AMALI 2

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

Teori:

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

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

Prosedur :

1. Pasangkan tiub – U pada pemegang kaki retort.2. Masukkan asid sulfurik cair ke dalam tiub-U sehingga paras 6 cm dari mulut

tiub-U.3. Dengan menggunakan penitis, tambahkan dengan berhati-hati larutan 0.5 mol

dm-3 ferum(II) sulfat ke satu lengan tiub-U sehingga paras larutan ferum(II) sulfat mencapai 3 cm.

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

5. Letakkan elektrod karbon ke dalam setiap satu lengan tiub-U.6. Sambungkan elektrod ke galvanometer seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Berasaskan pesongan jarum galvanometer, tentukan elektrod yang bertindak sebagai terminal positif dan elektrod yang bertindak sebagai terminal negatif.

7. Biarkan radas tersebut selama 30 minit, perhatikan sebarang perubahan yang berlaku.

8. Dengan menggunakan penitis yang bersih, keluarkan 1 cm3 larutan dari lengan tiub-U yang mengandungi larutan ferum(II) sulfat dan masukkannnya ke dalam tabung uji. Tambah beberapa titis larutan 0.2 mol dm-3 kalium tiosianat ke dalam tabung uji tersebut. Rekodkan pemerhatian anda.

9. Ulangi langkah 1 hingga 7 dengan menggunakan larutan 0.5 mol dm-3 kalium iodida dan 0.2 mol dm-3 larutan kalium manganat (VII) berasid bagi menggantikan larutan ferum (II) sulfat dan larutan kalium dikromat(VI) berasid

10. Ulangi langkah 8 untuk menguji hasil yang terbentuk di lengan yang mengandungi larutan kalium iodida dengan menggunakan larutan kanji 1 %.

Keputusan:

Perbincangan:

Kesimpulan:

Soalan:

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

Tindak balas 1:

FeSO4 + K2Cr2O7 → Fe Cr2O7 + K2SO4

Tindak balas 2:

2MnO4- (ak) + 16H+ + 5I2 (g) → 2Mn2+ + 10I- + 8H20 (ce)

Tindak balas terminal negatif :

Rajah 2

Larutan ferum(II) sulfat

Tiub-UAsid sulfurik

Larutan kalium dikromat(VI) berasid

Galvanometer

Elektrod karbon

Fe2+ (ak) → Fe3+ (ak) + e-

Tindak balas terminal positif :

Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) + 6e → 2Cr3+ (ak) + 7H2O (ce)

Tindak balas redoks keseluruhan :

[ Fe2+ (ak) → Fe3+ (ak) + e- ] x 6

6Fe2+ (ak) → 6Fe3+ (ak) + 6e-

Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) + 6e → 2Cr3+ (ak) + 7H2O (ce)

6Fe2+ (ak) + Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) → 6Fe3+ (ak) + 2Cr3+ (ak) + 7H2O

(ce)

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

Tindak balas 1:

FeSO4 + K2Cr2O7 → Fe Cr2O7 + K2SO4

a. Tindak balas larutan ferum (II) sulfat dengan larutan kalium dikromat

(VI) berasid

Agen pengoksidaan :

Cr2O72- (ak) + 14H+ (ak) + 6e → 2Cr3+ (ak) + 7H2O (ce)

Di elektrod positif (anod), ion dikromat (VI), Cr2O72- diturunkan kepada ion

kromium (III), Cr3+ dengan menerima elektron.

Agen penurunan :

Fe2+ (ak) → Fe3+ (ak) + e-

Di elektrod negatif (katod), iron ferum (II), Fe2+ dioksidakan kepada ion ferum

(III), Fe3+ dengan pembebasan elektron.

Tindak balas 2:

2MnO4- (ak) + 16H+ + 5I2 (g) → 2Mn2+ + 10I- + 8H20 (ce)

a. Tindak balas larutan kalium iodida dan larutan kalium manganat (VII)

Agen pengoksidaan :

2MnO4- (ak) + 10e + 16H+ (ak) → 2Mn2+ (ak) + 8H2O (ce)

Ion 2MnO4- menerima elektron untuk menghasilkan ion-ion manganat, Mn2+,

maka tindak balas penurunan berlaku di elektrod positif (anod). Oleh itu, ion

manganat ialah agen pengoksidaan.

Agen penurunan :

10I- (ak) → 5I2 (ak) + 10e-

Ion-ion iodida, I- mendermakan elektron, maka tindak balas pengoksidaan

berlaku di di elektrod negatif (katod). Oleh itu, ion iodida ialah agen

penurunan.

2. Tunjukkan arah pengaliran elektron dalam setiap tindak balas redoks tersebut.

Tindak balas larutan ferum (II) sulfat dengan larutan kalium dikromat (VI) berasid

Negative terminal (FeSO4) to positive terminal (K2Cr2O7)

Tindak balas larutan kalium iodida dan larutan kalium manganat (VII)

Negative terminal (KI) to positive terminal (KMnO4)

Tindak balas 1 (FeSO4 and K2Cr2O7) Tindak balas 2 (KI and KMnO4)Terminal negatif (FeSO4) ke terminal

positif (K2Cr2O7)

Terminal negatif (KI) ke terminal positif

(KMnO4)

3. Nyatakan fungsi asid sulfurik yang digunakan.

o Fungsi asid sulfurik adalah ia bertindak sebagai jambatan garam yang memisahkan tindak balas setengah dan juga melengkapkan litar

dengan membenarkan pergerakan ion dalam litar.

o Asid sulfurik cair bertindak sebagai titian garam. Fungsi titian garam adalah untuk memisahkan agen pengoksidaan daripada agen penurunan dan melengkapkan litar elektrik supaya ion-ion dapat bergerak melaluinya.

o Fungsi asid sulfurik adalah ia bertindak sebagai jambatan garam yang memisahkan tindak balas setengah dan juga melengkapkan litar dengan membenarkan pergerakan ion dalam litar.

4. Tuliskan dua pasangan larutan lain yang boleh digunakan dalam amali di atas.

Larutan magnesium sulfat (MgSO4) dengan kalium klorida (KCl)

Larutan plumbum (II) nitrat (Pb (NO3)2) dan kalsium sulfat (K2SO4)

5. Mengapakah larutan kalium bromida tidak boleh digunakan untuk

menggantikan asid sulfurik? Kalium bromida tidak boleh digunakan bagi menggantikan asid sulfurik

kerana elektrolit ini adalah elektrolit lemah yang tidak membolehkan ion-

ion bergerak melaluinya. Kalium bromida juga tidak sesuai untuk

dijadikan titian garam yang efisyen.

Kerana larutan bromida kalium akan bertindak balas dengan

bahan tindak balas. Ini akan menyebabkan tindak balas tidak

berlaku. Selain itu, kompaun itu tidak akan membenarkan

pergerakan ion dalam tindak balas.

Kerana larutan bromida kalium akan bertindak balas dengan

bahan tindak balas. Ini akan menyebabkan tindak balas tidak

berlaku. Selain itu, kompaun itu tidak akan membenarkan

pergerakan ion dalam tindak balas.

Rujukan