ELEKTROLISIS

Judul percobaan
Elektrolisis

Tujuan percobaan
Mengamati perubahan kimia yang terjadi dalam proses elektrolisis dengan zat terlarut yang berbeda.

Tinjauan pustaka
Banyak reaksi kimia yang terjadi di alam berlangsung secara spontan, artinya reaksi akan terjadi dengan sendirinya tanpa perlu energi awal untuk pengaktifan reaksi tersebut. Diantara reaksi ini ada yang berlangsung sangat cepat dan ada yang berlangsung sangat lambat.
Reaksi antara logam natrium dengan gas klor membentuk garam dapur atau NaCl dapat terjadi secara spontan tanpa perlu pemanasan atau katalis. Namun penguraian NaCl kembali menjadi unsur natrium dan gas Cl2 atau pemecahan molekul air menjadi gas hidrogen dan gas oksigen merupakan reaksi yang hanya akan terjadi jika diberikan energi aktivasi yang cukup tinggi. Salah satu metodenya adalah dengan mengalirkan arus listrik agar molekul air terurai menjadi gas H2 dan gas O2. Penguraian molekul air dengan metode ini disebut sebagai proses elektrolisis.
Istilah elektrolisis berasal dari bahasa Yunani, yaitu Electro yang berarti peristiwa listrik dan Lysis yang berarti terurai. Sel elektrokimia di mana reaksi tak spontan di dalamnya digerakkan oleh sumber arus luar disebut sel elektrolisa atau sel elektrolisis. Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan sehingga zat-zat dapat terurai. Sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta yaitu pada sel elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia. Alat elektrolisis terdiri atas sel elektrolisis yang berisi elektrolit (larutan atau leburan). Dalam sel elketrolisis ini:
Elektroda adalah penghantar tempat listrik masuk kedalam dan keluar dari zat-zat yang bereaksi.
Perpindahan elektron antara elektroda dan zat-zat dalam sel menghasilkan reaksi terjadi pada permukaan elektroda.
Zat-zat yang dapat dielektrolisis adalah leburan ion dan larutan yang mengandung ion terlarut.

Proses elektrolisis dimulai dengan masuknya elektron dari arus listrik searah kedalam larutan melalui kutub negatif. Spesi tertentu atau ion yang bermuatan positif akan menyerap elektron dan mengalami reaksi reduksi di katode. Spesi yang lain atau ion bermuatan negatif akan melepas elektron dan mengalami reaksi oksidasi di kutub positif atau anode. Jadi, proses elektrolisis merupakan reaksi redoks. Elektrode positif dan elektrode negatif pada sel elektrolisis ditentukan oleh sumber arus listrik.
Ada dua prinsip yang khas dari elektrolisis, yaitu:
Kaitan antara beda potensial yang digunakan dan arus yang mengalir melalui sel elektrolisis.
Discas yang selektif diantara ion-ion pada permukaan elektrode.
Agar terjadi elektrolisis diperlukan potensial minimum, karena:
Adanya beda potensial antar elektrode menyebabkan ion-ion dalam sistem bergerak ke elektroda.
Diperlukan potensial tambahan untuk discas ion pada elektrolisis yang disebut potensial-lebih (over potensial). Potensial lebih merupakan ukuran energi pengaktifan bagi reaksi elektroda. Reaksi pada elektroda yang menghasilkan gas memerlukan potensial lebih yang besar. Berikut adalah potensial lebih beberapa zat.

No. Gas yang timbul Permukaan elektroda Potensial-lebih (volt)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. Hidrogen
Oksigen
Hidrogen
Oksigen
Hidrogen
Oksigen
Klor Platina
Platina
Perak
Perak
Raksa
Grafit
Platina 0,03
0,44
0,15
0,45
0,78
0,37
0,70

Reaksi-reaksi Elektrolisis
Reaksi yang terjadi ketika listrik dialirkan melalui elektrolit disebut reaksi elektrolisis. Jika elektrolitnya merupakan lelehan senyawa ion, maka kation akan direduksi di anode, sedangkan anion dioksidasi di anode.
Bila elektrolisis dilakukan pada larutan maka reaksi reduksi dan oksidasi dapat terjadi pada air sama seperti pada zat terlarut. Jadi pada elektroda terjadi persaingan reaksi antara air dan zat terlarut. Pada anoda dapat terjadi oksidasi air atau anion dan pada katoda reduksi air atau kation. Dalam persaingan reaksi ini maka salah satu lebih mungkin terjadi dan tidak mudah meramalkannya. Tetapi dapat ditentukan melalui eksperimen. Faktor-faktor yang mempengaruhi persaingan reaksi ini adalah:
Sifat termodinamika reaksi.
Sifat materi bahan elektroda.
Untuk menuliskan reaksi elektrolisis larutan elektrolit, faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan adalah:
Reaksi-reaksi yang berkompetisi pada tiap-tiap elektrode.
Spesi yang mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial reduksi lebih positif
Spesi yang mengalami oksidasi di anode adalah yang mempunyai potensial reduksi lebih negatif, atau potensial oksidasi lebih positif.


Jenis elektrode, apakah inert atau aktif.
Jenis elektrode yang digunakan dalam proses elektrolisis sangat berpengaruh pada hasil elektrolisis. Elektrode dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan kereaktifannya, yaitu:
Elektrode tidak aktif atau tidak ikut bereaksi atau inert, seperti C, Pt, Au. Proses elektrolisis dengan elektrode inert hanya berlangsung reaksi elektrolitnya saja. Elektoda inert adalah elektroda yang tidak terlibat dalam reaksi.
Elektrode aktif atau ikut bereaksi selain C, Pt, Au pada proses elektrolisis. Pada proses elektrolisis dengan elektrode aktif berlangsung reaksi elektrode dan reaksi elektrolit.
Potensial tambahan yang digunakan, sehingga suatu reaksi elektrolisis dapat berlangsung (over potensial).
Berdasarkan daftar potensial elektrode standar, dapat dibuat suatu ramalan tentang reaksi katode dan reaksi anode pada suatu elektrolisis.
Reaksi-reaksi di katode (reduksi)
Reaksi di katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial standar reduksinya lebih kecil (lebih negatif daripada air), maka air yang tereduksi. Sebaliknya, kation selain yang disebutkan di atas akan tereduksi.
Jika kation berasal dari logam aktif, maka reaksi di katode adalah:
2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)
Jika kation berasal dari kation lain, maka kation yang tereduksi. misalnya:
2H+(aq) + 2e H2(g)
Reaksi-reaksi di anode (oksidasi)
Elektode negatif (katode) tidak mungkin ikut bereaksi selama elektrolisis, karena logam tidak ada kecenderungan menyerap elektron membentuk ion negatif. Akan tetapi, elektrode positif (anode) mungkin saja ikut bereaksi, melepas elektron dan mengalami oksidasi. Kecuali Pt dan Au. Pada umumnya logam mempunyai potensial oksidasi lebih besar daripada air atau anion sisa asam. Oleh karena itu, jika anode tidak terbuat dari Pt, Au, atau grafit maka anode itu akan teroksidasi.
Elektrode Pt, Au, dan grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa asam oksi seperti SO42-, NO3-, dan PO43-, mempunyai potensial oksidasi lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar dioksidasi, sehingga air yang teroksidasi. Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti Br-, dan I- maka anion itu yang teroksidasi.
Jika anoda inert (Pt,Au, C)
Anion berasal dari sisa asam oksi, maka air yang teroksidasi. Reaksi di anode adalah:
2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
Anion berasal dari sisa asam lain atau OH- maka anion yang teroksidasi. Contohnya:
2Br-(aq) Br2(aq) + 2e
Jika anoda tak inert maka anode yang teroksidasi. Contohnya:
L(s) Lx+(aq) + xe

Hukum Faraday
Hubungan antara jumlah energi listrik yang dikonsumsi dan perubahan kimia yang dihasilkan dalam elektrolisis merupakan salah satu persoalan penting yang dapat dijawab oleh Michael Faraday (1971-1867). Hukum pertama Faraday tantang elektrolisis menyatakan bahwa: jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya muatan listrik yang melewati suatu sel elektrolisis.

1 Faraday = 1 mol elektron = 9,65 × 104 C
Q = i × t

Q = jumlah listrik (coulomb)
i = kuat arus (ampere)
t = waktu (detik)

Hukum kedua Faraday menyatakan bahwa: massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan massa ekivalen zat itu.

m = Q × A/n × 1/F

m = massa zat yang dibebaskan (gram)
Q = jumlah listrik (coulomb)
A/n = massa ekivalen
F = Faraday (9,65 × 104 C)
Voltase minimum yang diperlukan untuk menjalankan elektrolisis disebut potensial penguraian. Potensial penguraian dapat dihitung dari dalam tabel-tabel potensial reduksi standar.

Penggunaan Elektrolisis dalam industri
Produksi zat
Banyak zat kimia yang dibuat melalui elektrolisis, misalnya produksi natrium hidroksida dan klor dari larutan natrium klorida. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan NaOH di katoda dan Cl2 di anode.
NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)
Anode: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
2H2O (l) + 2Cl-(aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Reaksi rumus: 2H2O (l) + 2NaCl(aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Pemurnian logam
Penggunaan elektrolisis dalam pemurnian logam contohnya adalah pemurnian tembaga. Pada pemurnian tembaga secara elektrolisis, maka tembaga kotor dijadikan sebagai anode, sedangkan tembaga murni dijadikan sebagai katode. Larutan elektrolit yang digunakan adalah CuSO4.
CuSO4(aq) Cu2+(aq) + SO42-(aq)
Katode: Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Anode: Cu(s) Cu2+(aq) + 2e
Cu(s) Cu(s)

Penyepuhan
Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katode, sedangkan logam penyepuhnya sebagai anode. Contohnya penyepuhan sendok yang terbuat dari besi dengan perak. Sendok digunakan sebagai katode, sedangkan perak murni digunakan sebagai anode. Larutan elektrolitnya adalah larutan perak nitrat. Pada katode akan terjadi pengendapan perak, sedangkan perak pada anode akan terus-menerus larut. Konsentrasi ion Ag+ dalam larutan tidak berubah.
Katode: Ag+(aq) + e Ag(s)
Anode: Ag(s) Ag+(aq) + e
Ag (anode) Ag (katode)

Selain itu, kegunaan sel elektrolisis adalah antar lain:
Ekstraksi berbagai logam dari senyawanya seperti aluminium, natrium, kalium, magnesium, seng, dan kalsium.
Pelapisan kromium, nikel, timah, seng pada baja.
Penyepuhan emas.
Mengisi aki.
Pelapisan aluminium oksida pada permukaan aluminium (anodasi).

Alat dan bahan
Alat
Alat yang digunakan pada praktikum elektrolisis ini adalah alat elektrolisis berupa 5 buah gelas kimia, kabel secukupnya dan lakban secukupnya, sumber arus berupa baterai 5 V sebanyak 3 buah, penggaris, gelas ukur 50 mL sebanyak 5 buah, pipet tetes sebanyak 5 buah.
Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum elektrolisis ini adalah aquadest sebanyak 50 mL, larutan NaCl 0,1 M sebanyak 50 mL, larutan CuSO4 0,1 M sebanyak 50 mL, larutan HCl 0,1 M sebanyak 50 mL dan larutan Na2SO4 0,1 M sebanyak 50 mL.

Prosedur percobaan
Menyiapkan seperangkat alat untuk elektrolisis disertai sumber arus dari baterai atau power supply DC.
Memasukkan 50 mL aquadest ke dalam gelas elektrolisis lalu menghubungkan alat elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi. Mencatat warna dan volume gas-gas yang dihasilkan dengan mengukur tingginya menggunakan penggaris.
Membuat larutan HCl 0,1 M; NaCl 0,1 M; Na2SO4 0,1 M dan CuSO4 0,1 M masing-masing sebanyak 50 mL.
Melakukan kegiatan/ langkah nomor 2 untuk masing-masing larutan yang dibuat.

Hasil pengamatan
Sampel Perlakuan Larut dalam ruang Perlakuan sebelum elektrolisis Perlakuan setelah elektrolisis
NaCl Memasukkan 50 mL larutan NaCl ke dalam gelas elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi dan mencatatnya dalam tabel pengamatan. Katoda











Anoda Muncul gelembung gas.
Tinggi gelembung gas = 2,8 cm.
Warna larutan bening.



Lebih sedikit gelembung gas yang muncul. Muncul gelembung gas.
Setelah ditambah indikator pp warna larutan menjadi merah muda keunguan.
Warna larutan menjadi lebih keruh.
Muncul gelembung gas
CuSO4 Memasukkan 50 mL larutan CuSO4 ke dalam gelas elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi dan mencatatnya dalam tabel pengamatan. Katoda dan anoda Muncul gelembung gas.
Tinggi gelembung gas = 1,8 cm.
Warna larutan adalah kebiru-biruan Warna larutan menjadi lebih pudar.
Tinggi gelembung gas menjadi 1,6 cm.
HCl Memasukkan 50 mL larutan HCl ke dalam gelas elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi dan mencatatnya dalam tabel pengamatan Anoda dan katoda Warna larutan adalah tidak berwarna.
Muncul gelembung gas.
Tinggi gelembung gas = 2,4 cm. Warna larutan menjadi keruh.
Tinggi gelembung gas menjadi 2,3 cm.
Na2SO4 Memasukkan 50 mL larutan Na2SO4 ke dalam gelas elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi dan mencatatnya dalam tabel pengamatan Katoda













Anoda Gelembung gas yang terbentuk lebih banyak.
Tinggi gelembung gas 10 cm.
Warna larutan adalah tidak berwarna.



Gelembung gas yang terbentuk lebih sedikit.
Warna larutan tidak berwarna. Tinggi gelembung gas menjadi 12,5 cm.
Warna larutan berubah menjadi merah muda setelah
ditambah indikator pp.
Warna larutan tidak berwarna.


Aquades Memasukkan 50 mL aquadest ke dalam gelas elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Mengamati apa yang terjadi dan mencatatnya dalam tabel pengamatan Katoda dan anoda Warna larutan adalah tidak berwarna.
Muncul gelembung gas.
Tinggi gelembung gas = 2,9 cm Warna larutan menjadi keruh.
Muncul gelembung gas.
Tinggi gelembung gas menjadi 2,7 cm.

Pembahasan hasil percobaan
Pertama-tama yang dilakukan pada percobaan elektrolisis ini adalah menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. Alat yang digunakan pada praktikum elektrolisis ini adalah alat elektrolisis berupa 1 buah gelas kimia, kabel secukupnya dan lakban secukupnya, sumber arus berupa baterai 5 V sebanyak 3 buah, penggaris, gelas ukur 50 mL sebanyak 5 buah, pipet tetes sebanyak 5 buah. Bahan yang digunakan pada praktikum elektolisis ini adalah aquadest sebanyak 50 mL, larutan NaCl 0,1 M sebanyak 50 mL, larutan CuSO4 0,1 M sebanyak 50 mL, larutan HCl 0,1 M sebanyak 50 mL dan larutan Na2SO4 0,1 M sebanyak 50 mL.
Setelah menyiapkan alat dan bahan, yang dilakukan selanjutnya adalah merangkai dengan lengkap alat elektrolisis disertai sumber arus dari baterai.
Kemudian yang dilakukan selanjutnya adalah memasukkan 50 mL aquadest ke dalam gelas elektrolisis lalu menghubungkan alat elektrolisis dengan sumber arus selama 30 menit. Setelah itu mengamati apa yang terjadi selama proses elektrolisis dan setelah proses elektrolisis. Yang terjadi selama proses elektrolisis pada katoda dan anoda adalah warna larutan tersebut tidak berwarna. Muncul gelembung gas dan tinggi gelembung gas adalah 2,9 cm. Setelah proses elektrolisis, yang terjadi pada katoda dan anoda adalah warna larutan menjadi keruh. Muncul gelembung gas dan tingginya menjadi berubah 2,7 cm.
Setelah melakukan elektrolisis dengan aquadest, selanjutnya adalah melakukan elektrolisis dengan larutan NaCl. Yang terjadi selama proses elektrolisis pada katoda adalah muncul gelembung gas, tingginya 2,8 cm dan warna larutan bening. Sedangkan pada anoda yang terjadi adalah lebih sedikit gelembung gas yang muncul. Setelah proses elektrolisis, yang terjadi pada katoda adalah muncul gelembung gas. Setelah ditambah indikator pp warna larutan menjadi merah muda keunguan. Sedangkan pada anoda yang terjadi adalah warna larutan menjadi lebih keruh dan muncul gelembung gas.
Yang dilakukan selanjutnya adalah melakukan elektrolisis dengan menggunakan larutan CuSO4. Yang terjadi selama proses elektrolisis pada katoda dan anoda adalah muncul gelembung gas dan tingginya 1,8 cm. Warna larutan adalah kebiru-biruan. Yang terjadi pada katoda dan anoda setelah proses elektrolisis adalah warna larutan menjadi lebih pudar. Tinggi gelembung gas menjadi 1,6 cm.
Setelah itu melakukan elektrolisis dengan menggunakan larutan HCl. Yang terjadi selama proses elektrolisis pada katoda dan anoda adalah warna larutan adalah tidak berwarna dan muncul gelembung gas. Tinggi awal gelembung gas adalah 2,4 cm. Yang terjadi pada katoda dan anoda setelah proses elektrolisis adalah warna larutan menjadi keruh dan tinggi gelembung gas menjadi 2,3 cm.
Kemudian melakukan elektrolisis dengan menggunakan larutan Na2SO4. Yang terjadi selama proses elektrolisis pada katoda adalah gelembung gas yang terbentuk lebih banyak, tinggi gelembung gas 10 cm, dan warna larutan tidak berwarna. Sedangkan pada anoda yang terjadi adalah warna larutan tidak berwarna dan gelembung gas yang terbentuk lebih sedikit. Yang terjadi pada katoda setelah proses elektrolisis adalah tinggi gelembung gas menjadi 12,5 cm dan warna larutan berubah menjadi merah muda setelah ditambah indikator pp. Sedangkan yang terjadi di anoda adalah warna larutan tidak berwarna.
Pada elektrolisis larutan NaCl, reaksi elektrolisis yang terjadi adalah:
NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)
Anode: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
2H2O(l) + 2Cl-(aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Pada elektrolisis tersebut, di katode terjadi persaingan antara air dan ion Na+. Berdasarkan jenis kation dalam larutan, kation tersebut berasal dari logam aktif golongan IA yaitu logam yang potensial reduksi standarnya lebih kecil daripada air, sehingga air yang mengalami reduksi. Oleh karena pada anode digunakan elektrode grafit yang bersifat inert, sedangkan anion berasal dari sisa asam lain maka yang mengalami oksidasi adalah anion itu sendiri yaitu Cl-. Elektrolisis larutan NaCl tersebut menghasilkan gas H2 dan ion OH- di katoda, serta menghasilkan gas Cl2 di anoda. Terbentuknya ion OH- pada katoda dapat dibuktikan dengan perubahan warna larutan menjadi merah muda keunguan setelah larutan ditambah indikator pp. Selain itu, terbentuknya gas Cl2 di anoda dapat dibuktikan dengan munculnya gas berwarna kuning kehijauan pada proses elektrolisis.
Pada elektrolisis larutan CuSO4, reaksi elektrolisis yang terjadi adalah:
CuSO4(aq) Cu2+¬(aq) + SO4-(aq)
Katode: Cu2+¬(aq) + 2e Cu(s) ×2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e ×1

Katode: 2Cu2+¬(aq) + 4e 2Cu(s)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
2Cu2+¬(aq) + 2H2O(l) 2Cu(s) + O2(g) + 4H+(aq)
Reaksi pada katode bergantung jenis kation. Kation pada elektolisis tersebut adalah Cu. Cu merupakan kation lain yang bukan berasal dari logam aktif, sehingga yang mengalami reduksi adalah kation itu sendiri. Sedangkan pada anode, anionnya adalah SO42- yang merupakan sisa asam oksi, sehingga yang mengalami oksidasi adalah air. Elektrolisis larutan CuSO4 menghasilkan endapan Cu di katoda dan menghasilkan gas O2 di anoda.
Pada elektrolisis larutan HCl, reaksi elektrolisis yang terjadi adalah:
HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)
Katode: 2H+(aq) + 2e H2(g)
Anode: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
2H+(aq) + 2Cl-(aq) H2(g) + Cl2(g)
Reaksi pada katode bergantung jenis kation. Kation pada elektolisis tersebut adalah H+. H+ merupakan kation lain yang bukan berasal dari logam aktif, sehingga yang mengalami reduksi adalah kation itu sendiri. Oleh karena pada anode digunakan elektrode grafit yang bersifat inert, sedangkan anion berasal dari sisa asam lain maka yang mengalami oksidasi adalah anion itu sendiri yaitu Cl-. Pada elektrolisis tersebut menghasilkan gas H2 di katoda dan menghasilkan gas Cl2 di anoda.
Pada elektrolisis Na2SO4, reaksi elektrolisis yang terjadi adalah:
Na2SO4(aq) 2Na+ (aq) + SO42-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g) × 2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e × 1
Katode: 4H2O(l) + 4e 4OH-(aq) + 2H2(g)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
4H2O(l) + 2H2O(l) 4OH-(aq) + 2H2(g) + O2(g) + 4H+(aq)
4H2O(l) + 2H2O(l) 4H2O-(aq) + 2H2(g) + O2(g)
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
Pada elektrolisis tersebut, di katoda terjadi persaingan antara air dan ion Na+. Berdasarkan jenis kation dalam larutan, kation tersebut berasal dari logam aktif golongan IA yaitu logam yang potensial reduksi standarnya lebih kecil daripada air, sehingga air yang mengalami reduksi. Sedangkan di anoda terjadi persaingan antara ion SO42- dengan air. Karena anion sisa asam oksi yaitu SO42- mempunyai potensial oksidasi lebih kecil daripada air maka yang mengalami oksidasi adalah air. Sehingga elektrolisis tersebut menghasilkan gas H2 di katoda dan menghasilkan gas O2 di anoda.
Pada elektrolisis aquadest, reaksi elektrolisis yang terjadi adalah:
H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g) × 2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e × 1
Katode: 4H2O(l) + 4e 4OH-(aq) + 2H2(g)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
4H2O(l) + 2H2O(l) 4OH-(aq) + 2H2(g) + O2(g) + 4H+(aq)
4H2O(l) + 2H2O(l) 4H2O-(aq) + 2H2(g) + O2(g)
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
Pada elektrolisis tersebut, kation berasal dari golongan IA dan nilai potensial reduksinya lebih kecil daripada air. Sehingga di katode yang mengalami reduksi adalah air. Sedangkan pada anode yang teroksidasi adalah air. Elektrolisis akuadest menghasilkan gas H2 di katoda dan menghasilkan gas O2 di anoda.

Jawaban pertanyaan
Tuliskan reaksi elektrolisis yang anda amati dari setiap percobaan di atas!
Percobaan manakah yang menghasilkan gas berwarna kuning kehijauan? Gas apakah itu?
Mengapa dalam percobaan di atas tidak dihasilkan logam natrium?
Jawab:
Reaksi elektrolisis pada setiap percobaan
Pada larutan NaCl
NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g)
Anode: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
2H2O(l) + 2Cl-(aq) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)

Pada larutan CuSO4
CuSO4(aq) Cu2+¬(aq) + SO4-(aq)
Katode: Cu2+¬(aq) + 2e Cu(s) ×2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e ×1

Katode: 2Cu2+¬(aq) + 4e 2Cu(s)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
2Cu2+¬(aq) + 2H2O(l) 2Cu(s) + O2(g) + 4H+(aq)

Pada larutan HCl
HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)
Katode: 2H+(aq) + 2e H2(g)
Anode: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
2H+(aq) + 2Cl-(aq) H2(g) + Cl2(g)

Pada larutan Na2SO4
Na2SO4(aq) 2Na+ (aq) + SO42-(aq)
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g) × 2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e × 1
Katode: 4H2O(l) + 4e 4OH-(aq) + 2H2(g)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
4H2O(l) + 2H2O(l) 4OH-(aq) + 2H2(g) + O2(g) + 4H+(aq)
4H2O(l) + 2H2O(l) 4H2O-(aq) + 2H2(g) + O2(g)
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)






Aquades
Katode: 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g) × 2
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e × 1
Katode: 4H2O(l) + 4e 4OH-(aq) + 2H2(g)
Anode: 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e
4H2O(l) + 2H2O(l) 4OH-(aq) + 2H2(g) + O2(g) + 4H+(aq)
4H2O(l) + 2H2O(l) 4H2O-(aq) + 2H2(g) + O2(g)
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)

Percobaan yang menghasilkan gas berwarna kuning kehijauan adalah pada percobaan elektrolisis larutan NaCl karena klor diperoleh dari garam klorida dengan mereaksikan zat oksidator atau lebih sering disebut dengan proses elektrolisis.

Percobaan di atas tidak menghasilkan logam natrium karena logam natrium tidak bisa dihasilkan hanya dengan elektrolisis larutan NaCl dalam air atau dari larutan Na2SO4 dala air. Hal ini dikarenakan ion Na+ tidak dapat direduksi menjadi logam Na. Dalam larutan-larutan tersebut terdapat ion H+ dari air yang lebih mudah direduksi menjadi gas H2. Hal yang sama akan terjadi bila digunakan larutan yang mengandung kation yang lebih sukar direduksi dibandingkan dengan ion H+. Logam Na hanya dapat diperoleh dari leburan NaCl.

Kesimpulan dan saran
Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan elektrolisis ini adalah:
Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia di mana reaksi tak spontan di dalamnya digerakkan oleh sumber arus luar. Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan sehingga zat-zat dapat terurai.
Pada elektrolisis larutan, reaksi pada katode bergantung jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam aktif yaitu golongan IA, IIA, Al atau Mn maka yang mengalami reduksi adalah air. Sebaliknya jika kation bukan merupakan logam aktif maka yang tereduksi adalah kation itu sendiri.
Pada elektolisis larutan, reaksi pada anode bergantung jenis anion dalam larutan. Jika anion inert yaitu terbuat dari Pt, Au atau C dan anion berasal dari sisa asam oksi, maka yang teroksidasi adalah air. Jika anion berasal dari asam lain atau OH- maka yang teoksidasi adalah anion. Sedangkan jika anode tak inert, maka yang teroksidasi adalah anode itu sendiri.
Saran
Saran untuk percobaan ini adalah sebaiknya praktikan dapat lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar dapat diperoleh hasil yang lebih baik lagi.















Daftar pustaka
Achmad, Hiskia. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. PT. Citra Aditya Bakti: Bandung. 1992. BAB 1. Halaman 92.
Dogra, S.K. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Universitas Indonesia: Jakarta. 1990. BAB 15. Halaman 487.
Keenan, Charles W. Kimia Untuk Universitas. Jilid 2. Erlangga: Jakarta. 1984. BAB 18. Halaman 54.
Petrucci, Ralph H. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Edisi keempat-jilid 3. Erlangga: Jakarta. 1987. BAB 20. Halaman 31.
Sastrohamidjojo, Hardjono. Kimia Dasar. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta. 2008. BAB XIV. Halaman 306.













Lampiran gambar
Gambar aquadest

Gambar larutan NaCl


Gambar larutan CuSO4



Gambar larutan HCl


Gambar larutan Na2SO4


Gambar aquadest, larutan NaCl, larutan CuSO4, larutan HCl, larutan Na2SO4 masing-masing 50 mL yang dimasukkan dalam gelas kimia.

Gambar elektrolisis akuadest

Gambar elektrolisis CuSO4

Gambar elektrolisis HCl

Gambar elektrolisis Na2SO4

Gambar elektrolisis NaCl