AMALI 4 -SCE 3109

AMALI 4 -SCE 3109NOR SUHAILA BT RIDZUAN 770908086926 PPG SAINS A 2013

AMALI 4

Tujuan: Untuk menyiasat proses penurunan dan pengoksidaan untuk pemindahan elektron pada satu jarak.Teori :

Tindak balas redoks(redox reaction) ialah tindak balas kimia yang melibatkan prosespengoksidaan(oxidation) danpenurunan(reduction), dimana kedua-dua proses iniberlaku secaraserentak.

Apabila sesuatu bahan dioksidakan dalam tindak balas redoks, sesuatu bahan yang lain akan diturunkan ataupun dengan yang sebaliknya.

Agen pengoksidaan(oxidizing agent) ialah bahan yang mengoksidakan bahan tindak balas yang lain. Dalam suatu tindak balas redoks, agen pengoksidaan mengalami prosespenurunan supaya dapat mengoksidakan bahan yang lain.

Agen penurunan(reducing agent) ialah bahan yang menurunkan bahan tindak balas yang lain. Dalam suatu tindak balas redoks, agen penurunan mengalami proses pengoksidaansupaya dapat menurunkan bahan yang lain.

Pengoksidaan(oxidation) ialah suatu proses yang melibatkan penambahan oksigen, atau kehilangan hidrogen, atau kehilangan elektron, atau penambahan nombor pengoksidaan(keadaan pengoksidaan) bagi unsur-unsur yang terlibat dalam sesuatu tindak balas.

Penurunan(reduction) ialah suatu proses yang melibatkan kehilangan oksigen, atau penambahan hidrogen, atau penambahan elektron, atau pengurangan nombor pengoksidaanbagi unsur-unsur yang terlibat dalam sesuatu tindak balas.

Bahan: 2.0 moldm-3 asid sulfurik, 0.5 moldm-3 larutan ferum (II) sulfat (disediakan semasa larutan ini digunakan sahaja), 0.2 moldm-3 larutan kalium manganat (VII) berasid, 0.5 moldm-3 larutan kalium iodida, 0.2 moldm-3 kalium dikromat (VI) berasid, 0.2 moldm-3 larutan kalium tiosianat dan larutan kanji 1 % .

Alat Radas: Tiub - U, galvanometer, penyambung klip buaya, elektrod karbon, kaki retot dan pemegang, tabung uji, penitis dan penutup satu lubang.

Prosedur :

1. Tiub U diletakkan pada pemegang kaki retot.

2. Asid sulfurik cair dimasukkan ke dalam tiub-U sehingga paras 6 cm dari mulut tiub-U.

3. Tambahkan dengan berhati-hati larutan 0.5 moldm-3 ferum(II) sulfat dengan menggunakan penitis ke satu lengan tiub-U sehingga paras larutan ferum(II) sulfat mencapai 3 cm.

4. Seterusnya dengan berhati-hati, 0.2 moldm-3 larutan kalium dikromat (VI) berasid ditambahkan ke lengan tiub-U yang satu lagi.

5. Elektrod karbon diletakkan ke dalam setiap satu lengan tiub-U.

6. Elektrod diambungkan ke galvanometer seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Berasaskan pesongan jarum galvanometer, elektrod yang bertindak sebagai terminal positif dan elektrod yang bertindak sebagai terminal negatif ditentukan.

7. Radas dibiarkan tersebut selama 30 minit, sebarang perubahan yang berlaku diperhatikan.8. Dengan menggunakan penitis yang bersih, 1 cm3 larutan ferum(II) sulfat dikeluarkan dari tiub-U dan dimasukkannnya ke dalam tabung uji. Beberapa titis larutan 0.2 mol dm-3 kalium tiosianat ditambahkan ke dalam tabung uji tersebut. Pemerhatian direkodkan.

9. Langkah 1 hingga 7 diulangi dengan menggunakan larutan 0.5 moldm-3 kalium iodida dan 0.2 moldm-3 larutan kalium manganat (VII) berasid bagi menggantikan larutan ferum (II) sulfat dan larutan kalium dikromat(VI) berasid.

10. Langkah 8 diulangi untuk menguji larutan kalium iodida dengan larutan kanji 1 %.

Rajah 2Larutan ferum (II) sulfatTiub-UAsid sulfurikLarutan berasid kalium dikromat (VI)Elektrod karbonGalvanometer

Keputusan :BahanAnodKatodGalvanometerPemerhatian

Larutan Ferum (II) sulfat + larutan Kalium dikromat (VI) berasidLarutan ferum (II) sulfatLarutan Kalium dikromat (VI) berasidJarum Galvanometer bergerak ke arah kananFerum (ll) menjadi warna coklat kemerahan

Larutan Kalium iodida + Larutan Kalium manganat (VII) berasidLarutan Kalium iodidaLarutan Kalium manganat (VII) berasidJarum Galvanometer bergerak ke arah kananKalium bertukar menjadi warna biru

Perbincangan :Pengoksidaan dan penurunan, tindak balas kimia pelengkap yang dicirikan oleh penurunan atau pengoksidaan masing-masing satu atau lebih elektron oleh atom atau molekul. Pada asalnya istilah pengoksidaan telah digunakan untuk merujuk kepada reaksi di mana oksigen digabungkan dengan unsur atau sebatian contohnya tindak balas magnesium dengan oksigen untuk membentuk magnesium oksida atau gabungan karbon monoksida dengan oksigen untuk membentuk karbon dioksida. Begitu juga, pengurangan merujuk kepada penurunan dalam jumlah oksigen dalam bahan atau penyingkiran yang lengkap. Contohnya, tindak balas kuprum oksida dan hidrogen untuk membentuk kuprum dan air. Dalam eksperimen ini, terdapat dua reaksi redoks berlaku. Tindak balas pertama adalah antara larutan ferum (II) sulfat dengan kalium dikromat (VI) berasid. Sementara reaksi kedua adalah antara larutan kalium dan kalium manganat (VII) berasid. Dalam tindak balas pertama, ferum (ll) bertindak sebagai agen penurunan. Ia membebaskan elektron menjadi ion ferum (III). Oleh sebab yang demikian, ferum (ll) sulfat berlaku perubahan warna dari hijau pucat kepada warna kemerahan coklat. Berikut adalah persamaan setengah bagi ferum (II).Fe2+ (ak) Fe3+ + e-Dalam tindak balas ini, elektron akan berkumpul dan kemudian melalui elektrod karbon dalam larutan ferum (ll) sulfat sebelum mengalir ke wayar penyambung. Elektrod karbon bertindak sebagai terminal negatif.Elektrod kemudian mengalir ke terminal positif, yang merupakan karbon elektrod dalam larutan kalium dikromat berasid (VI). Ion dikromat (lV) bertindak sebagai agen pengoksidaan menerima elektron dan oleh itu, menjalani proses penurunan untuk menjadi larutan tanpa warna kromium (ll) ion.Persamaan setengah Pengoksidaan: Fe2+ (ak) Fe3+ + e-

Persamaan setengah Penurunan: Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) + 6e- 2Cr3+ (ak) + 7H20 (ce)

Persamaan keseluruhan: Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) + 6 Fe2+ (ak) 2Cr3+ (ak) + 6Fe3+ (ak) + 7H20 (ce)

Asid sulfurik yang digunakan dalam eksperimen ini bertindak sebagai jambatan garam untuk memisahkan tindak balas setengah dan juga untuk melengkapkan litar dengan membenarkan pergerakan ion untuk mengalir.Dalam tindak balas antara larutan kalium iodida dan kalium manganat (Vll), ion manganat (Vll) bertindak sebagai agen pengoksidaan, jadi ia menerima elektron dan bertukar menjadi larutan tanpa warna mangan (ll) ion dan akan menghasilkan air.Persamaan setengah ionik Penurunan : MnO4- (ak) + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H20 (ce)

Persamaan setengah ionik Pengoksidaan :I2 (g) 2I- + 2e-

Persamaan ionik keseluruhan: 2MnO4- (ak) + 16H+ + 5I2 (g) 2Mn2+ 10I- + 8H20 (ce)

Hasil dari tindak balas ini harus diuji dengan larutan kanji 1% untuk mengesan kehadiran iodin dalam larutan yang bertindak balas tadi.

Kesimpulan :Berlaku pemindahan elektron dari katod ke anod melalui wayar penyambung.

Soalan:

1. (i) Tuliskan persamaan redoks untuk kedua-dua tindak balas redoks yang dijalankan dalam amali ini.

Tindak balas 1:Fe2+ - e Fe3+pengoksidaan

Tindak balas 2:Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ 2Cr3+ + 7H2O + 3 Fe3t redoks

(ii) Dalam setiap tindak balas, nyatakan agen pengoksidaan dan agen penurunan.

Agen pengoksidaan : Cr2O72- berasidAgen penurunan : Fe2t

2. Tunjukkan arah pengaliran elektron dalam setiap tindak balas redoks tersebut. dari rod negatif ( Fe2t) ke rod positif (Cr2O72-)

3. Nyatakan fungsi asid sulfurik yang digunakan.

Fungsi asid sulfurik adalah memisahkan dua larutan tindakbalas tetapi membenarkan ion-ion mengalir melaluinya untuk melengkapkan litar.

4. Tuliskan dua pasangan larutan lain yang boleh digunakan dalam amali di atas. i. ferum (II) sulfat dan kalium manganat (VII) berasid ii. Kalium iodide dan kalium dikromat (VI) berasid

5. Mengapakah larutan kalium bromida tidak boleh digunakan untuk menggantikan asid sulfurik?

Kerana larutan kalium bromida akan bertindak balas dengan larutan-larutan yang digunakan dalam eksperimen.

U/P PUAN HABIBAH BT BUANG1