Elektrolisa dari Seng Iodida Emas dari Air Laut Elektrolisa dari Seng Iodida

Banyak dari kalian, para pelajar… …yang bertanya, apakah mereka atau orang tuanya sampai selesai sekolah dapat menghasilkan uang untuk membeli buku dan seragam.. Untuk menggantikan semua biaya sekolah bagi sekitar 8 Juta pelajar Indonesia diperlukan sekitar 40.000.000.000.000 Rupiah. Itu jumlah yang sangat banyak. Dan jika guru dibayar lebih baik lagi, akan diperlukan lebih banyak lagi uang. Alangkah senangnya jika orang dapat dengan mudah menemukan uang ini, misalnya menemukan emas di tanah. Lebih baik lagi (karena Indonesia adalah negara kepulauan) jika orang dapat mengambil emas dari air laut. (Sumber: http://www.goldseiten.de/wissen/basiswissen/gold_aus_dem_meer.php, 28.06.2016)

Dengan peti pengalaman ini… …kamu bersama seorang ahli kimia Jerman bernama Fritz Haber (1868-1934) dapat memutuskan, apakah orang memiliki kesempatan untuk memecahkan masalah ekonomi dengan emas dari laut. Haber awalnya berhitung: jika perhitungannya tepat, maka setiap meter kubik air laut dapat mengandung sampai 50 mg emas. Secara keseluruhan emasnya dapat berjumlah hampir 10.000.000.000t (10 Milliar ton). Itu jumlah yang banyak sekali, terutama jika orang tahu, bahwa sekarang ini di ini di dunia tidak lebih dari 3000t emas setahunnya. Maka hal ini perlu dipertimbangkan... [2] Fritz Haber Hadiah Nobel untuk Kimia 1918

Pemikiran Orang berangkat dari pemikiran bahwa bagian dari emas itu berupa ikatan (dengan Tellur, Antimon, Selen…). Di dalam air terdapat kandungan emas larut Au3+. Oleh karena itu adalah asal dari Au (logam emas dasar), maka orang hanya… Kamu punya ide?

Kamu sudah tahu: Apa itu Ion, Kamu dapat membedakan katoda (contoh Na+) dari Anoda (contoh Cl-). Kamu mengenal istilah elektron-valensi dan tahu di mana orang dapat membaca jumlah elektron untuk setiap unsur. Dari pelajaran fisika kamu tahu (semoga), bagaimana aliran listrik dibangun. Jika tidak tahu, kamu tanya pada pembimbingmu.

Kamu pasti berpikir, … …bahwa orang harus mengosongkan bagian-bagian positif. Hal ini paling baik dilakukan dengan... Kembangkan ide baru.

…tiga elektron setiap bagian: Au3+ + 3 e- → Au0

Kamu sudah pikirkan. Sekarang percobaannya: Buatlah seperti Fritz Haber: Periksalah apakah yang terjadi dengan elektron-elektron itu berfungsi praktis. Karena emas untuk bahan percobaan itu sangat mahal, ujilah proses ini dengan logam seng yang lebih murah.. Prinsipnya akan sama: Seng(II)-Katoda dipecah dengan bantuan elektron dalam logam seng: Zn2+ + 2 e- → Zn0 Apakah kamu punya ide darimana orang dapat mengambil elektron?

Pasti idemu ada di sini: Dari colokan listrik atau Dari sebuah baterei Dari sebuah aki.

Kamu lihat bahan-bahan yang ada dalam peti… …kamu punya: Gelas untuk air laut dengan katoda-emas, eh katoda-seng. Gelas ukur dengan cairan seng Zinkiodid. Baterei 9V dengan Elektron Kawat dengan capitan… Bangun bagian-bagian ini (tanpa cairan dan baterei) menurut kamu sendiri bagaimana dia dapat berfungsi.

Beginikah saranmu?

Ya, begini seharusnya Isi ballpoint mengantarkan elektron dari baterei ke cairan: oleh karena itu dia bernama elektroda. Hubungkan baterei sebagai sumber elektron dengan bantuan penjepit buaya ke elektroda tadi. Isilah cairan Zinkioda ke dalam gelas dan masukkan elektroda ke dalam cairan (das Styropor berfungsi sebagai penahan). Perhatikan kutub positif (merah) und kutub-negatif (hitam).

Sekarang perhatian buatanmu: Segera setelah capitannya menyentuh kutub-kutubnya, percobaan ini berjalan. Perhatikan selama 2-3 menit.

Kamu mengenali: Batterie + - Catatlah pengamatanmu dengan bantuan istilah-istilah khusus di dalam buku harian laboratoriummu atau di buku catatanmu.

Pengamatan: Pada kutub positif terbentuk lapisan berwarna abu-abu terang. Dari kutub positif mengalir garis coklat ke bawah. Batterie + -

Artinya: Untuk dapat mengartikan perubahan yang diamati, kamu harus melihat permukaan unsur tadi, maka semua akan jelas. Batterie + -

Permukaan unsur Model akan membantu kita melihat tataran unsur. Kamu punya: Irisan kuning besar dengan tujuh aliran biru. Semuanya menampilkan masing-masing sebuah atom-ioda dengan elektron valensi. Irisan biru menggambarkan elektron tambahan dan bergerak yang membuat atom ioda menjadi anion-ioda. Irisan abu-abu dengan dua irisan merah. Mereka menggambarkan katoda seng dengan kedua sumber dayanya. Gelas kecil dengan irisan kecil biru sebagai penyedia elektron model. Di dalam tutupnya ada berkas dengan skema percobaan. Dua pelat kecil bertanda + atau – dan dua tanda panah reaksi.

Persiapan Gunakan berkas dari bagian tutup peti. Sertakan pelat biru dengan model elektron dari gelas percobaan (tanda pengisian di bagian atas). Dengan begitu baterei seperti „baru dibeli“. Die Batterie ist somit wie „frisch gekauft“. Letakkan dua anoda iodid dan sebuah katoda seng di bagian kiri gelas.

+ - Modelnya sekarang terlihat seperti ini? Kemudian kamu dapat lanjutkan, jika tidak mintalah bantuan. - Batterie + Elektroden

Tugas 1 dari 3 Listriknya sekarang dapat mengalir. Perhatikan aturan-aturan berikut: Elektron hanya dapat muncul lewat kawat dan elektroda, atau Di elemen-elemen yang lain ion-ion beredar.. Elektron dimulai dari kutub negatif dan harus mengalir ke kutub positif. Sekarang cobalah mengalirkan elektron-elektron menurut aturan ini yaitu dari kutub negatf ke kutub positif. Bekerjalah dengan model.

- + Apakah hasilnya terlihat seperti ini? Jika tidak, lihat kembali bantuan berikutnya. Baterei - + Elektroda

Langkah 1 + - Bisa kamu lanjutkan? Dua elektron berpindah melewati kawat dan elektroda menuju kutub positif. - + Elektroda Baterei Bisa kamu lanjutkan?

Langkah 2 + - Bisa kamu lanjutkan? Dua elektron (yang lain) mengalir dari anoda iodid menuElektronen menuju elektroda positif. - Batterie + Elektroden Bisa kamu lanjutkan?

Langkah 3 Kedua elektron dari anoda iodid mengalir melewati elektroda ke kutub positif baterei. Aliran listrik ditutup. Baterei - + Elektroda

Perhatikan lebih lanjut: Apa yang sekarang kamu lakukan langkah demi langkah, sebenarnya melakukan ini: sebuah elektron hanya dapat dimulai dari kutub negatif jika pada saat bersamaan elektron di kutub positif muncul. Perhatikan: tidak boleh ada elektron yang sama. Dan pikirkanlah, bahwa pada kenyatannya ada lebih banyak ion-ion seng dan ioda di sekelilingnya daripada di dalam model ini.

Tugas 2 dari 3 Agar kamu dapat menciptakan contoh praktis yang berangkat dari (hampir) semua logam (contohnya juga emas), maka kamu harus menuliskan persamaannya apa yang yang terjadi pada kedua elektroda tadi. Maka model ini akan membantumu lagi. Ulangi kembali percobaan dengan model ini dengan proses dari kutub negatif.

+ - Apakah persamaan model terlihat seperti ini? Sekarang kamu dapat lanjutkan, jika tidak mintalah bantuan. + - Cobalah kembali proses ini dengan model di kutub positif.

- + Apakah persamaan modelmu terlihat seperti ini? Maka kamu dapat lanjutkan, jika tidak, mintalah bantuan. - +

Sekarang tuliskanlah kedua persamaan model sebagai persamaan simbol. Tugas 3 dari 3 Sekarang tuliskanlah kedua persamaan model sebagai persamaan simbol. Model-model ini dapat membantumu

Apakah persamaan simbolmu terlihat seperti ini? Maka kamu dapat lanjutkan, jika tidak, mintalah bantuan. Zn2+ + 2 e- → Zn0 2 I- → I2 + 2 e-

Kembali ke tahapan unsur Elektron dari kutub negatif baterei membuat atom seng dari ion-ion seng. Kita mengenalinya sebagai seng dari lapisan abu-abu. Baterei + - Elektroda Seng

Kembali ke tahapan unsur Anoda iodid kehilangan elektron tambahannya dan menjadi molekul-molekul ioda. Kita mengenali ioda tersebut dari warnanya yang coklat. Baterei + - Ioda Elektroda

Kembali ke tataran unsur Oleh karena itu kita melihat logam sel abu-abu pada kutub positif dan pada kutub positif terlihat garis coklat. Baterei + - Seng Ioda Elektroda

Sekarang emasnya Sekarang berlatihlah menuliskan persamaan simbol. Unsur-unsur model dapat membantumu. Untuk itu kamu harus menemukan selain Zn2+-Katoda juga Au3+-Katoda. Catatlah perolehan emas dari Gold(III)-antimonid (AuSb) ke dalam buku catatan harian laboratorium kamu.

+ - - + Apakah persamaan modelmu terlihat seperti ini? Maka kamu dapat lanjutkan, jika tidak, kamu dapat meminta bantuan. + - - +

Apakah persamaan simbolmu terlihat seperti ini? Maka kamu dapat lanjutkan, jika tidak, mintalah bantuan. Au3+ + 3 e- → Au0 Sb3- → Sb + 3 e-

Kesimpulan Dari cairan penuh garam orang dapat mengambil logam garam tersebut, di mana orang dapat membuat aliran listrik. Logam muncul pada kutub negatif. Dengan demikian pada kutub positif akan muncul unsur bukan logam. Simpulkanlah langkah-langkah pembuatan emas dari air laut dan catatlah dalam buku catatan harian laboratoriummu.

Kesimpulanmu? Dari larutan garam emas (air laut) orang bisa mendapatkan logam emas dengan cara membuatkan aliran listrik. Di dalam larutan tersebut terdapat emas sebagai emas(III)-Katoda. Oleh karena itu katoda ini berpindah menuju kutub negatif, dilepaskan di sana dan menjadi logam emas. Anoda yang disebutkan (contohnya Antimon) berpindah menuju kutub positif, dilepaskan di sana dan menjadi unsur bukan logam.

Sayangnya kamu tidak dapat membantu rekanmu secepat itu... …karena Fritz Haber juga menemukan bahwa angka dari sekitar 50mg emas dari setiap meter kubik air laut tidak ditentukan dengan benar. Dia sendiri menemukan hanya sekitar 1/1000 dari jumlah yang awalnya diperkirakan. Tapi jumlah itu tetap saja banyak. Namun, apa gunanya emas untuk kita jika biaya untuk mendapatkannya lebih banyak daripada jika kita mendapat hasil dengan cara menjual emas. Akhirnya kamu juga harus yakin bahwa mendapatkan emas dari air laut itu sulit dan mahal. Dengan demikian guru-gurumu masih harus menunggu kenaikan gajinya. Namun,…

…kamu mengenal energi pencari harta... …dari film seperti Indiana Jones. Mereka tidak pernah menyerah. Ahli kimia ADALAH pencari harta tersebut. Mereka juga tidak pernah menyerah. Dalam kurun waktu terakhir mereka menawarkan dua solusi lainnya: Orang dapat menggunakan bakteri tertentu, yang menghasilkan emas dengan mudah dari air yang sangat banyak. Oder: Orang dapat menghasilkan plastik tertentu. Tali dari plastik ini dapat berada selama 2 bulan di dalam laut dan oleh karena itu dia dapat menampung sekian gram emas. Hal ini terdengar sangat ekonomis. Oleh karena itu para ilmuwan belum memberitahu kita bagaimana orang dapat membuat plastik itu, mereka ingin mendapatkan emasnya sendiri ;). Lihat tautan di bawah ini: http://cognitiobrevis.blogspot.de/2011/12/bisakah-emas-diekstrak-dari-air-laut.html https://www.researchgate.net/publication/281208471_Bacterial_Gold_Mining_Pertambangan_Emas_di_Dasar_Laut_yang_Ramah_Lingkungan_Menggunakan_Bakteri_yang_Dimodifikasi_secara_Genetik_Inspirasi_Bioteknologi_dari_QS_An-Nahl_14_dan_QS_Fathir_12l [3] Indiana Jones

Nilailah dirimu sendiri Seberapa yakin kamu dengan bantuan persamaan dapat menggambarkan bagaimana orang menghasilkan logam dari garam? Jika kamu memilih smiley hijau, gembiralah, semua sempurna. Jika kamu memilih smiley kuning, lihat kembali mulai halaman 54. Jika kamu memilih smiley merah, bertanyalah pada pembimbing atau gurumu dan mintalah saran dari mereka.

Seng dasar dibersihkan dengan kertas tissue dari elektroda. Cairan zinkiodid dapat dikembalikan ke dalam botol. Elektroda dilap dengan kertas tissue kering.

Petunjuk ini dibuat oleh Jurusan Didaktik Kimia Universität Bayreuth Juli 2016 diterjemahkan oleh Dr.phil. Dian Ekawati, Universitas Padjadjaran Bandung. Sumber gambar: [1]: https://shop.degussa-goldhandel.de/10-g-degussa-goldbarren-hochformat; Stand 09.07.2017 [2]: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fritz_Haber.png?uselang=de-formal; Stand 09.07.2017 [4]: Wikipedia: Abb. mit Geldscheinen und Münzen. [3]: http://www.dailymail.co.uk/tvshowbiz/article-3379811/It-coming-Disney-CEO-Bob-Iger-confirms-new-Indiana-Jones-film-following-success-Star-Wars-Force-Awakens.html#i-c97a3aee8c0cf799; Stand 22.07.2016 Semua gambar dan grafik dibuat di Jurusan Didaktik Kimia, Universität Bayreuth.