sains

1. 1
PRAKTIKAL 6
NILAI PEMALAR AVOGADRO
Tujuan :
Untuk mengetahui nilai pemalar Avogadro dengan menggunakan prosedur
elektrolisis.
Teori :
Hukum Avogadro juga dikenali sebagai Teori Avogadro ataupun Hipotesis
Avogadro. Prinsip ini merupakan satu hukum dimana gas-gas dengan isi padu
yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama, mempunyai bilangan zarah atau
molekul yang sama. Bilangan molekul yang ada pada isi padu gas yang tertentu
adalah bebas daripada saiz ataupun jisim molekul gas tersebut. Nilai teori bagi
pemalar Avogadro merupakan 6.02 × 1023. Hukum ini boleh dinyatakan seperti
berikut:
𝑉
𝑛
= 𝑘
di mana, 𝑉 ialah isipadu gas
𝑛 ialah kuantiti bahan dalam gas / bilangan mol gas itu
𝑘 ialah pemalar berkadar terus / pembolehubah tetap
Senarai Bahan :
1 mol dm-3 larutan kupum(II) sulfat
Larutan propana
Dua kepingan kurpum

2. 2
Senarai Radas :
Bateri
Bikar 250 cm3
Wayar penyambung dan klip buaya
Ammeter
Suis
Reostat
Jam randik
Prosedur :
Rajah 1
1. Dua kepingan kuprum dicuci dengan menggunakan kertas pasir dan jisimnya
ditimbang.
2. Bikar diisi dengan larutan 1 mol dm-3 kuprum(II) sulfat sehingga separuh
penuh.
3. Radas disediakan seperti dalam Rajah 1. Suis dihidupkan dan jam randik
dimulakan.
4. Reostat diselaraskan untuk membenarkan arus kecil melaluinya.

3. 3
5. Bacaan ammeter direkodkan ke dalam Jadual 1 bagi setiap selang masa satu
minit.
6. Suis dimatikan selepas 30 minit.
7. Perubahan yang berlaku di anod dan di katod direkodkan.
8. Kepingan kuprum dibasuh dan dikeringkan dengan propanon. Kepingan
tersebut ditimbang sekali lagi.
Langkah Berjaga-Jaga :
1. Propanon hendaklah dijauhkan dari muka atau hidung kerana propanon
mudah mengewap dan menyebabkan kerengsaan.
2. Berhati-hati ketika membersihkan kepingan zink dan kuprum kerana bucu
kepingan tersebut tajam dan boleh mencederakan jari.
3. Propanon perlu dikendalikan dengan berhati-hati kerana ia mudah terbakar
dan ia harus dielakkan berhampiran dengan api.

4. 4
Keputusan :
a. Hasil Pemerhatian
Katod (Kuprum 1) Anod (Kuprum 2) Elektrolid
Jisim Sebelum, g 22.0 22.9 -
Jisim Selepas, g 22.2 22.7 -
Tindak Balas
Berlaku tindak balas
penurunan :
Cu2+ → Cu
Berlaku tindak balas
pengoksidaan. :
Cu → Cu2+
-
Elektron
Menerima dua
elektron untuk
membentuk ion Cu
Membebaskan dua
elektron dan
membentuk ion Cu2+
Kepekatan dan
kuantiti ion Cu2+
dalam larutan akues
berkurang dan
warna biru larutan
akan pudar.
Keadaan fizikal
elektrod /
Perubahan jisim
Jisim logam kuprum
semakin bertambah
disebabkan enapan
logam kuprum.
Jisim logam kuprum
semakin bekurang
dan menjadi semakin
nipis kerana terhakis.
-
Persamaan
Setengah
Persamaan
setengah :
Cu2+ + 2e- → Cu
Persamaan
setengah :
Cu → Cu2+ + 2e-
-

5. 5
b. Nilai arus elektrik, 𝑰 sepanjang proses elektrolisis
Masa, 𝒕 / minit Arus Elektrik, 𝑰 / A
0 0.26
1 0.24
2 0.32
3 0.30
4 0.30
5 0.30
6 0.30
7 0.30
8 0.30
9 0.32
10 0.32
11 0.32
12 0.32
13 0.32
14 0.32
15 0.32
16 0.32
17 0.32
18 0.32
19 0.32
20 0.32
21 0.32
22 0.33
23 0.33
24 0.33
25 0.33
26 0.33

6. 6
27 0.33
28 0.33
29 0.33
30 0.33

7. 7
Keputusan :
Pengiraan -
 Jisim yang diperolehi di katod,
𝑚 = 𝑚 𝑓 − 𝑚𝑖
= (22.0 − 22.0)𝑔
= 0.2𝑔
 Purata bagi jumlah arus yang melalui litar,
𝐼 =
[ 0.26 + 0.24 + 0.32 + (6𝑥0.30) + ( 13 𝑥 0.32) + (9𝑥0.33) ] 𝐴
30
=
9.75
30
= 0.325 𝐴
 Masa elektrolisis, 𝑡 = 1800𝑠
 Cas bagi satu elektron, 𝑄 𝑒 = 1.602 𝑥 10−19
𝐶𝑜𝑢𝑙𝑢𝑚𝑏

8. 8
LANGKAH 1 -
Kira jumlah cas yang melalui litar tersebut.
= (0.325𝐴) (
1𝐶
1𝑆
) ( 1800𝑠)
= 𝟓𝟖𝟓 𝑪
LANGKAH 2 -
Kira bilangan elektron di dalam elektrolisis ini. (Cas bagi satu elektron = 1.602 x
10-19 C)
= (585𝐶) (
1
1.602 x 1019
𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛)
= 𝟑. 𝟔𝟓𝟐 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟏
𝒆𝒍𝒆𝒌𝒕𝒓𝒐𝒏
LANGKAH 3 -
Mengenalpasti bilangan atom kuprum yang terbentuk di katod.
=
1
2
𝑛𝑜𝑚𝑏𝑜𝑟 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑢𝑘𝑢𝑟
= (3.652 𝑥 1021) (
1
2
𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛 𝐶𝑢 )
= 𝟏. 𝟖𝟐𝟔 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟏
𝒂𝒕𝒐𝒎 𝑪𝒖
LANGKAH 4 -
Kira bilangan atom kuprum di dalam satu gram kuprum.
=
1.826 𝑥 1021
𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶𝑢
0.2𝑔 𝐶𝑢
(1𝑔 𝐶𝑢)
= 𝟗. 𝟏𝟑 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟏
𝒂𝒕𝒐𝒎 𝑪𝒖/𝒈𝒓𝒂𝒎

9. 9
LANGKAH 5 -
Kira bilangan atom kuprum di dalam satu mol kuprum, 63.546 g.
= (9.13 𝑥 1021
𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶𝑢 𝑔𝑟𝑎𝑚)( 63.546 g mol Cu)
= 𝟓. 𝟖𝟎𝟐 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟑
𝐚𝐭𝐨𝐦/𝐦𝐨𝐥 𝐤𝐮𝐩𝐫𝐮𝐦

10. 10
Perbincangan :
1. Secara teori, pertambahan jisim dalam satu elektrod kuprum sepatutnya
sama dengan pengurangan jisim pada satu lagi elektrod. Jelaskan
mengapa terdapat sedikit perubahan kecil bagi kedua-dua nilai ini di
dalam eksperimen yang telah dijalankan.
Perbezaan adalah disebabkan oleh kuantiti ion Cu2+ yang ditarik untuk
dinyahcaskan di elektrod katod adalah lebih daripada kuantiti ion Cu 2+ yang
dibebaskan untuk dibentuk oleh elektrod anod.
2. Tuliskan persamaan tindak balas yang seimbang untuk tindak balas
yang berlaku di anod dan katod.
Anod : Cu (pe) → Cu2+ + 2e- [ Pengoksidaan ]
Katod : Cu2+ + 2e- → Cu (pe) [ Penurunan ]
3. Apakah kesan ke atas pemalar Avogadro yang diperoleh jika bekalan
kuasa dimatikan beberapa saat selepas 30 minit dan bukannya tepat 30
minit?
Nilai pemalar Avogadro akan bertambah kerana pertambahan masa
menyebabkan lebih banyak zarah Cu dipindahkan melalui elektrolit dari anod
ke katod.
4. Apakah kesan ke atas pemalar Avogadro yang diperoleh jika elektrod
tidak dibiarkan kering sebelum jisim akhir elektrod diambil?
Akan berlaku ralat ke atas nilai pemalar Avogadro kerana elektrod yang tidak
kering masih mengandungi lapisan elektrolit iaitu propanon dan pepejal

11. 11
kuprum tidak dapat terbentuk sepenuhnya sewaktu masih basah. Hal ini akan
menjejaskan bacaan jisim bagi elektrod tersebut.
5. Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk menentukan
pemalar Avogardo dengan menggunakan katod zink dan anod kuprum
yang berjisim 5.100g. Arus 0.468A dialirkan selama 3 minit. Selepas data
dikumpulkan, anod kuprum dikeringkan dan ditimbang. Jisim akhir
anod kuprum ialah 5.037g.
 Jumlah arus yang melalui litar = 0.468 A
 Masa elektrolisis, 𝑡 = 180𝑠
 Cas bagi satu elektron, 𝑄 𝑒 = 1.602 𝑥 10−19
𝐶𝑜𝑢𝑙𝑢𝑚𝑏
a) Kirakan jisim anod kuprum yang hilang.
𝑚 = 𝑚 𝑓 − 𝑚𝑖
= (5.073 − 5.100)𝑔
= − 0.027𝑔
b) Kirakan jumlah cas (dalam Coulomb) yang mengalir melalui sel
elektrolisis.
= (0.468𝐴) (
1𝐶
1𝑆
) ( 180𝑠)
= 𝟖𝟒. 𝟐𝟒 𝑪
c) Kirakan bilangan elektron yang digunakan untuk menyadurkan zink.
(Cas bagi satu elektron ialah 1.602 x 10-19 C)
= (84.24𝐶) (
1
1.602 x 1019
𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛)

12. 12
= 𝟓. 𝟐𝟓𝟖 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟎
𝒆𝒍𝒆𝒌𝒕𝒓𝒐𝒏
d) Kirakan bilangan atom kuprum yang hilang dari elektrod kuprum.
=
1
2
𝑛𝑜𝑚𝑏𝑜𝑟 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑢𝑘𝑢𝑟
= (5.258 𝑥 1020) (
1
2
𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛 𝐶𝑢 )
= 𝟐. 𝟔𝟐𝟗 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟎
𝒂𝒕𝒐𝒎 𝑪𝒖
e) Kirakan bilangan atom kuprum per gram yang hilang pada anod.
=
2.629 𝑥 1020
𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶𝑢
− 0.027𝑔 𝐶𝑢
(1𝑔 𝐶𝑢)
= − 𝟗. 𝟕𝟑𝟕 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟏
𝒂𝒕𝒐𝒎 𝑪𝒖/𝒈𝒓𝒂𝒎
f) Kirakan bilangan atom kuprum dalam satu mol kuprum.
= (− 9.737 𝑥 1021
𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶𝑢 𝑔𝑟𝑎𝑚)( 63.546 g mol Cu)
= −𝟔. 𝟏𝟖𝟕 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟑
𝐚𝐭𝐨𝐦/𝐦𝐨𝐥 𝐤𝐮𝐩𝐫𝐮𝐦
g) Kirakan peratus ralat (student’s percent error)
Nilai ralat = |6.02 𝑥 1023
− (− 6.187 𝑥 1023)|
= 1.22 𝑥 1024
Peratus ralat = (
1.22 𝑥 1024
6.02 𝑥 1023
) (100)
= 202.7 %

13. 13
6. Selain daripada mengukur nilai pemalar Avogadro, nyatakan dan
jelaskan dua kegunaan proses elektrolisis dalam industri.
A. Pengelektrosaduran
Proses menyalut kepingan logam dengan logam yang lain melalui
elektrolisis disebut pengelektrosaduran. Sebagai contoh, keluli boleh
dielektrosadurkan dengan kromium. Tujuan pengelektrosaduran ialah
untuk melindungi logam tersadur daripada kakisan dan menjadikannya
lebih cantik. Dalam sel elektrolisis bagi pengelektrosaduran katod ialah
bahan yang ingin disadur, anod ialah logam saduran dan elektrolit ialah
larutan garam yang mengandungi ion-ion logam saduran contohnya
seperti NiSO4, CrSO4 dan AgNO3.
Tindak balas :
 Anod
Logam penyadur akan mengkakis untuk menghasilkan ion-ion bercas
positif di dalam lauratan elektrolit.
Setengah persamaan : Ni → Ni+ + e-
 Katod :
Ion bercas positif akan tertarik ke elektrod ini dan dinyahcas menjadi
logam yang terenap sebagai satu lapisan nipis di atas permukaan
logam atau bahan yang ingin disadur.
Setengah persamaan : Ni+ + e- → Ni
Kelebihan pengelektrosaduran :
 Dapat melindungi logam atau bahan daripada kakisan atau
pengaratan

14. 14
 Mencantikkan rupa logam dan meningkatkan penampilan fizikal
sesuatu logam atau bahan
Kesimpulan :
Nilai pemalar Avogadro boleh ditentukan dengan menggunakan proses
elektrolisis.