Elektrolisis Untuk Menentukan Bilangan Avogadro
Yuni Makdalena Susanti, Widyanti Elwis, Fauzan Setiawan*
Jurusan Kimia, Fakultas Matematikadan IlmuPengetahuanAlam, Universitas Negeri Padang(UNP) Jln. Prof. Dr.Hamka Air Tawar Padang, IndonesiaTelp. 0751 7057420
* xxxxxx@gmail.com
Abstrak — Pada eksperimen elektrolisis untuk menentukan bilangan avogadro bertujuan untuk memahami bilangan Avogadro (No) dan kegunaanya. Dasar dan cara penentu bilangan Avogadro . Bilangan Avogadro (No) adalah salah satu konstanta (tetapan) yang sangat penting dalam ilmu kimia. Elektrolisis menunjukkan bahwa reaksi kimia dapat terjadi dalam larutan bila diberi energi listrik melalui elektroda. Akibatnya ion positif bergerak menuju anoda (elektroda negatif) dan ion positif menuju katoda (elektroda negatif). Pada permukaan katoda terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi. Penentuan bilangan Avogadro dalam percobaan ini dilakukan melalui elektrolisis larutan NaCl dalam elektroda tembaga.
Kata kunci: Avogadro, NaCl, tembaga, Elektrolisis
I. PENGANTAR
Salah satu konstanta (tetapan) yang sangat penting dalam ilmu kimia adalah bilangan Avogadro (No). Ada beberapa metoda untuk menentuka bilangan itu dan yang paling akurat adalah dengan cara kristalografi sinar-X. Dalam percobaan ini, kita akan menentukan No secara elektrolisis. Elektrolisis menunjukkan bahwa reaksi kimia dapat terjadi dalam larutan bila diberi energi listrik melalui elektroda. Akibatnya ion positif bergerak menuju anoda (elektroda negatif) dan ion positif menuju katoda (elektroda negatif). Pada permukaan katoda terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi.
Reaksi yang terjadi baik pada katoda maupun anoda bergantung pada jenis ion dan bahan elektrodanya. Jika larutan garam dapur dielektrolisis dengan kedua elektrodanya tembaga, maka reaksinya adalah sebagai berikut:
Katoda: 2Cl- + 2 e Cl2
Anoda: Cu(s) Cu+ + e
Pada katoda terbentuk gas Cl2 sedangkan pada anoda terjadi Cu+. Ion Cu+ ini bereaksi dengan oksigen yang ada dalam larutan membentuk Cu2O(s) yang mengendap kedasar bejana. Berat Cu yang berubah jadi ion Cu+ dapat diketahui dari berkurangnya masa anoda sebelum dan sesudah elektrolisis. Jika masa unsur diketahui maka dapat ditentukan jumlah mol nya. Kita mengetahui bahwa 1 mol unsur adalah massa unsur tersebut sebanyak Ar nya sehingga 1 mol Cu = 63,54 gram.
Jumlah listrik yang diperlukan untuk mengoksidasi tembaga menjadi ion tembaga (I) dalam ellektrolisis ini dapat ditentukan dari besarnya voltase sumber arus dan lamanya waktu elektrolisis. Jumlah muatan itu didapat dari kuat arus (I) dan waktu yang terpakai (t),
q = I.t
dengan q = muatan (coulumb, C); E = kuat arus ampere; t = detik. Dalam listrik biasanya diketahui voltase (V) dan tahanan (R) dengan hubungan
I = E/R
Sehingga
q = E.t/R
dengan E = potensial sumber arus (volt) dan R = tahanan (ohm).
Satu elektron mempunyai muuatan 1,6 x10-19 coulomb. Berdasarkan reaksi oksidasi, jika satu elektron mempunyai muatan 1,6 x10-19 coulumb, maka 1 coulumb = 1/(1,6 x10-19 ) elektron = 6,25 x 1018 elektron.
Dengan demikian, jika jumlah elektron dan nilai mol Cu diketahui maka akan didapat jumlah atom Cu dalam satu mol. Nilai itu disebut bilangan Avogadro (Tim Kimia Fisika. 2017).
Bilangan Avogadro 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.
Suatu tetepan yang sangat penting dalam bidang kimia adalah bilangan Avogadro (No). 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 (Wahyuni, Sri. 2013).
Elektrolisis 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 (Atkins PW. 1999).
C (Coulomb) adalah satuan muatan listrik, dan 1 C adalah muatan yang dihasilkan bila arus 1 A (Ampere) mengalir selama 1 s. Tetapan fundamental listrik adalah konstanta Faraday F, 9,65 x 104 C, yang didefinisikan sebgai kuantitas listrik yang dibawa oleh 1 mol elektron. Dimungkinkan untuk menghitung kuantitas mol perubahan kimia yang disebabkan oleh aliran arus listrik yang tetap mengalir untuk rentang waktu tertentu ( Castellan, GW. 1982 ).
Hukum elektrolisis Faraday berbunyi :
1. Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel.
2. Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, kuantitas listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96 485 C(Coulomb) tidak bergantung pada jenis logamnya ( Petrucci, Ralph H. 1993 ).
Reaksi elektrokimia dapat dibagi dalam dua kelas: yang menghasilkan arus listrik (proses yang terjadi dalam baterai) dan yang dihasilkan oleh arus listrik elektrolisis. Tipe pertama reaksi bersifat serta merta, dan energy bebas system kimianya berkurang; system itu dapat melakukan kerja, misalnya menjalankan motor. Tipe kedua harus dipaksa agar terjadi (oleh kerja yang dilakukan terhadap system kimia), dan energy bebas system kimia bertambah Elektrokimia adalah didiplin ilmu kimia yang memperlajari tentang perubahan zat yang menghasilkan arus listrik atau perubahan kimia yang disebabkan oleh arus listrik. (Keenan .1980).
Dalam sebuah sel, energi listrik di hasilkan dengan jalan pelepasan elektron pada suatu elektroda (oksidasi) dan penerima elektron pada elektroda lainnya (reduksi). Elektroda yang melepaskan elektron dinamakan anoda, sedangkan elektroda yang menerima elektron dinamakan katoda. Suatu sel elektrokimia, kedua sel setengah reaksi dipisahkan dengan maksud agar aliran listrik (elektron) yang ditimbulkan dapat digunakan. Salah satu faktor yang mencirikan sebuah sel elektrokimia adalah gaya gerak listrik (GGL) atau beda potensial listrik antara anoda dan katoda (Oxtoby . 1999).
DOWNLOAD FILE ARTIKEL -----> >>> KLIK DISINI <<<
0 komentar:
Posting Komentar