LAPORAN PRAKTIKUM PROSES KIMIA ACARA : PEMBUATAN NATRIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA DENGAN METODE ELEKTROLISIS LARUTAN NATRIUM KLORIDA
Disusun oleh : Nama
: Hera Herdiyanti
NIM
: 011300338 011300338
Prodi
: TEKNOKIMIA NK!I"
#emester
:$
Teman Ker%a
: 1& 'anu #uharto (& Trisma )allihah
Asisten
: Ir I r& 'an*un +arsito, M&#-
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2015
1
PEMBUATAN NATRIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA DENGAN METODE ELEKTROLISIS LARUTAN NATRIUM KLORIDA
I
TUJUAN
Men*hitun* Men*hitun* e.isiensi, e.isiensi, nera-a massa, dan nera-a e/onomi e/onomi roses emuatan emuatan natrium natrium hidro/sida dan asam /lorida den*an men*ele/trolisis larutan *aram daur 2air laut men**una/an ele/troda /aron sea*ai anodanya dan air ra/sa sea*ai /atodanya&
II
DASAR TEORI
2.1 Soda Kau!"# $NaOH%
Natrium hidro/sida 2 Na 2 NaOH OH, , %u*a di/enal sea*ai soda /austi/, adalah se%enis asa lo*am /austi/& /austi/& Natrium Hidro/sida Hidro/sida terentu/ dari o/sida asa Natrium asa Natrium O/sida dilarut/an dalam air& Natrium hidro/sida mementu/ larutan al/alin yan* /uat /eti/a dilarut/an /e dalam air& Ia di*una/an di era*ai ma-am idan* industri, /eanya/an di*una di*una/an /an sea*ai sea*ai asa asa dalam dalam roses roses rodu/ rodu/si si uur /ayu dan /ertas, te/stil, te/stil, air minum, minum, saun dan deter%en& Natrium Natrium hidro/ hidro/sid sidaa adalah adalah asa yan* yan* alin* alin* umum umum di*una/an dalam laoratorium /imia& Natrium hidro/sida murni erentu/ utih adat dan tersedia dalam entu/ elet, serihan, utiran atauun larutan %enuh 405& Ia ersi.at lema le ma -air dan se-ara sontan menyera /aron dio/sida dari dio/sida dari udara eas& Ia san*at larut dalam air dan a/an a/an meleas meleas/an /an anas /eti/a /eti/a dilaru dilarut/a t/an& n& Ia %u*a %u*a larut larut dalam dalam etanol etanol dan dan metanol, 6alauun /elarutan NaOH dalam /edua -airan ini leih /e-il dariada /elarutan KOH& KOH& Ia tida/ larut dalam dietil eter dan dan elarut non7olar lainnya& !arutan natrium !arutan natrium hidro/sida a/an menin**al/an noda /unin* ada /ain dan /ertas& Dalam seuah industri, /hususnya industri /imia /austi/ soda atau NaOH memili/i eranan yan* san*at entin* dalam roses rodu/si& Dalam emuatan ul dan /ertas, te/stil, air minum, saun dan deter%en dan sea*ai emersih drain, ahan ini 2/austi/ soda er*una sea*ai enetralisir si.at /easaman yan* di a/iat/an dalam ema/aian DD'#& Oleh /arenanya men%adi/an /austi/ soda sea*ai ahan yan*
(
memili/i eranan san*at entin* dalam industri& Oleh /arena itu, /ami a/an men%aar/an eeraa /e*unaan /austi/ soda 2NaOH dalam suatu roses industri& #oda /austi/ ada mulanya diuat melalui /austisasi soda 2au !e'landen*an men**una/an *amin* :
Na(O3 9 a2OH(→ ( NaOH 9 aO 3
Kalsium /aronat hasil rea/si tida/ larut sama se/ali dalam larutan /austi/& Produ/si soda /austi/ den*an -ara ele/troliti/ sudah di/enal ada aad /edelaan elas, tetai aru ada tahun 180 soda /austi/ dirodu/si den*an -ara ini& #amai eeraa tahun seelum eran* dunia I, /uantitaas soda /austi/ yan* dihasil/an sea*ai hasil samin* rodu/si /lor dari roses ele/trolisis oleh di/ata/an daat diaai/an ila diandin*/an den*an yan* diuat dari soda au den*an /austisasi *amin*& Tetai ada tahun 1;0 rodu/si soda /austi/ ele/troliti/ sudah mele6ati soda /austi/ *amin* dan ada tahun 1<( soda /austi/ *amin* sudah hamir tida/ diuat la*i&
2.1.1K&'u(aa( #au!"# oda a!au (a!)"u* +"d)o#"da
Natrium hidro/sida 2 Na OH , %u*a di/enal sea*ai al/ali /austi/ soda dan, adalah /austi/ lo*am dasar & Natrium hidro/sida adalah asa yan* umum di laoratorium /imia& Natrium hidro/sida 2 Na OH anya/ di*una/an di anya/ industri, terutama sea*ai /uat /imia dasar dalam emuatan ul dan /ertas, te/stil, air minum, saun dan deter%en dan sea*ai emersih drain& Pada tahun 18, total rodu/si dunia se/itar ;4 %uta ton&Ameri/a tara dan Asia se-ara /ole/ti. memeri/an /ontriusi se/itar 1; %uta ton, sementara Eroa memrodu/si se/itar 10 %uta ton& Di Ameri/a #eri/at, rodusen utama natrium hidro/sida adalah Do6 hemi-al omany, yan* telah rodu/si tahunan se/itar 3,= %uta ton dari situs di )reeort, Te>as , dan Pla?uemine, !ouisiana& Produsen utama A# termasu/ O>y-hem , PP@ , Olin , Pioneer Perusahaan 2yan* dieli oleh Olin, In2PIONA, dan )ormosa& #emua erusahaan7erusahaan ini men**una/an roses -hloral/ali& Natrium hidro/sida adalah o/o/ dasar dalam industri /imia& Dalam massal itu yan* alin* serin* ditan*ani sea*ai air solusi , /arena solusi leih murah dan leih
3
mudah ditan*ani& Ia di*una/an untu/ mendoron* rea/si /imia dan %u*a untu/ netralisasi ahan asam& Hal ini daat di*una/an %u*a sea*ai a*en enetralisir dalam emurnian minya/ umi&Hal ini %u*a di*una/an untu/ tu*as yan* erat dan emersihan industri&
2.2 Aa* K,o)"da $HC,%
!arutan aa* #,o)"da atau yan* iasa /ita /enal den*an larutan Hl dalam air, adalah -airan /imia yan* san*at /orosi. dan erau menyen*at&Hl termasu/ ahan /imia erahaya atau '3&Di dalam tuuh Hl dirodu/si dalam erut dan se-ara alami memantu men*han-ur/an ahan ma/anan yan* masu/ /e dalam usus& Dalam
s/ala
industri, Hl
iasanya
dirodu/si
den*an
/onsentrasi
385&Keti/a di/irim /e industri en**una, Hl di/irim den*an /onsentrasi antara 3(3;5&Pematasan /onsentrasi Hl ini /arena !&#a(a( ua-(a a(' a('a! !"(''"/ sehin**a menyea/an /esulitan /eti/a enyimanan&
Asam /lorida ditemu/an ada aad /elima elas oleh 'asilius $alentinus& Hidro*en /lorida er6u%ud *as ada suhu dan te/anan /amar& !arutannya di dalam air di/enal sea*ai asam /lorida 2hydrauli- a-id, atau %i/a larutan Hl itu erada dalam /onsentrasi /omersial dinama/an asam muriat 2muriati- a-id& Konsentrasi asam /omersial iasanya adalah 18 o'eB 2*raCitas sesi.i/ 1,1;( atau (=,5 dan (0 o'eB 2*raCitas sesi.i/ 1,1= atau 34,(5 Hl& Hl anhidro tersedia di dalam silinder a%a dan har*anya %auh leih mahal /arena tin**inya iaya silinder yan* di*una/an& Pema/ai asam /lorida teresar adalah industri lo*am, /imia, ma/anan, dan mi*as& Pema/aian teresar adalah untu/ -u-i asam a%a 2erla/uan ermu/aan untu/ memersih/an /era/ .ari/asi& #eelum tahun 1<3 -u-i asam dila/u/an den*an men**una/an asam sul.at& Asam /lorida /emudian men*uasai asaran ini /arena asam /lorida daat erea/si den*an /era/ ari/ leih -eat dari ada asam sul.at, sedan* lo*am dasarnya tida/ anya/ terseran*& Di samin* itu ermu/aan a%a hasil -u-i leih ai/ dan leih -o-o/ untu/ oerasi elaisan, %u*a /uantitas -airan limah e/as -u-i leih sedi/it& Pemuatan asam /lorida daat dila/u/an den*an -ara sea*ai eri/ut : 1
hasil samin* /lorinasi senya6a hidro/aron aromati/ dan ali.ati/
(
rea/si *aram den*an asam sul.at
3
ema/aran hidro*en den*an /lor
;
roses Har*reaCer, yaitu den*an rea/si sea*ai eri/ut : ;
; Nal 9 ( #O ( 9 O( 9 ( H(O → ( Na(#O; 9 ; Hl
!an*/ah7lan*/ah dasar rodu/si asam /lorida hasil samin* meliuti enyin*/iran hidro/aron yan* ta/ ter/lorinasi, dii/uti den*an asorsi asam /lorida di dalam air, -ontoh /lorinasi adalah :
Oleh /arena /lorinasi hidro/aron ali.ati/ dan aromati/ memeas/an /alor dalam %umlah esar ma/a dierlu/an eralatan /husus untu/ men*endali/an suhu rea/si& Asam /lorida ersi.at san*at /orosi. terhada /eanya/an lo*am sehin**a emilihan ahan /onstru/si untu/ ari/nya erlu dila/u/an den*an hati7hati se/ali& Penyeraan hidro*en /lorida di dalam air dalam setia roses di atas memeri/an /ira7/ira 1<(4 //* hidro*en /lorida yan* tersera& Kalor ini harus di/eluar/an dari asorer sea %i/a tida/ ma/a e.isiensinya a/an turun& 'eri/ut ini adalah eeraa idan* yan* meman.aat/an Hl, ai/ ada s/ala industri mauun s/ala rumah tan**a& 1& Asam /lorida di*una/an ada industri lo*am untu/ men*hilan*/an /arat atau /era/ esi o/sida dari esi atau a%a& (& #ea*ai ahan a/u emuatan Cinyl /lorida, yaitu monomer untu/ emuatan lasti/ olyCinyl -hloride atau P$& 3& Hl merua/an ahan a/u emuatan esi 2III /lorida 2)el3 dan -o,a,u*u("u* +,o)"d& 2PA, yaitu ahan /imia yan* di*una/an sea*ai ahan
a/u #oa'u,a(dan,o#u,a(& Koa*ulan dan .lo/ulan di*una/an ada en*olahan air& ;& Asam /lorida diman.aat/an ula untu/ men*atur H 2/easaman air limah -air industri, seelum diuan* /e adan air enerima& 4& Hl di*una/an ula dalam roses re*enerasi resin enu/ar /ation 2-ation e>-han*e resin&
4
<& Di laoratorium, asam /lorida iasa di*una/an untu/ titrasi enentuan /adar asa dalam seuah larutan& =& Asam /lorida %u*a er*una sea*ai ahan emuatan -airan emersih orselen& 8& Hl di*una/an ada roses rodu/si *elatin dan a+a( ad"!" -ada *a#a(a(. & Pada s/ala industri, Hl %u*a di*una/an dalam roses en*olahan /ulit& 10& amuran asam /lorida dan aa* ("!)a! 2HNO3 atau iasa diseut den*an a?ua re*ia, adalah -amuran untu/ melarut/an emas& 11& Ke*unaan7/e*unaan lain dari asam /lorida diantaranya adalah ada roses rodu/si aterai, /eman* ai dan lamu litF /amera&
2.3 E,&#!)o,""
Ele/trolisis adalah roses eruraian suatu Fat /arena adanya aliran listri/& 'eeraa .a/tor yan* menentu/an roses /imia dalam ele/trolisis adalah :
1
Konsentrasi larutan ele/trolit
(
'ahan ele/troda yan* di*una/an Dalam sel, rea/si o/sidasi redu/si erlan*sun* den*an sontan, dan ener*i
/imia yan* menyertai rea/si /imia diuah men%adi ener*i listri/& 'ila otensial dieri/an ada sel dalam arah /eali/an den*an arah otensial sel, rea/si sel yan* er/aitan den*an ne*ati. otensial sel a/an diindu/si& Den*an /ata lain, rea/si yan* tida/ erlan*sun* sontan /ini diindu/si den*an ener*i listri/& Proses ini diseut ele/trolisis& Pen*e-asan aterai timal adalah -ontoh ele/trolisis& "an*/aian sel ele/trolisishamir menyeruai sel Colta& Gan* memeda/an sel ele/trolisisdari sel Coltaadalah, ada sel ele/trolisis, /omonenColtmeterdi*anti den*an sumer arus 2umumnya aterai&!arutan atau lelehan yan* in*in diele/trolisis, ditemat/an dalam suatu 6adah&#elan%utnya, ele/troda di-elu/an /e dalam larutan mauun lelehan ele/trolit yan* in*in diele/trolisis&Ele/troda yan* di*una/an umumnya merua/an ele/troda inert, seerti @ra.it 2, Platina 2Pt, dan Emas 2Au&Ele/troda
ereran
sea*ai
temat
erlan*sun*nya
rea/si&"ea/si
redu/sierlan*sun* di /atoda, sedan*/an rea/si o/sidasierlan*sun* di anoda&Kutu <
ne*ati. sumer arus men*arah ada /atoda 2sea memerlu/an ele/tron dan /utu ositi. sumer arus tentunya men*arah ada anoda&A/iatnya,/atodaermuatan ne*ati. dan menari/ /ation7/ation yan* a/anteredu/si men%adi endaan lo*am& #eali/nya, anodaermuatan ositi. dan menari/ anion7anionyan* a/antero/sidasi men%adi *as& Terlihat %elas ah6a tu%uan ele/trolisis adalah untu/ mendaat/an endaan lo*am di /atoda dan *as di anoda& Ada dua rinsi yan* /has dari ele/trolisis yaitu : 1& Kaitan antara eda otensial yan* di*una/an dan arus yan* men*alir melalui sel ele/trolisis (& Dis-as yan* sele/ti. di antara ion7ion ada ermu/aan ele/troda "ea/si ele/trolisis merua/an redo/s yan* tida/ sontan, tetai ter%adi /arena dieri ener*i listri/ dari luar&Hal ini daat ter%adi dalam sel ele/trolisis den*an men-elu/an dua ele/troda 2atan* lo*am atau /aron /e dalam larutan ele/trolit&Kedua ele/troda dihuun*/an masin*7masin* den*an /utu sumer arus searah 2D& Ele/troda yan* dihuun*/an den*an /utu ne*atiCe a/an /eleihan ele-tron dan diseut /atoda, sedan*/an yan* lain a/an ermuatan ositi. diseut anoda& "ea/si yan* ter%adi ada /atoda dan anoda er*antun* ada eeraa .a-tor, yaitu sea*ai eri/ut : 1& enis /ation dan anion dalam 6adah (& Keadaan ion aa/ah dalam -air 2lelehan atau larutan 3& Ele/trodanya aa/ah inert atau i/ut erea/si dalam larutan ;& Potensial listri/nya harus men-u/ui untu/ roses ele/trolisis A*ar ter%adi ele/trolisis dierlu/an otensial minimum, /arena : 1& Adanya eredaan otensial antara ele/troda menyea/an ion7ion dalam system er*era/ /e ele/troda (& Dierlu/an otensial tamahan untu/ dis-as ion ada ele/trolisis yan* diseut oCerotensial
Ada dua tie ele/trolisis, yaitu ele/trolisis lelehan 2leuran dan ele/trolisis larutan& Pada roses ele/trolisis lelehan, /ation asti teredu/si di /atoda dan anion asti tero/sidasi di anoda& #ea*ai -ontoh, eri/ut ini adalah rea/si ele/trolisis lelehan *aram Nal 2yan* di/enal den*an istilah sel Do6ns, sesuai rea/si di a6ah ini: Katoda 27
: ( Na92l 9 ( e7
( Na2s
&& 21
=
Anoda 29
: ( l72l
l(2* 9 ( e7 && 2(
"ea/si sel
: ( Na92l 9 ( l72l J ( Na2s 9 l(2* && 21 9 2(L
"ea/si ele/trolisis larutan *aram Nal men*hasil/an *elemun* *as H ( dan ion OH7 2asa di /atoda serta *elemun* *as l ( di anoda& Terentu/nya ion OH 7 ada /atoda daat diu/ti/an den*an eruahan 6arna larutan dari enin* men%adi merah
muda
setelah
dieri
se%umlah
indi/ator
.enol.talein
2&
Den*an
demi/ian,terlihat ah6a rodu/ ele/trolisis lelehan umumnya ereda den*an rodu/ ele/trolisis larutan&
@amar 1& Ele/trolisis Nal
Dari emahasan di atas, /ita daat menari/ eeraa /esimulan yan* er/aitan den*an rea/si ele/trolisis :
1& 'ai/ ele/trolisis lelehan mauun larutan, ele/troda inert tida/ a/an erea/si ele/troda tida/ inert hanya daat erea/si di anoda (& Pada ele/trolisis lelehan, /ation asti erea/si di /atoda dan anion asti erea/si di anoda 3& Pada ele/trolisis larutan, ila larutan men*andun* ion al/ali, al/ali tanah, ion aluminium, mauun ion man*an 2II, ma/a air yan* men*alami redu/si di /atoda ;& Pada ele/trolisis larutan, ila larutan men*andun* ion sul.at, nitrat, dan ion sisa asam o/si, ma/a air yan* men*alami o/sidasi di anoda
Ele/trolisis larutan natrium /loridaadalah salah satu roses yan* entin* dalam industri untu/ memrodu/si *as /lor dan natrium hidro/sida& Pada /atoda, ter%adi ersain*an antara air den*an ion Na 9& 'erdasar/an Tael Potensial #tandar
8
"edu/si, air memili/i E redyan* leih esar diandin*/an ion Na 9& Ini erarti, air leih mudah teredu/sidiandin*/an ion Na9&Oleh sea itu, sesi yan* leih anya/ erea/si di /atodaadalah air& #ementara, erdasar/an Tael Potensial #tandar "edu/si, nilai Ered ion l7 dan air hamir sama& Oleh /arena o/sidasi air memerlu/an otensial tamahan 2overvoltage, ma/a o/sidasi ion l7 leih mudah diandin*/an o/sidasi air&Oleh sea itu, sesi yan* erea/si di anodaadalah ion l 7& Den*an demi/ian, rea/si yan* ter%adi ada ele/trolisis larutan *aram Naladalah sea*ai eri/ut : Katoda 27
: ( H(O2l 9 ( e7
H(2* 9 ( OH72a?
&&&&&&&&&&&& 21
Anoda 29
: ( l72a?
l(2* 9 ( e7
&& 2(
"ea/si sel
: ( H(O2l 9 ( l72a?
H(2* 9 l(2* 9 ( OH72a?
& 21 9 2(L
"ea/si ele/trolisis larutan *aram Nal men*hasil/an *elemun* *as H( dan ion OH72asa di /atoda serta *elemun* *as l ( di anoda& Terentu/nya ion OH 7 ada /atoda daat diu/ti/an den*an eruahan 6arna larutan dari enin* men%adi merah muda setelah dieri se%umlah indi/ator .enol.talein 2& Den*an demi/ian, terlihat ah6a rodu/ ele/trolisis lelehan umumnya ereda den*an rodu/ ele/trolisis larutan& ntu/ men*uran*i /andun*an en*otor Nal dalam larutan NaOH, daat dila/u/an den*an men**una/an sel air ra/sa /husus untu/ men*ele/trolisis air laut& Dalam sel air ra/sa ini lo*am natrium mementu/ amal*ama Na7H*& !o*am natrium daat diun*ut den*an -ara die/stra/ men**una/an a?uadest& Proses ini serin* diseut roses /lor al/ali, dan serin* men*a/iat/an en-emaran air ra/sa /e lin*/un*an, sehin**a sisa hasil roses ini %i/a a/an diuan* /e lin*/un*an harus dila/u/an en*olahan terleih dahulu& "ea/si yan* ter%adi adalah :
( Na7H* 9 ( H (O
( NaOH 9 H ( 9 H*
'eeraa %enis sel untu/ men*ele/trolisis air antara lain : 1
#el dia.ra*ma, sel ini memunyai satu dia.ra*ma, iasanya teruat dari serat ases yan* memisah/an anode dari /atode& Den*an demi/ian ion daat erindah /arena mi*rasi listri/, tetai di.usi rodu/nya terhalan*& Anodenya iasanya
teruat dari *ra.it dan /atode dari esi tuan*& Dia.ra*ma itu /emudian tersumat /arena ema/aian dan ini a/an terlihat dari menin*/atnya enurunan Coltase dan te/anan hidrostati/ ada uman air *aram& Dia.ra*ma itu haru dierarui se-ara er/ala& Dia.ra*ma itu memun*/in/an air *aram men*alir dari anode /e /atode dan den*an demi/ian men*henti/an atau men*uran*i rea/si samin*& (
#el memran, sel ini men**una/an memran semiermeael untu/ memisah/an /omartemen anode dari /atode& Den*an men**una/an sel dia.ra*ma, mi*rasi ali/ ion7ion itu di/endali/an oleh la%u aliran .luida melalui dia.ra*ma dan ini diatur den*an men*endali/an tin**i ermu/aan Fat -air di dalam /edua /omartemen itu se-ara teliti& Dalam sel memran /edua sel itu diisah/an den*an lemaran lasti/ yan* a/ti. /imia, yan* daat mele6at/an ion natrium, tetai menola/ ion hidro/sil&
3
#el ra/sa, sel ra/sa oerasinya san*at ereda dari sel7sel %enis lain& Anodenya *ra.it dan /atodenya adalah /olam aliran ra/sa&
2.4 Hu#u* a)ada
Mi-hael )araday meneran*/an huun*an /uantitati. antara %umlah Fat yan* erea/si di /atoda dan anoda dan muatan listri/ total yan* mele6ati sel& Hasil enelitian Mi-hael )araday di/enal den*an nama Hu/um )araday, yan* dinyata/an sea*ai eri/ut :
Listrik sebanyak 96.500 C yang mengalir melalui sel menghasilkan 1 gram ekuivalen reaksi kimia pada masing-masing electrode
Muatan ele/tron 2e tun**al 2dinyata/an dalam -oulom adalah sama den*an : 1,<0(1==3 > 10 71 , sehin**a %umlah muatan yan* ditun%u//an oleh 1 mol ele/tron adalah :
2<,0((13= > 10 (3 mol71 21,<0(1==3 > 10 71 <&;84,31 &mol 71
umlah muatan terseut diseut tetaan )araday 2)&
10
Arus listri/ adalah %umlah muatan yan* men*alir melalui seuah ran*/aian er Benzene + Aquadest satuan 6a/tu& i/a adalah esarnya muatan dalam -oulom dan t adalah 6a/tu dalam deti/ yan* dierlu/an untu/ melalui seuah titi/ dalam ran*/aian, ma/a arus I 2dalam Amere adalah : I
O =
t
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
21
Arus I amere yan* le6at selama t deti/ menyea/an It -oulom muatan mele6ati CaCO3
ran*/aian& umlah ele/tron dalam mol adalah : I t =
Mol ele/tron
:<,;84 Emol
& & & & & & & & & & & & & & & & & 2(
Dari %umlah mol ele/tron yan* le6at dalam ran*/aian, ma/a %umlah mol senya6a yan* erea/si ada ele/troda dalam sel ele/tro/imia daat dihitun*&
@amar (& "an*/aian alat er-oaan
III
A
ALAT DAN BAHAN 3.1 A,a!
Alat yan* di*una/an dalam ra/ti/um ini adalah:
V
1& #atu set ran*/aian ele/trolisis (& Adator
Larutan garam dapur
3& Ele/trode Air raksa
;& Ameremeter
Karbon
4& $oltmeter <& Nera-a analiti/ =& @elas e/er
11
8& Erlemmeyer & Piet *ondo/ 10& Piet tetes 11& 'all iet 1(& 'uret 13& @elas u/ur 1;& Ka-a arlo%i 14& !au leher ti*a 1<& H indi/ator 1=& oron* emisah 18& #tati. 1& oron* erselan*
3.2 Ba+a(
'ahan yan* di*una/an dalam ra/ti/um ini adalah: 1
@aram daur 2Nal
(
Air ra/sa
3
He/sana
;
Minya/
4
aO3
<
@ra.it
=
Asam O/salat 2H((O;
8
Indi/ator PP
Natrium hidro/sida 2NaOH
10 Asam /lorida 2Hl 11 A?uadest I6
LANGKAH KERJA
1& !arutan *aram daur den*an /onsentrasi 105 den*an -ara meniman* =4 *ram Nal /emudian dilarut/an /e dalam a?uadest seanya/ =40 m!, /emudian dimasu//an /e dalam ran*/aian alat yan* di*una/an untu/ ele/trolisis& (& Air ra/sa ditiman* dimasu//an den*an teliti /e dalam ran*/aian alat& 3& A?uadest dimasu//an den*an teliti /e dalam ran*/aian alat 1(
;& #eanya/ =4 m! he/sena dan =4 m! a/uades dimasu//an den*an teliti /e dalam ran*/aian alat 4& Minya/ dimasu//an den*an teliti /e dalam ran*a/aian hin**a menutui /eluaran selan* ada ran*/aian <& Alat diran*/ai& =& aO3 dimasu//an dalam -oron* emisah dan dileta//an di a*ian atas ran*/aian 8& "an*/aian diisolasi a*ar o/si*en dan en*otor dari luar tida/ i/ut dalam roses ele/trolisis & Te*an*an listri/ D dinyala/an 10& Dila/u/an ele/trolisis selama 3 hari& #elama mela/sana/an roses ele/trolisis, diu/ur te*an*an dan arus listri/nya 11& #etelah roses ele/trolisis era/hir, sisa larutan *aram daurnydan a/uades yan* erada dalam ran*/aian diuan* den*an -ara diiet den*an hati7hati 1(& Air ra/sa yan* erada dalam ran*/aian %u*a diiet den*an hati7hati 13& !arutan NaOH dan sisa larutan Nal diamil den*an memietnya den*an hati7 hati dan memindah/annya /e dalam *elas e/er& 1;& !arutan NaOH yan* terentu/ ditentu/an /onsentrasinya den*an -ara dititrasi den*an men**una/an Hl 0,1 N& 14& Diu/a dari ran*/aiannya dan dimasu//an -airannya /e dalam -oron* emisah, /emudian diisah/an /edua larutan den*an -ara didiam/an& 1<& !arutan Hl yan* terdaat dalam ran*/aian diamil den*an -ara memisah/annya men**una/an -oron* emisah dari larutannya 1=& Hl yan* terentu/ ditentu/an /onsentrasinya den*an -ara dititrasi men**una/an NaOH yan* telah distandarisasi den*an Asam O/salat 0,1 N 18& Nera-a
massa
dan
nera-a
e/onominya
diuat
dan
e.isiensi
roses
ele/trolisisditentu/an
6
DATA DAN PERHITUNGAN 5.1 E,&#!)o,"" NaC,
Massa Nal =00 *ram $olume a/uades untu/ melarut/an Nal ( liter Te*an*an
: 1( $
Arus
: 100 mA 13
5.2 S!a(da)"a" NaOH da( HC, a.
S!a(da)d"a" NaOH d&('a( Aa* O#a,a! Masasa asam o/salat : 0,<3(4 * 2dalam lau u/ur 100 m! $olume asam o/salat : 10,00 m! $olume NaOH : 10,( m! 10,1 m! 632,5 mg ¿ mg as. oksalat N NaOH = 100 10,15 mL x x 63,5 grek V NaOH x FP x BE as. Oksalat 10 .
¿ 0,0989 N
S!a(da)"a" HC, d&('a( NaOH T&)!a(da)"a" $olume Hl : 10,00 m! $olume NaOH : ,30 m! N NaOH : 0,08 N
V HCl . N HCl=V NaOH . N NaOH
N HCl =
V NaOH . N NaOH V HCl
N HCl =
9,30 mL.0,0989 N 10,00 mL
N HCl =0,0920 N
5.3 P&(&(!ua( Ko(&(!)a" NaOH da( HC, Ha", a. P&(&(!ua( Ko(&(!)a" NaOH Ha", $olume Hl : 1,00 m! 1,30 m! Normalitas Hl : 0,0(0 N $olume NaOH hasil : 10,00 m! Normalitas NaOH hasil :
V HCl . N HCl=V NaOH . N NaOH
N NaOH =
V HCl . N HCl V NaOH
N NaOH =
19,15 mL.0,0920 N 10,00 mL
N HCl =0,1762 N . P&(&(!ua( Ko(&(!)a" HC, Ha", $olume NaOH : 0,( m! 0,( m! Normalitas NaOH : 0,08 N $olume Hl hasil : 10,00 m! Normalitas Hl hasil :
V HCl . N HCl=V NaOH . N NaOH
N HCl =
V NaOH . N NaOH V HCl
N HCl =
0,2 mL.0,0989 N 10,00 mL
N HCl =0,001978 N 1;
$ol& Hl yan* dihasil/an 100 m! $ol& NaOH yan* dihasil/an =40 m! 5.4 M&(&(!u#a( B&)a! NaOH da( B&)a! HC, +a", P)o& 1.
NaOH
'erat NaOH N NaOH > 'E NaOH > $ NaOH yan* dieroleh 0,1=<( e/! > ;0 *re/ > =40 m! > 21!1000m! 4,(8< * 2.
HC,
'erat Hl N
> 'E Hl > $ hasil Hl
Hl
0,001=8 e/! > 3<,4 *re/ > 100 m! > 21!1000m! 0,00=( *r
5.5.
M&('+"!u(' &""&(" a E""&(" &,&#!)o,""
QKarena arus diasan* se-ara seri, ma/a /uat arus yan* mele6ati ran*/aian dihitun* den*an -ara : Itotal I1 9 I( 9 I3 9 I; $ 1( Colt I
100 mA
t
(
0,1 A
331(00 deti/
I>t 0,1 A > 331(00 dt/ 331(0
'erat Nal =4 *r > 84 5 2/adar Nal <3,=4 * Mol Nal mula7mula <3,=4 * 48,4 *mol 1,08= mol NaC, a(' !&)u)a"
"ea/si yan* ter%adi se-ara umum adalah: ( Nal
( Na9 9 ( l7
( Na9 9 (H* 9 (e 7
(NaH* 14
( l 7
l( 9 (e 7
( Nal 9 (H*
l( 9 (NaH*
1e/ 1 1 e/ <&400 mol 33120 C
Mol e7
96500 C / mol
0,3;3( mol Reaksi di anoda 2 C,7C,2 8 2 &7
ma/a mol l( R mol e 7 mol l( R mol e7 R > 0,3;3(mol 0,1=1< mol Pada rea/si: 2 NaC, 8 2H'
C,2 8 2NaH'
Ma/a mol Nal ( mol l( mol e7 0,3;3( mol 'erat Nal yan* terurai mol Nal > 'M Nal 0,3;3( mol > 48,4 *rmol (0,0== *r
Di/etahui Nal uman
=4 *r=40 m! 2/emurnian Nal 84 5
Ma/a Nal uman
m Nal > 84 5 =4 * > 284100 <3,=4 *
E.isiensi ele/trolisis
NaClterurai NaClumpan > 1005
20,0779 gram 63,75 gram > 1005
3(,4 5
E""&(" NaOH
"ea/si di /atoda : 2H2O 8 2 &7
ma/a ( mol e7
H2 8 2 OH7
1 mol H ( 1<
R > mol e 7
1 mol H(
R > 0,3;3( mol 0,1=1< mol
Pada rea/si ementu/an NaOH dari amal*ama dan air : 2NaH' 8 2H2O
2NaOH 8 H2 8 2H'
1 mol H(
( mol NaOH
mol NaOH
R > mol H( R > 0,1=1< mol 0,0848 mol
i/a NaOH rea/sinya semurna, ma/a : 'erat NaOH teoritis mol NaOH > 'M NaOH 0,0848 mol > ;0 *mol 3,;3( * #ehin**a, a!" hasil proses a!" & seharusnya se- ara teoritis
E.isiensi NaOH
×
1005
5,286 gram 3,432 gram > 1005
14;,0(5
E""&(" HC, R&a#" A(oda : 2 C,7 C,2 8 2 &7
ma/a ( mol e 7 1 mol l( 1 mol l(
R > mol e 7 R > 0,3;3( mol 0,1=1< mol
Pada rea/si /lorinasi : C9H9 8 C,2
C9H5 C, 8 HC,
Mol l( mol Hl 0,1=1< mol i/a l( eruah men%adi Hl semurna ma/a : 1=
Berat HCl sebenarnya (teoritis)
'erat Hl
mol Hl > 'M Hl 0,1=1< mol > 3<,4 *mol <,(<3; *ram
#ehin**a, MassaHCl h asilproses x 100 E.isiensi Hl MassaHClteoritis
0,0072 gram 6,2634 gram > 1005
0,11; 5 5.9 N&)aa Maa
"ea/si yan* ter%adi se-ara umum adalah:
( Na9 9 ( l7
( Na9 9 (H* 9 (e 7
(NaH*
( l 7
l( 9 (e 7
( Nal 9 (H*
l( 9 (NaH*
( Nal
Mol e7
33120 C 96500 C / mol
0,3;3( mol
18
Cl2
Hg H2
C%H&3Cl
H2O NaHg H2O
Listrik
Hidrolisis
NaCl H2OLK!"OL# H2O NaCl
1
1
N&)aa Maa R&a#!o) E,&#!)o,"" Input
@aram daur 2Nal
a
Nal masu/an
=4 *
H(O H(O masu/an
=40 *
umlah massa inut
Nal 9 H(O =4 *ram 9 =40 *ram 8(4 *ram
Output
a& Na9 Massa Na9
molNa9 > ArNa9 0,3;3( mol > (3*rmol =,83< *r
& H(O Massa H(O massa H(O inut =40 *ram -& l7 Massa l7
mol l7> Ar l7 0,3;3( mol > 34,4 *rmol 1(,183< *r
d& Nal sisa Massa Nal erea/si Mr Nal > Mol Nal yan* erea/si 48,4 *rammol > 0,3;3( mol (0, 0==( *ram massa Nal yan* tersisa Nal masu/an 7 massa Nal yan* terurai =4 *r 7 (0,0==( * 4;,((8 * umlah massa outut mNa9 9 ml7 9 mNal sisa 9 mH(O 2=,83< 9 1(,183< 9 4;,((8 9 =40 *ram 8(4 *ram 2
N&)aa Maa R&a#!o) H' Input
a
Na9 (0
Massa Na9
=,83< *ram
Massa H*
100 *
umlah massa inut
Massa Na99Massa H*
H*
2=,83< 9 100 *ram 10=,83< *ram Output
a& NaH* Massa NaH* mol NaH* > Mr NaH* 0,3;3( mol > ((3 *rammol =<,433< *ram & H* sisa Massa H* erea/si
mol H* > Mr H* 0,3;3( mol > (00 *mol <8,<; *ram
Massa H* sisa
Massa H* mula7mula 7 Massa H* erea/si 2100 S <8,<; *ram 31,3< *
umlah outut massa NaH* 9 massa H* sisa 2=<,433< 9 31,3< * 10=,83< *ram
3
N&)aa Maa H"d)o,"" Input
a&
NaH* NaH* masu/an
&
=4,433< *ram
H(O Massa A?uadest =40 m! asumsi H(O adalah 1 *ml
-&
H* 'erat H* masu/an
'erat H* yan* tida/ erea/si ada ele/trolisis 31,3< *ram
umlah massa inut
'erat 2NaH* 9 H(O9 H* 2=4,433< 9 =40 9 31,3< *ram 84<,83< *ram
Output
(1
a& NaOH NaOH terentu/ 4,(84 *ram & H(O sisa "ea/si : (NaH* 9 (H (O (NaOH 9 H ( 9 (H* Mol H(O erea/si mol NaOH terentu/
5,285 gram
Mol NaOH terentu/ 'erat H(O erea/si
40 gram / mol
0,13(1 mol
0,13(1 mol > 18 *rammol (,3=8( *ram
'erat H(O sisa
'erat H(O a6al S erat H(O erea/si =40 * S (,3=8( *ram =;=,<(1= *
-& NaH* sisa "ea/si : (NaH* 9 (H (O (NaOH 9 H ( 9 (H* Mol NaH* erea/si mol NaOH
0,3;3( mol Massa NaH* sisa mol NaH* inut S mol NaH* erea/si 0,3;3( mol 7 0,13(1 mol 0,111 mol Massa NaH* sisa 0,111 mol > ((3 *rammol ;(,<143 *ram d& H* sisa "ea/si : (NaH* 9 (H (O (NaOH 9 H ( 9 (H* Mol H* mol NaH* erea/si
0,13(1 mol gram Massa H* erea/si 0,13(1 mol > (00 mol (<,;( *ram H* sisa total
m H* inut 9 m H* erea/si 31,3< *ram 9(<,;( *ram 4(,8; *ram
e& H( "ea/si : (NaH* 9 (H (O (NaOH 9 H ( 9 (H* Mol H( R > mol NaOH terentu/
'erat H(
R>
5,285 gram 40 gram / mol
0,0<<1 * umlah massa outut Massa 2NaOH9Total H*sisa 9 NaH* sisa 9H (O sisa 9 H( 20,0<<1 94(,8; 9;(,<143 9 =;=,<(1=90,0<<1 *ram ((
8;3,(0( *ram
II.
PEMBAHASAN
Pra/ti/um /ali ini ertu%uan untu/ memuat NaOH dan Hl den*an ahan a/u *aram daur men**una/an metode ele/trolisis& @aram daur yan* di*una/an memili/i /emurnian yan* rendah& Ini merua/an salah satu -ara untu/ menin*/at/an har*a %ual& Har*a %ual NaOH dan Hl diasaran a/an %auh leih mahal %i/a diadnin*/an den*an Nal& #elain itu, ra/ti/um ini %u*a ertu%uan untu/ men*hitun* e.isiensi dan nera-a massa roses emuatan natrium hidro/sida dan asam /lorida dari tia tahaan rosesnya& Ele/trolisis merua/an roses eruraian suatu Fat /arena adanya aliran listri/ yan* meliat/an rea/si redo/s ta/ sontan serta meman.aat/an ener*i listri/ untu/ men*hasil/an suatu rea/si /imia& Dalam industry /imia, ele/trolisis daat diman.aat/an untu/ men*hasil/an *as /lor dan natrium serta memuat natrium hidro/sida& Ele/trolisis Nal ada ra/ti/um ini dila/u/an ada /eadaan tertutu& #el yan* di*una/an dalam ele/trolisis ini adalah sel ra/sa,sedan*/an ahan ele/trode ada anode yan* di*una/an dalam er-oaan adalah era/ ,sedan* /atodenya adalah H*& Pada rea/si di /atoda, dihasil/an *as hodro*en 2H (& A*ar *as ini tida/ /eluar ini tida/ /eluar selama roses ele/trolisis, aliran *as terseut ditutu den*an men**una/an minya/& @as l( dialir/an /edalam -amuran he/sana dan H (O ,sehin**a ter%adi rea/si antara *as l ( den*an larutan he/san& "ea/si antara /lor dan enFene ini diseut den*an rea/si /lorinasi& "ea/sinya adalah sea*ai eri/ut:
@as /lor yan* lolos ditan*/a den*an aO 3 ,/arena *as l( san*at era-un& A?uades di*una/an untu/ memisah/an Hl den*an -hloro enFene 2untu/ e/stra/, sedan*/an ion Na 9 a/an erea/si den*an H* men%adi amal*ama 2NaH*&Amal*ama tida/ a/an terde/omosisi /arena adanya air *aram&"ea/si yan* ter%adi : (Na9 9 (H*
(NaH*
#el air ra/sa di*una/an /arena air ra/sa daat memeri /euntun*an daat men*hasil/an rodu/ yan* mutunya san*at tin**i dan daat men*uran*i /eutuhan a/an eCaorasi& #elain itu, ele/trode H* daat %u*a meminimalisir /andun*an en*otor Nal dalam larutan NaOH& Namun selain memeri/an /euntun*an ternyata sel H* %u*a memeri /eru*ian&#alah satu /eru*ian dari H* adalah erlunya en*endalian limah H* /e lin*/un*an /arena ra/sa yan* diuan* /e lin*/un*an (3
6alauun san*at /e-il %umlahnya ternyata san*at erahaya /arena daat menyea/an enya/it&Oleh /arena itu, setelah roses ele/trolisis selesai, H* di/emali/an /e tematnya semula& #i.at H* yan* mudah men*ua ada suhu /amar,ma/a dalam er-oaan seelum di*una/an H* daat ditamah den*an air suaya H* yan* men*ua tertahan oleh mole/ular air& Katoda H* %u*a memunyai otensial yan* tin**i sehin**a san**u meredu/si H(O men%adi H( dan OH7 serta daat meredu/si ion Na 9 men%adi Na yan* larut dalam -airan H* mementu/ amal*ama& Amal*ama yan* terentu/ a/an terisah H* nya ila ter/ena a?uadest, /arena amal*am NaH* tida/ mementu/ i/atan yan* /uat sehin**a mudah terleas& (NaH* 9 (H (O
(NaOH 9 H( 9 (H*
ntu/ men*etahui /onsentrasi dari Hl dan NaOH hasil er-oaan ma/a selan%utnya dila/u/an titrasi& Titrasi Hl hasil roses dila/u/an den*an men**una/an NaOH yan* telah distandarisasi den*an asam o/salat, sedan*/an titrasi NaOH hasil rosesdila/u/an den*an men**una/an asam Hl 0,1 N& Dari hasil erhitun*an di/etahui ah6a /onsentrasi Hl hasil roses adalah 0,001=8 N dan NaOH hasil roses adalah 0,1=<( N& #esuai den*an ra/ti/um yan* dila/u/an, e.isiensi ele/trolisis yan* dieroleh erdasar/an erhitun*an adalah 3(,4<5, e.isiensi Hl yan* dieroleh erdasar/an roses ele/trolisis adalah seesar 0,11;5 dan e.isiensi NaOH 14;,0(5& E.isiensi roses Hl masih san*at /e-il, ini /arena ada /esalahan ra/ti/an yan* tida/ memisah/an Hl den*an he/sane terleih dahulu& #elain itu dila/u/an ula erhitun*an terhada nera-a massa& Nera-a massa merua/an erhitun*an semua ahan yan* masu/ rea/tor,ahan yan* /eluar rea/tor, dan a/umulasi yan* disea/an oleh oerasi industri dalam interCal 6a/tu tertentu& Dari erhitun*an dieroleh nera-a massa ele/trolisis, nera-a massa NaOH dan nera-a massa Hl inut tida/ sama den*an oututnya& Hal ini sesuai den*an hu/um nera-a massa, Maa "(-u! Maa ou!-u! 8 A#u*u,a"
III.
KESIMPULAN
1& E.isiensi yan* dieroleh dari er-oaan : E..isiensi emuatan NaOH 14;,0( 5 E..isiensi emuatan Hl 0,11;5 (;
E..isiensi ele/trolisis 3(,4<5 (& Konsentrasi NaOH hasil ele/trolisis 0,1=<( N Konsentrasi Hl hasil ele/trolisis 0,001=8 N
6I
DATAR PUSTAKA Anonim& (01(&
#lektrolisis
$imia
%&'
()'.Online&
#umer:
htt:tu*asse/olah?&lo*sot&-om(01(0(ele/trolisis7/imia7ia7sma&html,
dia/ses
ada tan**al 1= Desemer (014& !u/man& (00& )engenal $egunaan Larutan 'sam $lorida. Online& #umer: htt:ane/ailmu&lo*sot&-om(000<men*enal7/e*unaan7larutan7asam7 /lorida&html, dia/ses ada tan**al 1= Desemer (014
Asisten,
Ir& 'an*un +asito, M&#-
Go*ya/arta, (0 Desemer (014 Pra/ti/an,
#ri #undari "etnoasih
(4
