D. 1435 detik E. 1345 detik 8. Larutan Cu dapat membebaskan 7,95 gram logam Cu jika dialirkan sejumlah arus listrik. Berapa Ag yang dibebaskan dari larutan Ag+ jika dialirkan dengan jumlah arus listrik yang sama? (Diketahui Ar Cu = 63,5 dan Ar Ag = 108) A. 27,04 g B. 30,03 g C. 28,45 g D. 34,29 g E. 54,12 g 9. Pada elektrolisis larutan ZnSO4 terjadi reduksi Zn2+ menjadi Zn. Massa ekivalen dari Zn adalah…(Ar Zn = 65) A. 7,5 B. 13,0 C. 15,0 D. 32,5 E. 65,0 10. Arus listrik sebesar 965 mA dialirkan melalui suatu larutan asam selama 5 menit. Banyaknya gas hidrogen yang terbentuk adalah…. A. 3,0 × 10−3 mol B. 2,5 × 10−3 mol C. 2,0 × 10−3 mol D. 1,5 × 10−3 mol E. 1,0 × 10−3 mol B. Essay 1. Berapakah massa ekuivalen untuk sebuah reaksi berikut Cu2+ (aq) + 2e – Cu (s) jika memiliki, tembaga (Cu) Ar = 63,5 ? 2. Apabila dalam rangkaian di atas membentuk endapan Cu sebesar 5 gram, maka berapa Ag yang mengendap pada elektrode? (Cu = 63,5, Ag= 108). 3. Sebuah kumparan terdiri dari 50 lilitan, fluks magnet dalam kumparan berubah sebesar 5 x 10-3 weber dalam selang waktu 10ms (milidetik). Hitunglah Gaya Gerak Listrik atau GGL induksi pada kumparan tersebut! 49 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
4. Proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon, digunakan arus sebesar 10 ampere selama 30 menit. Hitung berapa massa logam natrium yang diperoleh! (Ar Na = 23; Cl = 35,5) 5. Larutan ZnSO4 dielektrolisis dengan arus listrik 5 ampere selama 10 menit. Bila Ar Zn = 65, Berpa banyak endapan Zn yang terbentuk di katoda ? G. Kunci Jawaban A. Pilihan ganda 1. A 6. A 2. A 7. B 3. E 8. A 4. A 9. D 5. A 10. B B. Essay 1. Dilihat dari Reaksi di : atas maka terlihat adanya perubahan bilangan oksidasi yakni pada +2, sehingga massa ekuivalen dari Cu adalah ME = Ar/biloks = 63,5/2 = 31,75. Apabila jumlah listrik yang sama dialirkan ke dalam dua atau lebih sel elektrolisis dengan elektrolit berbeda, maka perbandingan zat yang dibebaskan berbanding lurus dengan perbandingan massa ekuivalen zat. 2. Untuk menghitung massa Ag, wag menggunakan rumus yang sudah disediakan pada gambar di atas di mana ME = Ar / biloks. Sementara diketahui bahwa Cu, wcu = 5 gram. Untuk menghitung MEcu dan MEag harus menuliskan dulu reaksi reduksi Cu dan Ag. Wag = 17 gram 3. Jika hukum Faraday I dan Faraday II digabungkan maka diperoleh w = I x t x ME, selanjutnya perbandingan ini menjadi persamaan dengan menambahkan faktor 1/96.500 dan diperoleh rumus hukum Faraday w= 1/96.500 x I x t x ME. 4. E = -50 x 0,5 = -25 V 5. m = 23 × 10 × 30 × 60 = 32,5 5 ������ 600 = 1,01 gram 96500 96500 50 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) A. TUJUAN Mengamati reaksi yang terjadi pada reaksi elektrolisis, terutama pada elektroda (katoda dan anoda). B. DASAR TEORI 1) Pengertian elektrolisis Elektrolisis adalah proses yang menggunakan energi listrik agar reaksi kimia tidak spontan dapat terjadi. Reaksi elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi elektrolisis terjadi di sel elektrolisis. Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia atau tempat di mana energi listrik digunakan untuk menghasilkan reaksi redoks tidak spontan. Prinsip dasar elektrolisis adalah memanfaatkan reaksi oksidasi dan reduksi (redoks) dan tidak memerlukan jembatan garam seperti sel volta. (sel elektrokimia). 2) Faktor-Faktor Elektolisis Adapun factor-faktor yang mempengaruhi elektrolisis, di antaranya adalah: 1. Overpotensial Tegangan yang dihasilkan akan lebih tinggi dari yang diharapkan. Overpotensial bisa menjadi penting untuk mengendalikan interaksi antara elektroda. 2. Jenis elektroda Jenis elektroda ada 2 yaitu inert (tidak mudah bereaksi, ada 3 macam zat yaitu platina (Pt), emas (Aurum/Au), dan karbon (C)) dan tak inert (mudah bereaksi, zat lainnya selain Pt, C, dan Au). Elektroda inert berperan sebagai permukaan untuk reaksi yang terjadi. Namun elektroda tidak ikut bereaksi dimana elektroda aktif menjadi bagian dari setengah reaksi . 51 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
3. Reaksi elektroda yang bersamaan Jika dua pasang setengah reaksi terjadi bersamaan, maka salah satu setengah reaksi harus dihentikan untuk menentukan pasangan tunggal reaksi yang dapat dielektrolisis. 4. Keadaan pereaksi Jika pereaksi tak standar, maka tegangan setegah sel akan berbeda dari nilai standar. Pada kasus ini, larutan untuk anoda setengah sel mungkin akan mempunyai pH lebih tinggi atau rendah dari pH standar (yaitu 4). 3) Peristiwa Elektrolisis Pada reaksi elektrolisis terjadi peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik searah. Elektrolit yang digunakan dapat berupa lelehan atau larutan. Bila arus listrik dialirkan ke dalam elektrolit, maka akan terjadi pergerakan ion-ion. Ion positif akan tertarik ke kutub negatif (katoda) dan dibebaskan (direduksi) menjadi spesi yang netral. Ion negatif akan bergerak ke kutub positif (anoda) dan teroksidasi menjadi spesi yang juga bersifan netral. Reaksi ini terjadi di daerah sekitar elektroda. C. ALAT & BAHAN 1) Alat 1. Power supply 2. Statif 3. Tabung pipa u 4. Elektrode karbon 2 buah 5. Penjepit buaya 2 buah 6. Gelas kimia 7. Pipet 2) Bahan 1. Larutan CuSO4 (Aquades + CuSO4) 2. Larutan KI (Aquades + KI) 3. Larutan NaCl (Aquades + NaCl) 4. Larutan KBr (Aquades + KBr) 5. Fenolftalein (PP) → indikator basa dengan trayek pH 8,3-10,00 52 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
D. PROSEDUR KERJA Pada bagian berikut, disajikan langkah kerja dalam penelitian elektrolisis 1. Menyiapkan alat dan bahan. 2. Membersihkan pipa U sampai benar- benar bersih dan kering. 3. Memasang pipa U pada statif 4. Memasukkan larutan KI pada pipa U hingga diperkirakan elektrode bisa tercelup. 5. Memasang ujung penjepit buaya ke elektrode C. 6. Memasang ujung penjepit buaya yang lain ke power supply arus DC. 7. Meneteskan PP 2 tetes pada larutan di setiap mulut pipa U 8. Memasukkan kedua elektrode karbon pada setiap mulut pipa U hingga tercelup pada larutan 9. Menghidupkan power supply dimulai dari voltase yang terendah. 10. Menaikkan voltase secara bertahap. 11. Mengamati dan mencatat apa yang terjadi pada kedua elektrode 12. Mengganti larutan KI dengan larutan CuSO4 dengan cara membuang larutan KI kemudian mencuci bersih pipa U lalu mengeringkannya. 13. Mengulangi langkah 4-12 sampai semua larutan (larutan NaCl, KBr, CuSO4) selesai dielektrolisis. 14. Mencuci alat dan mengembalikannya ke tempat semula. E. HASIL PENGAMATAN ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 53 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ F. PEMBAHASAN ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 54 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... G. KESIMPULAN ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ H. SARAN ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ NILAI : 55 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
VIDEO PEMBELAJARAN Link video pembelajaran elektrokimia dan elektrolisis https://www.youtube.com/watch?v=AUUwRWPb0AI 56 e – Modul Digital Elektrokimia & Elektrolisis Berbasis Proyek
SISTEM PERI E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
IODIK UNSUR 57
GLOSARIUM Anion adalah ion (atom atau molekul) dengan muatan listrik negatif, yang dihasilkan sebagai akibat dari memperoleh satu atau lebih elektron. Anoda adalah salah satu dari jenis elektroda yang dapat berupa polaritas positif atau polaritas negatif tergantung pada jenis selnya. Ekivalen adalah titik dalam titrasi dimana jumlah titran yang ditambahkan cukup untuk menetralkan larutan analit secara sempurna. Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dan reaksi kimia. Elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik. Elektroda adalah penghantar listrik yang sering dijumpai dalam sebuah baterai atau media lainnya seperti las listrik dengan muatan positif dan negatif. Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik pada sel elektrolisis. Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagai e-. Elektroplating adalah salah satu proses pelapisan bahan padat dengan lapisan logam menggunakan arus listrik searah melalui suatu larutan elektrolit. Induksi adalah proses pembangkitan tenaga listrik di dalam sirkulasi tertutup oleh arus (gerak) magnetik melalui gerak putar. Ionisasi adalah proses fisik mengubah atom atau molekul menjadi ion dengan menambahkan atau mengurangi partikel bermuatan seperti elektron atau lainnya. Kation adalah ion bermuatan positif dan anion adalah ion bermuatan negatif. Katoda adalah tempat terjadinya reduksi atau penguatan elektron yang secara polaritas positif atau negatifnya sehingga dalam perangkat listrik terpolarisasi tempat arus mengalir keluar, semua itu tentu saja tergantung pada jenis selnya. Logam adalah elemen yang dapat membentuk kation atau ion positif dan memiliki ikatan logam. Oksidasi adalah pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Reduksi adalah reaksi penangkapan elektron atau reaksi penurunan bilangan oksidasi. Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari kuantitas suatu zat dalam reaksi kimia. 58 E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
INDEKS A L anion, 6, 17, 18, 20, 43 logam, 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10, 14, 15, 16, 17, anoda, viii, ix, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 12, 14, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 33, 36, 37, 43 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24 O E oksidasi, viii, ix, 1, 2, 3, 5, 6, 9, 13, 14, 16, ekivalen, 29, 30, 31, 33, 37 17, 18, 20, 21, 22, 38, 43 elektroda, viii, ix, 5, 6, 9, 16, 17, 18, 19, R 20, 21, 23, 24, 25, 26, 30, 31, 33, 35, 36, 37, 43, 46 reduksi, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 14, 16, 17, elektrokimia, ii, viii, 1, 5, 6, 16, 21, 22, 25 18, 19, 20, 22, 23, 31, 32, 33, 34, 37, 38, elektrolisis, ii, v, viii, ix, 8, 9, 15, 16, 17, 43 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 43, 46 S elektrolit, 5, 7, 16, 21, 22, 23, 27, 29, 38, 43 stoikiometri, 29, 30, 32 elektron, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13, 30, 31, 32, 34, 43 elektroplating, 21 I induksi, 35, 37 ionisasi, 18, 19, 20 K kation, 6, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 26, 27, 43 katoda, viii, ix, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 32, 37 59 E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
DAFTAR PUSTAKA Buku Guru Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Bandung : Yrama Widya Harahap, M. R. (2016). Sel Elektrokimia: Karakteristik dan Aplikasi. CIRCUIT: Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, 2(1). Isana, S. Y. L. (2010). Perilaku sel elektrolisis air dengan elektroda stainless steel. In Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia, Yogyakarta (Vol. 30, pp. 1-9). John e Mcmurry & Robert c Fay & Jordan Fantini. (2012). Chemistry. London: Prentice Hall. Masterton, William., et al. (2011). Chemistry: Principles and Reactions. Cengage Learning Published Siregar, M. A., Umurani, K., & Damanik, W. S. (2020). Pengaruh Jenis Katoda Terhadap Gas Hidrogen Yang Dihasilkan Dari Proses Elektrolisis Air Garam. Media Mesin: Majalah Teknik Mesin, 21(2), 57-65. Sutrisna, Nana. (2018). Aktif dan Kreatif Belajar Kimia. Grafindo Sudarmo, Unggul. (2017). Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Erlangga Watoni, Haris, dkk. 2016. Setiyana. (2015). My Dream In Chemistry, Kelas XII MIPA semester 1. Bandung : Tinta Emas Publishing Watoni, A. Haris. (2015). Buku Siswa Kimia untuk SMA/MA Kelas XII. YramaWidya Yulianti, D., Supriyanto, A., & Pauzi, G. A. (2017). Analisis Kelistrikan Sel Volta Memanfaatkan Logam Bekas. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, 5(1), 49-57. 60 E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
SUMBER GAMBAR Gambar 1.1 https://images.app.goo.gl/XX4X7921jr79Feiv8 Gambar 1.2 https://images.app.goo.gl/PsgV9LBxYob3vSg26 Gambar 1.3 https://images.app.goo.gl/5aZCTCGJEzT5KRD38 Gambar 2.1 https://images.app.goo.gl/8gRZPWKgiEVwtkZS7 Gambar 2.2 https://images.app.goo.gl/zN4h8QBZBwyp8cHa9 Gambar 2.3 https://images.app.goo.gl/XnoU9anVPMoBxmVp6 Gambar 3.1 https://hasilcopa.com/toplist-top-9-pada-elektrolisis-larutan-natrium-sulfat- di-katode-dihasilkan-112-liter-gas-stp-2022 61 E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
BIOGRAFI PENULIS Dewi Graceani Simanjuntak adalah salah satu penulis dari modul ini. Penulis lahir dari orang tua B. Simanjuntak & L. Br. Tobing sebagai anak pertama dari empat bersaudara pada Rabu, 4 September 2002 di Tanjung Morawa, Kab. Deli Serdang, Provinsi Sumatera Utara. Penulis bertempat tinggal bersama orang tua di Tapung Hulu, Kab. Kampar, Provinsi Riau. Penulis menempuh pendidikan dimulai dari TK Cempaka (lulus tahun 2009), SD Negeri 023 Kasikan (lulus tahun 2014), SMP Negeri 1 Tandun (lulus tahun 2017), dan SMA Negeri 6 Pematangsiantar (lulus tahun 2020). Pada tahun 2021 penulis menempuh masa kuliah di Universitas Negeri Medan (UNIMED) pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Jurusan Kimia, Program Studi Pendidikan Kimia Jeremi Ramon Lingga adalah salah satu dari penulis modul ini. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari orang tua H. Lingga & E. Br. Aritonang yang lahir pada Jumat, 30 Mei 2003. Penulis lahir di Sidikalang, Kabupaten Dairi, Provinsi Sumatera Utara. Penulis bertempat tinggal bersama orang tua di Jl. Empat Lima Sidikalang. Penulis menempuh pendidikan dimulai dari SD ST Yosef (lulus tahun 2015), SMP ST Paulus (lulus tahun 2018), SMAN 1 Sidikalang (lulus tahun 2021), dan pada tahun 2021 penulis mulai menempuh masa kuliah di Universitas Negeri Medan (UNIMED) pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Jurusan Kimia, Prodi Pendidikan Kimia. Sulastri Silvana Sitanggang adalah salah satu penulis dari modul ini. Penulis lahir dari orang tua A. Sitanggang dan R. Br. Simanjuntak sebagai anak ketiga dari lima bersaudara. Penulis dilahirkan di kota Balige, Kecamatan Balige, Kabupaten Toba, Provinsi Sumatera Utara pada Senin, 30 Juni 2003 dan bertempat tinggal di Jl. Dr. Sutomo Balige. Penulis menepuh pendidikan dimulai dari SD Negeri 176367 Soposurung Balige (lulus tahun 2015), SMP Negeri 1 Balige (lulus lulus tahun 2018), SMA Negeri 1 Balige (lulus tahun 2021) dan pada tahun 2021 mulai menempuh masa kuliah di Universitas Negeri Medan (UNIMED) pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Jurusan Kimia, Prodi Pendidikan Kimia. 62 E-MODUL ELEKTROKIMIA & ELEKTROLISIS
Search
