Bab I Pendahuluan - Institut Teknologi Bandung

Bab I Pendahuluan
I.1
Latar Belakang Masalah
Elektrolisis adalah salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang reaksi
yang tidak berlangsung secara termodinamika, diubah menjadi reaksi yang dapat
berlangsung. Materi tentang elektrolisis ini dipelajari di SMA/MA pada kelas XII
Jurusan Ilmu Alam. Adapun salah satu kompetensi dasar yang harus dimiliki
siswa pada pokok bahasan ini, seperti yang tertulis pada silabus kimia 2006
(KTSP) kelas XII (kelas 3) Jurusan Ilmu Alam adalah siswa mengamati reaksi
redoks dalam sel elektrolisis.
Agar siswa dapat mengamati reaksi redoks yang terjadi dalam sel elektrolisis,
maka siswa perlu mendapatkan pengalaman belajar tersebut, sehingga diperlukan
adanya praktikum tentang elektrolisis di sekolah. Ini sesuai dengan pendapat
Zhou (1996) yang mengatakan bahwa, gambaran praktis pada reaksi kimia dalam
demonstrasi/praktikum adalah penting untuk guru, tidak hanya membantu siswa
lebih jelas mengerti prinsip kimia, tetapi juga membangkitkan rasa ingintahu dan
antusiasme.
Oleh sebab itu, dewasa ini di sekolah-sekolah sudah banyak dilakukan percobaan
tentang sel elektrolisis, terutama pada pengendapan logam dari larutannya.
Namun demikian, percobaan tentang pengukuran gas yang dihasilkan dari
elektrolisis, masih jarang ditemukan. Pengukuran gas ini dapat diterapkan, salah
satunya pada elektrolisis air, karena pada elektrolisis ini, baik di anoda maupun
katoda keduanya menghasilkan gas. Menurut Kelab dan Heideman, yang dikutip
oleh Zhou (1996) mengatakan bahwa rumus molekul pada air sangat sederhana
dan penting dalam ilustrasi beberapa prinsip kimia. Oleh sebab itu demonstrasi
pada elektrolisis air perlu mendapat banyak perhatian. Membuat observasi dalam
demonstrasi ini, tidak hanya belajar untuk menulis persamaan yang tepat untuk
reaksi pada elektroda, tapi juga memberikan siswa penjelasan yang lebih
komprehensif pada reaksi kimia yang terlibat dalam elektrolisis air.
2
Elektrolisis air murni akan sukar terjadi karena konsentrasi H+ dan OH- yang
sangat kecil (1 x 10-7 M). Oleh sebab itu, agar elektrolisis air dapat terjadi dengan
mudah, biasanya ditambahkan zat elektrolit seperti larutan asam (misalnya
H2SO4), larutan basa (misalnya NaOH) dan garam (misalnya Na2SO4) (Chang,
2005). Salah satu contoh elektrolisis yang diterapkan pada skala industri adalah
elektrolisis air laut. Elektrolisis ini dilakukan untuk memproduksi gas hidrogen.
Air laut banyak mengandung ion-ion elektrolit, sehingga elektrolisis air laut akan
menjadi lebih mudah terjadi jika dibandingkan dengan elektrolisis pada air murni.
Beberapa ion yang terkandung dalam air laut dapat dilihat pada Tabel I.1 di
bawah ini.
Tabel I.1 Beberapa ion yang terkandung dalam air laut (Hussein, 1992)
Unsur
Konsentrasi (mg/L)
Na
14240
Mg
1607
Cl
26360
Ca
548,1
K
518,2
F
< 1,0
I
0,05
Ion-ion elektrolit di dalam larutan berfungsi untuk menghantarkan arus listrik,
kation akan bergerak menuju katoda sedangkan anion akan bergerak menuju
anoda (Atkins, 1999). Ini berarti bahwa, ion di dalam larutan sangat berperan
penting dan menentukan laju pembentukan produk yang terbentuk dalam
peristiwa elektrolisis.
3
I.2
Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang sudah diungkapkan sebelumnya, maka dapat
dirumuskan suatu masalah sebagai berikut:
1.
Pengaruh voltase terhadap produksi gas hidrogen pada elektrolisis larutan
garam klorida.
2.
Pengaruh konsentrasi ion elektrolit terhadap produksi gas hidrogen pada
elektrolis larutan garam klorida.
3.
Pengaruh ukuran ion elektrolit terhadap produksi gas hidrogen pada
elektrolisis larutan garam klorida.
I.3
Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang diungkapkan di atas, maka penelitian ini
bertujuan untuk:
1.
Mengetahui pengaruh voltase terhadap produksi gas hidrogen pada
elektrolisis larutan garam klorida.
2.
Mengetahui pengaruh konsentrasi ion elektrolit terhadap produksi gas
hidrogen pada elektrolis larutan garam klorida.
3.
Mengetahui pengaruh ukuran ion elektrolit terhadap produksi gas hidrogen
pada elektrolis larutan garam klorida.
4.
Membuat petunjuk praktikum elektrolisis larutan garam klorida dengan
ukuran ion elektrolit yang berbeda, yang akan diterapkan di SMA/MA.
I.4
Sistematika Tesis
Mengacu pada pedoman penulisan tesis magister yang diterbitkan oleh Program
Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung tahun 2008, tesis ini disusun dengan
sistematika sebagai berikut:
(1)
Bagian persiapan tesis, berisi halaman judul, lembar pengesahan, abstrak,
pedoman penggunaan tesis, ucapan terima kasih, daftar isi, daftar lampiran,
daftar gambar dan ilustrasi, daftar tabel, daftar singkatan dan lambang.
4
(2)
Bab I Pendahuluan, berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah
dan tujuan penelitian.
(3)
Bab II Tinjauan Pustaka, berisi kajian mengenai konsep-konsep yang
berkaitan dengan penelitian ini.
(4)
Bab III Metodologi, berisi langkah-langkah penelitian yang dilakukan dari
awal sampai penarikan kesimpulan.
(5)
Bab IV Hasil dan Pembahasan, berisi paparan singkat data penelitian,
diskusi dan pembahasan.
(6)
Bab V Kesimpulan dan Saran, berisi rincian kesimpulan dan saran untuk
kajian lanjutan.
(7)
Daftar Pustaka.