Sunday 26 August 2012

Asal muasal bilangan avogadro



bilangan avogadro bukan jatuh dari langit lho..^_^

tentu masih ingetkan dengan bilangan avogadro,6 1023 .  ketika saya belajar pertama kali kimia di SMU, tentu ku bertanya dalam hatiku bgm cara dapetin angka 6 1023, dan tidak jarang kutanyakan hal tsb kepada guru kimia ku. apakah bilangan itu diturunkan dari rumus matematika yg jelemit atau hasil imaginasinya Bp Avogadro (^_^;)? Akhirnya ku dapet juga jawabannya. ternyata bilangan itu bukan berasal dari karangan Bp Avogadro belaka, melainkan bisa ditentukan secara eksperiment, yaitu dg metode electrochemistry.

gimana ya caranya?
pada eksperiment ini, kita mengukur aliran elektron dan waktu untuk memperoleh jumlah elektron yang melewati electrochemicall cell. jumlah/nilai atom pada sampel berkaitan dg aliran elektron untuk menghitung menghitung bilangan avogadro.
elektroda yang digunakan adalah tembaga dan elektrolitnya adalah 0.5 M H2SO. selama elektrolisis, anoda (Cu) yg dihubungkan dg positif pin pada power suply mengalami kehilangan masa karena akan berubah menjadi ion Cu2+ . pada katoda, akan membebaskan gas H2.
2 H+(aq) + 2 elektron -> H2(g)
eksperiment ini didasarkan pada
massa yg hilang pada anoda Cu atas itu kita bisa hitung deh bilangan avogadro.
 Bahan yg dipakai
  • baterai atau power supply
  • kabel dan aligator clips utk menghubungkan sel.
  • 2 Elektroda
  • 0.5 M H2SO4  250 ml
  • air
  • Alkohol (ct, methanol atau isopropyl alcohol)
  • 6 M HNO3 pada beaker kecil
  • Amperemeter atau multimeter
  • Stopwatch
  • Alat penimbang yang bisa mengukur hingga 0.0001 gram
lalu,,,
sebelum melakukan eksperimen, elektroda harus dibersihkan terlebih dahulu menggunakan 6 M HNO3.lalu dimasukkan ke dalam alkohol. kemudian dikeringkan dg handuk, lalu ditimbang dg alat penimbang yang bisa mengukur hingga berat 0,0001 gram. setelah itu dicelupkan pada elektroda sel dg elektrolit 0.5 M H2SO4. selanjutnya sama deh seperti proses elektrolisis biasa. yang terpenting dari eksperimen ini adalah keakuratan pengukuran pada timbangan,waktu dan arus listrik. pengukuran arus listrik diambil setiap menitnya karena ada kemungkinan arus listrik berubah2 akibat pengaruh perubahan elektrolit, temperatur, dan posisi elektroda. lalu nilai arus listrik yg digunakan adalah nilai rata2nya. eksperimen ini bisa dilakukan selama 17 menit. setelah selesai, berat anoda tembaga ditimbang deh.




gimana ya cara mengukurnya???
misalnya dari eksperimen tadi diperoleh data:
Massa
anoda yg hilang: 0.3554 grams (g)
arus listrik (rata2): 0.601 ampera (amp)
waktu elektrolis: 1802 seconds (s)
masih inget kan kalo;
1 ampere = 1 coulomb/second atau 1 amp.s = 1 coul
nilai muatan elektron adalah 1.602 x 10-19 coulomb
  1. muatan listrik yg mengalir
    (0.601 amp)(1 coul/1amp-s)(1802 s) = 1083 coul
  2. jumlah elktron pada elektrolisis.
    (1083 coul)(1 electron/1.6022 x 10-19coul) = 6.759 x 1021 electrons
  3. jumlah atom tembaga yg hilang pada anoda.
    Jumlah ion Cu2+  =  jumlah elektron yg diukur
    Jumlah ion Cu2+   = (6.752 x 1021 elektron)(1 Cu2+ / 2 elektron)
    Jumlah ion Cu2+   = 3.380 x 1021 Cu2+ ions
4.     hitung jumlah ion Cu per gram Cu dari jumlah ion Cu diatas dantembaga yg dihasilkan
massa atom Cu). perhitungannya : 3.380 x 1021 ion Cu2+ / 0.3544g = 9.510 x 1021 ion Cu2+ /g = 9.510 x 1021 Cu atom/g
ion Cu yg dihasilkan sama dg anoda yg hilang.. ( elektron sangat kecil sehingga bisa dihiraukan, sehingga ion Cu (II) sama dg massa atom Cu). perhitungannya : 3.380 x 1021 ion Cu2+ / 0.3544g = 9.510 x 1021 ion Cu2+ /g = 9.510 x 1021 Cu atom/g
5.     menghitung jumlah atom Cu pada satu mol Cu, 63,546 gr.
Atom Cu /mol Cu = (9.510 x 1021 Atom Cu/g Cu)(63.546 g/mol Cu)
Atom Cu /mol Cu = 6.040 x 1023 atom Cu/mol Cu (bil Avogadro)

 
nah dapatkan bilangan avogadro...senilai 6.040 x 1023 hampir sama dengan yg ditemuin Bp Avogadro, 6.02 x 1023
             pada percobaan ini errornya;
Absolut error  :           |6.02 x 1023 - 6.04 x 1023 | = 2 x 1021
Persen error    :           (2 x 1023/ 6.02 x 1023)(100) = 0.3 %

1 comment:

  1. Permisi gan, katanya waktu eksperimen 17 menit atau 1020 sekon. kenapa di hasil eksperimen menyatakan 1802 sekon? ;)

    ReplyDelete