DAFTAR PUSTAKA Arifin, M. (2003), Inovasi Pembelajaran Mata Kuliah Perencanaan Pengajaran Kimia Melalui Pendekatan Pembelajaran Praktikum Skala Mikro Berbasis Kompetensi di jurusan kimia UPI, Penelitian Dosen, UPI. Atkins, P. W. (1999), Kimia Fisik Jilid I. Erlangga. Jakarta. 275 Bard, Allen J., et al, (1980), Electrochemical Methodes Fundamental and Application, John Wiley & Sons, Newyork, p 1-16, 63 – 64, 72. Birss, V.I. & Truax, D.R. (1990), An Effective Approach to Teaching electrochemistry. Journal of Chemical Education, 67: 403-408. Bradley, J.D. (2001), UNESCO/IUPAC-CTC Global Program in Microchemistry, Pure and Applied Chemistry, 73, 1215. Bodner, G.M. at all. (1996), Chemistry Structure and Dinamics, John Wiley & Sons, Inc, New York : 505-511. Brady, J.M. at all. (2000), Chemistry Matter and Its Changes, John Wiley & Sons, Inc, New York : 867-868. Canham, G. R., (1994), Microscale Metode In General Chemistry. Journal Of Chemical Education 31(3) : 68-70. Chang, R. (2002), Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 2, Erlangga, Jakarta : 197-204. Craig, N.C., Ackermann, M.N. & Renfrow, W.B. (1989), Miniware for Galvanic cell experiments. Journal of Chemical Education, 66 : 85-86. Damayanti. I.S. (2002), Pembelajaran kooperatif pada pokok bahasan larutan asam basa menggunakan metode praktikum skala mikro. Tesis Magister, UPI Bandung. Deden, (2007), E-Learning dengan Moodle (http://www.depdiknas.go.id/Jurnal/42/sudirman.htm).
Bagian
I.
Dillard, R.D. & Kammeyer, P.H. (1963), An Experiment with Galvanic Cells For The General Chemistry Laboratory. Journal Chemical Education 40 : 363365. Domin, D.S., (1999), A Review of Laboratory Instruction Styles, Journal Chemical Education, 76 : 543. Eggen, P. & Kvittingen, L. (2007), Small-Scale and Low-cost Electrodes for “Standard” Reduction Potential Measurements. Journal of Chemical Education 84: 671-673.
44
Evans, A. (1987), Potentiometry and Ion Selective Electrodes. John Wiley & Sons, Inc, New York :31-69, 106-109. Firman, H. (1989), Penilaian Hasil Belajar Dalam Pengajaran Kimia, FPMIPA UPI: tidak diterbitkan. Dwiyanti, G., dkk, (1999), Pengembangan Model Pelaksanaan Praktikum Organik Skala Mikro, FPMIPA UPI: tidak diterbitkan. Hodson, D. (1996) Practical Work in School Science : Exploring Some Directiuons For Change, Journal of Chemical Education 18(7) : 755-760. Lower, S.K. (2004), Electrochemistry Chemical reactions at an electrode, galvanic and electrolytic cells, A Chem1 Reference Text Simon Fraser University 1 (http://www.chem1.com/acad/webtext/virtualtextbook.html). Ozkaya, A.R. (2002), Conceptual difficulties Experienced by Prospective Teachers in Electrochemistry : Half-Cell Potential, Cell Potential, and Chemical and Electrochemical Equilibrium in Galvanic cells. Journal of Chemical Education 79 : 735-738. Pausma, R. & Ettinger, D. (1999), Microscale Chemistry Technology Exchange at Argon National Laboratory-East. Division of Educational Program. (www.osti.gov/bridge/servlets/purl/10839nyen6K/webviewable/10839.pdf) Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional, (2001), Kamus Besar bahasa Indonesia, Balai Pustaka Riduan. (2006), Belajar Mudah Penelitian Untuk Guru-Karyawan dan Peneliti Pemula, Alfabeta. Jakarta: 119-120, 166-167. Svehla, G., (1979), Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta, 123-126. White, D.P., (1999), Electrochemistry, University of Caroline, Wilmington, (www.chem.neu.edu/courses/reiff/download/BlbChpt20.ppt) Wibisono. (2006), Petunjuk Singkat Penggunaan Moodle Bagi Pengajar, Universitas Pendidikan Indonesia, 3-26.
45
LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran 1
Pembuatan Larutan
1. Pembuatan 100 mL larutan HCl 1 M Pembuatan larutan HCl 1 M dilakukan dengan mengencerkan dari larutan HCl pekat 30,86 M (Mr = 36,46 g mol-1 dan ρ = 1,125 kg L-1) M1V1
= M2V2
30,86 M x V1 = 1M x 100 mL V1
= 3,24 mL
Sebanyak 3,2 mL larutan HCl pekat dimasukkan dalam labu ukur 100 mL lalu ditambah aquadest sampai tanda batas. 2. Pembuatan 100 mL larutan CuSO4 1 M Mr CuSO4 = 159,602 Mol = 100 mL x 1M = 100 mmol = 0,1 mol Massa CuSO4 yang ditimbang sebanyak = 0,1 x 159,602 = 15,9602 gram Sebanyak 15,96 gram CuSO4 dilarutkan dalam 80 mL aquadest lalu dipanaskan sebentar sambil diaduk sampai CuSO4 larut dengan api sedang, setelah semua larut dan dingin lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL. Selanjutnya ditambah lagi aquadest sampai tanda batas dan larutan dikocok sampai benar-benar bercampur (larutan berwarna biru). 3. Pembuatan 100 mL larutan KNO3 1 M Mr KNO3 = 101,1032 Mol = 100 mL x 1 M = 100 mmol = 0,1 mol Massa KNO3 yang harus ditimbang sebanyak = 0,1 x 101,1032 = 10,1103 gram Sebanyak 10,11 gram KNO3 dilarutkan dalam 80 mL aquadest sambil diaduk. Setelah semua larut lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah aquadest sampai tanda batas. Kocok sampai larutan benar-benar bercampur (larutan tidak berwarna).
46
4. Pembuatan agar-agar KNO3 Satu gram agar-agar bacto dilarutkan dalam 50 mL KNO3 1 M lalu dipanaskan dengan api sedang sambil terus diaduk. Api dimatikan setelah larutan agak mengental. 5. Pembuatan 100 mL larutan ZnSO4 1 M Mr ZnSO4.7.H2O = 287,54 Mol = 100 mL x 1M = 100 mmol = 0,1 mol Massa CuSO4 yang harus ditimbang sebanyak = 0,1 x 287,54 = 28,754 gram Sebanyak 28,75 gram ZnSO4 dilarutkan dalam 80 mL aquadest sambil diaduk sampai semua ZnSO4 larut. Setelah semua larut lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah aquadest sampai tanda batas. Larutan lalu dikocok sampai benar-benar bercampur (larutan tidak berwarna). 6. Pembuatan larutan FeSO4 1 M sebanyak 100 mL Mr FeSO4.7.H2O = 278,02 Mol = 100 mL x 1M = 100 mmol = 0,1 mol Massa FeSO4 yang harus ditimbang sebanyak = 0,1 x 278,02 = 27,802 gram Sebanyak 27,80 gram FeSO4 dilarutkan dalam 80 mL aquadest sambil diaduk sampai semua FeSO4 larut. Setelah semua larut lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah aquadest sampai tanda batas. Larutan lalu dikocok sampai benar-benar bercampur (larutan berwarna kehijauan). 7. Pembuatan 100 mL larutan Al2(SO4)3 1 M Mr Al2(SO4)3.7.H2O = 468, 136 Mol = 100 mL x 1 M = 100 mmol = 0,1 mol Massa Al2(SO4)3 yang harus ditimbang sebanyak = 0,1 x 468, 136= 46,8136gram Sebanyak 46,81 gram Al2(SO4)3 dilarutkan dalam 80 mL aquadest lalu dipanaskan pada api sedang sambil diaduk sampai semua Al2(SO4)3 larut. Setelah larutan dingin lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan
47
ditambah aquadest sampai tanda batas. Larutan lalu dikocok sampai benarbenar bercampur (larutan agak keruh). 8. Pembuatan semua larutan 2 M dilakukan dengan cara yang sama, sedangkan pembuatan larutan 0,5 M dilakukan dengan mengencerkan larutan tersebut dari larutan 2 M dengan rumus pengenceran: M1V1 = M2V2
48
Lampiran 2
Data Pengamatan
1. Data pengamatan pada pengukuran larutan 1M (a) Elektroda Hidrogen Baku (HCl 1 M) No
Waktu elektrolisis
Potensial Reduksi Cl2 (Volt)
1.
5 menit
1,36
2.
8 menit
1,35
3.
10 menit
1,36
4.
12 menit
1,35
5.
14 menit
1,36
6.
16 menit
1,36
7.
18 menit
1,35
8.
20 menit
1,36
Rata-rata
1,356
(b) Elektroda Tembaga (CuSO4 1 M) dan Elektroda Perak (AgNO3 1 M) No
Potensial Reduksi Cu (Volt)
Potensial Reduksi Ag (Volt)
Potensial Reduksi Cu terhadap Ag (Volt)
1.
0,36
0,80
0,35
2.
0,35
0,80
0,36
3.
0,35
0,79
0,36
4.
0,35
0,80
0,36
5.
0,35
0,78
0,36
6.
0,36
0,80
0,36
7.
0,35
0,81
0,38
8.
0,35
0,80
0,36
Rata-rata = 0,353
Rata-rata = 0,798
0,361
49
(c) Elektroda Besi (FeSO4 1 M) No
Potensial Reduksi Fe
Potensial Reduksi Fe
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-0,35
-0,36
2.
-0,35
-0,39
3.
-0,37
-0,36
4.
-0,35
-0,36
5.
-0,36
-0,36
6.
-0,35
-0,34
7.
-0,35
-0,36
8.
-0,35
-0,36
Rata-rata = -0,354
Rata-rata = -0,361
(e) Elektroda Zn (ZnSO4 1 M) No
Potensial Reduksi Zn
Potensial Reduksi Zn
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-0,68
-0,69
2.
-0,67
-0,70
3.
-0,68
-0,70
4.
-0,69
-0,68
5.
-0,68
-0,70
6.
-0,68
-0,70
7.
-0,68
-0,70
8.
-0,67
-0,70
Rata-rata = -0,679
Rata-rata = -0,696
(e) Elektroda Al [Al2(SO4)3 1 M] No
Potensial Reduksi Al
50
Potensial Reduksi Al
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-1,37
-1,48
2.
-1,37
-1,47
3.
-1,34
-1,46
4.
-1,35
-1,48
5.
-1,37
-1,46
6.
-1,37
-1,49
7.
-1,40
-1,48
8.
-1,35
-1,48
Rata-rata = -1,365
Rata-rata = -1,476
2 Pengukuran dalam larutan 2 M (a) Elektroda tembaga (CuSO4 2 M) dan elektroda perak (AgNO3 2 M) No
Potensial Reduksi Cu (Volt)
Potensial Reduksi Ag (Volt)
1.
0,18
0,45
2.
0,18
0,44
3.
0,18
0,45
4.
0,18
0,45
5.
0,18
0,48
6.
0,18
0,45
7.
0,18
0,45
8.
0,18
0,45
Rata-rata = 0,18
Rata-rata = 0,453
(b) Elektroda Besi (FeSO4 2 M) No
Potensial Reduksi Fe
Potensial Reduksi Fe
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
51
1.
-0,27
-0,22
2.
-0,28
-0,25
3.
-0,28
-0,25
4.
-0,24
-0,20
5.
-0,28
-0,29
6.
-0,30
-0,25
7.
-0,26
-0,25
8.
-0,28
-0,25
Rata-rata = -0,274
Rata-rata = -0,245
(c) Elektroda Zn (ZnSO4 2 M) No
Potensial Reduksi Zn
Potensial Reduksi Zn
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-0,39
-0,36
d 2. 3..
-0,39
-0,36
-0,38
-0,37
-0,34
-0,36
-0,46
-0,32
-0,39
-0,36
-0,32
-0,36
-0,39
-0,37
Rata-rata = -0,380
Rata-rata = -0,358
4.E l 5. e 6.k t 7.r 8.o d a
(d) Elektroda Al [Al2(SO4)3 2 M] No
Potensial Reduksi Al
Potensial Reduksi Al
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
52
1.
-0,08
-0,09
2.
-0,10
-0,06
3.
-0,09
-0,06
4.
-0,10
-0,08
5.
-0,10
-0,06
6.
-0,10
-0,06
7.
-0,07
-0,08
8.
-0,10
-0,06
Rata-rata = -0,093
Rata-rata = -0,069
3. Pengukuran dalam larutan 0,5 M (a) Elektroda tembaga (CuSO4 0,5M) dan elektroda perak (AgNO3 0,5M) No
Potensial Reduksi Cu (Volt)
Potensial Reduksi Ag (Volt)
1.
0,53
1,05
2.
0,53
1,00
3.
0,58
1,00
4.
0,56
1,10
5.
0,50
1,00
6.
0,53
1,00
7.
0,53
1,00
8.
0,53
1,08
Rata-rata = 0,536
Rata-rata = 1,029
(b) Elektroda Besi (FeSO4 0,5 M) No
Potensial Reduksi Fe
Potensial Reduksi Fe
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
53
1.
-0,57
-0,53
2.
-0,57
-0,54
3.
-0,59
-0,54
4.
-0,57
-0,50
5.
-0,55
-0,54
6.
-0,57
-0,54
7.
-0,57
-0,54
8.
-0,59
-0,54
Rata-rata = -0,573
Rata-rata = -0,534
(c) Elektroda Zn (ZnSO4 0,5M) No
Potensial Reduksi Zn
Potensial Reduksi Zn
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-0, 89
-0,85
2.
-0,80
-0,88
3.
-0,88
-0,85
4.
-0,89
-0,85
5.
-0,79
-0,91
6.
-0,89
-0,85
7.
-0,89
-0,86
8.
-0,89
-0,85
Rata-rata = -0,865
Rata-rata = -0,863
(d) Elektroda Al (Al2(SO4)3 0,5 M) No
Potensial Reduksi Al
Potensial Reduksi Al
terhadap Cu (Volt)
terhadap Ag (Volt)
1.
-1,82
-1,80
2.
-1,82
-1,82
54
3.
-1,80
-1,79
4.
-1,89
-1,78
5.
-1,82
-1,79
6.
-1,85
-1,80
7.
-1,90
-1,79
8.
-1,82
-1,79
Rata-rata = -1,84
Rata-rata = -1,795
(e) Pengukuran dalam Praktikum Tradisional (elektroda pembanding Ag) NO
E0 Cu (Volt)
E0 Fe (Volt)
E0 Zn (Volt)
E0 Al (Volt)
1.
0,35
-0,39
-0,70
-1,62
2.
0,34
-0,39
-0,73
-1,62
3.
0,35
-0,39
-0,73
-1,61
4.
0,35
-0,37
-0,73
-1,62
5.
0,35
-0,40
-0,74
-1,62
6.
0,35
-0,39
-0,73
-1,62
7.
0,35
-0,37
-0,73
-1,65
8.
0,35
-0,39
-0,73
-1,62
Rata-rata
0,349
-0,386
-0,728
-1,623
(f) Pengukuran dalam Praktikum Tradisional (elektroda pembanding Cu) NO
E0 Fe (Volt)
E0 Zn (Volt)
E0 Al (Volt)
1.
-0,38
-0,70
-1,60
2.
-0,38
-0,71
-1,59
3.
-0,37
-0,70
-1,59
55
4.
-0,38
-0,70
-1,62
5.
-0,38
-0,70
-1,59
6.
-0,39
-0,73
-1,64
7.
-0,39
-0,70
-1,59
8.
-0,38
-0,70
-1,59
Rata-rata
-0,381
-0,705
-1,601
Lampiran 3
Perhitungan Statistika
1. Contoh perhitungan % perbedaan E0 skala-besar = 0,349 E0 skala-kecil = 0,353 %=
0,349 − 0,353 0,349
= 1,15
56
2. Perhitungan Statistika Uji Homogenitas (Elektroda Pembanding Ag) (a) Mencari Varian masing-masing variabel X = Praktikum Tradisional
Y = Praktikum skala kecil
X
Y
X2
Y2
0,7996
0,798
0,6394
0,6368
0,349
0,361
0,1218
0,1303
0,386
0,361
0,1489
0,1303
0,728
0,696
0,5299
0,4844
1,623
1,476
2,6341
2,1786
∑X = 3,8856
∑Y = 3,6920
∑X2 = 4,0741
∑Y2 = 3,5604
(∑X)2 = 15,0979
(∑Y)2 = 13,6309
2
SX =
=
∑XB −
(∑ X B )2 N
N 15,0979 5 5
4,0741 −
= 0,2109
2
SY =
=
∑ YB −
(∑ YB )2 N
N 13,6309 5 5
3,5604 −
= 0,1668
57
(b) Memasukkan angka statistik pada tabel penolong Sampel
dk = n -1
S
Log S
dk . logS
X
4
0,2109
-1,5564
-6,2256
Y
4
0,1668
-1,7909
-7,1636
∑n-1 = 8
S=
∑ = -13,3892
(n X S X ) + (nY S Y ) 1,0545 + 0,834 = 0,1889 = n X + nY 5+5
Log S = -1,6668 B = (Log S) (∑n-1) = -1,6668 . 8 = -13,3344 (c) Menghitung nilai χ2hitung χ2hitung
= (Log 10) x (B - ∑(dk) log S) = 2,3026 x (-13,3344 – (-13,3892) = 0,1262
Uji Homogenitas (Elektroda pembanding Cu) (a) Mencari Varian masing-masing variabel X = Praktikum Tradisional Y = Praktikum skala kecil
X
Y
X2
Y2
0,349
0,353
0,122
0,125
58
0,381
0,354
0,145
0,125
0,705
0,674
0,497
0,454
1,601
1,365
2,563
1,863
∑X = 3,036
∑Y = 2,746
∑X2 = 3,327
∑Y2 = 2,567
(∑X)2 = 9,2173
(∑Y)2 = 7,5405
2
SX =
=
∑XB −
(∑ X B )2 N
N 9,2173 4 4
3,327 −
= 0,2557
2
SY =
=
∑ YB −
(∑ YB )2 N
N 7,5405 4 4
2,567 −
= 0,1705
(b) Memasukkan angka statistik pada tabel penolong Sampel
dk = n -1
S
Log S
dk . logS
X
3
0,2557
-0,5923
-1,7769
Y
3
0,1705
-0,7683
-2,3049
∑n-1 = 6
∑ = --4,0818
59
S=
(n X S X ) + (nY S Y ) 1,0228 + 0,682 = 0,2131 = n X + nY 4+4
Log S = -0,6714 B = (Log S) (∑n-1) = -0,6714 .6 = -4,0284 (c) Menghitung nilai χ2hitung χ2hitung = (Log 10) x (B - ∑(dk) log S) = 2,3026 x (-4,0284 – (-4,0818) = 0,1229
Perbandingan dua variabel bebas (Uji t) Perhitungan uji t dilakukan dengan menggunakan Jandel SigmaStat Statistical Software versi 2.0 sebagai berikut: (a) t-test (elektroda pembanding Ag) Data source: Data 1 in Notebook Normality Test:
Passed (P = 0.073)
60
Equal Variance Test: Passed (P = 0.884) Group
N
Missing
Prak Tradisional
5
0
Prak Skala Kecil
5
0
Group
Mean
Std Dev
SEM
Prak Tradisional
0.777
0.513
0.230
Prak Skala Kecil
0.738
0.457
0.204
Difference
0.0387
t = 0.126 with 8 degrees of freedom. (P = 0.903) 95 percent confidence interval for difference of means: -0.670 to 0.747 The difference in the mean values of the two groups is not great enough to reject the possibility that the difference is due to random sampling variability. There is not a statistically significant difference between the i nput groups (P = 0.903). Power of performed test with alpha = 0.050: 0.050 The power of the performed test (0.050) is below the desired power of 0.800. You should interpret the negative findings cautiously. (b) t-test (elektroda pembanding Cu) Data source: Data 1 in Notebook Normality Test:
Passed (P = 0.117)
Equal Variance Test: Passed (P = 0.835) Group
N
Missing
Prak Tradisional
4
0
Prak Skala Kecil
4
0
Group
Mean
Std Dev
SEM
Prak Tradisional
0.759
0.584
0.292
61
Prak Skala Kecil
0.687
Difference
0.0725
0.477
0.238
t = 0.192 with 6 degrees of freedom. (P = 0.854) 95 percent confidence interval for difference of means: -0.850 to 0.995 The difference in the mean values of the two groups is not great enough to reject the possibility that the difference is due to random sampling variability. There is not a statistically significant difference between the i nput groups (P = 0.854). Power of performed test with alpha = 0.050: 0.050 The power of the performed test (0.050) is below the desired power of 0.800. You should interpret the negative findings cautiously.
Lampiran 4
Tabel Chi Kuadrat
62
Lampiran 5
Tabel Distribusi t
63
Lampiran 6
Modul Praktikum Skala-Kecil untuk Siswa
64
Mengukur Potensial Reduksi Baku dan Tak-Baku
I.
Tujuan Percobaan
:
(a) Membuat elektroda hidrogen baku, elektroda perak dan elektroda tembaga (b) Menentukan potensial reduksi perak, tembaga, seng, besi dan aluminium pada kondisi baku dan tak-baku
II.
Dasar Teori
Sel Galvani merupakan peralatan percobaan untuk menghasilkan listrik dengan memanfaatkan reaksi redoks spontan. Sel ini terdiri dari dua buah elektroda dan elektrolit. Setiap elektroda dan elektrolit di sekitarnya membentuk setengah sel. yang dihubungkan dengan jembatan garam. Karena tidak mungkin mengukur potensial elektroda tunggal, maka diperlukan suatu elektroda pembanding. Salah satu elektroda yang sering digunakan adalah elektroda hidrogen baku seperti terlihat pada Gambar 1.
65
Elektroda ini terdiri dari sebuah lempengan platina murni yang dialiri gas hidrogen pada tekanan 1 atm sehingga permukaan elektroda akan selalu jenuh dengan gas hidrogen. Keadaan baku adalah keadaan dimana semua ion dalam konsentrasi 1M (lebih tepat keaktifan satu), gas pada tekanan 1 atm, dan suhu pada 250C (298K) Elektroda hidrogen baku memiliki nilai potensial elektroda sama dengan nol dan merupakan elektroda pembanding primer yang berfungsi untuk menentukan nilai potensial elektroda-elektroda lainnya. Nilai potensial yang diperoleh pada keadaan baku disebut potensial baku (E0), sedangkan pengukuran yang dilakukan pada keadaan tak-baku penentuan potensial selnya dilakukan dengan menggunakan persamaan Nernst. Untuk persamaan aA + bB ↔ cC + dD, persamaan Nernst yang diperoleh adalah : E = E0 −
RT aC c aD d ln nF aA a aB b
E = potensial sel pada kondisi a ≠ 1 E0 = potensial sel baku R = tetapan gas ( 8,314 J mol-1 K-1) T = suhu (K) n = jumlah mol elektron yang terlibat dalam reaksi F = bilangan Faraday (96.500 J V-1 mol) a = keaktifan ion (konsentrasi, mol L-1) Percobaan untuk menentukan potensial reduksi baku dan tak-baku dengan skalakecil dilakukan dengan mengganti peralatan dipakai dengan yang lebih sederhana dan jumlah sedikit yaitu hanya menggunakan pipet plastik dengan jumlah larutan sekitar 1 mL sehingga lebih menghemat biaya dan waktu praktikum
III. Alat dan Bahan
66
Alat
Jumlah
Bahan
Jumlah
Pipet plastik 1 mL
4
CuSO4 1 M
5 mL
Pipet plastik 3 mL
8
KNO3 1M
50 mL
Tabung reaksi plastik
4
Agar-agar bacto
1 gram
Stoples kecil
1
HCl 1 M
10 mL
Baterai 9 volt
1
FeSO4 1 M
10 mL
ZnSO4 1 M
10 mL
Al2(SO4)3 1 M
10 mL
Kawat Pt, Kawat Cu, Zn, Fe dan Al
2 x 4 cm masing-masing 4 cm
IV. Cara Kerja
(a)
Membuat jembatan garam: 1 gram agar-agar bacto • + 50 mL KNO3 1M • Panaskan sambil diaduk sampai agak mengental Agar-agar KNO3
(b)
Membuat elektroda tembaga: Pipet plastik • Penuhi ujungnya dengan agar-agar KNO3 • Isi dengan CuSO4 1 M seperti pada gambar di samping • Dorong kawat Cu ke dalam larutan tetapi tidak menyentuh jembatan garam Elektroda Cu
(c)
Membuat elektroda perak
67
Elektroda perak dapat dibuat dengan mengganti kawat Cu dengan perak dan larutan CuSO4 dengan AgNO3 (d)
Membuat elektroda hidrogen baku Pipet plastik ujungnya dan • Potong masukkan pada stoples kecil yang berisi HCl 1 M • Dorong kawat Pt ke dalam pipet dan sisakan ujungnya sedikit • Hubungkan kawat Pt dengan baterai 9 V dan multimeter seperti gambar disamping • Elektrolisis sampai bagian atas pipet terisi gas hidrogen • Hentikan elektrolisis dan amati angka pada multimeter Potensial reduksi gas klor
(e)
Mengukur potensial reduksi Cu Elektroda Cu • Masukkan elektroda Cu pada stoples yang berisi pipet kecil seperti gambar • Amati angka yang tertera pada multimeter Potensial reduksi Cu
(f)
Mengukur potensial reduksi Zn
68
Tabung reaksi plastik • Isi dengan ZnSO4 1M sampai 2/3nya • Masukkan logam Zn dan elektroda Cu ke dalam tabung reaksi lalu hubungkan dengan multimeter • Amati angka pada multimeter Potensial reduksi Zn
(g)
Lakukan hal yang sama dengan pengukuran potensial reduksi Zn untuk mengukur potensial reduksi Fe dan Al. Gunakan larutan FeSO4 1M untuk Fe dan Al2(SO4)3 1M untuk Al
(h)
Lakukan semua percobaan (a) sampai (g) dengan menggunakan larutan berbeda yaitu yang mempunyai konsentrasi 0,5 M dan 2 M
V.
Data Pengamatan
(a)
Elektroda Hidrogen Baku (HCl 1M) No 1. 2. 3.
(b)
Potensial Elektroda Cu (Volt)
Elektroda Besi (FeSO4 1 M) No 1. 2. 3.
(d)
Potensial Elektroda (Volt)
Elektroda Tembaga (CuSO4 1 M) No 1. 2. 3.
(c)
Waktu elektrolisis 3 menit 6 menit 9 menit
Potensial elektroda Fe (Volt)
Elektroda Zn (ZnSO4 1 M) No
Potensial Elektroda Zn (Volt)
69
1. 2. 3. (e)
Elektroda Al [Al2(SO4)3 1 M] No 1. 2. 3.
(f)
Elektroda Tembaga (CuSO4 0,5M) No 1. 2. 3.
(g)
Potensial Elektroda Fe (Volt)
Elektroda Zn (ZnSO4 0,5M) No 1. 2. 3.
(i)
Potensial Elektroda Cu (Volt)
Elektroda Besi (FeSO4 0,5M) No 1. 2. 3.
(h)
Potensial Elektroda Al (Volt)
Potensial Elektroda Zn (Volt)
Elektroda Al [Al2(SO4)3 0,5M] No 1. 2. 3.
Potensial Elektroda Al (Volt)
VI. Pertanyaan
70
1. Jelaskan bagaimana cara menentukan potensial reduksi suatu logam! 2. Apa fungsi jembatan garam pada percobaan di atas? 3. Apakah harga potensial reduksi suatu logam bisa langsung ditentukan dengan menggunakan voltmeter? 4. Dalam menentukan potensial reduksi logam seng yang dihubungkan dengan tembaga, mana yang bertindak sebagai katoda dan mana yang yang bertindak sebagai anoda? Spesi mana yang memberikan elektron dan mana yang menerima elektron, jelaskan! 5. Manakah yang menunjukkan proses spontan di bawah kondisi baku? a. E0sel = 0,800 V b. E0sel = -0,100 V c. E0sel = -5,866 V d. E0sel = 0 V 6. Manakah yang menunjukkan bahwa sebuah sel spontan pada kondisi takbaku? a. E0sel > 0 b. E0sel < 0 c. E sel > 0 d. E sel < 0 7. Untuk reaksi 2 Al + 3 Ni2+ → 2 Al3+ + 3 Ni
E0 = 1,4100 V
Hitung potensial sel dalam volt dengan menggunakan persamaan Nernst jika [Ni2+] = 0,02M dan [Al3+] = 3,6M a. 1,3488 V b. 1,3880 V c. 1,4712 V d. 1,0340 V
VII. Tugas Pendahuluan (dijawab sebelum melaksanakan praktikum)
71
1. Apa yang dimaksud dengan potensial sel, potensial reduksi baku, dan potensial reduksi tak-baku? 2. Mungkinkah kita mengukur potensial reduksi satu logam saja? Jelaskan! 3. Selain menggunakan elektroda baku hidogen, elektroda apa lagi yang bisa digunakan sebagai elektroda pembanding?
VIII. Daftar Pustaka
Birss, V.I. & Truax, D.R. 1990. An Effective Approach to Teaching electrochemistry. Journal of Chemical Education 67: 403-408. Chang, R. 2002. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 2, Erlangga, Jakarta : 197204. Eggen, P. & Kvittingen, L. 2007. Small-Scale and Low-cost Electrodes for “Standard” Reduction Potential Measurements. Journal of Chemical Education 84: 671-673. Hiskia Achmad. 1992. Elektrokimia dan Kinetika Kimia, PT Citra Adithya Bakti, Bandung: 45 -56
Lampiran 7
Petunjuk Praktikum Skala-Kecil Untuk Guru
72
Mengukur Potensial Reduksi Baku dan Tak-Baku
Langkah-langkah yang harus dilakukan seorang guru dalam memimpin praktikum meliputi tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan penutup 1. Tahap Persiapan: Tahap persiapan adalah tahap yang dilakukan sebelum pelaksanaan praktikum yang meliputi: (a) Membagi siswa menjadi kelompok-kelompok yang disesuaikan dengan peralatan dan bahan-bahan yang ada, jika memungkinkan pembagian kelompok sekecil mungkin agar semua siswa berperan aktif dalam pelaksanaan praktikum. (b) Guru menyiapkan larutan-larutan yang akan dipakai untuk praktikum, bila larutannya sudah ada maka tinggal membagi larutan tersebut sesuai jumlah kelompok yang telah ditentukan, tetapi jika larutannya belum tersedia maka guru harus membuat sendiri larutan-larutan yang diperlukan. Larutan-larutan yang diperlukan untuk praktikum ini meliputi larutan dengan konsentrasi 1 M, 0,5 M dan 2 M yang terdiri dari larutan HCl, CuSO4, AgNO3, KNO3, FeSO4, ZnSO4 dan Al2(SO4)3. (c) Menyiapkan alat-alat praktikum sesuai dengan jumlah kelompok yang terdiri dari: pipet plastik, tabung reaksi plastik, stoples kecil, baterai 9 volt dan multimeter digital.
2. Tahap Pelaksanaan Dalam tahap pelaksanaan guru dapat melaksanakan hal-hal berikut: (a) Memberikan pertanyaan berupa quis atau tugas pendahuluan yang ada dalam modul praktikum. (b) Memberi penjelasan pada siswa tentang praktikum yang akan dilakukan terutama mengenai cara kerja agar siswa tidak melakukan kesalahan selama praktikum berlangsung.
73
(c) Dalam pelaksanaannya guru dapat membagi kelompok mana yang mengerjakan praktikum untuk konsentrasi 1 M, 0,5 M dan 2 M. (d) Membimbing, mengarahkan dan mengamati siswa dalam pelaksanaan praktikum. 3. Penutup Setelah praktikum selesai, guru dapat menyuruh siswa untuk membereskan semua peralatan yang dipakai dan membersihkan kembali kelas atau laboratorium. Setelah itu guru dapat menyuruh setiap kelompok untuk mengemukakan data pengamatannya masing-masing dan menjawab pertanyaan yang ada pada modul praktikum serta mendiskusikannya sampai siswa betul-betul memahami konsep yang sedang dipelajari yaitu mengenai potensial reduksi.
74
