494 g
Rendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,009 g
0,0494 gx 100%
= 18,22 %
18
Larutan CuSO4 0,1 M dengan sumber tegangan 1,5 V
t = 25 menit = 1500 s
I = 0,2 A
Mr = 63,5
Selisih massa endapan , Wendapan = mendapan awal – mendapan akhir
= 4,840 g – 4,834 g
= 0,006 g
Menurut Hukum Faraday
m= e i t96500
m=
63,54g0,2 A15 00 s
96500C
m=0,0296 gRendemen Cu = berat endapanberat sampel
x100 %
= 0,00 6 g0,0296 g
x100 %
= 20,27 %
Elektrogravimetri adalah suatu metode analisa dimana prinsip
elektrogravimetri hampir sama dengan metode gravimetri.
Elektrogravimetri didefinisikan sebagai metode analisis untuk
mengendapkan ion logam menjadi logam dengan menggunakan arus
listrik. Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk memisahkan tembaga
dari suatu senyawa dengan menggunakan teknik elektrogravimetri.
Larutan yang digunakan untuk proses elektrolisis yaitu larutan CuSO4
0,1M dan larutan CuSO4 0,05M dengan 2 perlakuan yaitu menggunakan
karbon sebagai elektroda (katoda dan anoda) sedangkan perlakuan
kedua karbon dan tembaga sebagai anode dan katode begitu juga
sebaliknya. Proses elektrolisis dilakukan dengan variasi tegangan atau
beda potensial yaitu 1,5V; 3V ; 6V. Begitu pula waktu yang digunakan juga
bervariasi yaitu 15 dan 25 menit untuk beda potensial sebesar 1,5V dan
3V, sedangkan untuk beda potensial 6V digunakan waktu 10 dan 20 menit.
19
Walaupun percobaan ini dilakukan dengan berbagai perlakuan,
tetapi prinsip dasarnya tetap sama yaitu elektrolisis pada anode terjadi
peristiwa oksidasi, electron akan mengalir dari anode menuju sumber arus
kemudian diteruskan ke katode, massa anode setelah reaksi elektrolisis
akan semakin berkurang dan warna larutan akan semakinpudar karena
mengalami oksidasi. Sedangkan elektrolisis pada katode terjadi peristiwa
reduksi , ioj positif pada katode akan mengikat electron dari sumber arus
sedangkan yang dari larutan elektrolit akan bergerak menuju katoode,
setelah reaksi elektrolisis akan terbentuk zat berwarna hitam yang
menempel pada batang karbon.
Pertama, 50 ml larutan CuSO4 (0,1M dan 0,05M) dimasukkan ke
dalam gelas kimia, kemudian kedua elektroda dicelupkan. Ketika arus
listrik dialirkan, terjadi perpindahan elektron dari anoda menuju katoda.
Berikut persamaan sel
1. Katode : Cu (aq) → Cu2+ (aq) + 2e- x 2 E = -0,34V⁰
Anode : 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- → 2H2O (l) x 1 E = +1,23V⁰
Sel : 2Cu (aq) + 4H+ (aq) + O2 (g)→ 2Cu2+ (aq) + 2H2O (l) E =+0,89V⁰
Reaksi berlangsung spontan
2. Katode : Cu2+ (aq) + 2e‾ → Cu (s) x 2 E = +0,34V
Anode : 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- x 1 E = -1,23V⁰
Sel : 2H₂O (l) → H₂ (aq) + 2H+ (aq) + O2 (g) E = -0,89V⁰
Reaksi tidak berlangsung spontan
Sehingga reaksi tersebut diinduksi dengan energi listrik.
Berdasarkan perlakuan pada percobaan didapat rendemen Cu seperti berikut
CuSO₄ 0,1 M
15 menit
CuSO₄ 0,05 M
15 menit
CuSO₄ 0,1 M
25 menit3 V
6,76 % 6,76 % 8,10%
20
70,94% 3,38 % 6,073%
CuSO₄ 0,1 M
15 menit
CuSO₄ 0,1 M
25 menit
CuSO₄ 0,05 M
15 menit1,5 V
16,89 % -22,27% -3,38 %
13,51% 18,22 % 20,27%
CuSO₄ 0,1 M
20 menit
CuSO₄ 0,1 M
10 menit
CuSO₄ 0,05 M
20 menit
CuSO₄ 0,05 M
10 menit6 V
-2,53% 91,84% 17,72 %
10,13% 10,20 % 5,06% 0 %
Hasil rendemen logam tembaga berbeda-beda dipengaruhi oleh beberapa factor
1. Konsentrasi semakin pekat rendemen yang dihasilkan akan semakin banyak karena
persaingan antara Cu2+ dan O2 untuk membentuk reaksi sel, semakin positif E⁰ sel
reaksi sel akan berlangsung spontan.
2. Sumber tegangan semakin besar maka perpindahan elektron dari anode
menuju katode akan semakin cepat sehingga endapan yang didapat
dalam katode semakin banyak mengakibatkan hasil rendemen
logam tembaga semakin besar.
3. Waktu semakin lama endapan yang terbentuk pada katode akan
semaikn banyak sehingga hasil rendemen yang diperoleh semakin
besar dan juga mengakibatkan warna larutan semakin pudar.
G. KESIMPULAN
1. Konsentrasi semakin pekat rendemen yang dihasilkan akan semakin banyak.
2. Sumber tegangan semakin besar hasil rendemen logam tembaga
semakin besar.