pembuatan cuso4

Laporan praktikum kimia anorganik II

1

PEMBUATAN CuSO4 dari kawat tembaga

Disusun oleh:

AISAH

1112016200010

Kelompok 4:

Dini wulandari 1112016200004

Dita khoerunnisa 1112016200031

Fitri Ramadhiani 1112016200022

Ahmad Yandi RF 1112016200026

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDKAN ILMU DAN PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2014


2

ABSTRAK

Tembaga banyak digunakan pada berbagai barang elektronik, misalnya kabel, kumparan,

dan lain-lain. Serbuk tembaga merupakan salah satu bahan logam yang digunakan untuk

membuat komponen otomotif, elektronika dan juga sebagai bahan untuk produk cat yang

bersifat konduktiv. Pengunaan penting dari elektrolisis adalah dalam pemurniaan logam.

Proses pemurniaan logam (metallurgical smelting) biasa menghasilkan logam tembaga

yang kurang murni untuk penggunaan secara lazim. Tujuan dari percobaan ini yaitu

membuat larutan CuSO4 dari kawat tembaga. Pada proses elektrolisis di katoda terjadi

reduksi sehingga Cu yang ada di katoda terkikis dan melapisi Cu yang di anoda.

PENDAHULUAN

Indonesia terdapat berbagai macam industri. Beberapa industri membutuhkan bahan-

bahan untuk meningkatkan kualitas dari produk yang dihasilkan. Kristal CuSO4.5H2O

merupakan salah satu bahan yang banyak dibutuhkan di industri. Pemanfaatan dari

CuSO4.5H2O ini sangat luas. Diantaranya yaitu sebagai fungisida yang merupakan pestisida

yang secara spesifik membunuh atau menghambat cendawan akibat penyakit, reagen analisa

kimia, sintesis senyawa organik, pelapisan anti fokling pada kapal, sebagai kabel tembaga,

electromagnet, papan sirkuit, solder bebas timbal, dan magneton dalam oven microwave. [1]

Salah satu industri yang menggunakan kristal CuSO4.5H2O ini adalah PT Petrokimia yang

berlokasi di Gresik, Jawa Timur. Pada industri ini, kristal CuSO4.5H2O digunakan sebagai

bahan aditif dalam pembuatan pupuk NPK. Kristal CuSO4.5H2O berupa padatan kristal biru

ini dapat dibuat dengan mereaksikan tembaga dengan asam sulfat dan asam nitrat yang

kemudian dipanaskan dan hingga terbentuk kristal. Selain dengan bahan baku logam

tembaga, kristal CuSO4.5H2O juga bisa dibuat dari tembaga bekas ataupun tembaga dalam

bentuk sponge yang diperoleh dari larutan CuCl2.

Tembaga banyak digunakan pada berbagai barang elektronik, misalnya kabel,

kumparan, dan lain-lain. Logam tembaga pada barang-barang tersebut mengandung kadar

tembaga yang cukup tinggi. Sehingga, biasanya bekas tembaga dari barang-barang tersebut

diolah kembali menjadi logam tembaga baru untuk digunakan pada barang elektronik lagi

(fitrony, dkk, 2013).

Serbuk tembaga merupakan salah satu bahan logam yang digunakan untuk membuat

komponen otomotif, elektronika dan juga sebagai bahan untuk produk cat yang bersifat


3

konduktip. Dalam industri otomotif dan elektronika, pembuatan komponen dari serbuk

tembaga dilakukan dengan teknologi metalurgi serbuk, dimana proses metalurgi serbuk

terdiri dari tahapan tahapan mixing, compacting dan sintering. Teknologi ini dianggap lebih

menguntungkan daripada teknologi pengecoran, keunggulan tersebut adalah : komponen

yang dihasilkan lebih presisi, lebih ringan, efisiensi pemakaian bahan lebih tinggi, konsumsi

energi lebih rendah, dan mudah untuk memvariasikan unsur pemadu pada saat pembuatan

paduan.

Terlebih lagi dalam menghadapi teknologi manufaktur masa depan, dimana penggunaan

three dimensional (3D) printing merupakan salah satu proses dari rapid prototyping (RP) yang

sangat cepat perkembangannya. Pada printer tiga dimensi ini fungsi tinta dapat digantikan oleh

beragam serbuk, berbahan polimer, keramik, sejenis karet, hingga logam seperti tembaga. Bahkan

pada pengembangan berikutnya mengkombinasikan dua material serbuk dalam suatu komponen

yang responsif terhadap lingkungan maupun aspek fisik lainnya.

Kondisi inilah yang menjadi dasar untuk memformulasikan produk-produk smart material

(material), contohnya pembuatan blade propeller yang geometrinya bisa berubah tergantung pada

stimulasi lingkungan seperti temperatur maupun parameter lainnya. Dari berbagai penelitian yang

telah dilakukan oleh para ahli untuk pengembangan multimaterial rapid prototyping (RP),

ditemukanlah mekanisme pendeposisi serbuk multi-material, konsep ini bernama sinter-deposisi

multi material (MMD-Is), dimana salah satu teknikpenyinteran serbuknya menggunakan energi

laser untuk mengikatkan antar dua jenis partikel serbuk yang berbeda, seperti partikel tembaga

(Cu) dan Nikel (Ni). Perilaku sinter dua jenis partikel serbuk dengan komposisi berbeda dapat

bervariasi tergantung pada formasi larutan padat (kondisi sinter) yang berlaku khusus untuk tiap

jenis material serbuknya(Hartono, dkk)

Tembaga (II) merupakan salah satu ion logam transisi deret pertama yang terletak pada

periode empat dan golongan IB, memiliki no atom 29 dan nomor massa atom 63,54 g/mol.

Tembaga (II) memiliki stabilitas kompleks yang paling besar jika dibandingkan dengan logam

transisis deret pertama yang lain dan paling stabil jika dibandingkan dengan bilangan oksidasi

tembaga lain. Kebanyakan senyawa tembaga (I) cukup mudah teroksidasi menjadi tembaga (II)

(Endah, 2011).

Perubahan kimia yang terjadi selama elektrolisis dapat dilihat pada atau di dekat sekitar

electrode. Perubahan ini kebanakan hanyalah berupa penguraian sederhana. Mudah

diperlohatkan bahwa elektrolisis selalu disertai dengan perpindahan bahan dalam suatu sel

elektrolisis. Misalnya suatu larutan tembaga sulfat yang biru dan larutan kalium dikromat

yang jingga dicampurkan dalam konsentrasi yang ekuimolar, kita memperoleh larutan yang


4

berwarna kecoklatan. Larutan ini dapat ditaruh dalam sel elektrolisis yang berukuran U dan

diatasnya dituangi lapsan asam sulfat encer yang tak berwarna pada setiap sisi. Jika larutan

ini kemudian dielektrolisis, larutan ang tadinya tak berwarna di dekat katode perlahan lahan

menjadi biru, sedangkan larutan di dekat anode menjadi jingga. Karena warna biru berikatan

dengan tembaga dan warna jingga berkaitan dengan dikromat, dapat kita katakana bahwa

tembaga bergerak kearah katode dan kromat ke arah anode selama elektrolisis. (Vogel,1979)

Pengunaan penting dari elektrolisis adalah dalam pemurniaan logam. Proses

pemurniaan logam (metallurgical smelting) biasa menghasilkan logam tembaga yang

kurang murni untuk penggunaan secara lazim. Misalnya, adanya arsenik dapat menurunkan

konduktivitas listrik dari tembaga, sehingga hasilnya kurang cocok untuk dibuat kawat dan

konduktor listrik yang lain.

Hubungan antara jumlah energi listrik yang dikonsumsi dan perubahan kimia yang

dihasilkan dalam elektrolisis merupakan salah satu persoalan penting yang dicarikan

jawabannya oleh michael faraday (1791-1867). Hukum faraday pertama tentang elektrolisis

menyatakan bahwa: jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya

muatan listrik yang melewati suatu sel elektrolisis. Hukum faraday kedua tentang elektrolisis

menyatakan bahwa: sejumlah tertentu arus listrik menghasilkan jumlah ekivalen yang sama

dari benda apa saja dalam suatu elektrolisis (petrucci, 1987)

BAHAN DAN METODE

Alat dan bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kawat tembaga, gelas kimia, gelas ukur,

kabel penghubung, catu daya, amplas. Sedangkan bahannya adalah kawat tembaga dan

larutan H2SO4

Metode

Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah sel elektrolisis. Langkah kerja dalam

percobaan ini yaitu pertama amplas kawat tembaga yang akan digunakan dan kemudian

kawat tembaga tersebut dibuat melingkar. Masukan larutan H2SO4 200 ml ke dalam beaker

glass. Rangkai alat elektrolisisnya, dimana kawat tembaga yang melingkar di pasang di

katoda dan sisanya di anoda. Nyalakan power supply dan volt yang digunakan sebesar 3 volt.

Kemudiam amati perubahan yang terjadi sampai warna larutan berwarna biru.


5

HASIL DAN PEMBAHASAN

Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat dipakai

untuk menghasilkan arus listrik. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi redoks tudak

berlangsung secara spontan. Untuk lebih memahami apakah sebenarnya elektrolisis itu dapat

dilihat pada proses pengisian aki. Dalam proses pengisian aki tersebut dapat disimpulkan

bahwa apabila ke dalam suatu larutan elktrolit dialiri arus listrik searah maka akan terjadi

reaksi kimia, yakni penguraian atas elektrolit tadi. Peristiwa penguraian (reaksi kimia) oleh

arus searah itulah yang disebut elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat

mengahantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi

sebagai katoda dan anoda

Sel elektrolisis tidak memerlukan jembatan garam. Komponen utamanya adalah sebuah

wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah. Elektron (listrik) memasuki larutan

melalui kutub negatif (katode). Spesi tertentu dalam larutan mneyerap elektron dari katode

dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi ion melepas elektron di anode dan mengalam

oksidasi. Jadi, sama seperti pada sel volta, reaksi di katode adalah reduksi, sedangkan reaksi

di anode adalah oksidasi. Akan tetapi, muatan elektrodenya berbeda. Pada sel volta, katode

bermuatan positif, sedangkan anode bermuatan negative. Pada sel elektrolisis katode

bermuatan negatif sedangkan anode bermuatan positif.

Pada pembuatan larutan CuSO4 dengan katode dan anode Cu. Pada elektrolisis larutan

H2SO4 dengan elektrode Cu terbentuk endapan Cu di katode dan anodenya (Cu) larut. Hasil-

hasil itu dapat dijelaskan sebagai berikut. Dalam larutan H2SO4 terdapat ion H+, ion SO4

2-

molekul air serta logam tembaga (elektrode). Berbeda dengan elektrode grafit yang inert

(sukar bereaksi), tembaga dapat mengalami oksidasi di anode. Kemungkinan reaksi yang

terjadi di katode adalah reduksi ion Cu2+

atau reduksi air. Oleh karena potensial reduksi

Cu2+

lebih besar maka reduksi ion Cu2+

lebih mudah berlangsung. Sementara itu,

kemungkinan reaksi yang terjadi di anode adalah oksidasi ion SO42-

,oksidasi air atau oksidasi

Cu. Pada percobaan ini yaitu elektrolisis larutan dengan katoda Cu dan anoda Cu. Hasil yang

didapatkan adalah dengan menggunakan arus 3 volt yang terjadi di katoda sedikit demi

sedikit terkikis dan melapisi Cu yang di anoda. Cu yang di anoda bereaksi menghasilkan

gelembung udara berupa gas karena larutan tersebut teroksidasi. Lama - kelamaan larutan

H2SO4 tersebut berubah warna menjadi biru. Ketika larutan tersebut mengalami perubahan

warna menjadi biru, hal ini menunjukkan terdapatnya ion Cu2+

pada larutan tersebut


6

2SO42-

S2O82-

+ 2e E = -2.71 V

2H2O 4H+

+ O2 + 4e E = -1.23 V

Cu Cu2+ + 2e E = -0.34 V

Oleh karena potensial oksidasi Cu paling besar maka oksidasi tembaga lebih mudah

berlangsung. Jadi, elektrolisis larutan H2SO4 dengan Cu menghasilkan endapan Cu di katode

dan melarutkan Cu di anode.

CuSO4 Cu2+

+ SO42-

Katode : Cu2+

+ 2e Cu

Anode : Cu Cu2+ + 2e

Cu Cu

(anode) (katode)

Berdasarkan daftar potensial elektrode standar dapat dibuat suatu ramalan tentang reaksi

katode dan reaksi anode pada suatu elektrolisis. Ramalan mungkin akan meleset jika spesi

yang terlibat mempunyai overpotensial yang signifikan.

KESIMPULAN

Sel elektrolisis tersusun atas elektroda positif (anoda) dan elektroda negatif (katoda). Pada

anoda terjadi reaksi oksidasi, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi. Ada dua tipe

elektroda, yakni elektroda inert dan reaktif. Bila anoda berupa elektroda inert, reaksi oksidasi

sangat bergantung pada jenis anion yang ada dalam larutan, sebaliknya bila anoda berupa

elektroda reaktif maka elektroda itu akan larut. Pada katoda mengalami reduksi sehingga Cu

yang di katoda terkikis dan melapisi Cu yang di anoda

DAFTAR PUSTAKA

Fitrony, dkk. 2013. http://.www.its.ac.id. Jurnal pembuatan kristal tembaga sulfat pentahidrat

(CuSO4 .5H2O) dari tembaga bekas kumparan. Institut teknologi sepuluh november.

Hartono, S. A, dkk. . http://www.eprints.undip.ac.id. Pembuatan serbuk tembaga dengan

proses pengendapan elektrolisis metode lectrorefining. Universitas diponegoro,

Semarang


7

Petrucci, Ralph H. 1985. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid.

Jakarta: Erlangga

Suciningrum, Endah. 2011.http://www.digilib.uns.ac.id. sintesis karakterisasi kompleks

tembaga (II) dengan difenilamin. Universitas Sebelas Maret, Surakata.

Svehla, G. 1990. Vogel: Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.

Jakarta: PT Kalman Media Pustaka

pembuatan cuso4

Documents

Transcript of pembuatan cuso4