Eksperimen Fisika

EKSTRAKSI HIDROGEN MENGGUNAKAN

PRINSIP SEL ELEKTROLISIS

         I.     TUJUAN

a.    Mempelajari beberapa reaksi redoks

b.    Mengetahui reaksi yang terjadi pada anoda dan katoda dalam reaksi elektrolisis CI (Ion Klorin)

c.    Membuktikan adanya gas H₂ pada batu baterai (9 Volt)

      II.     DASAR TEORI

Sel elektrolisa merupakan terjadinya reaksii kimia karena adanya energy drai luar dalam bentuk potensial atau arus listrik. Reaksi yang berlangsung pada sel elektrolisa adalah reaksi yang tergolong dalam reaksi redoks. Dalam sel elektrolisa katoda merupakan kutub negative dan anoda merupakan kutub positif. Arus listrik dalam larutan larutan dihantarkan oleh ion-ion, ion-ion positif (kation) bergerak ke katoda (negatif) dimana terjadi reaksi reduksi. Ion negative (anion) bergerak ke anoda (positif) dimana terjadi reaksi oksidasi.

Ion positif adalah sebuah atom atau suatu gugusan atom-atomyang kekurangan satu atau beberapa electron. Ion negative adalah sebuah atom atau suatu gugusan atom-atom yang kelebihan satu atau beberapa elektron. Pada elektrolosa larutan elektrolit dalam air, ion-ion hydrogen dan ion-ion logam yang bermuatan positif selalu bergerak ke katida dan ion-ion OH- dan ion-ion sisa asam yang bermuatan negatif menuju ke anoda

Dengan menggunakan daftar potensial elektroda standar dapat diketahui apakah suatu reaksi redoks dapat berlangsung atau tidak, yaitu bila potensial reaksi redoksnya positif, maka reaksi redoks tersebut dapat berlangsung. Sebaliknya jika potensila jika potensial reaksi redoknya negative, maka reaksi redoks tidak dapat berlangsung. Perhatikan contoh pada bagan 1:

Bagan 1: Potensial reaksi redoks sebagai penentu

berlangsung atau tidak berlangsung suatu reaksi

Perhatikan proses elektrolisa larutan garam Natrium Sulfat dibawah ini.

Na₂SO₄                 2Na⁺ + SO₄^2-

Hidrogen lebih mudah tereduksi dibandingkan logam Natrium.

Demikian pula jika dibandingkan antra anion antara SO₄^2- dengan air, sehingga air akan teroksidasi. Na lebih aktif dari H sehingga sukar tereduksi dan SO₄^2-  sukar teroksidasi.

Hasil elektrolisis dari larutan Na₂SO₄ adalah:
Pada katoda terjadi gas Hidrogen (H2) dari hasil reduksi H⁺ dalam bentuk H₂O. Sedangkan anoda terjadi gas O₂ hasil oksidasi O^2- dalam bentuk H₂O. Karena terjadi perubahan air menjadi gas hydrogen dan oksigen, semakin lama air semakin berkurang, sehingga larutan garam Na₂SO₄ semakin pekat. Contoh lain perhatikan pada bagan 2.

                                    

Bagan 2: Elektrolisis larutan garam dapur.

   III.     ALAT DAN BAHAN

a.    Gelas                                     f. Air murni

b.    Baterai                                  g. Pengaduk

c.    Korek Api

d.   Garam

e.    Tutup Pasta Gigi

   IV.     CARA KERJA

a.    Memasukkan baterai kedalam air didalam gelas, amati bahwasannya tidak terjadi perubahan kemudian keluarkan kembali baterai tersebut

b.    Larutkan garam didalam air kemudian masukkan baterai kedalam larutan garam

c.    Amatilah anode, terlihat gas yang keluar

d.   Tutup anode baterai dengan tutup pasta gigi, tunggu beberapa saat

e.    Buka tutup pada anode dan nyalakan api pada tutup pasta gigi dan terjadilah letupan api

      V.     HASIL PENGAMATAN

            

Alat dan Bahan            Batu baterai dimasukkan ke air    Adanya gas pada anode batu baterai didalam larutan garam

                                    
   Penutupan gas pada anode batu baterai             Adanya letupan api

   VI.     KESIMPULAN

Ketika baterai dimasukkan kedalam air murni, tidak terjadi perubahan. Hal ini dikarenakan air murni bermuatan netral. Namun, ketika baterai dimasukkan kedalam air yang telah dilarutkan garam akan menghasilkan sesuatu yang berbeda.

Ion Natrium (Na) menuju kutub negatif dan ion Klorin (Cl) menuju kutub positif. Pada kutub negatif  baterai, ion Natrium mengalami reduksi air:

K (R) : 2H₂O+2e                  2OH^-+H₂

Siti Jumrotun Khasanah 1410160028 Bio A/VII

Pada kutub negatif elektron-elektron akan keluar, tetapi elektron tersebut lebih mudah diterima molekul air dari pada ion Natrium. Hasilnya, elektron melompat ke molekul air yang kemudian menjadi tidak stabil. Masing-masing molekul air bergerak ke satu ion H (dinetralkan dengan elektron) dan satu OH^- kemudian, 2 atom hidrogen bersama membentuk gas H₂. OH^- berikatan dengan Natrium di air dan lempengan besi (Fe) di baterai sehingga menghasilkan keruhan air dari karatan besi tersebut. Dan adanya gas H₂ pada baterai dapat dibuktikan dengan adanya letupan air pada tutup pasta gigi yang digunakan untuk menahan gas tersebut yang keluar dari anode baterai.