KIMIA

I. Uji Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

A.   Tujuan

1. Mengamati gejala-gejala hantaran listrik melalui larutan

2. Membedakan larutan elektrolit dan non elektrolit

3. Membedakan larutan yang termasuk elektrolit kuat dan elektrolit lemah

B.   Dasar Teori

Larutan adalah campuran yang antar zat penyusunnya tidak memiliki bidang batas dan bersifat homogeny di setiap bagian campuran (baik fase, komposisi dan sifat fisik lainnya..

Berdasarkan daya hantarnya, larutan dapat di kelompokkan menjasdi dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

1. Larutan Elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Hal tersebut disebabkan adanya ion-ion positif dan ion-ion negative yang berasal dari senyawa elektrolit yang terurai dalam larutan. Hantaran listrik melalui larutan dapat ditunjukkan dengan alat penguji elektrolit. Adanya aliran listrik melalui larutan ditandai oleh menyalanya lampu pijar pada rangkaian itu dan/atau adanya suatu perubahan (missal timbul gelembung) pada salah satu atau kedua elektrodenya.

Contoh ionisasi larutan elektrolit :

a) HCl → H⁺ + Cl⁻        (asam)

b) KOH → K⁺ + OH⁻    (basa)

c) NaCl → Na⁺ + Cl⁻     (garam)

Berdasarkan daya hantar listrik, larutan elektrolit dibagi menjadi dua sebagai berikut:

a) Larutan elektrolit kuat, yaitu larutan elektrolit dengan daya hantar listrik basar, sehingga menyebabkan nyala lampu terang. Contoh: larutan asam kuat (HCl, HBr, H₂SO₄, HNO₃), basa kuat (LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)₂), asam-asam oksihalogen (HClO, HlO, HClO₃, HlO₄), dan garam-garam (NaCl, KCl).

b) Larutan elektrolit lemah, yaitu larutan elektrolit dengan daya hantar listrik lemah/kecil, sehingga menyebabkan nyala lampu redup atau hanya timbul gelembung gas saja. Contoh: CH₃COOH, Al(OH)₃, AgCl, CaCO₃.

2. Larutan Nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik yang dikarenakan zat-zat tersebut tetap berwujud molekul-molekul netral (tidak terurai menjadi ion-ion) yang tidak bermuatan listrik. Contoh: larutan gula (C₁₂H₂₂O₁₁), urea (CO(NH₂)₂),dan etanol (C₂H₅OH).

C.   ALAT DAN BAHAN

1. Alat:

a) Sumber arus DC (adaptor)

b) Kabel

c) Bola lampu

d) Elektroda

e) Saklar

f) Gelas kimia

g) Tissue / pengering

h) Data pengamatan

2. Bahan:

-Air jeruk

-Air sabun

-Air garam

-Air gula

-Air kapur

. D. CARA KERJA

1) Dibersihkan terlebih dahulu semua peralatan yang akan digunakan dan dikeringkan

2) Dimasukkan larutan secukupnya ke dalam gelas kimia yang bersih dan kering

3) Diuji daya hantar listriknya dengan menggunakan rangkaian alat penguji elektrolit dengan cara mencelupkan elektroda ke dalam larutan

4) Diamati perubahan yang terjadi dan apakah lampu menyala (catat dalam tabel pengamatan)

5) Dibersihkan dahulu elektroda dengan air dan dibersihkan

6) Dengan cara yang sama, ujilah daya hantar larutan lain yang tersedia

E.    DISKUSI KELOMPOK

Percobaan ke-	Larutan	Nyala lampu			Keterangan gelembung
		Terang	Redup	Tidak nyala
1.	Air garam	ü    Ya	-	-	Banyak
2.	Air jeruk	Ya	-	ü    -	Banyak
3.	Air sabun	ü    -	Ya	-	Ada
4.	Air kapur	ü    -	Ya	-	Ada
5.	Air gula	-	-	ü   Ya	Ada

F.  JAWAB PERTANYAAN

Soal

1. Sebutkan larutan yang termasuk larutan elektrolit dan larutan non elektrolit !

2. Sebutkan gejala yang timbul pada uji larutan elektrolit dan larutan non elektrolit !

3. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nn elektrolit tidak dapa menghantarkan listrik?

Jawab

1. Elektrolit kuat             = air garam dan jeruk

Elektrolit lemah           = air sabun dan kapur

Non elektrolit              = air gula

2. Elektrolit gejalanya ada gelembung, lampu menyala dan non elektrolit gejalanya  tidak ada gelembung, lampu tidak menyala

3.  Elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Non elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat-zat tersebut tetap berwujud molekul-molekul netral yang tidak bermuatan listrik

H.  KESIMPULAN

-   Bila alat uji elektrolit menyala terang dan banyak gelembung berarti larutan yang diuji coba termasuk larutan elektrolit kuat.

-   Bila alat uji elektrolit menyala redup dan ada sedikit gelembung berarrti larutan yang diuji coba termasuk larutan elektrolit lemah.

-   Bila alat uji elektrolit tidak menyala tetapi ada gelembung berart larutan yang diuji coba termasuk larutan elektrolit lemah.

-   Bila alat uji elektrolit tidak menyala dan tidak ada gelembung berarti larutan yang diuji adalah termasuk larutan nonelektrolit. 
II. Uji Larutan Asam dan Basa

A.Dasar Teori

Asam dan basa merupakan dua golongsn zat kimia yang sangat penting. Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengenal zat yang kita golongkan sebagai asam, misalnya asam cuka, asam sitrun, asam jawa dan lain-lain. Kita juga mengenal berbagai zat yang bisa digolongkan sebagai basa misalnya kapur sirih, kaustik soda, air sabun, air abu dan lain-lain. Berkaitan dengan sifat asam dan basa, larutan dikelompokkan kedalam tiga digolongkan , yaitu bersifat asam, basa dan netral. Meskipun asam dan basa mempunyai rasa yang berbeda tidaklah bijaksana untuk menunjukkan keasaman atau kebasaan dengan cara mencicipinya, karena banyak diantaranya yang dapat merusak kulit atau bersifat racun.

1.Indikator Larutan Asam Basa

Sifat asam-basa suatu larutan dapat ditunjukkan dengan mengukur pH-nya. pH adalah parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan. Larutan asam mempunyai pH < 7, larutan basa mempunyai pH > 7, dan larutan netral mempunyai pH = 7. pH larutan dapat ditentukan dengan menggunakan (indikator universal atau dengan pH-meter). Berkat pengalaman dan penelitian para ahli kimia, kini tersedia cara praktis untuk menunjukkan keasaman dan kebasaan., yaitu dengan menggunakan indikator asam-basa. Indikator asam-basa adalah zat-zat warna yang mampu menunjukkan warna berbeda dalam larutan asam dan basa misalnya kertas lakmus. Lakmus akan berwarna merah dalam larutan yang bersifat asam dan berwarna biru dalam larutan yang bersifat basa. Lakmus adalah zat warna (pigmen) yang pada mulanya diisolasi dari liken, suatu simbiosis jamur dengan alga yang tumbuh di batu-batu atau pohon.

2. Penggolongan Senyawa Asam dan Senyawa Basa

Senyawa asam dan senyawa basa dapat digolongkan menjadi asam kuat, asam lemah, basa kuat dan basa lemah. Kekuatan asam ditentukan oleh kemampuan menghasilkan ion H ⁺, sedangkan kekuatan basa ditentukan oleh kemampuan menghasilkan OH ⁻. Banyaknya ion H ⁺ atau ion OH⁻ yang dihasilkan, ditentukan oleh derajat ionisasi.

3. Derajat Keasaman (pH)

Keasaman suatu larutan disebabkan adanya ion H⁺. Konsentrasi ion hidronium [H⁺] dalam larutan encer umumnya sangat rendah, tetapi sangat menentukan sifat-sifat larutan, terutama larutan dalam air.

Menurut penelitian konsentrasi ion H⁺ harganya sangat kecil, sehingga untuk menghindari kesulitan dari penggunaan angka-angka yang terlalu kecil, maka pada tahun 1909 S.P.I. Sorensen mengusulkan konsep “pH`(pangkat ion hydrogen) untuk menyatakan skalakonsentrasi ion H⁺ suatu larutan.

Apa yang terjadi jika suatu larutan asam dicampurkan dengan larutan basa?

HA → H ⁺ + A ⁻

LOH → L ⁺ + OH ⁻

Oleh karena nilai tetapan ionisasi air (Kw) relatif sangat kecil, maka sudah dapat dipastikan bahwa ion H ⁺ dari asam akan bereaksi dengan ion OH ⁻ dari basa membentuk air.

H ⁺ + OH ⁻ → H2O

Itulah sebabnya reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan. Pembawa sifat asam (H ⁺) bereaksi dengan pembawa sifat basa (OH ⁻) membawa air yang bersifat netral.

Selanjutnya apa yang terjadi dengan ion negatif sisa asam dan ion positif sisa basa?

Ion-ion tersebut akan bergabung membentuk senyawa ion yang disebut garam. Jadi reaksi asam dengan basa menghasilkan garam dan air, sehingga reaksi asam dengan basa bisa juga disebut sebagai reaksi penggaraman.

Asam + Basa → Garam + Air

B.Tujuan

1. membedakan larutan asam, basa dan netral

2. memahami terjadinya reaksi asam-basa (penetralan) dengan cara mengamati semua perubahan yang terjadi pada saat reaksi berlangsung

C.Alat dan Bahan

-Tabung reaksi atau Gelas Beker atau Erlenmeyer, Termometer

-Larutan NaOH 0,1 M; Larutan HCl 0,1 M; CH₃COOH; air abu, air got, air sabun, air garam, kertas lakmus merah (LM), kertas lakmus biru (LB).

D.Cara Kerja

1. Menunjukan Larutan Bersifat Asam, Basa, dan Netral

a. Menaruh masing-masing sample larutan kedalam tabung reaksi/gelas beker secukupnya

b. Menguji masing-masing sampel dengan mencelupkan kertas lakmus LM dan LB dalam sampel

c. Mengamati perubahan warna

2. Reaksi Asam Basa (Penetralan)

a) Reaksi NaOH + HCL

a. Menakar larutan HCl 0,1 M sebanyak 10 ml kedalam gelas beker atau Erlenmeyer

b. Menakar larutan HaOH 0,1 M sebanyak 10 ml kedalam tabung reaksi

c. Mencampur larutan NaOH dan HCl kedalam gelas beker

d. Mengamati perubahan yang terjadi, termasuk suhunya dengan menggunakan thermometer

b) Reaksi NaOH + CH₃COOH

a. Menakar larutan CH₃COOH 0,1 M sebanyak 10 ml kedalam gelas beker atau Erlenmeyer

b. Menakar larutan HaOH 0,1 M sebanyak 10 ml kedalam tabung reaksi

c. Mencampur larutan NaOH dan CH₃COOH kedalam gelas beker

d. Mengamati perubahan yang terjadi, termasuk suhunya dengan menggunakan thermometer

E.Pembahasan

I. Pengujian larutan NaOH dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah bereaksi menjadi berwarna biru. Sedangkan kertas lakmus biru tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan NaOH tersebut bersifat basa dengan pH > 7.

II. Pengujian Larutan HCl menggunakan kertas lakmus merah tidak terjadi reaksi dan tetap berwarna merah. Sedangkan menggunakan kertas lakmus biru terdapat reaksi sehingga berubah menjadi merah. Dan ini menunjukkan bahwa larutan HCl bersifat asam dengan pH < 7.

III. Pengujian Larutan CHзCOOH menggunakan kertas lakmus merah tidak terjadi reaksi dan tetap berwarna merah. Sedangkan menggunakan kertas lakmus biru terdapat reaksi sehingga berubah menjadi merah. Dan ini menunjukkan bahwa larutan CHзCOOH bersifat asam dengan pH <7

IV. Pengujian larutan air sabun dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah bereaksi menjadi berwarna biru. Sedangkan kertas lakmus biru tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan air sabun tersebut bersifat basa dengan pH > 7.

V. Pengujian larutan air abu dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah tidak bereaksi dan tetap berwarna merah. Sedangkan kertas lakmus biru juga tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan air abu tersebut bersifat netral dengan pH = 7.

VI. Pengujian larutan air got dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah bereaksi menjadi berwarna biru. Sedangkan kertas lakmus biru tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan air got tersebut bersifat basa dengan pH > 7.

VII. Pengujian larutan air garam dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah tidak bereaksi dan tetap berwarna merah. Sedangkan kertas lakmus biru juga tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan air garam tersebut bersifat netral dengan pH = 7.

VIII. Pengujian larutan aquades dengan menggunakan indikator/kertas lakmus merah tidak bereaksi dan tetap berwarna merah. Sedangkan kertas lakmus biru juga tidak terjadi reaksi sehingga tetap berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa larutan aquades tersebut bersifat netral dengan pH = 7.

F.Kesimpulan

Asam dan basa telah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sejak zaman dahulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa latin yaitu acetum yang berarti cuka, sedangkan basa (alkali) berasal dari bahasa arab yang berarti abu.

Di alam, asam ditemukan dalam buah-buahan, asam sitrat untuk memberi rasa limun yang tajam, cuka mengandung asam asetat, dan asam tamak dari kulit pohon untuk menyamak kulit. Asam mineral yang lebih kuat telah dibuat sejak abad pertengahan, misalnya aqua fortis (asam nitrat), digunakan oleh peneliti untuk memisahkan emas dan perak.

Basa adalah kebalikan dari asam. Soda bikarbonat dan sabun merupakan basa, demikian juga dengan soda kausik, sebuah zat yang dapat membakar kulit. Basa yang dapat larut dalam air dinamakan alkali. Dalam air, asam menghasilkan ion hidrogen, sedangkan basa menghasilkan ion hidroksida. Jika asam dan basa bereaksi, ion-ion hidrogen dan hidroksida bergabung dan saling menetralisasi membentuk air bersama garam. Kekuatan asam-basa dapat ditentukan pada skala pH

Untuk menunjukkan larutan bersifat asam dan larutan bersifat basa dapat menggunakan indikator / kertas lakmus. Kertas lakmus berwarna biru menjadi berwarna merah menunjukkan larutan bersifat asam dan kertas lakmus berwarna merah menjadi berwarna biru menunjukkan larutan bersifat basa.

III. Uji Larutan Elektrolisis

A.Landasan Teori

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian atas suatu larutan elektrolit yang telah dilaliri oleh arus listrik searah. Sedangkan sel di mana terjadinya reaksi tersebut disebut sel elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat menghantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (larutan atau leburan). Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit, yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi redoks). Reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada potensial elektroda, konsentrasi, dan over potensial dari spesi yang terdapat dalam sel elektrolisis. Elektroda yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katoda, sedangkan elektroda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut Anoda. Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Katoda merupakan elektroda negatif karena menangkap elektron sedangkan anoda merupakan elektroda positif karena melepas elektron. Reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta katoda bermuatan positif dan anoda bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif.

Macam-macam elektrolisis :

• Elektrolisis leburan elektrolit

Dapat digunakan untuk menghantar ion-ion pada sel elektrolisis. Leburan elektrolit tanpa menggunakan air.  Contohnya adalah NaCl.

• Elektrolisis air

Jika arus listrik dilewatkan melalui 2 elektroda dalam air murni, tidak terjadi elektrolisis. Tetapi, jika larutan CuSO4 / KNO3 ditambahkan air murni dengan konsentrasi rendah, akan terjadi elektrolisis dan dapat menghantarkan arus listrik.

• Elektrolisis larutan elektrolit

Reaksi yang terjadi tidak hanya melibatkan ion – ion dalam larutan saja,tetapi juga air. Contohnya adalah KI.

Elektrolisis mempunyai banyak keguanaan di antaranya yaitu dapat memperoleh unsur-unsur logam, halogen, gas hidrogen dan gas oksigen, kemudian dapat menghitung konsentrasi ion logam dalam suatu larutan, digunakan dalam pemurnian suatu logam, serta salah satu proses elektrolisis yang popular adalah penyepuhan, yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain.

Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, yaitu :

• Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion – ion ini dapat memberikan atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.

• Ada 2 elektroda dalam sel elektrolisis.

• Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC ).

B.Tujuan

Mengetahui reaksi redoks yang terjadi pada anoda dan katoda pada elektrolisis

C.Alat dan Bahan

• Tabung U 1 buah

• Statif 1 set

• Elektroda karbon 2 buah

• Kabel dan penjepit buaya 2 buah

• Accu 1 buah

• Tabung reaksi 4 buah

• Rak tabung reaksi 1 buah

• Pipet tetes 3 buah

• Gelas ukur 10 ml 2 buah

• Larutan KI 0,2 M

• Larutan amilum

• Indikator PP

D.Cara Kerja

1. Rangkailah alat elektrolisis lengkap

2. Elektrolisislah larutan KI 0,2 M sampai terlihat perubahan pada kedua elektroda

3. Dengan menggunakan pipet, ambilah larutan dari ruang katoda ke dalam dua tabung reaksi masing-masing 2 ml

4. Ke dalam tabung 1 masukan 5 tetes amilum

5. Ke dalam tabung 2 tambahkan 2 tetes pp. catat pengamatan !

6. Lakukan hal yang sama terhadap larutan dari ruang anoda

E.Hasil Pengamatan

a) Data Hasil Pengamatan

1. Anoda : Perubahan Selama Elektrolisis  = Menimbulkan cairan berwarna kuning kecoklatan. Perubahan Setelah ditambah Fenolftalein = Dari kuning kecoklatan menjadi kuning jernih. Perubahan Setelah ditambah Amilum = Dari kuning kecoklatan menjadi hitam

2. Katoda : Perubahan Selama Elektrolisis = Terdapat gelembung dan tidak berwarna (jernih) Dari jernih menjadi merah muda (pink) keungu-unguan. Perubahan Setelah ditambah Amilum = Dari jernih menjadi putih

b) Analisis Data

Anoda, menimbulkan cairan berwarna kuning kecokelatan. Warna kuning yang ada pada anoda ini menandakan adanya gas iodin pada reaksi tersebut. Jika dilihat dari reaksi di Anoda larutan KI, maka benar bahwa terjadi reaksi oksidasi pada Anoda. Karena terlihat pada reaksi tersebut bahwa adanya gas iodin (I2(g)). Setelah ditambah fenolftalein terjadi perubahan warna yaitu berwarna kuning jernih. Dan setelah ditambah amilum, warna berubah menjadi hitam. Pada kutub anoda mengandung ion I- kemudian dioksidasi menjadi unsurnya yaitu I2 maka, Reaksi yang terjadi :  2I- --> I2 + 2e-

Katoda, menimbulkan warna menjadi berwarna merah muda keunguan setelah ditmbahkan fenolftalein, hal ini menandakan bahwa larutan KI di katoda setelah mengalami elektrolisis bersifat basa. Dan setelah ditambahkan amilum, warna berubah menjadi putih. Pada kutub katoda, mengandung ion K+ oleh karena itu yang direduksi adalah air yang menghasilkan H2 dan OH-, sehingga pada elektroda timbul gelembung. maka, Reaksi yang terjadi :  2H2O + 2e-  --> H2 + 2OH- Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam praktikum ini adalah konsentrasi larutan, jenis larutan dan sifat elektroda.

F.Kesimpulan

Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit,yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia (reaksi redoks). Elektrolisis senyawa KI termasuk basa karena pada katoda terdapat OH-. Pada katoda menghasilkan gelembung, sedangkan pada anoda terjadi perubahan warna dari kuning kecoklatan menjadi merah muda keungu-unguan dan menghasilkan I2. Faktor-faktor yang mempengaruhi sel elektrolisis adalah konsentrasi larutan, jenis larutan dan sifat elektroda.

G.Menjawab Pertanyaan

1. Zat apakah yang terjadi di ruang anoda sebagai hasil elektrolisis? Jelaskan!

Jawab: Yang di hasilkan adalah gas I2

Reaksi: 2I- --> I2 + 2e-

2. Ion-ion apakah yang terjadi di ruang katoda setelah elektrolisis? Jelaskan!

Jawab: Menghasilkan 2OH- dan H2

Reaksi: 2H2O + 2e --> 2OH- + H2

3. Tuliskan persamaan setengah reaksi pada reaksi katoda dan anoda!

Jawab:  KI --> K+ + I-

Katoda: 2H2O + 2e --> 2OH- + H2

Anoda : 2I- -->  I2 + 2e + 2H2O + 2I- --> 2OH- + H2 + I2

4. Bagaimanakah suasana pH yang terjadi di ruang katoda dan anoda?

Jawab: Katoda: Pink keunguan =  pH basa. Kaerna, ion K+ adalah ion sisa basa

Anoda : Hampir tidak bereaksi = pH asam. Karena, ion I- adalah ion sisa asam

Daftar Pustaka

Departemen Pendidikan Nasional.2006. Standart Isi 2006, Mata Pelejaran Kimia SMA/MA.Jakarta : Pusat Kurikulum.

Purba, Michael dan Soetopo Hidayat. 2000. Kimia 2000 untuk SMA Kelas 1 Jilid I B. Jakarta : Erlangga.

Parning dan Horale. 2003. Kimia IB Untuk Kelas 1 SMA Edisi Kedua. Jakarta: Yudhistira.

Purba, Michael. 2007. Kimia untuk kelas X. Jakarta: Erlangga.

http://kunhadi.blogspot.com/2009/10/praktikum-eletrolit-dan-non-elektrolit. Diakses pada tanggal 7 Maret 2013.