REAKSI REDOKS DALAM REAKSI LOGAM DENGAN LOGAM

NITRAT DAN LARUTAN HCL

Nurul Lailatis Sa’adah*, Dina Dzawil Ulya, Maulanna IkhwanudinLab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 1 Sekaran Gunungpati Semarang, IndonesiaNurullimsun06@gmail.com, 08561523106

Abstrak

Tujuan dari kegiatan praktikum kali ini adalah untuk mempelajari beberapa dari reaksi redoks terutama pada reaksi logam dan mempelajari reaksi elektrolisis. Bahan utama yang digunakan adalah berbagai macam jenis logam yang telah diampelas, seperti logam Al, Cu, Fe, Mg, Zn dan Pb. Selanjutnya logam-logam tersebut direaksikan kedalam larutan HCl dan larutan logam nitrat seperti Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, NaNO3 dengan volume masing-masing sebanyak 20ml. Dimana logam Al, Cu, Fe, Mg, Zn dan Pb dijadikan sebagai variabel bebas, dan larutan HCl, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, NaNO3 sebagai variabel kontrol. Sedangkan untuk variabel terikatnya adalah perbuhan yang diamati seperti adanya gelembung udara, perubahan watna dan endapan. Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan beberapa logam ada yang mengalami reaksi dan ada yang tidak mengalami reaksi. Terjadinya reaksi ditandai dengan munculnya gelembung-gelembung udara dan juga terbentuknya endapan pada logam dan larutan. Kesimpulan yang dapat diambil yaitu semakin besar konsentrasi larutan maka akan semakin cepat terjadinya reaksi. Selain itu pada kereaktifan logam pada percobaan dapat dilihat dari banyaknya gelembung dan terbentuknya endapan. Berdasarkan deret volta semakin ke kiri, maka logam akan semakin reaktif.Kata Kunci : “elektrokimia”; “logam”; “redoks”

Abstract

The purpose of this practicum is to learn some of the redox reactions, especially in metal reactions and study the electrolysis reaction. The main materials used are various types of metal that has been sanded, such as metals Al, Cu, Fe, Mg, Zn and Pb. Furthermore, these metals reacted into HCl solution and a solution of metal nitrates such as Pb (NO3) 2, Zn (NO3) 2, AgNO 3, NaNO 3 by volume respectively of 20ml. Where metals Al, Cu, Fe, Mg, Zn and Pb used as independent variables, and HCl, Pb (NO3) 2, Zn (NO3) 2, AgNO 3, NaNO 3 as control variables. As for the dependent variable is perbuhan observed as the presence of air bubbles and changes watna. From the experiments that have been carried out there who obtained some metals undergo reaction and there were no reactions. The reaction is characterized by the emergence of bubbles and also change the color of the metal and the solution. The conclusion that the greater the concentration of the solution the faster the reaction. In addition to the Cu when reacted with HCl resulted in discoloration on Cu. While Zn metal is reacted HCl produces air bubbles.Keywords: "electrochemical"; "Metal"; "Redox"

Pendahuluan

Redoks merupakan salah satu bentuk rekasi kimia yang disertai dengan perubahan

bilangan oksidasi. Redoks tersiri dari reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi oksidasi adalh

reaksi kimia yang ditandai dengan kenaikan bilangan biloks. Sedangkan reduksi reaksi

kimia yang ditandai dengan penurunan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi didefinisikan

sebagai muatan yang dimiliki suatu atom jika seandainya elektron diberikan kepada atom

yang lain yang keelektronegatifannya lebih kecil lebih positif, sedangkan atom yang

keelektronegatifannya lebih besar memiliki bilangan oksidasi positif. (Dogra, 2005 : 156)

Oksidasi dan reduksi selalu berlangsung serempak, karena elektron yang dilepas

oleh suatu zat harus diambil oleh zat lain. Jadi, proses-proses oksidasi dan reduksi berubah

menjadi hasil reaksi, contoh :

2 Cl- + MnO2+ 4 H+ Cl2 + Mn2+ + 2 H2O

Reaksi di atas telah memenuhi hukum kekekalan muatan dan hukum kekekalan

massa, pada reaksi tersebut pereaksi Cl- mengalami kenaikan bilangan oksidasi menjadi

hasil pereaksi Cl2, sedangkan Mn dan MnO2 mengalami penurunan bilangan oksidasi

menjadi Mn2+. Pada reaksi redoks zat yang mereduksi disebut oksidator, sedangkan zat yang

mengoksidasi zat lain disebut reduktor.

Reaksi redoks yang terjadi oleh suatu spesi disebut disproporsionasi atau reaksi

autooksidasi. Spesi ini mengandung unsur yang mempunyai bilangan oksidasi di antara

bilangan oksidasi tertinggi dan terendah yang saling bereaksi satu sama lain.

Metode percobaan langsung untuk menentukan potensial elektroda yaitu

berdasarkan penentuan percobaan potensial. Antara dua elektroda, bila dibuat suatu

hubungan listrik antara dua daerah yang mempunyai rapatan muatan yang berbeda maka

muatan listrik akan mengalir dari daerah yang mempunyai rapatan muatan yang lebih tinggi

atau potensial listrik yang lebih tinngi menuju daerah dengan potensial listrik yang lebih

rendah. Gabungan dua setengah sel disebut sel elektokimia.

Sel elektrokimia dapat diklasifikasikan sebagai sel galvani bila sel digunakan untuk

menghasilkan energy listrik (potensial sel positif) dan sel elktrolisis bila sel memerlukan

energi listrik dari suatu sumber. Secara definisi katode ialah suatu electrode dimana reduksi

terjadi. Anode ialah suatu electrode dimana oksidasi trjadi. Definisi ini berlaku untuk sel

galvani dan sel elektrolisis. Pada berbagai sel, umumnya electrode-elektrode tercelup

langsung dalam larutan atau dihubungkan lewat jembatan garam yang merupakan jalan

aliran electron. Jembatan garam umunya digunakan apabila electrode-elektrode harus

dicelupkan dalam larutan yang berbeda dan tidak bercampur (Rivai, 2007 : 261-262).

Untuk mengetahui reaksi redoks spontan atau tidak juga bisa dilihat dalam deret

keaktifan logam yaitu :

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn (H2O) Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au, semakin

kekanan maka potensial reduksinya semakin meningkat sehingga semakin mudah untuk

direduksi, dan semakin ke kiri makin mudah untuk dioksidasi.

Elektroda acuan untuk mengukur potensial elektroda dipilih elektroda hidrogen baku.

Potensial elektroda standar suatu elektroda diberi nilai positif bila elektroda ini lebih positif

dari pada elektroda hidrogen standar, dan tandanya negatif bila lebih negatif daripada

elekrtoda hidrogen standar.

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari beberapa reaksi redoks dan

untuk mempelajari proses elektrolisis larutan KI dan CuSO4. Sedangkan masalah yang

berusaha dipecahkan dalam percobaan reaksi redoks dan reaksi elektrokimia ada 3 yaitu :

(1) bagaimana terjadinya reaksi redoks terutama pada reaksi logam, (2) bagaimana

terjadinya reaksi logam dengan logam nitrat, dan (3) bagaimana terjadinya reaksi logam

dengan larutan HCl.

Metode

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah logam Al, Cu, Fe, Mg, Pb, Zn,

larutan Pb(NO3)2 0,1 M for syn dari Merck, larutan Zn(NO3)2 0,1 M for syn dari Merck,

larutan AgNO3 0,1 M for syn dari Merck, larutan NaNO3 0,1 M for syn dari Merck, larutan

HCl 6M for syn dari Merck, larutan FeCl3 0,1 M for syn dari Merck, larutan KI 0,1 M dan

0,25 M for syn dari Merck, larutan H2SO4 1M for syn dari Merck, larutan H2O2 0,1 M for

syn dari Merck, larutan amilum, larutan CuSO4 0,5M dan 0,1M for syn dari Merck, larutan

ZnSO4 0,5M dan 0,1M for syn dari Merck, serta indikator PP. Alat yang digunakan dalam

percobaan ini adalah rak dan tabung reaksi, gelas ukur 10 ml dari Pirex, Kertas ampelas,

pembakar spirtus, kertas saring, gelas kimia 100 ml dan 50 ml dari Pirex, pipet tetes,

sorong, elektroda/lempeng Cu, jembatan garam, elektroda karbon, pH meter, tabung U dan

sumber arus searah 6V.

Pada reaksi redoks semua logam yang digunakan harus diampelas. Kemudian

masing-masing logam Al, Cu, Fe yang telah diampelas dimasukkan ke dalam larutan

Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, NaNO3. Dimana larutan Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3,

NaNO3 digunakan sebagai variabel kontrol, sedangkan variabel bebasnya adalah logam Cu,

Fe, Al. Untuk variabel terikatnya adalah gelembung gas dan endapan, yang nantinya

diamati dan dicatat ketika percobaan berlangsung.

Pada percobaan selanjutnya, 2 ml larutan HCl 6M dimasukkan ke dalam 5 buah

tabung reaksi, yang kemudian di dalam larutan dimasukkan lempeng Cu, Fe, Mg, Pb dan Zn

yang sama luas permukaannya. Dimana variabel kontrolnya adalah larutan HCl 2M 2ml,

variabel bebasnya adalah logam Cu, Fe, Mg, Zn dan variabel terikatnya adalah gelembung

gas dan endapan.

Hasil Dan Pembahasan

Pada percobaan ini didapatkan data hasil pengamatan yang disajikan dalam bentuk

tabel 1 dan tabel 2. Tabel 1 menyajikan data pengamatan reaksi logam dengan logam nitrat

sedangkan tabel 2 menyajikan data pengamatan reaksi logam dengan larutan HCl.

Tabel 1 pengamatan reaksi logam dengan logam nitrat

Logam Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 NaNO3 AgNO3

AlTidak ada

gelembung

Tidak ada

gelembung

Ada sedikit

gelembung

Ada sedikit

gelembung

CuTidak ada

gelembung

Ada Sedikit

gelembung

Tidak ada

gelembung

Ada sedikit

gelembung

(terbentuk

endapan dan

berubah warna

hitam)

FeTidak ada

gelembung

Tidak ada

gelembung

Tidak ada

gelembung

Tidak ada

gelembung

Tabel 2 pengamatan reaksi logam dengan larutan HCl

Logam Pengamatan

Cu- Tidak ada gelembung

- Warna memudar

Fe Ada banyak gelembung

Mg- Ada banyak gelembung

- Logam Mg habis terbakar

Zn Ada banyak gelembung

Pb Tidak ada banyak gelembung

Pada tabel 1, logam Al ketika direaksikan dengan larutan Pb(NO3)2 dan Zn(NO3)2

tidak terbentuk gelembung udara, tapi ketika direaksikan dengan NaNO3 dan AgNO3

terbentuk gelembung udara, walau hanya sedikit. Sedangkan pada logam Cu, ketika

direaksikan Pb(NO3)2 dan NaNO3 tidak terbentuk gelembung udara, namun ketika

direaksikan dengan larutan Zn(NO3)2 dan AgNO3 terbentuk sedikit gelembung udara dan

juga terbentuk endapan warna hitam. Pada logam Fe ketika direaksikan dengan larutan

Pb(NO3)2,( ZnNO3)2,NaNO3 dan AgNO3 tidak terbentuk gelembung udara sedikitpun.

Berdasarkan tabel sistem periodek unsur, Al termasuk kedalam golongan IA, Fe

golongan B dan Cu golongan B. Dimana golongan utama merupakan pereduksi kuat dan

golongan transisi merupakan pereduksi kuat.

Gambar 1. Sistem Periodik Unsur

Selain itu berdasarkan deret volta, suatu logam ketika direaksikan dengan logam

yang lebih lemah reaktannya (terletak disebelah kanan dari logam tersebut) maka akan

terbentuk suatu endapan dan gelembung udara.

Deret volta :

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

semakin ke kanan, semakin lemah

Jadi berdasarkan derek volta, kerekatifan dari logam Al Cu dan Fe adalah Al lebih

reaktif dari Fe dan Cu dan Fe lebih reaktif dari Cu ( Al > Fe > Cu ). Hal ini dikarenakan Al

terletak disebelah kiri logam Fe dan Cu.

Namun pada hasil praktikum yang diperoleh. Dimana ketika logam Al direaksikan

dengan larutan Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 dan Ag(NO3)2 seharusnya terbentuk gelembung

udara dan endapan, karena logam Pb, Zn dan Ag terletak disebelah kiri Al. Begitu juga

dengan Fe yang direaksikan dengan larutan Pb(NO3)2 dan larutan Zn(NO3)2 seharusnya

terbentuk endapan dan gelembung, tetapi pada hasil pengamatan tidak ditemukannya

adanya endapan. Hal ini dikarenakan adanya kesalahan dari praktikan yang tidak memenuhi

prosedur langkah kerja, yakni tidak melakukan pengamplasan secara optimal. Sehingga

berpengaruh terhadah kereaktifan pada logam.

Pada data pengamatan hasil percobaan yang disajikan dalam tabel 2, logam Cu

ketika direaksikan dengan larutan HCl tidak terbentuk gelembung udara melainkan warna

pada Cu memudar. Pada logam Fe ketika direaksikan dengan larutan HCl terbentuk banyak

geleombang, namun pada larutan tidak terbentuk apa-apa.

Pada logam Mg ketika direaksikan dengan larutan HCl terbentuk banyak gelembung

dan juga logam Mg menjadi menciut yang lama-kelamaan habis. Pada tabung juga terasa

panas. Pada logam Zn ketika direaksikan dengan larutan HCl terbentuk banyak gelembung.

Sedangkan pada logam Pb ketika dilarutkan dalam larutan HCl tidak terbentuk gelembung

sama sekali.

Berdasarkan kereaktifan logam pada deret volta, semakain ke kiri suatu logam

maka semakin rektan.

Deret volta :

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

semakin ke kanan, semakin lemah

Jadi urutan keraktifan logam pada percobaan kedua adalah

Mg > Zn > Fe > Pb > Cu

Kesimpulan

Pada percobaan kali ini dapat ditarik kesimpulan bahwa  Semakin besar konsentrasi

larutan, semakin cepat di peroleh suatu hasil reaksi. Selain itu kereaktifan suatu logam

pada percobaan yang telah dilakukan dapat dilihat dari banyaknya gelembung dan

terbentuknya endapan. Berdasarkan deret volta semakin ke kiri, maka logam akan semakin

reaktif.

Daftar Pustaka

Achmad, H. 1982. Penuntun Belajar Kimia ITB II (Elektro Kimia). Bandung:

Departemen FMIPA ITB.

Anonim. 2012. Sel Elektrokimia. Diunduh di www.catatankimia.com.

Dogra. 2005. Kimia Fisika. Jakarta : Universitas Indonesia.

Rivai. 2007. Kimia Organik Universitas. Jakarta : Balai Pustaka.

Shevla, G. 2003. Buku Teks Analisis Anorganil Kualitatif Makro Dan Semimikro Bagian I. Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka