50
DAFTAR PUSTAKA 1. Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C dan Wood, J.H., (1991), Ilmu Kimia untuk Universitas (Terjemahan dari General College Chemistry), Penerbit Erlangga, Jakarta, 2-3. 2. Whitten, K.W., Gailey, K. D., and Davis, R. E.,(1992) General Chemistry, Fourt Edition, Saunders College Publishing, Tokyo, 2-10. 3. Suryabrata, Sumadi, (2001), Psikologi Pendidikan, PT. RajaGrafindo Persada, Jakarta, 231-247. 4. Sanger, M.J. and Greenbowe, T. J., (1997), Students’ Miscepceptions in Electrochemistry: Current Flow in Electrolyte Solutions and the Salt Bridge, J. Chem. Edu, 60 (74), 819-823. 5. Lin, H.S., Yang, T.C., Chiu, H.L., dan Chou, C.Y. (2002), Students’ Difficulties in Learning Electrochemistry, Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(D), 12, (3), 100-105. 6. Barrow, G.M., (1988), Physical Chemistry, Fifth Edition, Mc Graw Hill Book Company, 313-330. 7. Bassett, J., Deny, R.C., Jeffrey, G.H., Mendam, J., (1994), Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Edisi Keempat, Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta, 605-636. 8. Creighton, H. J., Principles and Application of Electrochemistry in Two Volumes, Fourth Edition, John Wiley and Sons Inc. Chapmen and Hall, Ltd, New York, 12-30. 9. Fritz, J.S. dan George J. S., (1987), Quantitative Analytical Chemistry, Fifth Edition, Allyn and Bacon, London, 285-287. 10. Alexeyev, V. Quantitative Analysis a Texbook (Foreign Languages Publishing House, Moscow, 434-436. 11. Faulkner, L.R., (1983), Understanding Electrochemistry, J. Chem. Edu, (4), 262-264.
60
12. Sukardjo, (1985), Kimia Fisika, Penerbit Bina Aksara, Yogyakarta, 419 – 434
51
13. Rayner, Geoff and Canham (2000), Descriptive Inorganic Chemistry, W.H. Freeman and Company, New York, 489-496. 14. Cotton, A.F. and Wilkinson, G., (1989), Kimia Anorganik Dasar, UI Press, Jakarta, 477 – 482. 15. Tekmira, ESDM (2008), Tembaga, http://www.tekmira.esdm.go.id/, diakses 20 Februari 2008 16. The Nuffield Foundation and Royal Society of Chemistry (2008), Electrolysis of Copper(II)sulfate Solution, http://www.practicalchemistry.org/experiments/ electrolysis-of-copperii-sulfate-solution,108,EX.html, diakses 20s Februari 2008 17. Petrucci, R.H., Harwood, W.S., Herring, F.G., and Madura, J.D., (2007) General Chemistry Principles and Modern Applications, Pearson Prentice Hall, Person Educational International, 988 18. Havey, D. (2000), Modern Analytical Chemistry, International Edition, McGraw Hill, 314 – 331 19. Day, R.A., dan Underwood, A.L.(1986), Analisis Kimia Kuantitatif (Terjemahan), Penerbit Erlangga, Jakarta, 232-237 20. Hamalik, O., (2004), Pendidikan Guru Berdasarkan Pendekatan Kompetensi, Bumi Aksara, Jakarta, 130 – 132 21. Centre for Teaching and Learning, Queen’s University, (2008), Good Practice Lab-Based Learning, http://www.queensu.ca/ctl/goodpractice/lab, diakses 2 April 2008 22. Weast, R.C. (1977), Handbook of Chemistry and Physics, 88th edition, CRC
52
Lampiran A Data Kalibrasi Buret Tabel A.1.
Data kalibrasi buret
Pembacaan Buret Awal Akhir Volume (baca) mL 0 10 10 0 20 20 0 30 30
Penimbangan Labu Kosong Labu + Bobot (g) Isi (g) air (g) 60,0838 60,2076 60,1502
70,0564 80,2055 90,1603
Volume Hitung/ nyata (mL) 10,01 20,08 30,13
9,9726 19,9979 30,0101
Koreksi (mL) 0,01 0,08 0,13
Tabel A.2. Data volume 1 gram air murni dari handbook: Suhu (oC) 22 23 24
Volume (mL) 1,0033 1,0035 1,0037
Suhu (oC) 25 26 27
Volume (mL) 1,0040 1,0043 1,0045
Penelitian dilakukan pada suhu 25oC, dengan volume 1 gram air = 1,004 mL. Massa jenis air pada suhu itu adalah = 1/1,004 = 0,996 gram/mL Koreksi (y)
Volume baca (x)
0,01
10 mL
0,08
20 mL
0,13
30 mL
Dengan persamaan regresi linear menggunakan program excell diperoleh grafik sebagai berikut:
Gambar A.1
Kurva linear kalibrasi buret
53
Dengan demikian volume sebenarnya dari buret harus dikoreksi dengan menggunakan persamaan tersebut. Misalnya volume terbaca di buret 10 mL, maka koreksinya adalah: y = (0,006 x 10) - 0,046
= 0,014 = 0,01
Jadi volume sesungguhnya adalah 10 + 0,01 = 10,01 mL Dengan cara perhitungan sama, untuk beberapa volume terbaca dalam buret diperoleh volume sebenarnya sebagaimana dalam tabel IV.3 berikut: Tabel A.3.
Volume baca, koreksi dan volume nyata buret
volum baca 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 13.2 13.3 17.7
koreksi -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.03 0.03 0.06
volum nyata 2.57 2.67 2.77 2.87 2.97 3.07 6.19 6.29 6.39 6.49 6.59 6.69 13.23 13.33 17.76
volum baca koreksi volum nyata 17.8 0.06 17.86 17.9 0.06 17.96 18.0 0.06 18.06 18.1 0.06 18.16 18.2 0.06 18.26 18.3 0.06 18.36 18.4 0.06 18.46 18.5 0.07 18.57 18.6 0.07 18.67 18.7 0.07 18.77 18.8 0.07 18.87 18.9 0.07 18.97 19.0 0.07 19.07 19.1 0.07 19.17 20.1 0.07 20.17
54
Lampiran B Data Eksperimen Elektrolisis Tembaga (Cu) Larutan
: CuSO4
Elektroda
: Katoda = tembaga spiral (dibuat sendiri dari tembaga kabel) Anoda = platina (Pt)
Tabel B.1 Data hasil elektrolisis larutan CuSO4 Eks ke
Massa katoda + kaca arloji (g)
Massa Katoda + kaca arloji + Cu (g)
Massa Deposit Cu (g)
1
54,0497
54,2328
0,1831
2
62,7896
62,9689
0,1793
3
62,7135
62,8931
0,1796
Arus (I), Tegangan (V), dan Waktu (t) I=1A V = 2,5 volt T = 10 mnt I=1A V = 2,5 volt T = 10 mnt I=1A V = 2,5 volt T = 10 mnt
Volume Larutan yang dielektrolisi s
Deposit Menurut Teori (g)
50 mL
0,1974
50 mL
0,1974
50 mL
0,1974
55
Lampiran C Titrasi Pengompleksan dengan EDTA A. Pembakuan larutan EDTA 1. Membuat larutan EDTA (C10H14N2Na2O8.2H2O) 0,01 M Tabel C.1. Data pembuatan larutan EDTA Berat EDTA (g)
Mr EDTA
0,7446
372,24
Volume larutan (mL) 250
Molaritas EDTA (Teori) 0,008001
2. Membuat larutan MgSO4 Tabel C.2 Data pembuatan larutan EDTA Berat MgSO4.7H2O (g) 0,2463
Mr MgSO4.7H2O 246,48
Volume larutan (mL) 250
Molaritas larutan MgSO4. (Teori) 0,003997
3. Titrasi 25 mL larutan MgSO4 dengan larutan EDTA dengan indikator EBT/NaCl Tabel C.3.
Data titrasi pembakuan EDTA
Titrasi ke
Volume larutan EDTA baca 13,3 13,2 13,2 Volume rata-rata
1 2 3
Volume larutan EDTA nyata (mL) 13,33 13,23 13,23 13,26
Pengamatan lain Perubahan warna dari ungu pink menjadi biru
Perhitungan pembakuan larutan EDTA: Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam pembakuan larutan EDTA ini dengan larutan MgSO4. MEDTA x 13,26
= 0,003997 x 25
MEDTA
= 0,00754 M
56
Lampiran D Data dan Perhitungan Penentuan Deposit Cu dengan Titrasi EDTA 1. Elektrolisis Pertama: a. Titrasi sebelum elektrolisis Larutan CuSO4 sebelum dielektrolisis dipipet 5 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 20 kali. Dari larutan tersebut dipipet 10 mL ditambah NH3 dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti dalam tabel D.1 berikut: Tabel D.1. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke 1 2 3
Volume larutan EDTA baca 6,7 6,6 6,5 Volume rata-rata
Volume larutan EDTA nyata (mL) 6,69 6,59 6,49 6,59
Pengamatan lain Perubahan warna dari biru menjadi biru ungu
Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 awal : Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 6,59
=
x 10
= 0,00497 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00497 x 20 = 0,0994 M Volume larutan CuSO4 yang diambil sebelum elektrolisis sebanyak 50 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0994 x 0,05 = 0,00497 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,3156 gram
57
b. Titrasi setelah elektrolisis Larutan CuSO4 setelah dielektrolisis dipipet 10 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 10 kali. Dari larutan tersebut dipipet 10 mL ditambah
NH3
dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti
dalam tabel D.2 berikut: Tabel D.2. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke 1 2 3
Volume larutan EDTA baca 3,1 2,9 3,0 Volume rata-rata
Volume larutan EDTA nyata (mL) 3,07 2,87 2,97 2,97
Pengamatan lain Perubahan warna dari biru menjadi biru ungu
Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 awal : Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 2,97
=
x 10
= 0,00224 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00224 x 10 = 0,0224 M Volume larutan CuSO4 setelah elektrolisis diukur sebanyak 99,5 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0224 x 0,0995 = 0,002229 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,1415 gram Jadi berat tembaga yang diendapkan di katoda = 0,3156 – 0,1415 = 0,1741 gram
58
2. Elektrolisis Kedua: a. Titrasi sebelum elektrolisis Larutan CuSO4 sebelum dielektrolisis dipipet 5 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 20 kali. Dari larutan tersebut dipipet 10 mL ditambah NH3 dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti dalam tabel D.3 berikut: Tabel D.3. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke 1 2 3
Volume larutan EDTA baca 6,2 6,2 6,3 Volume rata-rata
Volume larutan EDTA nyata (mL) 6,19 6,19 6,29 6,22
Pengamatan lain Perubahan warna dari biru menjadi biru ungu
Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 awal : Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 6,22
=
x 10
= 0,00469 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00469 x 20 = 0,0938 M Volume larutan CuSO4 yang diambil sebelum elektrolisis sebanyak 50 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0938 x 0,05 = 0,00469 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,2978 gram b. Titrasi setelah elektrolisis Larutan CuSO4 setelah dielektrolisis dipipet 10 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 10 kali. Dari larutan tersebut
59
dipipet 10 mL ditambah NH3 dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti dalam tabel D.4 berikut: Tabel D.4. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke 1 2 3
Volume larutan EDTA baca 2,7 2,6 2,7 Volume rata-rata
Volume larutan Pengamatan lain EDTA nyata (mL) 2,67 Perubahan warna dari biru menjadi biru 2,57 ungu 2,67 2,64
Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 setelah elektrolisis : Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 2,64
=
x 10
= 0,00199 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00199 x 10 = 0,0199 M Volume larutan CuSO4 setelah elektrolisis diukur sebanyak 99,5 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0199 x 0,0995 = 0,00198 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,1258 gram Jadi berat tembaga yang diendapkan di katoda = 0,2978 – 0,1258 = 0,1720 gram 3. Elektrolisis Ketiga: a. Titrasi sebelum elektrolisis Larutan CuSO4 sebelum dielektrolisis dipipet 5 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 20 kali. Dari larutan tersebut dipipet 10 mL ditambah NH3 dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti dalam tabel D.5 berikut:
60
Tabel D.5. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke
Volume larutan EDTA Volume larutan Pengamatan lain baca EDTA nyata (mL) 1 6,3 6,29 Perubahan warna dari biru menjadi biru 2 6,3 6,29 ungu 3 6,4 6,39 Volume rata-rata 6,32 Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 awal : Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 6,32
=
x 10
= 0,00477 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00477 x 20 = 0,0954 M Volume larutan CuSO4 yang diambil sebelum elektrolisis sebanyak 50 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0954 x 0,05 = 0,00477 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,3029 gram b. Titrasi setelah elektrolisis Larutan CuSO4 setelah dielektrolisis dipipet 10 mL dan diencerkan dengan aquades sampai volume 100 mL atau diencerkan 10 kali. Dari larutan tersebut dipipet 10 mL ditambah NH3 dan indikator murexide/NaCl dan hasil titrasi seperti dalam tabel D.6 berikut: Tabel D.6. Data titrasi larutan CuSO4 sebelum elektrolisis pertama Titrasi ke 1 2 3
Volume larutan EDTA baca 2,8 2,8 2,9 Volume rata-rata
Volume larutan EDTA nyata (mL) 2,77 2,77 2,87 2,80
Pengamatan lain Perubahan warna dari biru menjadi biru ungu
Perhitungan penentuan berat Cu dalam larutan CuSO4 setelah elektrolisis :
61
Dalam titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA, perbandingan mol EDTA dengan larutan sampel selalu 1 : 1, termasuk dalam penentuan konsentrasi larutan CuSO4
0,00754 x 2,80
=
x 10
= 0,00211 Konsentrasi larutan CuSO4 sebelum diencerkan = 0,00211 x 10 = 0,0211 M Volume larutan CuSO4 setelah elektrolisis diukur sebanyak 99,5 mL, maka mol logam Cu dalam larutan 0,0211 x 0,0995 = 0,00210 mol Sehingga berat logam Cu sebelum elektrolisis 0,1335 gram Jadi berat tembaga yang diendapkan di katoda = 0,3029 – 0,1335 = 0,1694 gram
62
Lampiran E Data Percobaan Elektrolisis Larutan Perak Nitrat (AgNO3) Larutan
: AgNO3 0,1 M
Elektroda
: katoda = spiral perak (dari bahan anting perak) anoda = platina Tabel E.1. Data hasil elektrolisis larutan AgNO3
Prcb ke
Massa katoda + kaca arloji (g)
Massa Katoda + kaca arloji + Ag (g)
Massa Deposit Ag (g)
1
34,7149
34,7572
0,0423
2
34,7185
34,7616
0,0431
3
34,7173
34,7577
0,0404
Tegangan, Arus dan Waktu I = 0,2 A V = 5,5 volt t = 3 menit I = 0,2 A V = 5,5 volt t = 3 menit I = 0,2 A V = 5,5 volt t = 3 menit
Volume Deposit Larutan yang Ag Mnrt Dielektrolisis Teori (g) 100 mL
0,0403
100 mL
0,0403
100 mL
0,0403
63
Lampiran F Data Penentuan Konsentrasi Larutan AgNO3 dengan Titrasi Metode Mohr Tabel F.1. Titrasi awal (sebelum elektrolisis) Sampel ke 1 2 3
Berat NaCl (g)
Skala Buret Awal
0,1095 0,1063 0,1076
0,00 18,5 0,00
Skala Buret Akhir
Volume lrt AgNO3 (mL)
18,5 36,4 18,4
Baca 18,5 17,9 18,4
Nyata 18,57 17,96 18,46
Perhitungan hasil titrasi Reaksi yang terjadi pada titrasi Mohr: AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) mol AgNO3 = mol NaCl
Titrasi I (sampel 1) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01857 = 0,1095/58,44 = 0,1009 M
Titrasi II (sampel 2) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01796 = 0,1063/58,44 = 0,1013 M
Titrasi III (sampel 3) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01846 = 0,1076/58,44 = 0,0997 M
Konsentrasi larutan AgNO3 sebelum dielektrolisis = (0,1009 + 0,1013 + 0,0997)/3 = 0,1006 M Karena volume larutan AgNO3 yang dielektrolisis 100 mL, maka berat logam Ag dalam larutan sebelum dielektrolisis = M x Vol x Ar Ag = 0,1006 x 0,1 x 108 = 1,0870 gram
64
Tabel F.2. Titrasi setelah elektrolisis I Sampel ke 1 2 3
Berat NaCl (g)
Skala Buret Skala Buret Awal Akhir
0,1016 0,1065 0,1023
0,00 17,8 0,00
Volume lrt AgNO3 (mL) Baca 17,8 18,9 17,8
17,8 36,7 17,8
Nyata 17,86 18,97 17,86
Perhitungan hasil titrasi Reaksi yang terjadi pada titrasi Mohr: AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) mol AgNO3 = mol NaCl
Titrasi I (sampel 1) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01786 = 0,1016/58,44 = 0,0968 M
Titrasi II (sampel 2) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01896 = 0,1065/58,44 = 0,0961 M
Titrasi III (sampel 3) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01786 = 0,1023/58,44 = 0,0980 M
Konsentrasi larutan AgNO3 setelah dielektrolisis = (0,0968 + 0,0961 + 0,0980)/3 = 0,0970 M Karena volume larutan AgNO3 setelah dielektrolisis 100 mL, maka berat logam Ag dalam larutan setelah dielektrolisis = M x Vol x Ar Ag = 0,0970 x 0,1 x 108 = 1,0476 gram Berat logam Ag yang diendapkan = berat Ag sebelum dikurangi setelah dielektrolisis = 1,0870 – 1,0476 = 0,0394 gram
65
Tabel F.3. Titrasi setelah elektrolisis II Sampel ke 1 2 3
Berat NaCl (g) 0,1052 0,1036 0,1047
Skala Buret Skala Buret Awal Akhir 0,00 18,4 0,00
Volume lrt AgNO3 (mL)
18,4 36,6 18,5
Baca 18,4 18,2 18,5
Nyata 18,46 18,26 18,57
Perhitungan hasil titrasi Reaksi yang terjadi pada titrasi Mohr: AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) mol AgNO3 = mol NaCl Titrasi I (sampel 1) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01846 = 0,1052/58,44 = 0,0975 M
Titrasi II (sampel 2) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01826 = 0,1036/58,44 = 0,0971 M
Titrasi III (sampel 3) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01857 = 0,1047/58,44 = 0,0965 M
Konsentrasi larutan AgNO3 setelah dielektrolisis = (0,0975 + 0,0971 + 0,0965)/3 = 0,0970 M Karena volume larutan AgNO3 setelah dielektrolisis 100 mL, maka berat logam Ag dalam larutan setelah dielektrolisis = M x Vol x Ar Ag = 0,0970 x 0,1 x 108 = 1,0480 gram Berat logam Ag yang diendapkan = berat Ag sebelum dikurangi setelah dielektrolisis = 1,0870 – 1,0480 = 0,0390 gram
66
Tabel F.4. Titrasi setelah elektrolisis III Sampel ke
Berat NaCl (g)
1 2 3
0,1073 0,1024 0,1037
Skala Buret Skala Buret Awal Akhir 0,00 19,1 0,00
19,1 36,8 18,1
Volume lrt AgNO3 (mL) Baca Nyata 19,1 19,17 17,7 17,76 18,1 18,16
Perhitungan hasil titrasi Reaksi yang terjadi pada titrasi Mohr: AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) mol AgNO3 = mol NaCl
Titrasi I (sampel 1) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01917 = 0,1073/58,44 = 0,0958 M
Titrasi II (sampel 2) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01776 = 0,1024/58,44 = 0,0987 M
Titrasi III (sampel 3) :
= berat NaCl/Mr NaCl x 0,01816 = 0,1037/58,44 = 0,0977 M
Konsentrasi larutan AgNO3 setelah dielektrolisis = (0,0958 + 0,0987 + 0,0977)/3 = 0,0974 M Karena volume larutan AgNO3 setelah dielektrolisis 100 mL, maka berat logam Ag dalam larutan setelah dielektrolisis = M x Vol x Ar Ag = 0,0974 x 0,1 x 108 = 1,0519 gram Berat logam Ag yang diendapkan = berat Ag sebelum dikurangi setelah dielektrolisis = 1,0870 – 1,0519
67
= 0,0351 gram Lampiran G Data Eksperimen Elektrolisis Tembaga (Cu) kedua Larutan
: CuSO4
Elektroda
: Katoda = tembaga spiral (buat sendiri) Anoda = platina (Pt) Tabel G.1. Data hasil elektrolisis larutan CuSO4
Eksp Massa katoda Massa Katoda ke + kaca arloji + kaca arloji + (g) Cu (g)
Massa Deposit Cu (g)
1
52,9004
52,9110
0,0106
2
59,5907
59,6033
0,0126
3
56,0055
56,0169
0,0114
Rata-rata massa deposit Cu
0,0115
Tegangan, Arus dan Waktu I = 0,2 A V = 2,0 volt t = 3 menit I = 0,2 A V = 2,0 volt t = 3 menit I = 0,2 A V = 2,0 volt t = 3 menit
Deposit Cu Mnrt Teori (g) 0,0118 0,0118 0,0118
68
Lampiran H Deskripsi Kurikulum Kimia SMA/MA Kelas XII Pendahuluan Ilmu Kimia merupakan bagian dari IPA yang mengkhususkan diri di dalam mempelajari struktur, susunan, sifat, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Ilmu kimia menjadi salah satu dasar bagi ilmu-ilmu pengetahuan yang lain seperti kedokteran, teknik, farmasi dan lain-lain. Mempelajari ilmu kimia tidak hanya bertujuan menemukan zat-zat kimia yang langsung bermanfaat bagi kesejahteraan umat manusia belaka, akan tetapi ilmu kimia dapat pula memenuhi keinginan seseorang untuk memahami peristiwa alam yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, mengetahui hakikat materi serta perubahannya, menanamkan metode ilmiah, mengembangkan kemampuan dalam mengajukan gagasan-gagasan, dan memupuk ketekunan serta ketelitian bekerja. Materi ilmu kimia yang esensial, sejak pertama kali ditemukan hingga sekarang, kemudian diinventaris dan diklasifikasi serta disusun sesuai karakteristik setiap materi dan hubungannya satu dengan yang lain, sehingga disusun Standar Kompetensi mata pelajaran Kimia di tingkat SMU/MA mencakup kemampuan berikut : 1. Mendemonstrasikan sikap ilmiah, kerja ilmiah dan berkomunikasi ilmiah dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan kimia 2. Mendeskripsikan struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya 3. mendiskripsikan hukum-hukum dasar kimia dan penerapannya dalam perhitungan kimia (stoikhiometri). 4. Mendiskripsikan sifat-sifat larutan, metode pengukuran dan penerapannya 5. memahami perubahan energi dalam kimia, cara pengukuran dan sifat ketidakteraturan dalam alam semesta 6. Memahami kinetika dan kesetimbangan reaksi kimia serta faktor-faktor yang mempengaruhinya 7. Memahami reaksi oksidasi reduksi dan sel elektrokimia serta penerapannya dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari
69
8. Mendiskripsikan karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya serta terdapatnya di alam 9. memahami senyawa organik dan makromolekul, menentukan hasil reaksi dan senyawa makromolekul serta kegunaannya. Tujuan Pembelajaran Kimia Pembelajaran kimia kelas XII semester 1 di SMA/MA bertujuan terpenuhinya standar kompetensi yang telah dirumuskan dalam kurikulum, yaitu: 1.
Siswa mampu menganalisis sifat koligatif larutan
2.
Siswa mampu menyetarakan persamaan reaksi redoks, menyelidiki sel volta, sel elektrolisis dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Sasaran/Target 1. Terpenuhinya standar kompetensi pembelajaran mata pelajaran kimia oleh seluruh siswa SMA/MA 2. Terpenuhinya kompetensi dasar mata pelajaran kimia oleh seluruh siswa SMA/MA 3. Terpenuhinya pengembangan kompetensi dasar mata pelajaran kimia oleh siswa SMA/MA 4. Terciptanya
siswa
yang
mempunyai
ketrampilan
psikomotor
dalam
menggunakan alat-alat laboratorium kimia Proses Pembelajaran Untuk mencapai target kompetensi yang telah ditetapkan, proses pembelajaran dikembangkan dengan cara mengembangkan keterampilan proses ilmiah (scientific process skills), meliputi keterampilan proses mengembangkan kecakapan hidup (life skills) maupun kecakapan yang dipakai seumur hidup (long life skills). Pencapaiannya dapat dilakukan dengan cara:
1. Pertemuan tatap muka di kelas maupun di luar kelas 2. Bertukar pikiran, tanya jawab, diskusi, dan seminar
70
3. Penggalian informasi di tempat-tempat sumber belajar seperti di perpustakaan, laboratorium, komputer/internet, dan tempat-tempat lain yang memungkinkan diperolehnya informasi belajar. 4. Penugasan baik secara perseorangan maupun berkelompok 5. Sitem pembelajaran dengan modul 6. Praktek (di laboratorium), mendemonstrasikan,
dan menerapkan dalam
kehidupan sehari-hari Metode Pembelajaran yang dikembangkan Metode yang dikembangkan dalam pembelajaran kimia sangat bergantung pada kondisi, situasi, keadaan, dan sarana prasarana yang ada sehingga tidak dapat ditentukan secara pasti dan tetap. Namun beberapa metode yang sering digunakan adalah : 1. Ceramah 2. Tanya jawab 3. Diskusi 4. Penugasan 5. Kegiatan laboratorium 6. Demonstrasi 7. Inkuiri Proses Penilaian Penilaian pada dasarnya bertujuan untuk mengetahui perkembangan hasil belajar siswa dan hasil mengajar guru. Informasi hasil belajar atau hasil mengajar berupa kompetensi dasar yang dikuasai dan yang belum dikuasai oleh siswa. Hasil belajar siswa digunakan untuk memotivasi siswa, dan untuk perbaikan serta peningkatan kualitas pembelajaran oleh guru. Pemanfaatan hasil belajar untuk memperbaiki dan meningkatkan kualitas pembelajaran harus didukung oleh siswa, guru, kepala sekolah, dan orang tua
71
siswa. Dukungan ini akan diperoleh apabila mereka memperoleh informasi hasil belajar yang lengkap dan akurat. Untuk itu diperlukan laporan perkembangan hasil belajar siswa untuk guru atau sekolah, untuk siswa, dan untuk orang tua siswa. Laporan hasil belajar siswa mencakup ranah kognitif, psikomotor, dan afektif. Informasi ranah kognitif dan psikomotor diperoleh dari sistem penilaian yang digunakan untuk mata pelajaran yang sesuai dengan tuntutan kompetensi dasar. Informasi ranah afektif diperoleh melalui kuesioner, inventori, dan pengamatan yang sistematik. 1. Penilaian dilakukan ketika proses pembelajaran berlangsung (penilaian proses) dan setelah kegiatan pembelajaran berlangsung (penilaian hasil). 2. Penilaian mencakup berbagai aspek ; afektif, psikomotorik, dan kognitif yang dilakukan secara terpadu. 3. Instrumen yang dikembangkan dapat berupa format pengamatan atas sikap dan kegiatan motorik, lembar kerja, perintah, tugas, laporan, dan soal-soal, unjuk kerja & portofolio. Kegiatan Praktek Pencapaian target kompetensi pembelajaran kimia harus ditunjang dengan kegiatan laboratorium yang sesuai dengan kompetensi dasarnya, misalnya: 1. Praktikum menghitung penurunan titik beku larutan 2. Praktikum menghitung besarnya potensial sel 3. Praktikum sel elektrolisis dan penyepuhan logam
72
Lampiran I Modul Praktikum Elektrolisis dan Hukum Faraday
Elektrolisis dan Hukum Faraday Tujuan: 1. Mengidentifikasi reaksi di elektroda pada elektrolisis larutan CuSO4 2. Menentukan massa endapan tembaga pada elektroda 3. Menentukan tetapan Faraday dari proses elektrolisis.
Teori Dasar Elektrolisis adalah peristiwa penguraian zat akibat adanya arus listrik. Elektrolisis menunjukkan reaksi-reaksi kimia yang terjadi melalui pengaliran arus listrik ke dalam larutan atau leburan zat. Pada elektrolisis terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kimia. Tempat terjadinya reaksi kimia pada elektrolisis disebut elektroda. Ada 2 jenis elektroda pada elektrolisis, yaitu katoda dan anoda. Pada katoda terjadi reaksi reduksi, yaitu reaksi penangkapan elektron oleh suatu spesi dan akan menjadi endapan yang menempel di katoda, menjadi ion atau spesi cair yang masuk ke dalam larutan maupun menjadi gas, tergantung pada jenis spesi yang menangkap elektron tersebut. Elektron yang ditangkap berasal dari arus listrik searah yang dialirkan. Adapun pada anoda terjadi reaksi oksidasi elektroda, anion atau air (pelarut) tergantung pada jenis elektroda, dan anion yang dielektrolisis. Identifikasi reaksi yang terjadi di katoda maupun anoda dapat dilakukan secara fisik, seperti mengamati terjadinya endapan, perubahan warna elektroda dan terjadinya gelembung gas. Untuk mengetahui sifat asam-basa larutan pada sekitar elektroda dapat dilakukan dengan cara meneteskan indikator universal atau indikator phenolphtalein (PP) pada elektroda tersebut.
Sedangkan untuk
menentukan massa endapan yang terjadi pada elektroda dapat dilakukan dengan menimbang secara teliti elektroda tersebut setelah dikeringkan sebelum dan
73
sesudah elektrolisis. Selisih massa elektroda merupakan massa endapan (deposit) pada elektroda itu. Pada percobaan ini akan dilakukan elektrolisis larutan tembaga sulfat, CuSO4 dengan sejumlah arus dan waktu tertentu. Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi bersaing antara kation, anion dan air, masing-masing sebagai berikut: Cu2+(aq) + 2e-
Cu(s);
Eo = +0,34 volt
2H2O(l) + 2e-
H2(g) + 2OH-(aq);
Eo = -0,414 volt
SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e-
2H2O(l) + SO2(g); Eo = + 0,17 volt
Dengan memperhatikan harga potensial elektroda standarnya dapat ditentukan reaksi apa yang terjadi di katoda. Sedangkan pada anoda, juga terjadi reaksi bersaing antara antara anoda, air dan anionnya. Adapun potensial elektroda masing-masing reaksi yang bersaing ini adalah sebagai berikut: Pt2+(aq) + 2e-
Eo = besar
Pt(s);
S2O82-(aq) + 2eO2(g) + 4H+(aq) + 4e-
2SO42-(aq); 2H2O(l) ;
Eo = +2,01 volt Eo = +1,23 volt
Dengan memperhatikan harga Eo masing-masing reaksi dapat ditentukan reaksi mana yang terjadi di anoda. Massa zat yang dihasilkan di katoda maupun anoda menurut Faraday sebanding dengan jumlah arus yang digunakan, sesuai persamaan hukum Faraday I
WCu =
ArCu xIxt nx96500
(1)
74
Alat dan Bahan Kimia Alat dan bahan kimia yang dibutuhkan tertera dalam tabel I.1: Tabel I.1. Peralatan untuk elektrolisis Alat Catu daya Multi tester Stop watch Pengaduk kaca Kaca arloji Gelas kimia Oven Desikator Penjepit kayu Neraca Elektroda spiral Cu Elektroda karbon kabel penjepit Tabel I.2.
Ukuran standar standar standar standar standar 100 mL analitik Isi kabel dari baterai -
Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah
Bahan kimia yang diperlukan
Bahan Kimia Akuades Larutan CuSO4 0,1 M Larutan H2SO4 pekat Larutan HNO3 pekat Larutan HNO3 1 : 1 Urea aseton alkohol
Jumlah 500 mL 50 mL 4 mL 2 mL 50 mL 50 mL 50 mL 50 mL
Prosedur Kerja A. Elektrolisis Larutan CuSO4 1. Penyiapan elektroda kerja. a) Cuci elektroda tembaga dengan asam nitrat 1 : 1 untuk menghilangkan sisa endapan tembaga (atau logam lain) yang masih menempel pada elektroda. Rendam elektroda tembaga beberapa saat, jangan terlalu lama. Kemudian segera bilas dengan aquades.
75
b) Bilas elektroda tersebut dengan alkohol lalu dengan aseton.
Tempatkan
elektroda Elektroda tersebut ditempatkan di atas kaca arloji kemudian keringkan di dalam oven pada suhu 105oC. c) Setelah kira-kira 15 menit keluarkan elektroda tersebut dari dalam oven dan dinginkan dalam desikator.
Setelah elektroda tersebut dingin tentukan
beratnya dengan neraca analitis. d) Ulangi proses pengeringan ini sampai berat elektroda konstan.
2. Elektrolisis: a) Masukkan 50 mL larutan CuSO4 ke dalam gelas kimia 100 mL kemudian ditambah kira-kira 1 gram ureum. b) Tambahkan aquades sampai elektroda terendam seluruhnya. c) Stel alat elektrolisis seperti gambar I.1: Catu daya
Logam Cu
Karbon, C Larutan CuSO4
Gambar I.1 Rangkaian alat elektrolisis
76
d) Jalankan elektrolisis dengan mencelupkan kedua elektroda ke dalam larutan dengan potensial antara 3 – 4 volt dan arus 1 ampere sampai periode waktu 10 menit. d) Setelah 10 menit segera angkat kedua elektroda dari larutan. Keluarkan katoda dari dalam larutan, bilas dengan aquades lalu dicuci dengan alkohol dan aseton.
Kemudian elektroda dikeringkan dan ditimbang sampai beratnya
menjadi konstan. e) Selisih berat elektroda setelah dan sebelum elektrolisis menunjukkan berat tembaga yang terendapkan. Berat endapan Cu dicatat. f) Proses elektrolisis ini diulangi 2 kali (duplo)
B. Elektrolisis Larutan AgNO3 1. Penyiapan elektroda kerja. a) Cuci elektroda perak dengan asam nitrat 1 : 1 untuk menghilangkan sisa endapan perak (atau logam lain) yang masih menempel pada elektroda. Kemudian segera bilas dengan aquades. b) Bilas elektroda tersebut kemudian
dengan alkohol lalu dengan aseton.
Elektroda tersebut ditempatkan di atas kaca arloji kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 105oC. c) Setelah kira-kira 15 menit keluarkan elektroda tersebut dari dalam oven dan dinginkan dalam desikator.
Setelah elektroda tersebut dingin, tentukan
beratnya dengan neraca analitis. d) Ulangi proses pengeringan ini sampai berat elektroda konstan. 2. Elektrolisis: a) Pipet 50 mL larutan sampel perak nitrat ke dalam gelas kimia 100 mL. b) Pasang alat elektrolisis seperti pada gambar I.1, hanya elektroda tembaga diganti elektroda perak dan larutan CuSO4 diganti larutan AgNO3 c) Jalankan elektrolisis dengan potensial sama persis dengan elektrolisis larutan CuSO4 sampai periode waktu 15 menit.
77
d) Keluarkan katoda dari dalam larutan, bilas dengan aquades lalu cuci dengan alkohol dan aseton.
Kemudian keringkan elektroda dan timbang sampai
beratnya menjadi konstan. e) Selisih berat elektroda setelah dan sebelum elektrolisis menunjukkan berat tembaga yang terendapkan. Berat endapan Ag dicatat. f) Proses elektrolisis ini diulangi 2 kali (duplo)
Data Pengamatan Data hasil titrasi dicatat dalam tabel I.3 dan I.4: Tabel I.3. Data hasil elektrolisis larutan CuSO4 Eksp Massa katoda ke + kaca arloji (g)
Massa Katoda + kaca arloji + Cu (g)
Massa Deposit Cu (g)
Tegangan, Arus dan Waktu I= V= t= I= V= t=
1 2
A volt menit A volt menit
Rata-rata massa deposit Cu Tabel I.4. Data hasil elektrolisis larutan AgNO3 Eksp Massa katoda ke + kaca arloji (g)
Massa Katoda + kaca arloji + Ag (g)
Massa Deposit Ag (g)
Tegangan, Arus dan Waktu I= V= t= I= V= t=
1 2 Rata-rata massa deposit Ag
A volt menit A volt menit
78
Perhitungan a. Perhitungan berat endapan Cu dan Ag 1. Berat endapan Cu menurut teori, dihitung dengan persamaan berikut: Ar x I x t WCu = Cu n x 96500 ... x ... x ... WCu = ... x 96500 = … gram 2. Berat endapan Ag menurut teori, dihitung dengan persamaan berikut: WAg = WAg =
ArAg x I x t n x 96500 ... x ... x ... ... x 96500
= …. Gram b. Perhitungan efisiensi arus elektrolisis tembaga dan perak 1. Efisiensi arus elektrolisis tembaga dengan persamaan: Efisiensi arus Cu =
W Cu percobaan W Cu teori
x100 % = ....%
2. Efisiensi arus elektrolisis perak dengan persamaan: Efisiensi arus Ag =
W Ag percobaan W Ag teori
x100 % = .....%
c. Perhitungan tetapan Faraday 1. Tetapan Faraday, F untuk tembaga dihitung dengan persamaan berikut:
ArCu x I x t n x WCu .... x ... x ... = ... x ... =
FCu = FCu
79
2. Tetapan Faraday, F, untuk perak dihitung dengan persamaan berikut: FAg = FAg =
ArAg x I x t n x WAg .... x ... x ... ... x ...
= d. Perhitungan massa ekivalen tembaga dan perak (hukum Faraday II): 1. Massa ekivalen Cu dari hasil elektrolisis : WCu .... = = .... ArCu 63,5 2 2
2. Massa ekivalen Ag dari hasil elektrolisis : WAg .... = = .... ArAg 108 1 Pertanyaan 1. Tuliskan reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda untuk elektrolisis: a. Larutan CuSO4 b. Larutan AgNO3 2. Bagaimana hubungan antara arus listrik dengan massa endapan tembaga dan perak pada elektrolisis ? 3. Bandingkan harga tetapan faraday, F, yang dihitung dari massa endapan tembaga dan perak. 4. Bandingkan nilai massa ekivalen tembaga dan perak dari perhitungan di atas !
80
Kesimpulan 1. 2. 3. Daftar Pustaka 1. Bassett, J., Deny, R.C., Jeffrey, G.H., Mendam, J., (1994), Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Edisi Keempat, Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta, 605-636. 2. Day, R.A., dan Underwood, A.L.(1986), Analisis Kimia Kuantitatif (Terjemahan), Penerbit Erlangga, Jakarta, 232-237. 3. Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C dan Wood, J.H., (1991), Ilmu Kimia untuk Universitas (Terjemahan dari General College Chemistry), Penerbit Erlangga, Jakarta, 2-3
81
Lampiran J Soal-soal Ujian Elektrolisis dan Hukum Faraday Soal Pilihan Ganda 1. Reaksi yang terjadi pada katode dari elektrolisis larutan CuSO4 dengan menggunakan elektrode tembaga adalah …. A. Cu2+(aq) + 2e → Cu(s) B. Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e C. H2O(l) + 2e → 2OH-(aq) + H2(g) D. 2H2O(l) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e E. SO42-(aq) + H2O(l) → H2SO4(aq) + ½ O2(g) + 2e 96/97 2. Jika larutan natrium sulfat 1M dielektrolisis dengan menggunakan elektrode karbon, maka reaksi yang terjadi pada anode adalah …. A. H2(g) → 2H+(aq) + 2e B. 2Na+(aq) + 2e → 2Na(s) C. H2(g) + 4OH-(aq) → 4H2O(l) + 4e D. 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e E. 4H2O(l) + 4e → 2H2(g) + 4OH90/91 3. Perhatikan gambar elektrolisis larutan NaCl dengan elektrode C. Zat yang terjadi pada elektrode A adalah …. _ + A B
Na+ A. B. C. D. E.
Cl-
gas O2 gas Cl2 gas H2 dan NaOH(aq) NaCl(s) logam Na
88/89
4. Elektrolisis terhadap larutan di bawah ini yang menghasilkan gas pada kedua elektrode karbonnya adalah …. A. NaCl(aq) B. NiCl2(aq) C. CuSO4(aq) D. SnSO4(aq) 97/98 E. AgNO3(aq)
82
5. Pada elektrolisis larutan Mg(NO3)2 dengan elektrode C , reaksi yang berlangsung di anode adalah …. A. 2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH-(aq) B. 2H2O(l) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e C. H2(g) + 2OH-(aq) → 2H2O(l) + 2e D. 4H+(aq) + O2(g) + 4e → 2H2O(l) E. 4OH-(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e 99/00 6. Pada peristiwa elektrolisis larutan AgNO3 selama 1 jam dan kuat arus 2A, akan mengendapkan perak sebanyak …. (Ar Ag = 108 , 1F = 96.500 coulomb) A. 7,9 gram B. 8,06 gram C. 81,9 gram D. 108 gram E. 819 gram 86/87 7. Ke dalam 2 sel elektrolisis yang masing-masing berisi larutan CuSO4 dan larutan Ag2SO4, dialirkan arus listrik sebesar pA dalam waktu Q menit. Pada katode hanya terjadi reduksi ion-ion logam tersebut. Jika pada sel pertama diendapkan 10 gram Cu, maka Ag yang mengendap pada sel kedua adalah …. gram Ar Ag = 108 , Cu = 63,5 A. B. C. D. E. 86/87 8. Berdasarkan reaksi elektrolisis, hitunglah berat aluminium yang dihasilkan dari 10 ton bauksit murni (Ar Al = 27 , O = 16) A. 1,9 ton B. 4,7 ton C. 5,29 ton D. 6,66 ton E. 8,0 ton 87/88 9. Pada elektrolisis larutan CuSO4 yang menggunakan elektrode platina terbentuk endapan logam Cu sebanyak 3,175 gram (Ar Cu = 63,5) pada katode. Volume gas yang terjadi pada anode jika diukur pada keadaan di mana 5 dm3 gas N2 massanya 7 gram adalah …. A. 0,50 dm3 B. 0,56 dm3 C. 1,00 dm3 D. 1,12 dm3 88/89 E. 2,00 dm3
83
10. Kuat arus listrik sebesar 10A dipakai untuk melapisi logam seng dengan tembaga 0,59 gram (Ar Cu = 63,5) , maka waktu yang perlukan adalah …. A. 0,5 jam B. 0,25 jam C. 0,025 jam D. 0,05 jam E. 0,005 jam 89/90
Soal Uraian 11. Berapa detik arus listrik 1,93 ampere harus dialirkan melalui larutan NiCl2, agar menghasilkan 0,58 gram nikel pada katode ? (Ar Ni = 58) 12. Jika larutan magnesium sulfat dielektrolisis dengan arus listrik 3,86 ampere selama 5 menit, hitunglah volume gas yang terbentuk pada masing-masing elektrode (STP). 13. Ke dalam larutan encer Na2SO4 dialirkan arus 4 ampere selama 4 jam. Berapa mL gas O2 yang terjadi pada kedua elektrodenya jika gas diukur pada keadaan standar ?
84
Lampiran K Material Safety Data Sheet (MSDS) Zat yang Digunakan 1.
Asam Sulfat, H2SO4
General Synonyms: oil of vitriol, mattling acid, vitriol, battery acid, dipping acid, electrolyte acid, vitriol brown oil, sulphuric acid Molecular formula: H2SO4 CAS No: 7664-93-9 EC No: 231-639-5 EC index No: 016-020-00-8 Physical data Appearance: Colourless oily liquid Melting point: -2 C Boiling point: 327 C Specific gravity: 1.84 Vapour pressure: <0.3 mm Hg at 20 C (vapour density 3.4) Flash point: Explosion limits: Autoignition temperature: Water solubility: miscible in all proportions Stability Stable, but reacts with moisture very exothermically, which may enhance its ability to act as an oxidizing agent. Substances to be avoided include water, most common metals, organic materials, strong reducing agents, combustible materials, bases, oxidising agents. Reacts violently with water - when diluting concentrated acid, carefully and slowly add acid to water, not the reverse. Reaction with many metals is rapid or violent, and generates hydrogen (flammable, explosion hazard). Toxicology Extremely corrosive, causes serious burns. Highly toxic. Harmful by inhalation, ingestion and through skin contact. Ingestion may be fatal. Skin contact can lead to extensive and severe burns. Chronic exposure may result in lung damage and possibly cancer. Toxicity data (The meaning of any abbreviations which appear in this section is given here.) IHL-RAT LC50 0.51 mg/l UNR-MAN LDLO 135 mg kg-1 ORL-RAT LD50 2140 mg kg-1 (25% solution)
IHL-MUS LC50 320 mg m -3 / 2h IHL-GPG LC50 18 mg m-3
85
Risk phrases (The meaning of any risk phrases which appear in this section is given here.) R23 R24 R25 R35 R36 R37 R38 R49. Transport information (The meaning of any UN hazard codes which appear in this section is given here.) UN No 1830. IMDG class 8. Packing group II. UK transport category 2. Personal protection Safety glasses or face mask; acid-resistant gloves. Suitable ventilation. In the UK use of this material must be assessed under the COSHH regulations. Safety phrases (The meaning of any safety phrases which appear in this section is given here.) S23 S30 S36 S37 S39 S45. 2. Perak Nitrat, AgNO3 General Synonyms: lunar caustic, silver (I) nitrate, silver (1+) nitrate, nitric acid silver salt Molecular formula: AgNO3 CAS No: 7761-88-8 EC No: 231-853-9 EC Index No: 047-001-00-2 Physical data Appearance: colourless crystals or white powder Melting point: 212 C Boiling point: ca. 444 C (decomposes) Specific gravity: 4.33 Vapour pressure: Flash point: n/a Explosion limits: n/a Autoignition temperature: Stability Stable. Substances to be avoided include nonmetals, organic substances, alkali hydroxides, acetylidene, acetylene, aldehydes, nitriles, ammonia, alcohols, ammonium compounds, combustible materials, hydrazine and its
86
derivatives, carbides, magnesium in powder form, alcohols. Lightsensitive. Strong oxidizing agent. Toxicology Poisonous. Causes burns. Long-term exposure can cause permanent bluegrey staining of eyes, mouth, throat and skin, (argyria) and may cause eye damage. Short contact can lead to deposition of black silver stains on the skin. Very destructive of mucous membranes. Skin and eye irritant. Experimental equivocal tumorigenic agent. Toxicity data (The meaning of any abbreviations which appear in this section is given here.) ORL-MUS LD50 50 mg kg-1 UNR-MAN LDLO 29 mg kg-1 ORL-RBT LDLO 800 mg kg-1 SCU-GPG LDLO 62 mg kg-1 IVN-RBT LDLO 9 mg kg-1 Risk phrases (The meaning of any risk phrases which appear in this section is given here.) R22 R34 R50 R53. Environmental information Harmful in the environment - may cause long-term damage. Transport information (The meaning of any UN hazard codes which appear in this section is given here.) UN No 1493. Hazard class 5.1. Packing group II. EMS No 5.1-06. Personal protection Safety glasses, gloves. Safety phrases (The meaning of any safety phrases which appear in this section is given here.) S26 S45.
3, Tembaga(II)sulfat, CuSO4 General Synonyms: cupric sulfate, cupric sulphate, blue vitriol, copper (II) sulfate 5-hydrate, copper sulphate, BCS copper fungicide, blue copper AS, copper (2+) sulfate pentahydrate, Salzburg vitriol, sulfuric acid copper (2+) salt, trinagle, vencedor
87
Molecular formula: CuSO4 5H2O (if hydrated) CAS No: 7758-99-8 (pentahydrate), or 7758-98-7 (anhydrous) EC No: 231-847-6 Physical data Appearance: blue odourless crystalline solid (white or grey powder if anhydrous) Melting point: 110 C (600 C, with decomposition, if anhydrous) Boiling point: Vapour density: Vapour pressure: Specific gravity: 2.28 (hydrated) 3.6 (anhydrous) Flash point: none Explosion limits: none Autoignition temperature: very soluble in water Stability Stable. Incompatible with strong reducing agents, hydroxylamine. Toxicology Harmful by inhalation or ingestion. Dust may ulcerate membranes. Prolonged exposure may cause dermatitis. Possible irritant. No UK exposure limit (as at 13.8.01) Toxicity data (The meaning of any abbreviations which appear in this section is given here.) ORL-RAT LD50 300 mg kg-1 IVN-RBT LD50 10 mg kg-1 Risk phrases (The meaning of any risk phrases which appear in this section is given here.) R22 R36 R38 R50 R53. Environmental information Very toxic to aquatic organisms - may cause long term damage in the environment. LC50 (L.macrochirus): 0.7 - 1.1 mg/l Transport information (The meaning of any UN hazard codes which appear in this section is given here.) UN No 3077. Hazard class 9. Packing group III. Personal protection Safety glasses. Adequate ventilation.
88
Safety phrases (The meaning of any safety phrases which appear in this section is given here.) S22 S60 S61.
89
Lampiran L Silabus Pembelajaran Reaksi Redoks dan Elektrokimia PENGEMBANGAN SILABUS DAN SISTEM PENILAIAN INSAN CENDEKIA SERPONG Nama Sekolah. Mata Pelajaran. Kelas/ Program. Semester.
: INSAN CENDEKIA : Kimia. : XII/ Ilmu Alam. : 1.
Standar Kompetensi: 2. Memahami reaksi oksidasi reduksi dan sel elektrokimia serta penerapannya dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari. No
3
Kompetensi Dasar 2.1 Menerapkan konsep reaksi redoks dalam sistem elektrokimi a yang melibatkan energi listrik dan kegunaan nya dalam industri.
Materi Pokok dan Uraian Materi Pokok
Pengertian bilangan oksidasi Aturan– aturan penentuan bilangan oksidasi.
Persamaan
Pengalaman belajar
Indikator Pencapaian Jenis Tagih an Kuis, Tes Blok
Penilaian Bentuk Contoh Instrumen Instrumen
Ruh Qur’ani
Alokasi Waktu (menit)
Sumber / Bahan/ Alat
Uraian Objektif
Korosi dapat dicegah dengan cara pengec atan atau pelapis an dengan logam lain analog dengan iman
16x40
Buku Kimia, Alat dan bahan kimia, brosur kimia
Menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa.
Menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa
Menentukan fungsi mesingmasing senyawa (oksidator, reduktor, hasil oksidasi dan hasil reduksi)
Menentukan zat oksidator dan reduktor Menentukan reaksi autoredoks/disproporsio nasi
Tentukan bilangan oksidasi dari: a. N dalam NH4Cl b. Cr dalam Na2Cr2O4 c. Mn dalam Ca(MnO4)2 d. I dalam KIO3 e. As dalam Na3AsO4
Menyetarakan
Menyetarakan persamaan
Selesaikan persamaan reaksi berikut
Tes Blok
Tes
Uraian singkat
Uraian
90
reaksi redoks dengan cara PBO. Aturanaturan persamaan reaksi redoks dengan cara PBO dalam suasana asam dan basa.
persamaan reaksi redoks dengan cara PBO dalam suasana asam dan basa (Kecakapan hidup: mengolah informasi, memecahkan masalah, mengambil keputusan).
Reaksi redoks dan sel elektrokimia.
Merancang dan melakukan percobaan sel Volta untuk mengetahui reaksi yang dapat berlangsung spontan dan harga E sel. Merancang percobaan sel volta dari beberapa logam yang tersedia secara lengkap (Kecakapan hidup: menggali informasi,
reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi.
Blok
Menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi (ion elektron).
Uraian objektif
Menyetarakan persamaan reaksi autoreoks dengan cara bilangan oksidasi dan cara ion elektron Menggambarkan susunan sel volta atau sel galvani dan menjelaskan fungsi tiap bagiannya.
Objektif
Tugas Kelom Pok. Tes Blok
Lapor an Praktek unjuk kerja, Uraian Objektif
dengan cara PBO. a. Na2S2O3 + HCl → NaCl +S + SO2 + H2O b. CoS+OCl +H + →Co 2+ + S+ Cl - + H2O c. As2S3 + OH + H2O2 → 3AsO4 + 2SO4 + H2O Tentukan oksidator, reduktor, hasil oksidasi dan hasil reduksi dari reaksi berikut! a. Cu+ HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O b. MnO4 – + 2+ + Fe + H → 2+( Mn + 3+ Fe + H2 O c. Cl2 +OH - → + Cl ClO4 + H2 O Apa yang dimaksud dengan reaksi disproporsion asi (reaksi
seseora ng dapat dibente ngi dengan selalu mengin gat Allah QS 13 : 28 Di dalam elektroli sis terdapa t partikel bermua tan sejenis bersain g untuk mengal ami redoks. Analogi untuk berlomb a-lomba dalam hal kebaika n QS 2 :
91
merumuskan hipotesis, mengidentifikasi variabel, mengambil keputusan,bekerj a sama).
autoredoks) dan beri 3 contoh!. Selesaikan persamaan reaksi berikut dengan cara setengah redoks (ion elektron) a. H2S + Cr2O7 2+H+ → S+Cr 3+ + H20 b. CrI 3 + H2O2 + OH 2→ CrO4 + IO4 + H2O c. HNO3 + HCl + Au → NOCl + Cl- + Au 3+ + H2O
Bila diketahui Eo sel Cu 2+→ Cu
Eo =+O,34 V Fe3+→Fe2+ Eo =+0,77V Sn4+→Sn2+ Eo =+0,15V Cr2O7 2- →Cr3+ o E =+1,33V Buat diagram sel volta, tentukan
148 QS 5 : 48
92
anoda dan katoda, arah aliran elektron, notasi sel dan harga Esel untuk reaksi spontan dari: 3+ * Cu + Fe → 2+ Cu + Fe2+. 2+ 2* Sn + Cr2 O7 → Sn4+ + Cr3+. Diketahui harga potensial standar sel sebagai berikut: + Na/Na // 2+ Hg/Hg Eo.= +3,55 V Pb/Pb2+ // 2+ Hg/Hg o. E = + 0,98 V Na/Na+// Ni/Ni2+ Eo.= + 2,47. Tentukan harga potensial standar untuk Ni/Ni 2+ // Pb/Pb2+
No
Kompetensi Dasar
Materi Pokok dan Uraian Materi Pokok
Pengalaman belajar
Indikator Pencapaian Jenis Tagih an
Penilaian Bentuk Contoh Instrumen Instrumen
Ruh Qur’ani
Alokasi Waktu (menit)
Sumber / Bahan/ Alat
93
4
2.2 Mengamati reaksi redoks dalam sel elektrolisis dan menerapka n hukum Faraday.
Sel elektrolisis
Merancang dan melakukan percobaan tentang sel elektrolisis untuk mengidentifikasi reaksi yang terjadi dianoda dan katoda dengan menggunakan indikator.
Merancang dan melakukan percobaan tentang sel elektrolisis.
Mengidentifikasi reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada sel elektrolisis suatu larutan/cairan dengan menggunakan elektroda inert atau aktif
Menuliskan reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda dari elektroda suatu larutan/cairan
Menghitung berat/volume yang terjadi di anoda atau katoda dengan menerapkan hukum Faraday.
Menerapkan konsep hukum Faraday dalam perhitungan sel elektrolisis.
Merancang percobaan
Menerapkan proses penyepuhan tembaga
Tugas Kelom Pok. Tes Blok
Tes Blok
Laporan Praktek Unjuk Kerja, Uraian Objektif
Uraian Objektif
Uraian Objektif
Tuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada senyawa: a. Lelehan NaCl dengan elektroda C. b.Larutan CuSO4 dengan elektroda Ni c. Larutan AgNO3 dengan elektroda Ni d. Larutan KI dengan elektroda Pt.
Arus yang digunakan pada elektrolisis MgCl2. sebesar 0,2 F. Berapa massa Mg dan Volume gas klor (STP) yang dihasilkan. (Ar Mg = 24)
16x40
Buku Kimia, Alat dan bahan kimia, brosur kimia
94
No
5
Kompetensi Dasar 2.3 Menerapkan konsep reaksi redoks pada korosi dan cara mencegahn ya.
Materi Pokok dan Uraian Materi Pokok
Korosi
penyepuhan logam tembaga pada suatu benda
pada suatu benda
Pengalaman belajar
Indikator Pencapaian
Mengamati peristiwa korosi dalam kehidupan sehari-hari. Merencanak an percobaan korosi
• Menyimpul kan beberapa gejala korosi dalam kehidupan seharihari berdasarkan hasil
Jenis Tagih an Tes blok
Penilaian Bentuk Contoh Instrumen Instrumen uraian objektif porto folio
Jika logam Magnesium dililitkan pada besi, besi terhindar dari karat. Jika yang dililitkan logam tembaga, besi tetap berkarat, mengapa demikian? Jelaskan!
Ruh Qur’ani
Alokasi Waktu (menit)
Sumber / Bahan/ Alat
4x40
Buku Kimia, Alat dan bahan kimia, brosur kimia